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芳香族炭化水素の光酸化で生じる二次有機エアロゾルのエイジングに関する室内研究(平成 22年度)
Laboratory study of aging of secondary organic aerosol formed from the photooxidation of aromatic hydrocarbons

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0911CD009
開始/終了年度
2009~2011年
キーワード(日本語)
芳香族炭化水素,二次有機エアロゾル,エアロゾルエイジング,室内スモッグチャンバー
キーワード(英語)
aromatic hydrocarbon, secondary organic aerosol, aerosol aging, laboratory smog chamber

研究概要

大気エアロゾルの気候や健康への影響を評価するには、二次有機エアロゾル(Secondary Organic Aerosol: SOA)の生成や組成変性(エイジング)に関わる反応過程を正確に理解する必要がある。本研究では、長距離輸送によるエイジングをシミュレートすることを想定し、人為起源の揮発性有機物である芳香族炭化水素(例えばトルエンやトリメチルベンゼン)の長時間の光酸化実験を行う。生成するエアロゾルの質量スペクトル、分子組成、密度などのエイジングに対する変化や初期反応物濃度に対する変化を測定する。結果から、最近の野外観測の結果を解釈し、実大気に近い反応条件におけるSOA中のオリゴマー生成が可能かを検討し、SOAのエイジングに関わる反応過程を明らかにすることを目的とする。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:

全体計画

人為起源の揮発性有機物である芳香族炭化水素(例えばトルエンやキシレン)のNOx存在下における光酸化実験を行う。生成するエアロゾルをエアロゾル質量分析計(AMS)や走査型モビリティ粒子計測器(SMPS)で実時間測定する。またエアロゾルをフィルターに捕集して、液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)によって分析する。2009年度には、AMSを用いてエアロゾルの質量スペクトルを重点的に調べる。2010年度以降には、LC-MSによるエアロゾルの分子組成の分析、AMSとSMPSの組み合わせによるエアロゾルの密度の測定を行う。また、反応物濃度を高レベルから実大気レベルまで変化させながらオリゴマー生成能を調べる。全期間の成果から、有機エアロゾルのエイジングに関わる反応過程を議論する。

今年度の研究概要

昨年の結果を踏まえ、酸化の早いベンゼンと遅いトリメチルベンゼンの反応を重点的に調べて両者を比較することにする。チャンバーで生成したエアロゾルをフィルターに捕集し、抽出してLC-MSで分析し、分子組成の情報を得る。また、AMSとSPMSによる測定結果からエアロゾルの密度を測定する。ベンゼンとトリメチルベンゼンの間における密度や分子組成の違いから、エアロゾルのエイジングについて議論する。

課題代表者

佐藤 圭

  • 地域環境研究センター
    広域大気環境研究室
  • 主任研究員
  • 博士(理学)
  • 化学
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