2022/10/01 更新

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オオコウチ ヒロシ
大河内 博
所属
理工学術院 創造理工学部
職名
教授
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プロフィール
早稲田大学理工学部環境資源工学科•大気水圏環境化学研究室です.ガイア(生きている地球)の健康管理を目標に,水・物質循環の視点から環境化学研究を展開しています.フィールドは,富士山,丹沢,生田,福島,カンボジアです.『空気・水・森林の化学情報を解読し,人と自然の共生を探る』がモットーです.アース・ドクター(地球医)の育成を目指しています.

兼担

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

学内研究所等

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴

  •  
    -
    1993年

    東京工業大学   総合理工学研究科   化学環境工学専攻  

  •  
    -
    1993年

    東京工業大学  

  •  
    -
    1991年

    早稲田大学   理工学部   資源工学科  

  •  
    -
    1991年

    早稲田大学  

学位

  • 東京大学   博士(工学)

経歴

  • 2008年04月
    -
     

    ・2008年4月 早稲田大学理工学術院 創造理工学部教授(現在に至る)

  • 2007年04月
    -
     

    ・2007年4月 早稲田大学理工学術院 創造理工学部准教授

  • 2006年04月
    -
     

    ・2006年4月 早稲田大学理工学術院 理工学部助教授

  • 2005年04月
    -
     

    ・2005年4月 首都大学東京 都市環境学部准教授

  • 2003年04月
    -
     

    ・2003年4月 東京都立科学技術大学工学部助教授

  • 2000年09月
    -
     

    Peter Brimblecombe教授グループ博士研究員(2000年9月まで)

  • 1999年09月
    -
     

    ・1999年9月 英国イースト・アングリア大学環境科学部

  • 1997年02月
    -
     

    ・1997年2月 論文博士(工学)の学位授与(東京大学,指導教授:定方正毅教授)

  • 1991年04月
    -
     

    ・1991年4月 神奈川大学工学部助手(応用化学科 井川研究室)

  •  
     
     

    Professor, School of Science and Engineering, Waseda University

  •  
     
     

    Associate Professor, School of Science and Engineering, Waseda University

  •  
     
     

    Associate Professor, Faculty of Urban Environmental Sciences, Tokyo Metropolitan University

  •  
     
     

    Visiting Fellow, School of Environmental Sciences, University of East Anglia (UK)

  •  
     
     

    Research Associate, Faculty of Engineering, Kanagawa University

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所属学協会

  •  
     
     

    環境放射能除染学会

  •  
     
     

    日本水環境学会

  •  
     
     

    日本分析化学会

  •  
     
     

    日本化学会

  •  
     
     

    大気環境学会

 

研究分野

  • 放射線影響

  • 環境影響評価

  • 環境動態解析

  • 環境政策、環境配慮型社会

  • 化学物質影響

研究キーワード

  • 大気中マイクロプラスチック

  • 越境大気汚染

  • 大気ー森林相互作用

  • ガスーエアロゾルー雲相互作用

  • 環境分析

  • 水圏化学

  • 大気化学

  • 降水化学

  • Environmental Analysis

  • Aquatic Chemistry

  • Precipitation Chemistry

  • Atmospheric Chemistry

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論文

  • Effects of changes in polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) emissions and degradation on their concentrations in Tokyo from 2007 and 2016

    Kojiro Shimada, Masayuki Nohchi, Koji Maeshima, Tomonori Uchino, Yusuke Kobayashi, Kazuki Ono, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi, Koji Inazu, Hiroshi Okochi

    Scientific Reports   12 ( 1 )  2022年12月

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    Abstract

    The concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in aerosol were measured in Shinjuku, which is central Tokyo, Japan, for 10 years from 2007 to 2016. The effects of changes in emission sources and their degradation by reaction with ozone were assessed in this study. There was no significant increasing or decreasing trend of the PAH concentrations during 10 years (P > 0.05). The average selected seven the PAH concentrations (0.88 ng m−3) during 10 years was lower than those in New York and Paris. However, the trend of ozone concentrations is increasing in central Tokyo. This inconsistency raises a question. Did the fact that the ozone concentration was higher than the PAH concentrations promote PAH degradation? To apportion the PAH sources, we used PAH concentration profiles and positive matrix factorization analysis. The contribution of vehicle emissions to the PAHs ranged from 40 to 80%. Ozone concentrations increased by 3.70%/year during 10 years. The theoretical degradation rates of PAHs by ozone, which were calculated using a pseudo-first-order rate equation, suggested that the lifetimes of benzo[a]pyrene (BaP) decreased by 1 min from 2007 to 2016. We investigated the aging of BaP using the profile of the isomer ratios. We found that the aging of BaP at the urban and roadside sites were nearly identical indicating aging regardless of the season. Although the decomposition of BaP is promoted by the photochemical oxidation reaction, this result suggests that a certain threshold value exists as the degree of the decomposition. This degradation of PAH can improve chemical loss processes in air quality model.

    DOI

  • Addition of polyvinyl pyrrolidone during density separation with sodium iodide solution improves recovery rate of small microplastics (20–150 μm) from soils and sediments

    Naoya Katsumi, Seiya Nagao, Hiroshi Okochi

    Chemosphere   307   135730 - 135730  2022年11月

    DOI

  • 夏季の富士山頂における粒子数濃度の経年変化

    五十嵐 博己, 森 樹大, 三浦 和彦, 岩本 洋子, 大河内 博, 和田 龍一, 加藤 俊吾

    エアロゾル研究   37 ( 1 ) 36 - 44  2022年03月  [査読有り]

    DOI

  • On-line analysis of free-tropospheric water-soluble acidic gases and particulate anions on the summit of Mt. Fuji, Japan

    Masaki Takeuchi, Naoya Tomiyasu, Makoto Namikawa, Hideji Tanaka, Kei Toda, Naoya Katsumi, Hiroshi Okochi

    Atmospheric Environment   273   118977 - 118977  2022年03月

    DOI

  • Biogenic Diamines and Their Amide Derivatives Are Present in the Forest Atmosphere and May Play a Role in Particle Formation

    Kentaro Saeki, Kazuya Ikari, Hiroyuki Yokoi, Shin-Ichi Ohira, Hiroshi Okochi, Kei Toda

    ACS Earth and Space Chemistry   6 ( 2 ) 421 - 430  2022年02月

    DOI

  • The input–output balance of microplastics derived from coated fertilizer in paddy fields and the timing of their discharge during the irrigation season

    Naoya Katsumi, Takasei Kusube, Seiya Nagao, Hiroshi Okochi

    Chemosphere   279   130574 - 130574  2021年09月

    DOI

  • Accumulation of microcapsules derived from coated fertilizer in paddy fields

    Naoya Katsumi, Takasei Kusube, Seiya Nagao, Hiroshi Okochi

    Chemosphere   267   129185 - 129185  2021年03月

    DOI

  • Online Analysis of Water-soluble Acidic Gases and Anions in Particles at the Southeastern Foot of Mt. Fuji

    Masaki Takeuchi, Makoto Namikawa, Kazumasa Okamoto, Tatsuya Oda, Haruka Tanaka, Hiroshi Okochi, Kei Toda, Kazuhiko Miura, Hideji Tanaka

    BUNSEKI KAGAKU   70 ( 1 ) 65 - 69  2021年

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    During the summer of 2018, we monitored the concentrations of water-soluble acid gases and particulate anions at the southeastern foot (1284 m a.s.l.) of Mt. Fuji, Japan, using gas/particleion chromatographs. All samples analyzed contained quantifiable levels of anions. The average concentrations of acid gas and particulate anion concentrations were, respectively, 1.10 +/- 0.37 nmol m(-3) for HCl, 3.49 +/- 1.72 nmol m(-3) for HONO, 1.23 +/- 0.59 nmol m(-3) for HNO3, 0.33 +/- 0.20 nmol m(-3) for SO2, 3.61 +/- 3.69 nmol m(-3) for Cl-, 0.65 +/- 0.22 nmol m(-3 )for NO2-, 4.29 +/- 2.98 nmol m(-3) for NO3- and 4.47 +/- 3.57 nmol m(-3) for SO42-. We found that the concentration of soluble acidic gases increased during the daytime, while no characteristic diurnal patterns were observed in the particulate anions.

  • 富士山南東麓における水溶性酸性ガス及び粒子状物質に含まれる陰イオンのオンライン観測

    竹内 政樹, 並川 誠, 岡本 和将, 小田 達也, 田中 遥, 大河内 博, 戸田 敬, 三浦 和彦, 田中 秀治

    分析化学    2020年11月  [査読有り]

  • The role of coated fertilizer used in paddy fields as a source of microplastics in the marine environment.

    Naoya Katsumi, Takasei Kusube, Seiya Nagao, Hiroshi Okochi

    Marine pollution bulletin   161 ( Pt B ) 111727 - 111727  2020年10月  [査読有り]  [国際誌]

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    Fixed-point and multi-point field survey was conducted to determine the actual contamination of the Japanese coast by microcapsules derived from coated fertilizers. The results indicated that the amount of microcapsules increased during the irrigation season (9423-74,869 pieces/m2) and decreased in the non-irrigation season (77-1471 pieces/m2). Microcapsules accounted for 90% of all microplastics sampled during the irrigation season. The lack of correlation between the area of agricultural land in the watershed and the microcapsule density on the coast suggested that the density of microcapsules on the coast was not only dependent on the total load to the ocean, but also on topographic and meteorological conditions. More than 90% of the microcapsules collected from the shoreline were made of polyethylene. Scanning electron microscopic observation of the surface of the microcapsules revealed that portions of the microcapsules were removed as secondary microplastics in the process of migration to the ocean.

    DOI PubMed

  • Precision spectroscopy of cesium-137 from the ground to 150 m above in Fukushima

    Takuya Kurihara, Kazuhisa Tanada, Jun Kataoka, Hiroki Hosokoshi, Saku Mochizuki, Leo Tagawa, Hiroshi Okochi, Yurie Gotoh

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT   978   164414  2020年10月  [査読有り]

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    After the Fukushima nuclear disaster in 2011, large amounts of radioisotopes (mainly Cs-137 and Cs-134) were released into the environment. Various monitoring activities have revealed radiation on the ground both in local and wide areas; however, aerial dose variation in the vertical direction is poorly known. This paper presents the results of airborne gamma-ray spectroscopy of a contamination field in Namie, Fukushima, as measured from 0 m to 150 m above the ground by drone. We found that the gamma-ray dose rate measured at 100 m height is about seven times higher than that expected based on ground measurements, which is caused by two factors: (1) the integrated dose includes contamination of upward scattered 662-keV gamma rays and (2) radiation from Cs-137 is vertically collimated because Cs-137 is buried in the soil. We also propose a novel method to obtain the distribution of radioactive substances in the soil only through aerial mapping.

    DOI

  • 富士山体を用いた夏季自由対流圏における雲水中揮発性有機化合物の観測

    山脇拓実, 大河内博, 山本修司, 山之越恵理, 島田幸治郎, 緒方裕子, 勝見尚也, 皆巳幸也, 加藤俊吾, 三浦和彦, 戸田敬, 竹内政樹, 小林拓, 土器屋由紀子, 畠山史郎

    大気環境学会誌   55 ( 5 ) 191 - 193  2020年07月  [査読有り]

    担当区分:責任著者

  • The role of humic-like substances as atmospheric surfactants in the formation of summer-heavy rainfall in downtown Tokyo

    Toshiki Sugo, Hiroshi Okochi, Ryunosuke Uchiyama, Eri Yamanokoshi, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi, Takanori Nakano

    City and Environment Interactions   3   100022  2020年03月  [査読有り]

    担当区分:責任著者

  • 都市型豪雨生成に及ぼす大気汚染物質の影響評価:新規開発した分割型豪雨採取システムと地理情報システムの活用

    須合俊貴, 齋藤博伸, 大河内博, 内山竜之介, 中野孝教, 鴨川仁, 荒井豊明

    大気環境学会    2020年03月  [査読有り]

    担当区分:責任著者

  • Investigation of the Formation Mechanism of Urban-induced Heavy Rainfall Using Chemical and Stable Isotope Analysis

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Takanori Nakano, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi, Chiho Kaneko, Junichi Kamiya, Daisuke Asai

    BUNSEKI KAGAKU   69 ( 1-2 ) 45 - 68  2020年01月  [査読有り]

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    In order to clarify the impact of air pollution on the formation of sudden and locally distributed heavy rain in urban areas (hereafter UHR = urban-induced heavy rain), we analyzed inorganic ions concentration, dissolved and suspended fraction of trace metals, and stable isotope ratio of water (delta D and delta O-18) in rainwater samples collected from 2008 to 2016 in Tokyo. Acidic substance-derived components (H+, NH4+, NO3-, nss-SO42-) have high concentrations in UHR, and acidic deposition increased locally along with rainfall amount near urban centers when UHR occurs. In addition, UHR has stable isotopes of hydrogen and oxygen smaller than normal rainfall, indicating that the influence of marine-derived water vapor was small. The concentration of air pollutants before the UHR was high, and secondary reaction rapidly progressed just before the UHR. Based on these results, we proposed the following UHR formation mechanism: (1) Air pollutants accumulate from the surrounding area into the area with the low atmospheric pressure due to the development of upflow by urban warming. (2) Due to oxidants formed by photochemical reactions, sulfate and nitrate that are produced secondarily from SO2 and NOx become cloud condensation tuberculosis (CCN). (3) These CCNs generate many small cloud particles using water vapor evaporated from the urban area. (4) When the updraft is further developed, moist sea breezes containing sea salt particles, which are giant cloud condensations, flow in to form large cloud particles, which rapidly grow into raindrops due to collection with small water droplets.

  • 化学分析および安定同位体分析を用いた都市型豪雨生成機構に関する研究

    内山竜之介, 大河内博, 中野孝教, 緒方裕子, 勝見尚也, 金子千穂, 神谷純一, 朝井大介

    分析化学   68 ( 11 )  2019年11月  [査読有り]

    担当区分:責任著者

  • Ground-based observation of lightning-induced nitrogen oxides at a mountaintop in free troposphere

    Ryuichi Wada, Y. Sadanaga, S. Kato, N. Katsumi, H. Okochi, Y. Iwamoto, K. Miura, H. Kobayashi, M. Kamogawa, J. Matsumoto, S. Yonemura, Y. Matsumi, M. Kajino, S. Hatakeyama

    JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY   76 ( 2 ) 133 - 150  2019年06月  [査読有り]

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    Lightning is an important source of nitrogen oxides (LNOx). The actual global production of LNOx is still largely uncertain. One of the reasons for this uncertainty is the limited available observation data. We measured the concentrations of total reactive nitrogen (NOy), nitric oxide (NO) and nitrogen dioxides (NO2) and then obtained NOx oxidation products (NOz: NOz=NOy - NOx) at a station at the top of Mount Fuji (3776ma.s.l.) during the summer of 2017. Increases in NOy and NO2 were observed on 22 August 2017. These peaks were unaccompanied by increases in CO, which suggested that the observed air mass did not contain emissions from combustion. The backward trajectories of the above air mass indicated that it moved across areas where lightning occurred. The NOy concentration was also calculated by using a chemical transport model, which did not take NOx produced by lightning into account. Therefore, the NOy concentration due to lightning can be inferred by subtracting the calculated NOy from the observed NOy concentrations. The concentration of NOy at 13:00 on 22 August 2017 originating from lightning was estimated to be 1.11 +/- 0.02 ppbv, which comprised 97 +/- 2% of the total NOy concentration. The fractions of NO2 and NOz in the total NOy were 0.54 +/- 0.01 and 0.46 +/- 0.03, respectively. The NO concentration was below the detection limit. We firstly observed increase of concentrations of NOy originating from lightning by ground-based observation and demonstrated the quantitative estimates of LNOx using model-based calculation.

    DOI

  • Characteristics of trace metal concentration and stable isotopic composition of hydrogen and oxygen in “urban-induced heavy rainfall” in downtown Tokyo, Japan; The implication of mineral/dust particles on the formation of summer heavy rainfall

    Atmospheric Research   217   73 - 80  2019年03月  [査読有り]

    DOI

  • Fungal spore involvement in the resuspension of radiocaesium in summer.

    Yasuhito Igarashi, Kazuyuki Kita, Teruya Maki, Takeshi Kinase, Naho Hayashi, Kentaro Hosaka, Kouji Adachi, Mizuo Kajino, Masahide Ishizuka, Tsuyoshi Thomas Sekiyama, Yuji Zaizen, Chisato Takenaka, Kazuhiko Ninomiya, Hiroshi Okochi, Atsuyuki Sorimachi

    Scientific reports   9 ( 1 ) 1954 - 1954  2019年02月  [査読有り]  [国際誌]

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    We observed the atmospheric resuspension of radiocaesium, derived from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident, at Namie, a heavily contaminated area of Fukushima, since 2012. During the survey periods from 2012 to 2015, the activity concentrations of radiocaesium in air ranged from approximately 10-5 to 10-2 Bq per m3 and were higher in the warm season than in the cold season. Electron microscopy showed that the particles collected on filters in summer were predominantly of biological origin (bioaerosols), with which the observed radiocaesium activity concentration varied. We conducted an additional aerosol analysis based on fluorescent optical microscopic observation and high-throughput DNA sequencing technique to identify bioaerosols at Namie in 2015 summer. The concentrations of bioaerosols fluctuated the order of 106 particles per m3, and the phyla Basidiomycota and Ascomycota (true Fungi) accounted for approximately two-thirds of the bioaerosols. Moreover, the fungal spore concentration in air was positively correlated with the radiocaesium concentration at Namie in summer 2016. The bioaerosol emissions from Japanese mixed forests in the temperate zone predominately included fungal cells, which are known to accumulate radiocaesium, and should be considered an important scientific issue that must be addressed.

    DOI PubMed

  • Ultracompact Compton camera for innovative gamma-ray imaging

    J. Kataoka, A. Kishimoto, T. Taya, S. Mochizuki, L. Tagawa, A. Koide, K. Sueoka, H. Morita, T. Maruhashi, K. Fujieda, T. Kurihara, M. Arimoto, H. Okochi, N. Katsumi, S. Kinno, K. Matsunaga, H. Ikeda, E. Shimosegawa, J. Hatazawa, S. Ohsuka, T. Toshito, M. Kimura, Y. Nagao, M. Yamaguchi, K. Kurita, N. Kawachi

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment   912   1 - 5  2018年12月  [査読有り]

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    © 2017 Elsevier B.V. A multipixel photon counter (MPPC) features excellent photon-counting capability as a radiation detector. In particular, a two-plane Compton camera consisting of Ce:GAGG scintillators coupled with MPPC arrays has significant application potential owing to its compact size and low weight. For example, the camera can be easily mounted on a commercial drone to identify radiation hot spots from the sky. In Fukushima, we demonstrated that a 137Cs distribution within a 100 m diameter can be mapped correctly within a couple of tens of minutes. The advanced use of the Compton camera is also anticipated in the field of proton therapy. We evaluated an image of 511 keV annihilation gamma-rays emitted from a PMMA phantom irradiated by 200 MeV protons to mimic an in-beam monitor for proton therapy. Finally, we developed an ultracompact Compton camera (weight = 580 g), for 3-D multicolor molecular imaging. In order to demonstrate the performance capabilities of the device, 131I (365 keV), 85SrCl2 (514 keV), and 65ZnCl2 (1116 keV) were injected into a living mouse and the data were taken from 12 angles with a total acquisition time of 2 h. We confirmed that all tracers had accumulated on the target organs of the thyroid, bone, and liver, and that the obtained 3-D image was quantitatively correct with an accuracy of ±20%.

    DOI

  • The seasonal variations of atmospheric 134,137Cs activity and possible host particles for their resuspension in the contaminated areas of Tsushima and Yamakiya, Fukushima, Japan

    Takeshi Kinase, Kazuyuki Kita, Yasuhito Igarashi, Kouji Adachi, Kazuhiko Ninomiya, Atsushi Shinohara, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata, Masahide Ishizuka, Sakae Toyoda, Keita Yamada, Naohiro Yoshida, Yuji Zaizen, Masao Mikami, Hiroyuki Demizu, Yuichi Onda

    Progress in Earth and Planetary Science   5 ( 1 )  2018年12月  [査読有り]

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    © 2018, The Author(s). A large quantity of radionuclides was released by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident in March 2011, and those deposited on ground and vegetation could return to the atmosphere through resuspension processes. Although the resuspension has been proposed to occur with wind blow, biomass burning, ecosystem activities, etc., the dominant process in contaminated areas of Fukushima is not fully understood. We have examined the resuspension process of radiocesium (134,137Cs) based on long-term measurements of the atmospheric concentration of radiocesium activity (the radiocesium concentration) at four sites in the contaminated areas of Fukushima as well as the aerosol characteristic observations by scanning electron microscopy (SEM) and the measurement of the biomass burning tracer, levoglucosan. The radiocesium concentrations at all sites showed a similar seasonal variation: low from winter to early spring and high from late spring to early autumn. In late spring, they showed positive peaks that coincided with the wind speed peaks. However, in summer and autumn, they were correlated positively with atmospheric temperature but negatively with wind speed. These results differed from previous studies based on data at urban sites. The difference of radiocesium concentrations at two sites, which are located within a 1 km range but have different degrees of surface contamination, was large from winter to late spring and small in summer and autumn, indicating that resuspension occurs locally and/or that atmospheric radiocesium was not well mixed in winter/spring, and it was opposite in summer/autumn. These results suggest that the resuspension processes and the host particles of the radiocesium resuspension changed seasonally. The SEM analyses showed that the dominant coarse particles in summer and autumn were organic ones, such as pollen, spores, and microorganisms. Biological activities in forest ecosystems can contribute considerably to the radiocesium resuspension in these seasons. During winter and spring, soil, mineral, and vegetation debris were predominant coarse particles in the atmosphere, and the radiocesium resuspension in these seasons can be attributed to the wind blow of these particles. Any proofs that biomass burning had a significant impact on atmospheric radiocesium were not found in the present study. [Figure not available: see fulltext.].

    DOI

  • Humic-like substances global levels and extraction methods in aerosols.

    Naoya Katsumi, Shuhei Miyake, Hiroshi Okochi, Yukiya Minami, Hiroshi Kobayashi, Shungo Kato, Ryuichi Wada, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Kazuhiko Miura

    Environmental Chemistry Letters     1 - 7  2018年10月  [査読有り]

  • Diurnal Variations in Partitioning of Atmospheric Glyoxal and Methylglyoxal between Gas and Particles at the Ground Level and in the Free Troposphere

    Kasumi Mitsuishi, Masakazu Iwasaki, Masaki Takeuchi, Hiroshi Okochi, Shungo Kato, Shin-Ichi Ohira, Kei Toda

    ACS EARTH AND SPACE CHEMISTRY   2 ( 9 ) 915 - 924  2018年09月  [査読有り]

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    This work presents diurnal variations of gas and particle-phase dicarbonyls (glyoxal (Gly) and methylglyoxal (Mgly)) in the atmosphere, which are important compounds that contribute to the formation and growth of atmospheric particulate matter. To obtain variations in partitioning, continuous collection of gaseous dicarbonyls was performed using a parallel plate wet denuder, and at the same time, the dicarbonyls in particle were collected using a spray-type particle collector downstream. Hourly samples were analyzed by high performance liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry. This method is advantageous to monitor the gaseous and particulate carbonyls separately without loss during sampling. Sampling was performed in summer and winter in a midsize city (Kumamoto, Japan). The concentrations of the dicarbonyls increased in the summer daytime, which suggests that they are mostly formed by secondary production in the local atmosphere. The dicarbonyls and formaldehyde (HCHO) were found in both gas and particle phases, and partitioning to the particle phase was highest for Gly, followed by Mgly and HCHO. It was observed that the compounds moved to the particle phase in the midnight and early morning hours according to the growth of hygroscopic aerosols in summer. The particle/gas ratio also increased in the presence of high PM2.5, which is transported from the Chinese Continent in winter. The dicarbonyls were also observed on Mt. Fuji (3776 m) in the free troposphere. From back trajectory data and information on volatile organic compounds, they were most likely produced from relatively long-lifetime organic compounds from the Chinese Continent and biogenic volatile organic compounds emitted in the Japan Alps mountain range. Higher particle/gas ratios at the Mt. Fuji station indicate that low temperatures and high humidity precede the partition. The estimated effective Henry's law constants for the dicarbonyls, 108 order in mol/kgH(2)O/atm for summer data, were much higher than those for ideal liquid/vapor equilibrium but close to reported results obtained by chamber experiments. In the proposed method, oligomers in particle were also counted as the compounds. The dicarbonyl compounds existed up to submolar levels in real atmospheric aerosols, which suggests they undergo further reactions in the particle phase.

    DOI

  • 富士山頂と埼玉県加須を主としたPM2.5同時観測から評価した2015年夏季の関東地域のPM2.5濃度上昇要因

    米持真一, 大河内博, 廣川諒祐, 小西智也, LEE Ki‐Ho, KIM Yung‐Joo, LU Senlin

    大気環境学会誌   53 ( 4 ) 144‐152  2018年07月  [査読有り]

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    015年夏季は、関東地域においてPM2.5、光化学オキシダント(Ox)濃度が繰り返し上昇した。我々は、夏季の大気汚染について、地上の測定局だけでなく、上空も含めて評価するため、7月21日〜8月20日の31日間にわたり、自由大気に位置する富士山頂にPM2.5シーケンシャルサンプラーを設置し、24時間単位の試料採取を行った。試料中に含まれる金属元素成分を調べ、埼玉県加須における24時間単位のPM2.5試料との比較を行った。富士山頂で採取したPM2.5には土壌由来の元素が多く含まれていたが、人為起源元素の濃縮が確認された。ヒ素(As)を石炭燃焼の指標、バナジウム(V)を石油燃焼の指標として、比率As/Vを調べたところ、富士山頂でのみ上昇した期間と、富士山頂と加須で同時に明瞭な上昇が見られた期間があり、夏季の関東地域においても、長距離輸送の影響を受けていたことがわかった。(著者抄録)

    J-GLOBAL

  • Development of an Analytical Method for the Detection of NOz and Its Application to the Atmospheric Analysis at a Mountain Site

    Ryuichi Wada, Yasuhiro Sadanaga, Shungo Kato, Naoya Katsumi, Hiroshi Okochi, Yoko Iwamoto, Kazuhiko Miura, Hiroshi Kobayashi, Masashi Kamogawa, Jun Matsumoto, Seiichiro Yonemura, Yutaka Matsumi, Mizuo Kajino, Shiro Hatakeyama

    BUNSEKI KAGAKU   67 ( 6 ) 333 - 340  2018年06月  [査読有り]

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    Analytical methods for the detection of NOz have been developed by using a laser-induced fluorescence spectroscopy (LIF) technique and a chemiluminescence (CL) method. NOz (= NOy - NOx) represents NOx oxidation products. The NO2 concentrations are measured by LIF, which has a high sensitivity and no chemical interferences when a conversion technique to NO is applied by such as a CL method. The NO and NOy concentrations are measured by an improved CL method. The NOz concentrations are obtained by subtracting the concentrations of NO and NO2 from NOy. The NOz concentrations in the atmosphere were measured at the top of Mt. Fuji in August, 2017. The average concentration of NOz was 0.28 +/- 0.26 ppb. A back-trajectory analysis suggested that the air mass from the Asian continent showed a high concentration of NOz, and the air mass from the Pacific Ocean showed a low concentration of NOz. The concentrations of NOz and O-3 showed a correlation, and ozone production efficiencies (OPE) were obtained from correlation plots. The obtained OPEs at a mountain site showed that the air mass from the Asian continent was 3 to 10 and from the Pacific Ocean was 18. An analytical method of NOz in the atmosphere at a mountain site was established.

    DOI

  • Chemical Structural Features of Humic-like Substances (HULIS) in Urban Atmospheric Aerosols Collected from Central Tokyo with Special Reference to Nuclear Magnetic Resonance Spectra

    Katsumi Naoya, Miyake Shuhei, Okochi Hiroshi

    ASIAN JOURNAL OF ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   12 ( 2 ) 153 - 164  2018年06月  [査読有り]

    DOI

  • The impacts of "urban-induced heavy rains" on the distribution of deposition fluxes of inorganic acidic substances in the Tokyo metropolitan area in summer

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Junichi Kamiya, Daisuke Asai, Chiho Kaneko, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi

    ATMOSPHERIC RESEARCH   200   109 - 116  2018年02月  [査読有り]

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    We analyzed the trends in rainfall amounts and the number of heavy rain events with hourly rainfall amounts over 30 mm at the inland section of the 23-ward Tokyo metropolitan area (nine wards and ten sites) in the warm season (July to September) from 1978 to 2008. Heavy rain events in the Nerima Ward occurred nine times during decade I (1978-1987; 0.90 times/yr), 13 times during decade II (1988-1997; 1.3 times/yr), and 23 times during decade III (1998-2008; 2.1 times/yr). The annual average number of heavy rain events was 1.43 times/yr in Nerima from 1978 to 2008, while it was 0.98 times/yr on average at nine locations excluding Nerima. The frequency of extremely strong heavy rain events with hourly rainfall amounts greater than 50 mm during decade III was the highest in Nerima (six times) among ten sites. These data suggest that the frequency of heavy rain events has increased at Nerima during the past 30 years. Bulk precipitation data were collected biweekly by filtration-type collectors at 14 sites around Nerima from 2008 to 2010 to determine the impacts of urban-induced heavy rains (hereafter UHR), defined as a heavy rain event other than typhoons and frontal heavy rains, on the distribution of deposition fluxes of inorganic acidic substances. The NO3- and nss-SO42- concentrations in bulk precipitation were higher during the periods including UHR than those not including UHR. The deposition fluxes of NO3- and SO42- showed clear differences at the center of UHR (NO3-: 231 mu eq/m(2)/d, SO42-: 234 mu eq/m(2)/d) and its surrounding area (NO3-: 76.4 mu eq/m(2)/d, SO42 -: 86.1 mu eq/m(2)/d). Our results suggest that large amounts of inorganic acidic substances are deposited locally by UHR in urban areas in summer.

    DOI

  • NOx酸化物質(NOz)計測手法の開発と山岳地域における実大気への応用

    和田龍一, 定永靖宗, 加藤俊吾, 勝見尚也, 大河内博, 岩本洋子, 三浦和彦, 小林拓, 鴨川仁, 松本淳, 米村正一郎, 松見豊, 梶野瑞王, 畠山史郎

    分析化学   67   333 - 340  2018年  [査読有り]

  • H and O isotopic differences in typhon and urban-induced heavy rain in Tokyo

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi, Daisuke Asai, Takanori Nakano

    ENVIRONMENTAL CHEMISTRY LETTERS   15 ( 4 ) 739 - 745  2017年12月  [査読有り]

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    Stable isotope ratios of hydrogen and oxygen of water are useful tracers of the hydrological cycle. For example, isotopes monitor the evapotranspiration in vegetated areas, local snow ice processes and stream water flow processes. delta O-18 and delta D in rainwater reflect the processes of evaporation, condensation and precipitation. Heavy rains thus modify the stable isotope ratio of ground water, stream water and transpiration water vapor. However, the controlling factors of delta O-18 and delta D are not clear. Here we analyzed the inorganic ion concentration and stable isotope ratio in 38 normal rainwater and 15 heavy rainwater samples were collected in Shinjuku, Tokyo, Japan, during four years from October 2012 to December 2015. Results show a decrease in delta O-18 and delta D values with the total rainfall amount, thus highlighting the amount effect. delta O-18 and delta D volume-weighted mean values in typhoon heavy rain were higher than the values estimated from amount effect, whereas delta O-18 and delta D volume-weighted mean values in urban-induced heavy rain were lower. Typhoon heavy rain has high Na+ ratio and stable isotope ratios, while urban-induced heavy rain has low Na+ ratio and stable isotope ratio.

    DOI

  • First demonstration of aerial gamma-ray imaging using drone for prompt radiation survey in Fukushima

    S. Mochizuki, J. Kataoka, L. Tagawa, Y. Iwamoto, H. Okochi, N. Katsumi, S. Kinno, M. Arimoto, T. Maruhashi, K. Fujieda, T. Kurihara, S. Ohsuka

    JOURNAL OF INSTRUMENTATION   12  2017年11月  [査読有り]

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    Considerable amounts of radioactive substances (mainly Cs-137 and Cs-134) were released into the environment after the Japanese nuclear disaster in 2011. Some restrictions on residence areas were lifted in April 2017, owing to the successive and effective decontamination operations. However, the distribution of radioactive substances in vast areas of mountain, forest and satoyama close to the city is still unknown; thus, decontamination operations in such areas are being hampered. In this paper, we report on the first aerial gamma-ray imaging of a schoolyard in Fukushima using a drone that carries a high sensitivity Compton camera. We showthat the distribution of Cs-137 in regions with a diameter of several tens to a hundred meters can be imaged with a typical resolution of 2-5 m within a 10-20 min flights duration. The aerial gamma-ray images taken 10 m and 20 m above the ground are qualitatively consistent with a dose map reconstructed from the ground-based measurements using a survey meter. Although further quantification is needed for the distance and air-absorption corrections to derive in situ dose map, such an aerial drone system can reduce measurement time by a factor of ten and is suitable for place where ground-based measurement are difficult.

    DOI

  • Geochemical and stable isotope characteristics of urban heavy rain in the downtown of Tokyo, Japan

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata, Naoya Katsumi, Daisuke Asai, Takanori Nakano

    ATMOSPHERIC RESEARCH   194   109 - 118  2017年09月  [査読有り]

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    In order to make clear the impact of air pollution on the formation of sudden and locally-distributed heavy rain in urban area (hereafter Urban Heavy Rain: UHR), we analyzed inorganic ion concentration and stable isotope ratio of water (delta D and delta O-18) in rainwater. Rainwater samples were collected in Shinjuku, which is a representative downtown of Tokyo, Japan, during four years from October 2012 to December 2015. The concentration and wet deposition fluxes of acidic components (H+, NH4+, NO3-, and nss-SO42-) in UHR were especially higher than those in other types of rain events, i.e. normal rain, typhoon heavy rain, and frontal heavy rain. UHR had distinctly lower stable isotope ratios than those in other urban rains with same rainfall amount and summer precipitation systems. There was a high negative correlation between delta O-18 and the distances from the sampling point to the formation area of UHR within 10 km, while there were high positive correlations between delta O-18 and the concentration of acidic components in UHR. These findings indicate that UHR could effectively scavenge acidic substances within cloud and suggest the use of stable isotope ratios as tracers of an urban heavy rain's water and in-cloud scavenging process.

    DOI

  • High Time-Resolution Monitoring of Free-Tropospheric Sulfur Dioxide and Nitric Acid at the Summit of Mt. Fuji, Japan

    Masaki Takeuchi, Yuki Miyazaki, Hideji Tanaka, Takaharu Isobe, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata

    WATER AIR AND SOIL POLLUTION   228 ( 9 )  2017年09月  [査読有り]

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    This is the first paper that describes the atmospheric sulfur dioxide (SO2) and nitric acid (HNO3) monitored with a good time-resolution at the summit (3776 m a. s. l.), which is located in the free troposphere, and southeastern foot (1284 m a.s.l.) of Mt. Fuji. Japan. During the summer of 2012, two analytical systems consisting mainly of a parallel-plate wet denuder and ion chromatograph operated simultaneously at both the sampling sites. All the samples collected at both the sampling sites contained detectable levels of sulfate from gas-phase SO2 while the nitrate from gas-phase HNO3 was detectable in 97.8% of air samples at the southeastern foot and 88.4% at the summit. The average concentrations of SO2 and HNO3 were, respectively, 0.061 +/- 0.071 and 0.031 +/- 0.020 ppbv at the summit (n = 672), and 0.347 +/- 0.425 and 0.146 +/- 0.070 ppbv at the southeastern foot (n = 1344) of Mt. Fuji. Both the acidic gases at the southeastern foot and the HNO3 at the summit showed a diurnal pattern with daytime maxima and nighttime minima. Meanwhile, the SO2 at the summit did not show a distinct shift, which indicates the SO2 concentrations at the summit would be principally controlled by the advection of air parcel in the free troposphere.

    DOI

  • The impact of air pollutants on rainwater chemistry during "urban-induced heavy rainfall" in downtown Tokyo, Japan

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Naoya Katsumi, Hiroko Ogata

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES   122 ( 12 ) 6502 - 6519  2017年06月  [査読有り]

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    In order to clarify the impact of air pollution on the formation of sudden and locally distributed heavy rain in urban areas (hereafter UHR = urban-induced heavy rain), we analyzed inorganic ions in rainwater samples collected on an event basis over 5 years from October 2012 to December 2016 in Shinjuku, Tokyo. Hourly rainfall amounts and wet deposition fluxes of acidic components (the sum of H+, NH4+, NO3-, and nonsea-salt SO42-) in UHR were 13.1 and 17.8 times larger than those in normal rainfall, respectively, indicating that large amount of air pollutants were scavenged and deposited by UHR with large amounts of rainfall. The level of air pollutants, such as NO2, SO2, and potential ozone, in the ambient air increased just before the formation of UHR and decreased sharply at the end of the UHR event. These results indicate that NO2, which was formed secondarily by oxidants, was further oxidized by HO radicals and formed HNO3 just before the formation of UHR, which was subsequently scavenged by UHR.

    DOI

  • 福島県の里山に大気沈着した放射性Csの長期変動

    金野俊太郎, 大河内博, 勝見尚也, 緒方裕子, 片岡淳, 岸本彩, 岩本康弘, 反町篤行, 床次眞司

    分析化学会誌   66 ( 3 ) 17  2017年03月  [査読有り]

  • Long-term Variations in the Distribution of Radioactive Cs in Plant, Soil, Stream Bottom Sand in a Small Forest in Fukushima Prefecture

    Shuntaro Kinno, Hiroshi Okochi, Naoya Katsumi, Hiroko Ogata, Jun Kataoka, Aya Kishimoto, Yasuhiro Iwamoto, Atsuyuki Sorimachi, Shinji Tokonami

    BUNSEKI KAGAKU   66 ( 3 ) 163 - 174  2017年03月  [査読有り]

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    Radio-Cs concentrations in fresh leaves/needles, litter, surface soil, and stream sand were continuously investigated in a deciduous broadleaf forest and cedar forest in Namie-town, Fukushima prefecture from June 2012 to June 2016, except for snow-cover periods. The result of a car-borne survey from Fukushima city to Minamitsushima showed that the air dose rate declined faster than the physical attenuation due to decontamination, outside of forests. Radio-Cs concentrations (Cs-137 + Cs-134) in litter and surface soil in broadleaf forest were constant at 52.0, 102 kBq kg-dry(-1), respectively from 2014. In a cedar forest, however, the radio-Cs concentrations in fresh needles and litter declined from 2012 to 2015, probably because of washing and leaching by throughfall, and radio-Cs was accumulated in surface soil. In broadleaf forest, the buffer depth of radio-Cs in soil (1.26 cm) which indicates the extent of infiltration into deeper layers was greater than in the cedar forest (1.14 cm) in April 2013. However, the buffer depth in the cedar forest overtook that in the broadleaf forest in December, 2015 (1.5 cm in broadleaf forest and 2.6 cm in cedar forest). The radio-Cs values in the stream bottom sand were concentrated in smaller sand (over 2 mm, 3.04; 0.21-2.0 mm, 10.2; under 0.21 mm, 54.5 kBq kg-dry(-1) in downstream near the broadleaf forest and over 2.0 mm, 2.67, 0.21-2.0 mm, 7.95; under 0.21 mm, 41.3 kBq kg-dry(-1) in the upstream area near the cedar forest). It is concerned that a part of them causes the outflow of radio-Cs as suspended sand. The relative radio-Cs concentration ratio between smaller bottom sand and surface soil, which indicates the outflow of radio-Cs from forest via stream declined (2013: 0.54, 2016: 0.29 in downstream and 2013: 1.4, 2016: 0.31 in the upstream region). However, we found that floating male flowers of cedar containing high radio-Cs (23.8 kBq kg-dry(-1)) could be another transport media in the spring.

    DOI

  • The impact of air pollutants on rainwater chemistry during “urban-induced heavy rainfall” in downtown Tokyo, Japan

    Ryunosuke Uchiyama, Hiroshi Okochi, Naoya Katsumi, Hiroko Ogata

    Journal of Geophysical Research   122 ( 12 ) 6502 - 6519  2017年  [査読有り]

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    In order to clarify the impact of air pollution on the formation of sudden and locally distributed heavy rain in urban areas (hereafter UHR = urban-induced heavy rain), we analyzed inorganic ions in rainwater samples collected on an event basis over 5 years from October 2012 to December 2016 in Shinjuku, Tokyo. Hourly rainfall amounts and wet deposition fluxes of acidic components (the sum of H+, NH4 +, NO3, and nonsea-salt SO4 2-) in UHR were 13.1 and 17.8 times larger than those in normal rainfall, respectively, indicating that large amount of air pollutants were scavenged and deposited by UHR with large amounts of rainfall. The level of air pollutants, such as NO2, SO2, and potential ozone, in the ambient air increased just before the formation of UHR and decreased sharply at the end of the UHR event. These results indicate that NO2, which was formed secondarily by oxidants, was further oxidized by HO radicals and formed HNO3 just before the formation of UHR, which was subsequently scavenged by UHR.

    DOI

  • 【放射線と分析化学-事故後5年】 福島県の里山における植物、土壌、底砂中放射性セシウムの長期変動

    金野 俊太郎, 大河内 博, 勝見 尚也, 緒方 裕子, 片岡 淳, 岸本 彩, 岩本 康弘, 反町 篤行, 床次 眞司

    分析化学   66 ( 3 ) 163 - 174  2017年  [査読有り]

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    2012年より積雪期を除き1ヵ月もしくは2ヵ月ごと(2015年以降)に、福島県浪江町南津島の山林でスギと落葉広葉樹の生葉、落葉、表層土壌、底砂の放射性Cs濃度を調査した。福島市-浪江町間の走行サーベイでは、除染により空間線量率は急速に減衰したが、未除染の山林では物理的減衰と同程度であった。2014年以降、落葉広葉樹林では林床(落葉と表層土壌)で放射性Csは物理的減衰以上に減少していないが、スギ林では生葉と落葉で減少し、表層土壌に蓄積した。2014年までスギ落葉中放射性Csは降水による溶脱が顕著であった。2013年春季には放射性Csはスギ林よりも広葉樹林で表層土壌から深層に移行していたが、2015年冬季にはスギ林で深層への移行率が上回った。小川では放射性Csは小粒径の底砂に蓄積しており、一部は浮遊砂として流出するが、表層土壌に対する比は広葉樹林で2013年:0.54、2015年:0.29、スギ林で2013年:1.4、2016年:0.31と下がっており、森林に保持されていることが分かった。しかし、春季にはスギ雄花の輸送による放射性Csの生活圏への流出が懸念された。(著者抄録)

    DOI

  • Atmospheric CO, O-3, and SO2 Measurements at the Summit of Mt. Fuji during the Summer of 2013

    Shungo Kato, Yasuhiro Shiobara, Katsumi Uchiyama, Kazuhiko Miura, Hiroshi Okochi, Hiroshi Kobayashi, Shiro Hatakeyama

    AEROSOL AND AIR QUALITY RESEARCH   16 ( 10 ) 2368 - 2377  2016年10月  [査読有り]

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    Atmospheric trace gases CO, O-3, and SO2 were observed at the summit of Mt. Fuji (3776 ma.s.l.) during the summer of 2013. Considerable variations were observed in the concentrations of CO and O-3; however, they were correlated in most cases. Trends analyzed through backward trajectory calculations showed lower concentrations of CO and O-3 transported from the Pacific Ocean and South East Asia directions, while higher concentrations were detected from the direction of the Asian continent. High O-3 and low CO concentrations were observed during some periods; in these air masses, water content of the air was low indicating that the air originated from high altitudes and was influenced by the stratosphere. Gaseous SO2 was mostly lower than the detection limit of the instrument used for measurement (0.06 ppbv), but on August 20-21, high SO2 spikes of about 5 ppbv were observed. Backward and forward trajectory calculations confirmed that volcanic smoke from the Sakurajima volcano was transported to the summit of Mt. Fuji.

    DOI

  • Novel methods for estimating 3D distributions of radioactive isotopes in materials

    Y. Iwamoto, J. Kataoka, A. Kishimoto, T. Nishiyama, T. Taya, H. Okochi, H. Ogata, S. Yamamoto

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT   831   295 - 300  2016年09月  [査読有り]

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    In recent years, various gamma-ray visualization techniques, or gamma cameras, have been proposed. These techniques are extremely effective for identifying "hot spots" or regions where radioactive isotopes are accumulated. Examples of such would be nuclear-disaster-affected areas such as Fukushima or the vicinity of nuclear reactors. However, the images acquired with a gamma camera do not include distance information between radioactive isotopes and the camera, and hence are "degenerated" in the direction of the isotopes. Moreover, depth information in the images is lost when the isotopes are embedded in materials, such as water, sand, and concrete. Here, we propose two methods of obtaining depth information of radioactive isotopes embedded in materials by comparing (1) their spectra and (2) images of incident gamma rays scattered by the materials and direct gamma rays. In the first method, the spectra of radioactive isotopes and the ratios of scattered to direct gamma rays are obtained. We verify experimentally that the ratio increases with increasing depth, as predicted by simulations. Although the method using energy spectra has been studied for a long time, an advantage of our method is the use of low-energy (50-150 keV) photons as scattered gamma rays. In the second method, the spatial extent of images obtained for direct and scattered gamma rays is compared. By performing detailed Monte Carlo simulations using Geant4, we verify that the spatial extent of the position where gamma rays are scattered increases with increasing depth. To demonstrate this, we are developing various gamma cameras to compare low-energy (scattered) gamma -ray images with fully photo -absorbed gamma -ray images. We also demonstrate that the 3D reconstruction of isotopes/hotspots is possible with our proposed methods. These methods have potential applications in the medical fields, and in severe environments such as the nuclear-disaster-affected areas in Fukushima. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI

  • 希土類元素(レアアース)に着目した中国大都市と首都圏のPM2.5の元素成分と発生源の特徴

    米持 真一, 刘 品威, 吕 森林, 张 文超, 大石 沙紀, 柳本 悠輔, 名古屋 俊士, 大河内 博, 梅沢 夏実, 王 効挙

    大気環境学会誌   51 ( 1 ) 33 - 43  2016年  [査読有り]

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    2013年1月に中国広域で発生した深刻なPM2.5汚染を契機に、日本国内でもPM2.5への関心が急速に高まった。我々はこれまで、日中で微小エアロゾルの同時採取を行ってきた。希土類元素 (レアアース) は、いわゆるハイテク産業に不可欠な金属元素であるが、そのほとんどが中国で産出される。しかしながら、中国、日本ともに都市部のPM2.5中のレアアース濃度の報告例は限られている。 2013年8月に北京、上海、新宿、加須の4地点で同時に採取したPM2.5に含まれる金属元素の分析を行った。既報の2013年1月の北京のPM2.5データも含め、従来の元素に加え、レアアースに着目した解析を試みた。 北京と上海の金属元素を比較すると、上海では船舶や石油燃焼、鉄鋼に由来する元素の比率が高く、北京では石炭燃焼に由来する元素の比率が高いことがわかった。冬季の北京では、中国最大級のレアアース鉱床であるBayan obo方面からの気塊の飛来が多かったことから、Bayan oboで採取されたPM10中のレアアースを基準として濃縮係数を求めた結果、北京のPM2.5では、ネオジム (Nd)、ジスプロシウム (Dy) に明瞭な濃縮が見られた。また、エルビウム (Er)、イッテルビウム (Yb) にも濃縮が見られた。レアアースの濃縮の組み合わせから、発生要因となる産業に関する情報が得られる可能性が示唆された。

    DOI CiNii

  • 揮発性有機化合物の雲内および雲底下洗浄機構と露水への乾性沈着(2)

    Rossini Giacomo, 山本 修司, 大河内 博, 緒方 裕子, 名古屋 俊士, 皆巳 幸也, 小林 拓, 加藤 俊吾, 三浦 和彦, 松尾 亜弓

    大気環境学会年会講演要旨集   56回   270 - 270  2015年09月  [査読有り]

  • Recent progress of MPPC-based scintillation detectors in high precision X-ray and gamma-ray imaging

    J. Kataoka, A. Kishimoto, T. Fujita, T. Nishiyama, Y. Kurei, T. Tsujikawa, T. Oshima, T. Taya, Y. Iwamoto, H. Ogata, H. Okochi, S. Ohsuka, H. Ikeda, S. Yamamoto

    NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT   784   248 - 254  2015年06月  [査読有り]

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    The multi-pixel photon counter (MPPC) is a promising light sensor for various applications, not only in physics experiments but also in nuclear medicine, industry, and even high-energy astrophysics. In this paper, we present the current status and most recent progress of the MPPC-based scintillation detectors, such as (1) a high-precision X-ray and gamma-ray spectral image sensor, (2) next-generation PET detectors with MRI, TOF, and DOI measurement capabilities, and (3) a compact gamma camera for environmental radiation surveys. We first present a new method of fabricating a Ce:GAGG scintillator plate (1 or 2 mm thick) with ultra-fine resolution (0.2 mm/pixel), cut using a dicing saw to create 50 mu m wide micro-grooves. When the plate is optically coupled with a large-area MPPC array, excellent spatial resolution of 0.48 mm (FWHM) and energy resolution of 14% (FWHM) are obtained for 122 keV gamma rays. Hence, the detector can act as a convenient "multi-color" imaging device that can potentially be used for future SPECT and photon-counting CT. We then show a prototype system for a high-resolution MPPC-based PET scanner that can realize similar or equal to 1 mm (FWHM) spatial resolution, even under a strong magnetic field of 4.7 T. We develop a front-end ASIC intended for future TOF-PET scanner with a 16-channel readout that achieves a coincidence time resolution of 489 ps (FWHM). A novel design for a module with DOI-measurement capability for gamma rays is also presented by measuring the pulse height ratio of double-sided MPPCs coupled at both ends of scintillation crystal block. Finally, we present the concept of a two-plane Compton camera consisting of Ce:GAGG scintillator arrays coupled with thin MPPC arrays. As a result of the thin and compact features of the MPPC device, the camera not only achieves a small size (14 x 14 x 15 cm(3)) and light weight (1.9 kg) but also excellent sensitivity, compared to the conventional PMT-based pinhole camera used in Fukushima. Finally, we briefly describe a new product recently developed in conjunction with Hamamatsu Photonics K.K. that offers improved sensitivity and angular resolution of Delta theta similar to 8 degrees (FWHM) at 662 key, by incorporating DOI-segmented scintillator arrays. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI

  • Diurnal variation of atmospheric electric field at the summit of Mount Fuji, Japan, distinctly different from the Carnegie curve in the summertime

    Masashi Kamogawa, Yuko Suzuki, Rikuma Sakai, Hironobu Fujiwara, Tatsuo Torii, Yoshihiro Kakinami, Yasuyuki Watanabe, Ryoe Sato, Satoshi Hashimoto, Hiroshi Okochi, Kazuhiko Miura, Hiroshi Yasuda, Yoshiaki Orihara, Tomoyuki Suzuki

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   42 ( 8 ) 3019 - 3023  2015年04月  [査読有り]

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    In fair weather, a clear diurnal variation of atmospheric electric field (AEF), which is distinctly different from the global diurnal variation, i.e., Carnegie curve, was observed during the summer time (July and August) of the year 2010 and 2011 at the summit of Mount Fuji, Japan (3776m in altitude). The variation of the AEF at the summit showed a local time dependent feature, which means that the AEF increased at sunrise and decreased at sunset. This local diurnal variation is known as a mountain variation. The intensity of AEF in the daytime reached 1.5-3 times larger than that in the nighttime. From the multipoint observations of cloud images and AEF, the mountain variation was found to be attributable to the AEF generated by the positively charged top of a horizontally extensive sea of clouds below the summit. Since the sea of clouds grows with the temperature rise, the AEF variation follows local time.

    DOI

  • 富士山体を利用した夏季自由対流圏におけるガス状水銀の観測:2014年夏季集中観測結果

    小川智司, 大河内博, 緒方裕子, 梅沢夏実, 三浦和彦, 加藤俊吾

    大気環境学会誌   50 ( 2 ) 100 - 106  2015年03月  [査読有り]

  • Performance and field tests of a handheld Compton camera using 3-D position-sensitive scintillators coupled to multi-pixel photon counter arrays

    A. Kishimoto, J. Kataoka, T. Nishiyama, T. Fujita, K. Takeuchi, H. Okochi, H. Ogata, H. Kuroshima, S. Ohsuka, S. Nakamura, M. Hirayanagi, S. Adachi, T. Uchiyama, H. Suzuki

    JOURNAL OF INSTRUMENTATION   9  2014年11月  [査読有り]

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    After the nuclear disaster in Fukushima, radiation decontamination has become particularly urgent. To help identify radiation hotspots and ensure effective decontamination operation, we have developed a novel Compton camera based on Ce-doped Gd3Al2Ga3O12 scintillators and multi-pixel photon counter (MPPC) arrays. Even though its sensitivity is several times better than that of other cameras being tested in Fukushima, we introduce a depth-of-interaction (DOI) method to further improve the angular resolution. For gamma rays, the DOI information, in addition to 2-D position, is obtained by measuring the pulse-height ratio of the MPPC arrays coupled to ends of the scintillator. We present the detailed performance and results of various field tests conducted in Fukushima with the prototype 2-D and DOI Compton cameras. Moreover, we demonstrate stereo measurement of gamma rays that enables measurement of not only direction but also approximate distance to radioactive hotspots.

    DOI

  • 揮発性有機化合物の動態解析と降水洗浄機構(2)

    山本 修司, 大河内 博, 緒方 裕子, 名古屋 俊士, 皆巳 幸也, 小林 拓, 加藤 俊吾, 三浦 和彦, 松尾 亜弓

    大気環境学会年会講演要旨集   55回   525 - 525  2014年08月  [査読有り]

  • Individual aerosol particles in and below clouds along a Mt. Fuji slope: Modification of sea-salt-containing particles by in-cloud processing

    S. Ueda, Y. Hirose, K. Miura, H. Okochi

    ATMOSPHERIC RESEARCH   137   216 - 227  2014年02月  [査読有り]

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    Sizes and compositions of atmospheric aerosol particles can be altered by in-cloud processing by absorption/adsorption of gaseous and particulate materials and drying of aerosol particles that were formerly activated as cloud condensation nuclei. To elucidate differences of aerosol particles before and after in-cloud processing, aerosols were observed along a slope of Mt. Fuji, japan (3776 m a.s.l.) during the summer in 2011 and 2012 using a portable laser particle counter (LPC) and an aerosol sampler. Aerosol samples for analyses of elemental compositions were obtained using a cascade impactor at top-of-cloud, in-cloud, and below-cloud altitudes. To investigate composition changes via in-cloud processing, individual particles (0.5-2 mu m diameter) of samples from five cases (days) collected at different altitudes under similar backward air mass trajectory conditions were analyzed using a transmission electron microscope (TEM) equipped with an energy dispersive X-ray analyzer. For most cases (four cases), most particles at all altitudes mainly comprised sea salts: mainly Na with some S and/or CL Of those, in two cases, sea-salt-containing particles with Cl were found in below-cloud samples, although sea-salt-containing particles in top-of-cloud samples did not contain Cl. This result suggests that Cl in the sea salt was displaced by other cloud components. In the other two cases, sea-salt-containing particles on samples at all altitudes were without CL However, molar ratios of S to Na (S/Na) of the sea-salt-containing particles of top-of-cloud samples were higher than those of below-cloud samples, suggesting that sulfuric acid or sulfate was added to sea-salt-containing particles after complete displacement of Cl by absorption of SO2 or coagulation with sulfate. The additional volume of sulfuric acid in clouds for the two cases was estimated using the observed S/Na values of sea-salt-containing particles. The estimation revealed that size changes by in-cloud processing from below-cloud to top-of-cloud altitudes were less than 6% for sizes of 0.5-2 mu m diameter. The obtained results will be useful to evaluate the aging effect and transition of aerosol particles through in-cloud processing. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI

  • 2012年夏季の富士山頂および山麓における大気中揮発性有機化合物の挙動

    山本 修司, 大河内 博, 緒方 裕子

    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment   49 ( 1 ) 34 - 42  2014年  [査読有り]

    DOI CiNii

  • 大河内博

    越境大気汚染の実態, II. 越境大気汚染物質の計測と環境影響

    ビルと環境     17 - 5  2014年

  • 首都圏小規模森林における大気中酸性物質の鉛直分布と森林フィルター効果

    高田賢, 大河内博, 緒方裕子, 栗島望,原宏, 木村園子ドロテア, 高柳正夫

    大気環境学会誌   49   26 - 33  2014年  [査読有り]

    DOI

  • 東京都心部における大気エアロゾル中水溶性フミン様物質の動態と起源の推定

    山之越恵理, 大河内博, 緒方裕子, 小林由典

    大気環境学会誌   49   43 - 51  2014年  [査読有り]

    DOI

  • 福島県浪江町の里山に大気沈着した放射性セシウムの森林内分布と挙動

    黒島 碩人, 緒方 裕子, 大河内 博, 床次 眞司, 反町 篤行, 細田 正洋

    大気環境学会誌   49 ( 2 ) 93 - 100  2014年  [査読有り]

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    2012年6月27日から2013年7月30日にかけて、福島県浪江町南津島地区の里山でスギと落葉広葉樹の生葉、落葉、表層土壌、底砂を一月ごとに採取し、NaI(Tl) シンチレーション検出器で放射性セシウム(134Csおよび137Cs)濃度を測定した。放射性セシウム濃度は落葉>表層土壌>生葉>底砂の順であり、放射性セシウムは落葉に蓄積している状況にあった。冬季の積雪と春先の融雪は落葉の放射性セシウム濃度に影響を及ぼさなかった。森林内を流れる小川の上流域の底砂と1ヶ月後の下流域の底砂では放射性セシウム濃度に正の相関関係があり (r=0.87, n=9)、この里山では放射性セシウムが浮遊砂として平均的に1ヶ月で500 mを移動したことが示唆された。

    DOI CiNii

  • Development of Rapid Preparation Method for Simultaneous Analysis of Gas-Phase Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Oxygenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using Accelerated Solvent Extractor

    Yusuke Kobayashi, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata, Toshio Nagoya

    BUNSEKI KAGAKU   62 ( 10 ) 879 - 889  2013年10月  [査読有り]

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    We propose a rapid preparation method for the simultaneous analysis of gas-phase polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons (OPAHs) by an accelerated solvent extractor (ASE) and solid-phase extraction (SPE). We used polyurethane foam (PUF) for collecting gas-phase PAHs and OPAHs. Recovery of selected PAHs and OPAHs from blank PUF ranged from 80 to 100 %, except for low molecular PAHs and OPAHs, such as acenaphthylene, acenaphthene, 1,4-naphthoquinone with a relative standard deviation (R.S.D.) of less than 5 %, while their recoveries from the collected PUF ranged from 80 to 120 %, except for benzanthrone with a R.S.D. from 10 % and 20 %. The proposed preparation method in combination with ASE and SPE could be useful for screening gas-phase PAHs and OPAHs, although there is a problem to some extent concerning the collection efficiencies of low molecular PAHs and OPAHs in the gas-phase. The application of the proposed method to samples collected at Shinjuku in June, 2012 revealed that the concentration of PAHs and OPAHs, mainly presented in the gas-phase, was significantly higher than that of PAHs and OPAHs, mainly presented in the particle phase.

    DOI

  • Rapid Determination of Anionic Surfactants in Atmospheric Aerosol in an Urban Area Using an Improved Methylene Blue Method

    Minatsu Soda, Hiroshi Okochi, Hiroko Ogata, Hirokazu Okawa

    BUNSEKI KAGAKU   62 ( 7 ) 589 - 594  2013年07月  [査読有り]

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    The methylene blue method was troublesome and susceptible to operational error. In our improved method, we use only one vial (50 mL glass centrifuge tube) to determine the concentration of anionic surfactants as methylene blue active substances (MBAS). The combination of hand-shaking 20 times with shaking (1000 rpm) for 5 minutes by a shaker leads to a calibration curve (n = 4) with a high linearity (average r = 0.996) and a high sensitivity (average 1.07 mu M-1) within 0 - 0.12 mu M. In the optimum condition, the recovery of sodium dodecyl sulfate (SDS) was 94.7 +/- 3.3 % (n = 3) for a water extraction solution of blank quartz fiber filter, 92.3 +/- 1.5 % (n = 4) for that of atmospheric aerosol collected on a quartz fiber filter, and 90.8 +/- 3.5 % (n = 3) for the throughfall of Japanese ceder (Cyptomeria japonica), respectively. This improved method revealed that the concentration of anionic surfactants in atmospheric aerosol ranged from 44.9 to 163 pmol m(-3) (84.3 pmol m(-3) on average, n = 8) at Shinjuku, Tokyo in May, 2011.

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  • スターバー抽出 / 蛍光検出高速液体クロマトグラフィーによる大気水相中多環芳香族炭化水素の定量

    藤田雅俊, 大河内博, 緒方裕子, 名古屋俊士, 皆巳幸也

    分析化学   62 ( 12 ) 1111 - 1116  2013年  [査読有り]

    DOI

  • 大気中ガス態多環芳香族炭化水素およびオキシ化多環芳香族炭化水素の高速溶媒抽出法を用いた同時迅速前処理法の開発

    小林由典, 大河内博, 緒方裕子, 名古屋俊士

    分析化学   62 ( 10 ) 879 - 889  2013年  [査読有り]

    DOI

  • メチレンブルー吸光光度法を用いる都市大気エアロゾル中陰イオン界面活性物質の迅速定量

    曽田美夏, 大河内博, 緒方裕子, 大川浩和

    分析化学   62 ( 7 ) 589 - 594  2013年  [査読有り]

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  • 富士山における大気および大気水相中揮発性有機化合物濃度に関する一考察

    小林 由典, 大河内 博, 緒方 裕子, 為近 和也, 皆巳 幸也, 名古屋 俊士

    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment   47 ( 1 ) 33 - 44  2012年01月  [査読有り]

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    26種類のAVOCs(塩素化炭化水素17種、単環芳香族炭化水素6種類、二環芳香族炭化水素3種類)の大気および大気水相のサンプリングを、2007年から2010年まで富士山と新宿で行った。2010年における大気中AVOCs濃度は富士山頂で最も高く(7月の平均総濃度:11.6 ppbv、n=5)、新宿(10~12月の平均総濃度:7.9 ppbv、n=52)、富士山南東麓(7月の平均総濃度:6.8 ppbv、n=9)の順であった。富士山頂における単環芳香族炭化水素(MAHs)の大気中濃度は都市域の新宿や国内外の高高度観測地点に比べて異常に高く、局地的な影響を受けている可能性がある。一方、2010年における大気水相中AVOCs濃度は富士山南東麓の雨水で15.8 nM(n=8)、富士山頂の雲水で15.7 nM(n=19)であり、新宿の露水で5.33 nM(n=15)、雨水で3.36 nM(n=30)であった。富士山における大気水相にはAVOCsが高濃度に含まれており、とくに塩素化炭化水素(CHs)は富士山南東麓の雨水および富士山頂の雲水ともにヘンリー則からの予測値以上に高濃縮されていた。大気水相へのAVOCsの高濃縮は大気中濃度、気温、各AVOCsの疎水性だけでは説明ができず、大気水相中の共存物質の影響が大きいものと推測された。

    DOI CiNii

  • 首都近郊小規模森林における生物起源揮発性有機化合物(BVOCs)の大気動態

    鈴木 佳祐, 大河内 博, 緒方 裕子

    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment   47 ( 1 ) 51 - 57  2012年01月  [査読有り]

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    東京都新宿区から33km離れた東京都八王子市の小規模森林(東京農工大学FM多摩丘陵、16ha)にある高さ30 mの観測タワーを用いてコナラ樹冠上部(14 m)、樹冠下部(1 m)、森林内の樹冠のない開けた地点を林外とし、計3地点で生物起源揮発性有機化合物(BVOCs; イソプレン、α-ピネン、β-ピネン、リモネン、δ-3-カレン)の採取を行った。イソプレンは3地点ともに明確な昼夜変動が見られ、日中に高く、夜間に低下した。樹冠上部で最高濃度11.1 ppbvを示した。モノテルペン(α-ピネン、β-ピネン、リモネン)は明確な昼夜変動は見られず、樹冠下部および林外で樹冠上部よりも高濃度になる傾向にあった。δ-3-カレンはいずれの地点も検出限界だった。イソプレンとモノテルペンには相関はみられず、モノテルペンではピネン類とリモネンの相関性が低いことから、イソプレンとピネン類とリモネンでそれぞれ別の放出源を持つ可能性を示唆した。一方、α-ピネンとβ-ピネンは正の高い相関性を示すことから、同一樹種からの放出と考えられた。FM多摩のBVOCs濃度は都心部の新宿の約10倍であり、日本の森林面積の約30%を占める里山におけるBVOCsの観測の重要性を確認した。

    DOI CiNii

  • 首都近郊小規模森林における生物起源揮発性有機化合物(BVOCs)の大気動態

    鈴木 佳祐, 大河内 博, 緒方 裕子

    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment   47 ( 1 ) 51 - 57  2012年01月  [査読有り]

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    東京都新宿区から33km離れた東京都八王子市の小規模森林(東京農工大学FM多摩丘陵、16ha)にある高さ30 mの観測タワーを用いてコナラ樹冠上部(14 m)、樹冠下部(1 m)、森林内の樹冠のない開けた地点を林外とし、計3地点で生物起源揮発性有機化合物(BVOCs; イソプレン、α-ピネン、β-ピネン、リモネン、δ-3-カレン)の採取を行った。イソプレンは3地点ともに明確な昼夜変動が見られ、日中に高く、夜間に低下した。樹冠上部で最高濃度11.1 ppbvを示した。モノテルペン(α-ピネン、β-ピネン、リモネン)は明確な昼夜変動は見られず、樹冠下部および林外で樹冠上部よりも高濃度になる傾向にあった。δ-3-カレンはいずれの地点も検出限界だった。イソプレンとモノテルペンには相関はみられず、モノテルペンではピネン類とリモネンの相関性が低いことから、イソプレンとピネン類とリモネンでそれぞれ別の放出源を持つ可能性を示唆した。一方、α-ピネンとβ-ピネンは正の高い相関性を示すことから、同一樹種からの放出と考えられた。FM多摩のBVOCs濃度は都心部の新宿の約10倍であり、日本の森林面積の約30%を占める里山におけるBVOCsの観測の重要性を確認した。

    DOI CiNii

  • 富士山における大気および大気水相中揮発性有機化合物濃度に関する一考察

    小林 由典, 大河内 博, 緒方 裕子, 為近 和也, 皆巳 幸也, 名古屋 俊士

    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment   47 ( 1 ) 33 - 44  2012年01月  [査読有り]

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    26種類のAVOCs(塩素化炭化水素17種、単環芳香族炭化水素6種類、二環芳香族炭化水素3種類)の大気および大気水相のサンプリングを、2007年から2010年まで富士山と新宿で行った。2010年における大気中AVOCs濃度は富士山頂で最も高く(7月の平均総濃度:11.6 ppbv、n=5)、新宿(10~12月の平均総濃度:7.9 ppbv、n=52)、富士山南東麓(7月の平均総濃度:6.8 ppbv、n=9)の順であった。富士山頂における単環芳香族炭化水素(MAHs)の大気中濃度は都市域の新宿や国内外の高高度観測地点に比べて異常に高く、局地的な影響を受けている可能性がある。一方、2010年における大気水相中AVOCs濃度は富士山南東麓の雨水で15.8 nM(n=8)、富士山頂の雲水で15.7 nM(n=19)であり、新宿の露水で5.33 nM(n=15)、雨水で3.36 nM(n=30)であった。富士山における大気水相にはAVOCsが高濃度に含まれており、とくに塩素化炭化水素(CHs)は富士山南東麓の雨水および富士山頂の雲水ともにヘンリー則からの予測値以上に高濃縮されていた。大気水相へのAVOCsの高濃縮は大気中濃度、気温、各AVOCsの疎水性だけでは説明ができず、大気水相中の共存物質の影響が大きいものと推測された。

    DOI CiNii

  • Influence of secondary formation on atmospheric occurrences of oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons in airborne particles

    Yuki Kojima, Koji Inazu, Yoshiharu Hisamatsu, Hiroshi Okochi, Toshihide Baba, Toshio Nagoya

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   44 ( 24 ) 2873 - 2880  2010年08月  [査読有り]

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    Temporal and spatial variations in concentrations of particle-associated polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their nitrated and oxygenated derivatives (nitro-PAHs and oxy-PAHs) were investigated to assess the influence of secondary formation on atmospheric occurrences of oxy-PAHs associated with particulate matter in downtown Tokyo, Japan. The daily variation in concentration of 1,8-naphthalic anhydride (1,8-NA) in summer 2007 was similar to that for 2-nitrofluoranthene (2-NF), a representative secondary formed nitro-PAH, while the variation for benzanthrone (BA) was similar to PAHs. In addition, the concentrations of polycyclic aromatic compounds (PACs) associated with airborne particulate matter decreased in the order of PAHs > BA > 9-fluorenone (9-FO) or 9,10-anthraquinone (9,10-AQ)> 1,8-NA with an increase in distance from the roadside, whereas 2-NF was constant. These results suggest that a considerable fraction of some oxy-PAHs such as 1,8-NA associated with airborne particulate matter in downtown Tokyo originates from atmospheric secondary formation. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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  • Development of Low Volume Air Sampling and Rapid Sample Preparation for the Determination of Atmospheric Gas-Phase Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using Styrene-Divinylbenzene Copolymer Resin Adsorbent

    Aya Kobayashi, Yuki Kojima, Hiroshi Okochi, Toshio Nagoya

    BUNSEKI KAGAKU   59 ( 8 ) 645 - 652  2010年08月  [査読有り]

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    A new sampling system of gas- and particle-phase polycyclic aromatic hydrocarbons (PAT-Is) in ambient air is proposed. The system is composed of a commercially available multi-nozzle cascade impact sampler for collecting particles less than 10 mu m and a newlydesigned glass cartridge (35 mm inner diameter) packed with 5.0 g of a styrene-divinylbenzene copolymer resin adsorbent (XAD-2) for collecting gas-phase PAHs at a flow rate of 20 L/min. A rapid sample preparation for the analysis of PAHs in XAD-2 resin by ultrasonic extraction was also studied. The recovery rates of selected PAHs, i.e. phenanthrene (PHEN), antrathene (ANT), fluorantene (FL), pyrene (PY), benzo[a]pyrene (BaP), benzo[k]fluoranthene (BkF), benzo[ghi]perylene (BghiP), and indeno[1,2,3-cd]pyrene (IP) after the pretreatment ranged from 80 to 100%. More than 95% of the PAHs were extracted from XAD-2 by ultrasonication twice for 20 min with dichloromethane. The newlydeveloped cartridge had more than 95% collection efficiencies of the gas-phase PAHs (PHEN, ANT, FL and PY) in both the summer and winter seasons. Storage at 30 C for 4 weeks did not have an adverse effect on the gas-phase PAHs collected with the cartridge. The application of the new sampling system to a field observation at a tower with a height of 12 m in a small forest at Field Museum Tama Hills revealed that the concentrations of the gas-phase PAT-Is at the lower level of the tower were lower than those at the upper level of the tower. However, there were no changes in the concentrations of the particle-phase PAHs between at the upper and lower levels. These results suggested that the forest filter effects for the gas-phase PAT-Is might be higher than those for the particle-phase PAHs.

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  • ヘッドスペース固相マイクロ抽出/ガスクロマトグラフ質量分析法による雨水及び露水中揮発性有機化合物の定量

    佐藤 絵美, 大河内 博, 井川 学

    分析化学 = Japan analyst   59 ( 7 ) 551 - 557  2010年07月  [査読有り]

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    ヘッドスペース固相マイクロ抽出/ガスクロマトグラフ質量分析(HS SPME/GC/MS)法による降水中揮発性有機化合物(VOCs)の定量条件を検討した.試料液量16 mLにNaCl 3.5 gを添加し,SPMEファイバー〔100 μm PDMS(polydimethylsilozane)〕への抽出温度40℃,20分間保持で最大感度が得られた.最適条件を用いて,ハロゲン化炭化水素17種と単環芳香族炭化水素6種の合計23種について標準溶液1 ppbの繰り返し再現性,検量線の直線性,検出下限,定量下限及び実試料への添加回収率を調べた.1,2-ジクロロエタンを除くVOCs 22種の標準溶液1 ppbにおける変動係数は10% 未満であり,検出下限は0.02 nM(ジクロロメタン)から0.30 nM(ベンゼン)であった.雨水及び露水試料への添加回収率は,ジクロロメタンを除くVOCs 22種について80% から120% の範囲にあり,HS SPME/GC/MS法は雨水及び露水中VOCsの定量に適用可能であった.本法を東京都西部(日野市)で採取した雨水と露水に適用した結果,塩素化炭化水素6種,単環芳香族炭化水素5種の合計11種のVOCsが検出された.雨水及び露水ともに,塩素化炭化水素に比べて単環芳香族炭化水素の濃度が高く,単環芳香族炭化水素の中ではトルエンが最高濃度を示した.観測期間中のトルエンの体積加重平均濃度は雨水で3.31 nM(<i>n</i>=39),露水で5.21 nM(<i>n</i>=38)であった.雨水及び露水中VOCsの実測濃度は,大気中VOCs濃度とヘンリー定数から算出した計算値の数万倍にも達し,大気中VOCsが雨水及び露水に促進吸収されていることが明らかになった.

    DOI CiNii

  • 太陽電池駆動小型自動雨水採取装置の長期性能評価と富士山南東麓における酸性沈着モニタリングへの適用

    丸山 祥平, 大河内 博, 竹村 尚樹, 皆巳 幸也

    分析化学 = Japan analyst   59 ( 5 ) 357 - 362  2010年05月  [査読有り]

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    The performance of a solar-powered small automatic rainwater collector was investigated, which was developed with an emphasis on small-size, lightweight, and inexpensive for use in a wet deposition monitoring network in a mountainous area. It was studied at Tarobo, which is located at the southeast mountainside (1300 m a.s.l.) on Mt. Fuji, during four years from July 2005 to September 2009. The rainfall amounts estimated by the automatic rainwater collector corresponded to those observed by a rain gauge verified by Japan Meteorological Agency. A comparison of the rainwater chemistry by the automatic rainwater collector with that by a commercially available wet-only sampler indicates that the automatic rainwater collector is available for use in wet deposition monitoring in mountainous areas. The mean annual wet deposition fluxes of H<sup>+</sup>, NH<sub>4</sub><sup>+</sup>, NO<sub>3</sub><sup>−</sup>, and SO<sub>4</sub><sup>2−</sup> at Tarobo were 48.9, 35.0, 38.0 and 69.4 meq/m<SUP>2</SUP>/y during three years from 2006 to 2008, respectively, and were higher than those at remote sites in Japan, particularly NO<sub>3</sub><sup>−</sup> deposition. The concentration of acidic substances at Tarobo was nearly equal to those at remote sites in Japan, so it is expected for Tarobo to be in use for a remote site of an acid-deposition monitoring network in Japan because of easy access to Tarobo.

    DOI CiNii

  • 大気沈着(第3講)雲・霧沈着

    大河内 博, 堅田 元喜

    大気環境学会誌   45 ( 1 ) A1 - A12  2010年

    DOI CiNii

  • 小林亜矢・小島雄紀・大河内 博・名古屋俊士

    スチレンジビニル共重合体樹脂を用いたローボリウムエアサンプラーによる大気中ガス状多環芳香族炭化水素採取法と迅速前処理法の開発

    分析化学   59 ( 8 ) 645 - 652  2010年  [査読有り]

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  • Changes in concentration levels of polycyclic aromatic compounds associated with airborne particulate matter in downtown tokyo after introducing government diesel vehicle controls

    Yuki Kojima, Koji Inazu, Yoshiharu Hisamatsu, Hiroshi Okochi, Toshihide Baba, Toshio Nagoya

    Asian Journal of Atmospheric Environment   4 ( 1 ) 1 - 8  2010年  [査読有り]

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    The effectiveness of the government regulation on tail-pipe emission for diesel vehicles issued in 2003 in Tokyo was evaluated in this study. Variations in annual average concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitro-PAHs associated with airborne particulate matter were investigated in connection with the variation in airborne elemental carbon (EC) concentration in downtown Tokyo, Japan in 2006-2007 and in 1997-1998. The annual average concentrations of EC, seven different PAHs, and 1-nitropyrene were found to have decreased significantly from 1997-1998 to 2006-2007. The most prominent decrease in atmospheric concentration was observed for 1-nitropyrene, which is a representative nitro-PAH originating from diesel vehicles. This indicated that the government control has worked to considerably reduce both atmospheric mutagens and airborne particulate matter. In contrast, the concentrations of two nitro-PAHs, 2-nitrofluoranthene and 2-nitropyrene, remained the same. These nitro-PAHs are known to be formed by atmospheric nitration of their parent PAHs, and this result suggested factors other than the concentration of parent PAHs and NO2 affects the degree of atmospheric formation of nitro-PAHs.

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  • 大気エアロゾル中PAHsの森林フィルター効果の観測--森林内外の地上大気濃度差の利用

    前島 幸司, 大河内 博, 稲津 晃司

    大気環境学会誌   45 ( 1 ) 43 - 48  2010年  [査読有り]

    DOI CiNii

  • 首都圏小規模森林生態系におけるスギとコナラの酸緩衝能と無機態窒素の流出過程

    関 圭祐, 大河内 博, 原 宏

    大気環境学会誌   45 ( 1 ) 32 - 42  2010年  [査読有り]

    DOI CiNii

  • COMPARISON OF PAHS, NITRO-PAHS AND OXY-PAHS ASSOCIATED WITH AIRBORNE PARTICULATE MATTER AT ROADSIDE AND URBAN BACKGROUND SITES IN DOWNTOWN TOKYO, JAPAN

    Yuki Kojima, Koji Inazu, Yoshiharu Hisamatsu, Hiroshi Okochi, Toshihide Baba, Toshio Nagoya

    POLYCYCLIC AROMATIC COMPOUNDS   30 ( 5 ) 321 - 333  2010年  [査読有り]

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    Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), nitro-PAHs and oxy-PAHs are emitted from primary sources. Some nitro-PAHs and oxy-PAHs can also arise from secondary formation in the atmosphere. To assess the relative importance of these sources, the polycyclic aromatic compound (PAC) concentrations were determined at a roadside (Roadside site) and on a rooftop (Urban Background site) in downtown Tokyo Japan. The concentrations of PAHs, 1-nitropyrene and oxy-PAHs at the Roadside site were higher than those at the Urban Background site, while 2-nitrofluoranthene levels were the same at both sites. However, the mean ratios of concentrations at the Urban Background site to the Roadside site were in the order 1,8-naphthalic anhydride9,10-anthraquinonePAHs or 1-nitropyrene or acenaphthenequinone or benzanthrone. This suggests that in addition to vehicle emissions, a considerable fraction of some of the oxy-PAHs studied originates from another source, which might be secondary formation by atmospheric PAH degradation, and this contribution varied among the oxy-PAHs.

    DOI

  • 酸性霧の樹冠への沈着と森林衰退

    井川 学, 松本 潔, 大河内 博, Matsumoto Kiyoshi, 大河内 博, Okochi Hiroshi

    神奈川大学工学研究所所報   ( 32 ) 67 - 76  2009年11月

    CiNii

  • 丹沢大山における大気化学観測と酸性沈着が森林生態系に及ぼす影響

    井川 学, 大河内 博

    エアロゾル研究   24 ( 2 ) 97 - 104  2009年

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    On the mountain side of Mt. Oyama, fog is frequently formed and pH of fogwater is low due to nitric acid formed from NOx. Recently, the concentration of fog components has increased because of a decrease in liquid water content (LWC) , which may be caused by a decrease of SPM as the condensation nuclei. The concentration of fog components becomes high when LWC is low, and acid fog events with fog water pH lower than 3.5 occur for about 20 % of fog duration at the mountainside (680 m a.s.l.) every year. It has been observed that the throughfall amount increased with an increase in altitude, although the precipitation amount does not depend on the altitude. It is caused by the fog deposition, which may be dominated by the fog formation frequency and the deposition rate of fog droplets depending on the wind velocity. The deposition of air pollutants on the canopies is caused by many path ways, rain, fog, gas, and aerosol. Deposited hydrogen ion is exchanged with metal ions in the leaves, and the application of simulated acid fog to the seedlings of fir, cedar, and beech in an experimental chamber showed that the amount of base cations leaching from leaves increased with decreasing pH of the applied acid fog solutions. Fir and beech seedlings were severely damaged by the long term application of simulated acid fog. Acid depositions on the surface soil is large in Mt. Oyama, and the soil has been acidified for recent years.

    DOI CiNii

  • Effect of atmospheric humic-like substances on the enhanced dissolution of volatile organic compounds into dew water

    H. Okochi, E. Sato, Y. Matsubayashi, M. Igawa

    ATMOSPHERIC RESEARCH   87 ( 3-4 ) 213 - 223  2008年03月  [査読有り]

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    Simultaneous sampling of chlorinated hydrocarbons (CHs) and monocyclic aromatic hydrocarbons (MAHs), potentially harmful to humans and/or responsible for the formation of ozone and secondary particles, in dew water and in the ambient air was carried out from August 2004 to July 2005 in Hino City, situated in the western part of Greater Tokyo, Japan. CHs were less contained in dew water than MAHs. Toluene (volume-weighted mean concentration, VWM: 4.77 nM) and m,p-Xylenes (VWM: 5.07 nM) except dichloromethane, which was abnormally high (VWM: 1.14 mu M), were abundant among eleven VOCs determined in dew water. Chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, and benzene were not detected in dew water during the study period. Dew water contained higher amounts of VOCs than would have been expected from the ambient gas-phase concentrations and the temperature-corrected Henry's law constants. Following the determination method of humic substances in river water proposed by Hiraide et al. [Hiraide, M., Shima, T., Kawaguchi, H., 1994. Separation and determination of dissolved and particulate humic substances in river water. Mikrochim. Acta 113, 269-276], the VWM of soluble humic and fulvic acid fractions in dew water was found to be 1.00 mg/L and 0.87 mg/L (n = 20), respectively, while the VWM of particulate humic and fulvic acid fractions was found to be 0.61 mg/L and 0.42 mg/L (n=20), respectively. Surface tension decreased with an increase in dissolved fulvic acid fraction in dew water, indicating that humic-like substances with relatively lower molecular weight, which is soluble in acid solution, could be an effective surface-active species within dew water. The enrichment factors, which were defined as the ratio of the observed VOCs concentration to the estimated, were over 10(2) for MAHs except for benzene and increased as the increment of total humic-like substances (HULIS) concentration (the sum of humic and fulvic acid fractions in both dissolved and particulate form) normalized by total inorganic ion concentration in dew water. Our results indicate that total HULIS in dew water could enhance the dissolution of atmospheric VOCs into dew droplets. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI

  • ATMOSPHERIC OCCURRENCE OF 2-NITROBENZANTHRONE ASSOCIATED WITH AIRBORNE PARTICLES IN CENTRAL TOKYO

    Koji Inazu, Vu Duc Nam, Takahiro Asato, Hiroshi Okochi, Yoshiharu Hisamatsu, Takaaki Kobayashi, Toshihide Baba

    POLYCYCLIC AROMATIC COMPOUNDS   28 ( 4-5 ) 562 - 577  2008年  [査読有り]

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    2- and 3-Nitrobenzanthrones (NBAs) in airborne particles collected in central Tokyo on a seasonal basis from 1996 to 2001 are quantified and possible sources are investigated. The concentrations of 2- and 3-NBA are found to range from 49 to 831 fmol m-3and 0.5 to 3.5 fmol m-3, while the nitrated polycyclic hydrocarbons 1-nitropyrene and 2-nitrofluoranthene are found at concentrations of 100-492 fmol m-3 and 10-97 fmol m-3. Significant linear correlations are identified between 2-NBA and NO2, a photochemical product, suggesting that 2-NBA is formed by atmospheric reactions of benzanthrone initiated by hydroxyl or nitrate radicals in the presence of NO2. 2-NBA is not correlated with directly emitted compounds such as 1-nitropyrene. The concentration ratio of 2-NBA to 1-nitropyrene is 5 or greater in all samples. Nitrated polycyclic aromatic compounds formed by atmospheric reactions therefore appear to represent a substantial contribution to the mutagenicity of airborne particulate matter.

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  • 太陽電池駆動小型自動雨水採取装置の開発と富士山麓の湿性沈着量の観測(若手研究者の初論文特集)

    船倉 崇弘, 大河内 博, 名古屋 俊士, 稲津 晃司, 皆巳 幸也, 五十嵐 康人

    分析化学   56 ( 9 ) 805 - 811  2007年09月  [査読有り]

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    The wet deposition fluxes of acidic substances were observed on the mountainside (1300 m a.s.l.) of Mt. Fuji from July 2005 to November 2006 by a solar-powered automatic rainwater collector, which was developed with emphasis on its being small-size, lightweight, and inexpensive for use in wet deposition monitoring network in mountainous area. The collector is divided into two parts, namely rainwater collection and solar battery system. The former is composed of a capacitance-type rain sensor, an originally designed automatic switching cover, a polycarbonate filter holder (80 mm in diameter), which is equipped with a 47 mm diameter and 1.2 &mu;m pore size membrane filter, a polyethylene bottle, and a polypropylene tube connecting the holder and the bottle. The latter is composed of a 20 watt solar panel, a solar charge controller, and a 12 V lead acid battery. A comparison of the deposition fluxes, estimated by the automatic rainwater collector with those by a filtering-type rainwater collector, indicated that they were free of the influence of dry deposition without a loss of rainfall in the automatic rainwater collector. Rainfall amounts estimated by the automatic rainwater collector corresponded to those observed by a commercially available rain gauge except for winter. Annual wet deposition fluxes of H+, NO3&minus;, and SO42&minus; in the mountainside on Mt. Fuji were 58.5, 40.4, and 78.8 meq/m2/y, respectively.<br>

    DOI CiNii

  • 渓流水の化学特性から見た東丹沢の森林生態系への酸性沈着物の影響評価に関する予備的検討

    本田 拓, 大河内 博, 稲津 晃司, 井川 学

    分析化学 = Japan analyst   56 ( 9 ) 791 - 798  2007年09月  [査読有り]

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    It has been reported that the nitrate concentration in stream water in the mountainside on Mt. Oyama (1252 m a.s.l), which is located at the western part of Kanagawa Prefecture, is higher than that in stream water in other regions, indicating that nitrogen saturation is occurring in the forested ecosystem. However, there has been no report on nitrogen saturation across the Tanzawa mountains, except Mt. Oyama. We investigated the current status of the stream water chemistry and the effect of acid deposition on the stream water chemistry across the East Tanzawa mountains. Thirty-eight samples were collected in nine mountain streams in this region. The mean pH and alkalinity in stream water in this region were 7.315 and 650 &amp;mu;eq/L, respectively. There was no symptom of stream-water acidification by acid deposition in East Tanzawa, probably because of the high acid buffering capacity by the weathering of carbonate and silicate minerals. Nitrate concentrations in the stream water ranged from 27.6 to 87.8 &amp;mu;eq/L and NH&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt; was detected. High nitrate concentration in stream water suggests that nitrogen saturation is occurring in the forested ecosystem in East Tanzawa mountains. We divided our sampling sites into southeast (SE), southwest (SW), and north (N) regions by the ridge line of Mt. Tanzawa - Mt. Tonodake - Shindainichi - Mt. Sannoto - Mt. Takenodai - Mt. Oyama - Mt. Mitsumine. The stream water pH was lower and the concentrations of Na&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt; and NO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;&lt;sup&gt;&amp;minus;&lt;/sup&gt; were higher in south regions. There were high correlations between the concentrations of Na&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt; (&lt;i&gt;r&lt;/i&gt; = &amp;minus;0.854), Cl&lt;sup&gt;&amp;minus;&lt;/sup&gt; (&lt;i&gt;r&lt;/i&gt; = &amp;minus;0.815) and NO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;&lt;sup&gt;&amp;minus;&lt;/sup&gt; (&lt;i&gt;r&lt;/i&gt; = &amp;minus;0.922) and the distance from the coast of Odawara City, Oisomachi, and Ninomiyamachi. In addition, a high correlation between the NO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;&lt;sup&gt;&amp;minus;&lt;/sup&gt; and Cl&lt;sup&gt;&amp;minus;&lt;/sup&gt; concentrations (&lt;i&gt;r&lt;/i&gt; = 0.741), which is an indicator of atmospheric deposition, in stream water was observed. Our preliminary investigation indicates that the runoff of nitrate, originated from atmospheric deposition, might occur in the forested ecosystem in the southern regions in East Tanzawa.&lt;br&gt;

    DOI CiNii

  • Development of solar-powered rainwater collector and observation of wet deposition fluxes on the mountainside of Mt. Fuji

    Takahiro Funakura, Hiroshi Okochi, Toshio Nagoya, Koji Inazu, Yukiya Minami, Yasuhito Igarashi

    BUNSEKI KAGAKU   56 ( 9 ) 805 - 811  2007年09月  [査読有り]

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    The wet deposition fluxes of acidic substances were observed on the mountainside (1300 m a.s.l.) of Mt. Fuji from July 2005 to November 2006 by a solar-powered automatic rainwater collector, which was developed with emphasis on its being small-size, lightweight, and inexpensive for use in wet deposition monitoring network in mountainous area. The collector is divided into two parts, namely rainwater collection and solar battery system. The former is composed of a capacitance-type rain sensor, an originally designed automatic switching cover, a polycarbonate filter holder (80 mm in diameter), which is equipped with a 47 mm diameter and 1.2 pm pore size membrane filter, a polyethylene bottle, and a polypropylene tube connecting the holder and the bottle. The latter is composed of a 20 watt solar panel, a solar charge controller, and a 12 V lead acid battery. A comparison of the deposition fluxes, estimated by the automatic rainwater collector with those by a filtering-type rainwater collector, indicated that they were free of the influence of dry deposition without a loss of rainfall in the automatic rainwater collector. Rainfall amounts estimated by the automatic rainwater collector corresponded to those observed by a commercially available rain gauge except for winter. Annual wet deposition fluxes of H+, NO3-, and SO42- in the mountainside on Mt. Fuji were 58.5, 40.4, and 78.8 meq/m(2)/y, respectively.

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  • Erratum to "Adsorption of air pollutants on the grain surface of Japanese cedar pollen". [Atmospheric Environment 41 (2007) 253-260] (DOI:10.1016/j.atmosenv.2006.08.009)

    Yuji Okuyama, Kiyoshi Matsumoto, Hiroshi Okochi, Manabu Igawa

    Atmospheric Environment   41 ( 18 ) 3939 - 3940  2007年06月  [査読有り]

    DOI

  • Adsorption of air pollutants on the grain surface of Japanese cedar pollen (vol 41, pg 253, 2007)

    Yuji Okuyama, Kiyoshi Matsumoto, Hiroshi Okochi, Manabu Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   41 ( 18 ) 3939 - 3940  2007年06月  [査読有り]

    DOI

  • 本田 拓,大河内 博,稲津晃司,井川 学

    渓流水の化学特性から見た東丹沢の森林生態系への酸性沈着物の影響評価に関する予備的検討

    分析化学   56 ( 9 ) 791 - 798  2007年  [査読有り]

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  • Adsorption of air pollutants on the grain surface of Japanese cedar pollen

    Yuji Okuyama, Kiyoshi Matsumoto, Hiroshi Okochi, Manabu Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   41 ( 2 ) 253 - 260  2007年01月  [査読有り]

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    The contaminants adsorbed on the surface of pollen may affect the development of hay fever, because the patients of the fever are larger in areas with much air pollution than in nonpolluted areas and the fine particles and gases are susceptible to deposit on the nasal cavities and eyes by their transfer on the pollen. Since Japanese cedar pollinosis is the most common hay fever in Japan, we analyzed the air pollutants adsorbed on the surface of dispersed Japanese cedar pollen in the urban and mountainous districts. Fine anthropogenic particles were significantly adsorbed and many elements were concentrated on the surface of the pollen in the urban site of Yokohama, while they were not concentrated on the surface of the pollen collected at a mountainous site. The acid gases are also adsorbed and acidify the surface, and their amounts increase with their concentrations in the ambient air. The high adsorption of nitric acid on the pollen determined by an exposure experiment of nitric acid gas suggests that nitric acid is dissolved in the inner part of the pollen. The adsorption amounts of the gases on the pollen were especially greater than those on other natural particles, humic acid and yellow sand. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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  • Scavenging effect of precipitation on volatile organic compounds in ambient atmosphere

    Emi Sato, Kiyoshi Matsumoto, Hiroshi Okochi, Manabu Igawa

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   79 ( 8 ) 1231 - 1233  2006年08月  [査読有り]

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    Hydrophobic volatile organic compounds (VOCs) are usually found in rainwater with higher concentrations than the values determined from Henry's law partitioning. Laboratory experiments demonstrated that dissolved organic compounds, such as humic acids, act as cosolvents to solubilize the VOCs. Wet removal by rainfall is a significant sink of trace VOCs.

    DOI

  • Enhanced dissolution of volatile organic compounds into urban dew water collected in Yokohama, Japan

    H Okochi, M Kataniwa, D Sugimoto, M Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   39 ( 33 ) 6027 - 6036  2005年10月  [査読有り]

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    Simultaneous sampling of six chlorinated hydrocarbons (CHs) and five monocyclic aromatic hydrocarbons (MAHs) in dew water and in the ambient air was performed from 1998 to 2000 in Yokohama, Japan. Dichloromethane (volume-weighted mean concentration (VWM): 2.43 nM) and trichloroethylene (VWM: 2.91 nM) were abundant among CHs in dew water, while toluene (VWM: 9.69 nM) and p-dichlorobenzene (VWM: 6.06 nM) were abundant among MAHs. The contribution of total measured volatile organic compounds (VOCs) concentration to dissolved organic carbon (DOC) concentration in dew water was only 0.02 wt% on average. The concentrations of VOCs except for dichloromethane and benzene in dew water were several hundred times higher than those in rainwater collected at the same site. In particular more hydrophobic VOCs with higher octanol-water partition coefficient K-OW tended to be concentrated in dew water, indicating that urban dew water has stronger hydrophobicity than rainwater. Dew water contained higher amounts of VOCs than would have been expected from the ambient gas-phase concentrations and Henry's law constants. The enrichment factors, which were defined as the ratio of the observed concentration to the estimated, ranged from 6.98 (for dichloromethane) to 62.7 (for trichloroethylene) on average. Relatively high correlations (r &gt; 0.55) between the enrichment factors of highly hydrophobic VOCs (K-ow&gt; 10(3)) and the ratios of DOC to total inorganic ion concentration (TIC), which could be a potential surrogate of surface tension for urban dew water, indicated that the existence of any dissolved organic compounds, which could reduce the surface tension, in dew water also caused the enrichment of highly hydrophobic VOCs. (c) 200S Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI

  • An influence of PAHs, gaseous pollutants, and meteorological conditions on the mutagenic activity of soluble organic fraction of airborne particles collected in central Tokyo

    K. Inazu, T. Saito, V. D. Nam, H. Okochi, T. Kameda, T. Asato, Y. Hisamatsu, K. Aika, T. Baba

    Organohalogen Compounds   76   2668  2005年  [査読有り]

  • H. Okochi, M. Kataniwa, D. Sugimoto, M. Igawa

    Enhanced dissolution of volatile organic compounds into urban dew, water collected in, Yokohama, Japan

    Atmos. Environ   39   6027 - 6036  2005年  [査読有り]

  • 廃磁気テープを原料とした高機能活性炭の作製条件の検討

    志摩 孝俊, 大河内 博, 野々村 誠

    東京都立科学技術大学紀要   18   63 - 68  2004年11月

    CiNii

  • Characteristics of water-soluble components of atmospheric aerosols in Yokohama and Mt. Oyama, Japan from 1990 to 2001

    M Takeuchi, H Okochi, M Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   38 ( 28 ) 4701 - 4708  2004年09月  [査読有り]

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    We continuously collected aerosol samples of PM7 from 1990 to 1997 and of PM10-2 and PM2 from 1998 to 2001 and measured their water-soluble components of pH, conductivity, major ions, dissolved organic carbon (DOC) and total mass (TM) in an urban site, Yokohama (35degrees28'N, 139degrees38'E) and the mountainside (680 m asl) of Mt. Oyama (35degrees28'N, 139degrees46'E, 1252 m asl), Japan, to contrast the aerosol composition between an urban site and a mountain site. In Yokohama, annual mean TM concentration decreased gradually for over 10 years with the decrease of NH4+, Mg2+, Cl-, and SO42- concentrations, and TM concentrations were the highest in winter and the lowest in summer. At Mt. Oyama, there was no significant change in the duration, and TM concentrations were the highest from late spring to early summer, although the seasonal variation was smaller. Equivalent concentration ratio of Cl- to Na+ at Mt. Oyama was lower than that in Yokohama, because Cl loss which occurred was larger for the aerosol collected at Mt. Oyama remote from the sea rather than Yokohama. The conversion ratio of sulfur to sulfate was calculated and the ratio was not affected strongly by the variation of O-x concentration at both sites and was high at Mt. Oyama in summer. NH4+, NO3-, SO42-, and DOC concentrations were higher under weak wind velocity than those under strong wind velocity regardless of the wind direction in both the sites. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI

  • The enhanced dissolution of some chlorinated hydrocarbons and monocyclic aromatic hydrocarbons in rainwater collected in Yokohama, Japan

    H Okochi, D Sugimoto, M Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   38 ( 26 ) 4403 - 4414  2004年08月  [査読有り]

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    By simultaneous sequential sampling of gas and rainwater from 1999 to 2000 in the campus of Kanagawa University in Yokohama, Japan, we investigated the wet-scavenging process of volatile organic compounds, some chlorinated hydrocarbons (CHs) and monocyclic aromatic hydrocarbons (MAHs), via rain droplets. Their volume-weighted mean concentrations in 125 rainwater were 4.98 nM for dichloromethane, 3.71 nM for toluene, 2.00 nM for benzene, 0.93 nM for 1,2-dichloroethane, 0.62 nM for o-xylene, 0.57 nM for m,p-xylene, 0.51 nM for p-dichloro benzene, and 0.35 nM for trichloromethylene. Their rainwater concentrations did not depend on the rainfall intensity, and the temporal variation of their concentrations was similar to that of gas-phase concentrations. The dissolution of CHs and MAHs into rainwater, however, was larger than expected from their gas-phase concentrations at the ground and their temperature-corrected Henry's law constants. A simple below-cloud scavenging model, which was developed by Levine and Schwartz (Atmos. Environ. 16 (1982) 1725) Could explain the independence of the rainfall intensity but not explain their enhanced dissolution in rainwater. The results of this study indicate the estimated concentrations, which were based on the Henry's law equilibrium, considerably underestimate the wet-deposition fluxes of CHs and MAHs onto the ground. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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  • Deposition of coarse soil particles and ambient gaseous components dominating dew water chemistry

    M Takeuchi, H Okochi, M Igawa

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES   108 ( D10 ) 4319 - 4323  2003年05月  [査読有り]

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    Dew water characteristics are not as acidic as those of rainwater and fog water, and they are abundant in weak acid components. The dew water components are dominated by the coarse-mode aerosol rather than the fine-mode aerosol, and calcium carbonate, the component of soil, is the important chemical species raising the pH of the dew water. Carbon dioxide is deposited as calcium carbonate into dew water and is the only major component released from dew water. The total concentration of carbon dioxide increased with an increase in the dew water pH, while the degassing rate increased with the decrease in dew water pH. In the low-pH region, the pepsilon values in dew water are lower than those in rainwater, and the dew water is in a reductive state. The concentration of the representative oxidant, hydrogen peroxide, was much lower in the dew water than in the rainwater in Yokohama (dew water, 0.4 muM; rainwater, 13.1 muM in 1998). The representative conjugate base ions of a weak acid, sulfite and hydrogen sulfite ions, are easily oxidized by hydrogen peroxide, and the lower concentration of hydrogen peroxide in dew water may cause the higher concentration of sulfite ion in dew water than in rainwater. The dew water pH is higher than the rainwater and fog water pH, and a weak acid is easily dissolved into the dew water. Therefore these weak acid ions are more abundant in dew water than in rainwater and fog water.

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  • Transport characteristics of neutralization dialysis and desalination of tap water

    M Igawa, K Mikami, H Okochi

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   76 ( 2 ) 437 - 441  2003年02月  [査読有り]

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    In neutralization dialysis, the salt solution is desalinated continuously. The cations in desalination compartment are exchanged with protons in the acid compartment across a cation-exchange membrane and the anions are exchanged with hydroxide ions in the base compartment across an anion-exchange membrane. A simple index (C/J), where C is the source phase concentration (mol cm(-3)) and J is the flux (mol cm(-2) min(-1)), was proposed for the estimation of the desalination properties in neutralization dialysis. The index was based on the concepts of the ion-exchange reaction rate at the membrane interface and was related to the permeation constant in the source-phase boundary layer at the membrane interface, P-a (cm min(-1)), as C/J = 1/(k(1).C-ex) + 1/P-a, where k(1) is the rate constant of ion-exchange reaction (mol(-1) cm(4) min(-1)) and C-ex is the ion exchange capacity of the membrane (mol cm(-3)). The desalination efficiency increased with the decrease of the desalination compartment thickness and the decrease of the linear velocity, which can be estimated well by using the index. Tap water was desalinated by neutralization dialysis and pure water was obtained at the outlet of the desalination cell.

    DOI

  • 環境に優しい潤滑油 : オリーブ油とオレイン酸メチル分子内官能基の潤滑性に及ぼす影響

    持田 由幸, 工藤 邦男, 大河内 博, 新井 五郎, 中村 茂夫

    質量分析 = Mass spectroscopy   51 ( 1 ) 179 - 186  2003年02月  [査読有り]

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    The lubrication characteristics of the olive oils, which are used as biodegradable lubricants, on the steel ball were examined on the viewpoint of their growing area and quality of the olive oil. The discoloration of virgin olive oil and the friction face and/or the friction force of the steel ball were found to be dependent on their growing area as well as pure olive oil.&lt;br&gt;&amp;nbsp;&amp;nbsp;Property of the constituent metal constituents of steel ball on the air oxidation of methyl ester of oleic acid, which is major constituent fatty acid of olive oil and the lubrication characteristics of the resulting oxidation products, were investigated. The autoxidation of methyl oleate under the existence of each acetylacetonatos of Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, and V was carried out by blowing dry air at 80&amp;deg;C. All the metal salts except V facilitated the oxidation. The metals employed affect the yields and the types of the products, &lt;i&gt;i.e.,&lt;/i&gt; hydroperoxide, hydroxide and epoxide whom the functional group exists for the center location of molecular chain.&lt;br&gt;&amp;nbsp;&amp;nbsp;Friction test for ball bearing was conducted by using each oxidation product and parent methyl oleate. The surface of the steel ball was the abrasive wear condition by hydroperoxide. The hydroxide gave excellent lubrication characteristics by hydroxy group adsorbed on the surface of steel ball. Epoxide increased the coefficient of friction. Methyl linoleate, having two double bonds, provided the flatted frictional surface at the ball bearing, but it is easy to be oxidized.&lt;br&gt;&amp;nbsp;&amp;nbsp;To sum up the major characteristics of the autoxidation products which affect friction surface of steel ball, the function groups of center position in molecular chain of methyl oleate are of most significance. It was found that double bond and hydroxyl function of &amp;alpha;-position of double bond are effective under the boundary lubrication.

    DOI CiNii

  • Acid fog removes calcium and boron from fir tree: One of the possible causes of forest decline

    Manabu Igawa, Kensuke Okumura, Hiroshi Okochi, Naoki Sakurai

    Journal of Forest Research   7 ( 4 ) 213 - 215  2002年11月  [査読有り]

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    We have observed acid fog in Mt. Oyama adjacent to the Kanto Plains in Japan, where acid fog under pH 3 has been frequently observed and natural fir forest (Abies firma) has been declining. We applied the simulated acid fog to the needles of fir twigs and the treatment removed calcium, boron, and cell-wall acidic sugars from the needles. We also observed high contents of calcium, boron, and acidic sugars in throughfall collected under the declining forest canopy. Ca++ and Mg++ ion leach via ion-exchange with major cations of fog-water and the amount of leached boron increased with the increase in the concentration of leached Ca++. The deficiency of calcium and boron by leaching could be one of the main causes of decline of the fir forest.

    DOI

  • Selective transport of heavy metal ions across a cation-exchange membrane with a chelating agent in the receiving phase

    M Igawa, Y Narita, H Okochi

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   75 ( 10 ) 2269 - 2273  2002年10月  [査読有り]

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    Heavy metal ions can be selectively transported under the concentration gradient across a cation-exchange membrane with a chelating agent in the receiving phase. The selectivity depends on the complex formation constants of the ions with the agent. Metal ions are adsorbed into a cation-exchange membrane via the ion-exchange reaction and diffuse across the membrane. The desorption process is facilitated by the complexation in the receiving phase, which causes a large transport rate across the membrane. A transport equation was established and the theoretical values estimated by the equation and the permeation characteristics values obtained experimentally agreed well with the measured ion flux. The selectivity of the metal ions in the mixed solution is increased in the adequate concentration of the chelating agent in the receiving phase, when the chelate formation reaction may occur competitively between the ions with the agent in the receiving phase. The metal ions in the complex solution can be stripped as free ions across a cation-exchange membrane via the ion-exchange reaction with protons under a concentration gradient of acid.

    DOI

  • Size distribution of dew droplets and dew formation effect on deposition fluxes

    M Takeuchi, T Hasegawa, H Okochi, M Igawa

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   75 ( 6 ) 1299 - 1300  2002年06月  [査読有り]

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    Dew droplets have a distribution of sizes up to 1.5 mm diameter. Large-sized droplets controlled the dewwater amount and the number of small-sized droplets decreased during the evaporation process. The wetting by dew formation enhances the dry deposition of air pollutants.

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  • Controlling factors of weak acid and base concentrations in urban dewwater - Comparison of dew chemistry with rain and fog chemistry

    M Takeuchi, H Okochi, M Igawa

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   75 ( 4 ) 757 - 764  2002年04月  [査読有り]

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    Dewwater was collected from January 1993 to December 2000 in Yokohama, Japan, and analyzed for weak acid anions with other major chemical components. The volume-weighted average and medium pH of the dewwater were 4.88 and 6.08, respectively, at our sampling site. Weak acids (carbonate, nitrite, sulfite, formate, and acetate ions) were the major species in the dewwater and were several times higher than those in the rain- and fogwater. The concentrations of these species and ammonium ion can be estimated by the resistance model. The estimated values of N(III) correlate relatively well with the measured values, which shows the origin of N(III) in dewwater is nitrous acid in the ambient air. On the other hand, ammonium ion in the dewwater originated from not only gaseous ammonia but also aerosol ammonium ions. Hydrogensulfite ions in the dewwater which originated from sulfur dioxide are an important species as the precursor of the sulfate and they were stabilized by forming hydroxyalkanesulfonate (HASA). Formic acid and acetic acid in the dewwater originated mainly from gas, while the oxalic acid is from aerosol.

    DOI

  • Potential trace metal-organic complexation in the atmosphere.

    Hiroshi Okochi, Peter Brimblecombe

    TheScientificWorldJournal   2   767 - 86  2002年03月  [査読有り]  [国際誌]

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    It is possible that metal-organic complexation enhances the uptake of gaseous organic compounds and the solubility of metals in aerosols and atmospheric water. We investigated potential atmospheric organic ligands and the enhanced uptake of hydroxy-, oxo-, and dicarboxylic acids as well as dicarbonyls into atmospheric aqueous aerosol. We examined complexation with transition metals (iron, manganese, nickel, copper, zinc) and lead on the basis of available references and our experimental data. Humic-like substances are most likely ligands in the atmosphere, although this is a poorly characterized material. A number of polycarboxylic acids and hydroxy forms (e.g., citric and tartronic acids) effectively complex metals such as copper in atmospheric aerosols. The simple equilibrium model calculations show that the effect of the complexation on the gas-aqueous phase partition of gaseous atmospheric ligands is quite small for the ligands with the high physical Henry's law constants, e.g., dicarboxylic acids represented by oxalic acid, even if they have high affinity with metal ions. The lower Henry's law constants of the alpha-dicarbonyls, such as glyoxal and methylglyoxal, mean that the complexation could lead to profound increases in their partition into the aqueous phase. Despite quantum mechanical arguments for copper-glyoxal complexes, experiments showed no evidence of complexation between either hydrated or unhydrated alpha-dicarbonyls and the cupric ion. By contrast the beta-dicarbonyl, malondialdehyde, has properties that would allow it to partition into atmospheric water via the complexation with metal ions under some conditions.

    DOI PubMed

  • High frequency and large deposition of acid fog on high elevation forest.

    Manabu Igawa, Ko Matsumura, Hiroshi Okochi

    Environmental science & technology   36 ( 1 ) 1 - 6  2002年01月  [査読有り]  [国際誌]

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    We have collected and analyzed fogwater on the mountainside of Mt. Oyama (1252 m) in the Tanzawa Mountains of Japan and observed the fog event frequency from the base of the mountain with a video camera. The fog event frequency increased with elevation and was observed to be present 46% of the year at the summit. The water deposition via throughfall increased with elevation because of the increase in fogwater interception and was about twice that via rain at the summit, where the air pollutant deposition via throughfall was several times that via rainwater. The dry deposition and the deposition via fogwater were dominant factors in the total ion deposition at high elevation sites. In a fog event, nitric acid, the major acid component on the mountain, is formed during the transport of the air mass from the base of the mountain along the mountainside, where gases including nitric acid deposit and are scavenged by fogwater. Therefore, high acidity caused by nitric acid and relatively low ion strength are observed in the fogwater at high elevation sites.

    DOI PubMed

  • Severe leaching of calcium ions from fir needles caused by acid fog.

    Manabu Igawa, Toshiyuki Kase, Kosuke Satake, Hiroshi Okochi

    Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)   119 ( 3 ) 375 - 82  2002年  [査読有り]  [国際誌]

     概要を見る

    We have measured the components of the throughfall under fir trees (Abies firma) in the field around Mt. Oyama, where the forest appears to be declining, for the period 1994-1998. Exposure experiments of a simulated acid fog to fir twigs were performed under field conditions. There was a similarity between the acid response in the field and that in the laboratory. In both studies, the severe leaching of calcium ions from the needle surface was caused by exposure to acid fog. We also applied acid fog to fir seedlings over 1 year and observed a decrease in the growth of the seedlings due to this application in the dormant season. These results suggest that the severe leaching of calcium ions due to acid fog may cause the deficiency of calcium and be responsible for the decline of the fir trees.

    DOI PubMed

  • Dominant factors of major and minor components and formation of hydroxyalkanesulfonate in urban dew-water

    M Takeuchi, H Okochi, M Igawa

    WATER AIR AND SOIL POLLUTION   130 ( 1-4 ) 613 - 618  2001年08月  [査読有り]

     概要を見る

    Dew-water was collected from January 1999 to February 2000 in Yokohama, Japan and analyzed for not only soluble major components but also insoluble or trace components. The pH of dew-water ranged from 5.36 to 6.71 and volume-weighted average pH was 5.81. In dew-water, Si, Al, Fe, Cl, and Na were abundant and they were confirmed to be transported from natural sources, sea and soil dust. The concentrations of Si, Al, Fe, and Ti contained in coarse mode aerosol were several times higher in dew-water than those in rain-water, while the concentrations of V and Pb contained in fine mode aerosol were about the same level to each other. Besides these elements derived from aerosol, the elements derived from gaseous species are also major components in dew-water. The high concentration of weak acid is one of the significant characteristics of dew-water. Bisulfite ion in dew-water is the important species as the precursor of the sulfate ion but it is stable by forming hydroxyalkanesulfonate (HASA). The HASA concentrations were evaluated by using concentrations of total S(IV) and aldehydes and hydroxymethanesulfonate (HMSA) was shown to be the dominant species in S(IV).

  • Fog water chemistry at Mt. Oyama and its dominant factors

    M Igawa, K Matsumura, H Okochi

    WATER AIR AND SOIL POLLUTION   130 ( 1-4 ) 607 - 612  2001年08月  [査読有り]

     概要を見る

    We have observed acid fog in Mt. Oyama since 1988. Fog events occur frequently in Mt. Oyama; 47% of the time the mountain top is covered with fog. The pH of fog is lower than that of rain collected at the fog sampling station by about 1 unit and the lowest pH was 1.95. We have also collected gas and aerosol components at the station and observed fog events by a video camera from the mountain base, where there is an air pollution monitoring station. The air quality at the fog sampling station was affected by not only the air quality at the base but also the wind direction, valley or mountain wind. It is ascertained by using back trajectory analyses that polluted air masses are transported to the base from the Kanto plains or other big urban areas, Osaka and Nagoya. When the base is polluted, the relative humidity increases, and the valley wind blows, acid fog is formed at the mountainside. In the acid fog, nitrate ion is the most abundant anion. Nitrate ion concentration correlates well with hydrogen ion concentration. The annual mean total ion concentration has not changed much since 1988, but the concentration ratio of nitrate ion to sulfate ion has increased in recent years. The nitric acid gas concentration in the station is comparable to that in urban areas, while other gas concentrations are much lower.

    DOI

  • Elevational patterns of acid deposition into a forest and nitrogen saturation on Mt. Oyama, Japan.

    H Okochi, M Igawa

    WATER AIR AND SOIL POLLUTION   130 ( 1-4 ) 1091 - 1096  2001年08月  [査読有り]

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    Virgin fir trees have been dying on Mt. Oyama, which is located in the southwestern part of Kanto Plain, although the frequency of death seems to be reducing recently. We report elevational patterns of acid depositions in precipitation and throughfall under fir and cedar canopies and nitrogen saturation in the forest ecosystem on Mt. Oyama. The deposition fluxes of major inorganic ions in precipitation were nearly constant regardless of elevation except for hydrogen and ammonium ions, whereas the deposition fluxes of all major inorganic ions in throughfall among cedar increased. The 5-year average of annual nitrate deposition in precipitation from 1994 to 1998 showed 19.3 - 23.5 kg ha(-1) yr(-1) (annual inorganic total N deposition: 9.6 - 10.7 kgN ha(-1) yr(-1)) at four sites ranging in elevation from 500 to 1252 m, whereas the deposition in both cedar and fir throughfall was over 6 times greater than that inn precipitation. The average soil surface nitrate concentration in 1998 was 140 mug g(-1) (the range: 21.1 - 429 mug g(-1), n=80) and the 7-year average of nitrate concentration in stream water from 1992 to 1998 was 4.81 mg L-1 (the range: 2.38 - 20.6 mg L-1, n=317). Our results indicate that nitrogen saturation is occurring in the forest ecosystem because of high N deposition, probably via acid fog, on Mt. Oyama.

    DOI

  • Dominant factors of major and minor components and formation of hydroxyalkanesulfonate in urban dew-water

    M. Takeuchi, H. Okochi, M. Igawa

    Water, Air, and Soil Pollution   130 ( 1-4 ) 613 - 618  2001年  [査読有り]

     概要を見る

    Dew-water was collected from January 1999 to February 2000 in Yokohama, Japan and analyzed for not only soluble major components but also insoluble or trace components. The pH of dew-water ranged from 5.36 to 6.71 and volume-weighted average pH was 5.81. In dew-water, Si, Al, Fe, Cl, and Na were abundant and they were confirmed to be transported from natural sources, sea and soil dust. The concentrations of Si, Al, Fe, and Ti contained in coarse mode aerosol were several times higher in dew-water than those in rain-water, while the concentrations of V and Pb contained in fine mode aerosol were about the same level to each other. Besides these elements derived from aerosol, the elements derived from gaseous species are also major components in dew-water. The high concentration of weak acid is one of the significant characteristics of dew-water. Bisulfite ion in dew-water is the important species as the precursor of the sulfate ion but it is stable by forming hydroxyalkanesulfonate (HASA). The HASA concentrations were evaluated by using concentrations of total S(IV) and aldehydes and hydroxymethanesulfonate (HMSA) was shown to be the dominant species in S(IV).

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  • 露水の化学組成とその酸性化機構に関する研究

    竹内 政樹, 大河内 博, 井川 学

    大気環境学会誌   35 ( 3 ) 158 - 169  2000年05月  [査読有り]

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    横浜市のほぼ中心部に位置する神奈川大学において,露の発生状況を観測するとともに,露水を採取し,溶存成分の定量を行った。1998年の年間の露の発生頻度は22%(観測日348日中に77日発生)で,冬季に最も多く発生した。また,最大露水量の総和は7.7mmで横浜における年間降雨量(1901mm)の約1/250となった。露の体積加重平均pHは5.08(3.04から7.82)であり,総イオン濃度は雨水,霧水よりも高く,その化学組成は雨水,霧水と大きく異なっていた。また,都市部(横浜),郊外地域(町田),山間部(丹沢大山)において,露水を同時採取し溶存成分濃度を比較した。その結果,露水の化学組成は都市部,郊外地域,山間部で大きく異なり,大気中のガス,エーロゾル濃度を強く反映していることが明らかとなった。露水に対するガス,エーロゾル成分の乾性降下速度を求るため,露水内成分濃度に対して,露水量,大気中のガス,エーロゾル濃度および露水採取器の設置時間を説明変数として重回帰を行ったところ,硝酸ガスの乾性沈着速度(1.28cm s&lt;-1&gt;)はエーロゾルの硝酸イオン(0.11cm s&lt;-1&gt;)の約10倍高く,硝酸ガスの濃度変動が,露水中の硝酸イオン濃度に大きく影響することが予想された。この重回帰により求めた乾性沈着速度と大気中のガス,エーロゾル濃度の実測値より算出した露水中硝酸イオン濃度の計算値は実測値の多くとほぼ一致していたことから,露水中の硝酸濃度は大気中のガス,エーロゾル濃度によりほぼ説明できることが明らかとなった。ただし,低pHを示した露水の硝酸濃度の実測値は計算値より高く,五酸化二窒素などが吸収されることにより露水中硝酸イオン濃度が増加している可能性が示唆された。

    DOI CiNii

  • Deterioration of concrete structures by acid deposition - an assessment of the role of rainwater on deterioration by laboratory and field exposure experiments using mortar specimens

    H Okochi, H Kameda, S Hasegawa, N Saito, K Kubota, M Igawa

    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT   34 ( 18 ) 2937 - 2945  2000年  [査読有り]

     概要を見る

    Deterioration of concrete structures caused by acid deposition was investigated by laboratory and field exposure of portland cement mortar specimens to acid deposition. Laboratory exposure experiment showed that the dissolved amount of calcium hydrates, which were the major components in mortar, increased with the increase in the acidity of simulated acid rain solution and the decrease in the flow rate. There was little difference in their amount among different temperature treatments after each exposure to the solution with the same acidity, namely left at room temperature, heated at 70 degrees C, and cooled at - 2 degrees C. The neutralization progressed more deeply under the heated and cooled condition and was accelerated by even acid rain with pH 4.7 during a long period (90 exposure cycles, which correspond to the rainfall amount of 15 years in Japan). A field exposure experiment for two years indicated that the carbonation of calcium hydrates and the formation of other corrosion products such as chloride, nitrate, and sulfate were limited to the surface of mortar specimens. The neutralization progressed more deeply in mortar specimens sheltered from rainwater than in those washed by rainwater. (C) 2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

    DOI

  • 降水中の揮発性有機化合物濃度とその支配要因

    井川 学, 中田 典秀, 大河内 博

    大気環境学会誌   34 ( 3 ) 211 - 218  1999年05月  [査読有り]

     概要を見る

    揮発性有機化合物(VOC)の降水中濃度についてはこれまでほとんど知られていないことから, 大気試料および雨水試料の分析を行い, これらの濃度の支配要因について検討した。雨水試料については自動雨水採取装置により, 大気試料については連続大気サンプラーにより吸着捕集した後, それぞれをパージ・トラップ法あるいは加熱脱着法によって, ATD-GC/MSにより分析した。得られた分析結果によると, VOCの濃度変動は大きく, ジクロロメタン等はわが国の水質汚濁に係わる環境基準において定められている基準値に近い値まで降水に含まれることがあることが示された。大気中のVOC濃度は, 成分によりては相互に高い相関が見られたが, 降水中VOC濃度間の相関はこれに比して低かった。降水中VOC濃度には無機イオンで見られるような降り始めに高い濃度を示す傾向は見られず, 降雨強度にも依存しなかった。このことはVOCが主に雲内洗浄により雨水に取り込まれることを示唆している。また, 大気中VOC濃度と雨水中VOC濃度との間の相関は成分により異なり, 1,2-ジクロロエタンやm, p-キシレンでは高い値を示した。

    DOI CiNii

  • Pertraction of hydrophobic organic solutes with a hydrophobic membrane

    M Igawa, T Abe, H Okochi

    CHEMISTRY LETTERS   ( 7 ) 597 - 598  1998年07月  [査読有り]

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    Pertracion of hydrophobic organic solutes with a hydrophobic membrane is a continuous separation process, which can be used as a substitute of activated carbon. The permeability was affected by the hydrophobicity of the solute and the dissociation in the receiving phase. The pertraction of a hydrophobic solute against its concentration gradient is also possible under a concentration gradient of hydroxide ion.

    DOI

  • Fogwater chemistry at a mountainside forest and the estimation of the air pollutant deposition via fog droplets dosed on the atmospheric quality at the mountain base

    M Igawa, Y Tsutsumi, T Mori, H Okochi

    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY   32 ( 11 ) 1566 - 1572  1998年06月  [査読有り]

     概要を見る

    Fogwater chemistry has been observed at Mt. Oyama abutting on the Kanto Plain in Japan. Many air pollutants are deposited via fog droplets, and the nitrogen deposition rate via fogwater is at the same level as that via rainwater. The fogwater concentrations depend on the air pollutant concentrations, liquid water content, and the fog base altitude estimated from the meteorological data for the mountain base. The air pollution dominating the concentrations of fogwater components can be estimated from the sulfur dioxide concentration at the base of the mountain. The concentrations of fogwater components were dominated by the absorbing rates of air pollutants into the fog droplets and were not inversely proportional to the LWC. The concentration of fogwater can be estimated approximately from the SO2 concentration at the mountain base, the fog base altitude, and the LWC measured for the fogwater.

    DOI

  • Effect of simulated acid fog on needles of fir seedlings

    M Igawa, H Kameda, F Maruyama, H Okochi, Otsuka, I

    ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY   38 ( 2 ) 155 - 163  1997年11月  [査読有り]

     概要を見る

    Fir seedlings (Abies firma) were treated with simulated acid fog from September 1992 to April 1995. The simulated acid fog was at pH 3 and consisted of 1 mM nitric acid, 1 mM sodium chloride, and 1 mM ammonium sulfate. In 1993 spring, needles of the seedlings treated with the simulated acid fog became greener than those of the control, which were treated with pH 5 fog water of one hundredfold diluted solution of pH 3 fog water. However, from June 1993 in the acid-fog-treated seedlings, the needles shed, and the growth in height declined. Many buds with their bearing sprouts died in 1993, and few twig tips put forth new sprouts in the spring of 1994. Other symptoms also developed because of the treatment with the simulated acid fog: the water loss from the needles increased and the needles became susceptible to water stress, the weight per area of the needles decreased, and chlorophyll concentration increased. The results were observational in nature and the data were generated from plants exposed to the atmosphere in Yokohama so that there is a possibility of interaction with other pollutants. The long-term treatment with simulated acid fog at pH 3 induced a decline of fir seedling growth and general well-being, although the data warrant further study of the effects of chronic exposure of acid fog on plant growth. (C) 1997 Published by Elsevier Science B.V.

    DOI

  • 降水の酸性化と酸性沈着物の森林生態系に及ぼす影響

    大河内 博, 井川 学

    神奈川大学工学研究所所報   ( 20 ) 47 - 68  1997年11月

    CiNii

  • 丹沢大山において観測された塩酸を主成分とするpH1.95の霧の発生

    森 孝司, 大河内 博, 井川 学

    大気環境学会誌   32 ( 2 ) 157 - 161  1997年03月  [査読有り]

     概要を見る

    1994年4月35日に大山においてpH1.95の霧が観測された。この霧は非海塩起源の塩化物イオン濃度が12.8mmol/lと極めて高く, 塩化水素ガスの吸収によりpHが低下したことを示していた。非海塩起源の塩化物イオン濃度が高くpHの低い霧はこの他にも観測されたが, いずれも夕方を中心とした時間帯に限定され, また濃度は急激に増加し短時間の内に再び減少することから, 局地的な塩化水素ガスの汚染が考えられた。霧水量と霧水内濃度から霧発生前の大気中塩化水素ガス濃度は約2ppbと推測されるが, この値は都市部では普通に観測される濃度であることから, 塩酸により強酸性となる霧は都市近郊山岳部で今後も発生することが予想される。

    DOI CiNii

  • Coupling of oscillation with transport mediated by polyoxyethylene p-nonylphenyl ether in liquid membrane system

    M Igawa, K Otani, S Horiguchi, H Okochi

    CHEMISTRY LETTERS   ( 9 ) 923 - 924  1997年  [査読有り]

     概要を見る

    Oscillation coupled with transport phenomena occurred in a liquid membrane system containing polyoxyethylene p-nonylphenyl ether under the concentration gradient of ethyl alcohol. The solutes of ethyl alcohol and some alkaline metal salts were transported without oscillation but their transport rates were enhanced by the periodical convection synchronous with the oscillation in this system.

    DOI

  • Effect of acid deposition on urban dew chemistry in Yokohama,Japan

    H.Okochi, T.Kajimoto, Y.Arai, d.M.Igawa

    Bull. Chem. Soc. Jpn   69 ( 11 ) 3355 - 3365  1996年11月  [査読有り]

    DOI

  • 酸性降下物の森林生態系への影響評価

    新藤純子

    環境科学会誌   9 ( 1 ) 101 - 108  1996年02月

    CiNii

  • Enhanced dissolution of SO2 into dew water by forming hydoxymethanesulfonate.

    Y.Katagiri, N.Sawaki, Y.Arai, H.Okochi, M.Igawa

    Bull. Chem. Soc. Jpn   ( 3 ) 197 - 198  1996年  [査読有り]

    DOI

  • 丹沢大山における酸性降下物とスギ, モミ樹冠との相互作用

    大河内 博, 細野 哲也, 丸山 文隆, 井川 学

    環境科学会誌 = Environmental science   8 ( 3 ) 305 - 315  1995年08月  [査読有り]

    DOI CiNii

  • Separation of weak acids and bases by neutralization dialysis”

    H.Tanabe, H.Okochi, M.Igawa

    Ind. Eng. Chem.Res.   34 ( 7 ) 2450 - 2454  1995年07月  [査読有り]

    DOI

  • Facilitated transport of carbohydrates via complexation with borate ion fixed on an anion-exchange membrane

    Manabu Igawa, Takehiko Sekimoto, Hiroshi Okochi

    Journal of Membrane Science   98 ( 1-2 ) 177 - 180  1995年01月  [査読有り]

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    The transport of sugar was facilitated via complexation with borate ion fixed on an anion-exchange membrane. The sugar was highly distributed on the membrane and was transported by the carrier-relay mechanism. The flux across the borate ion type membrane increased with increasing concentration but became constant at a lower flux than across a chloride ion type membrane. Sugars were selectively transported and the permeability of the sugar depends on its distribution in the membrane. © 1995.

    DOI

  • 酸性降下物によるコンクリート構造物の劣化,

    大河内 博

    材料と環境   44   690 - 697  1995年

    DOI

  • Deterioration of Concrete Structure by Acid Deposition

    Hiroshi Okochi

    Zairyo-to-Kankyo   44 ( 12 ) 690 - 697  1995年

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    Acid deposition causes the forest decline and the acidification of lakes and marshes. Furthermore, historic stone monuments, which were made of marble, limestone, and so on, have been reported to be deteriorated by acid deposition and concrete structures may be deteriorated as well. There are few studies on the effects of acid rain on mortar and concrete, though the effects of CO2 and SO2 have been studied. Deterioration of concrete structures by acid rain is guessed to proceed as follows. (1) Dissolution of aggregate, hydrated and unhydrated materials at the surface. (2) Conversion of CaCO3, which is formed by carbonation of hydrated materials, to water soluble salts. (3) Elution of the salts at the surface and development of stress by deposition of the salt beneath the surface. (4) Cracking by formation of corrosion materials such as ettringite, which occupy a large volume. (5) Cracking and spalling by the corrosion of reinforcing steel, which is lead to by neutralization and penetration of chloride and sulfate. At present, there is no obvious evidence showing that deterioration of well-constructed concrete structures is accelerated by acid rain, though the investigation is limited. © 1995, Japan Society of Corrosion Engineering. All rights reserved.

    DOI CiNii

  • Selective ion transport across monomeric or reversed micellar liquid membrane containing an open‐chain polyether surfactant

    M.Igawa, E.Kobayashi, A.ltakura, K.Kikuchi, H.Okochi

    J.Phys.Chem   98 ( 47 ) 12447 - 12451  1994年11月  [査読有り]

    DOI

  • イオンクロマトグラフ法による霧水中のフッ化物イオンと臭化物イオンの定量

    大河内 博, 森 孝司, 井川 学

    分析化学 = Japan analyst   43 ( 11 ) 1005 - 1008  1994年11月  [査読有り]

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    Fluoride and bromide ions in fogwater were studied at an altitude of 700m on Mt. Oyama (1252 m a.s.l.). Concentration ranges of fluoride and bromide were 9.28~209 μg l^&lt;-1&gt; and 0~120μg l^&lt;-1&gt;, respectively. Concentrations of both ions were higher than those estimated by the sea salt ratios, which shows that these ions originated not only from sea salt but also from other sources. The effects of volatilization of HBr from sea salt (Br loss) were also observed in the composition of some fogwater. A positive correlation coefficient (r=0.84) between NO_3^-/Na^+ and Br^-/Na^+ indicates the influence of bromide exhausted from automobiles on fogwater.

    DOI CiNii

  • 酸性霧に含まれるアルデヒドの濃度とその支配要因

    片桐 保行, 渡邊 真一, 大河内 博, 井川 学

    日本化学会誌 : 化学と工業化学 = Journal of the Chemical Society of Japan : chemistry and industrial chemistry   1994 ( 11 ) 1007 - 1011  1994年11月  [査読有り]

    DOI CiNii

  • FOGWATER CHEMISTRY AT A MOUNTAINSIDE IN JAPAN

    T HOSONO, H OKOCHI, M IGAWA

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   67 ( 2 ) 368 - 374  1994年02月  [査読有り]

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    Fogwater had been observed for 4.5 years from July 1988 to December 1992 at the midslope of Mt. Oyama at the southwest of the Kanto plains. Rainwater, aerosol, and gases had been also collected and analyzed at the fog sampling station to investigate the characteristics and acidification mechanism of fogwater. The pH of fogwater ranged from 2.61 to 7.00 and the fog with very low pH values and high ion and aldehyde concentrations were frequently observed in spring and summer. The fogwater at the site was acidified primarily by nitric acid gas absorbed in fogwater and the acid fraction of most of the fogwater ranged from 0.3 to 0.01. The acidity of fogwater is controlled by the amount of the acidic pollutants in the atmosphere, the concentrations of the neutralizing components for the acidic fogwater, primarily NH3 gas concentration, the liquid water content in air, and the distance between the sampling station and the lowest altitude of the fog in upslope fog.

    DOI

  • 陰イオン交換膜に担持された亜硫酸水素イオンによるホルムアルデヒドの促進輸送

    井川 学, 摺沢 雄治, 大河内 博

    日本化学会誌 : 化学と工業化学 = Journal of the Chemical Society of Japan : chemistry and industrial chemistry   1993 ( 11 ) 1295 - 1297  1993年11月  [査読有り]

    DOI CiNii

  • フローインジェクション法による霧水,雨水の酸度の分析

    須崎 弘, 大河内 博, 井川 学

    分析化学 = Japan analyst   42 ( 10 ) 631 - 636  1993年10月  [査読有り]

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    酸性雨の環境影響を見積もるには,水素イオン濃度だけではなくアルカリ消費量を表す酸度を測定する必要がある.酸度は滴定により求められるが,繁雑な操作を必要とする.本研究では,FIAによる簡便な酸度の測定法の検討を行った.詳細な条件検討によって確立したFIAによる酸度の定量値は,滴定法による酸度の定量値とよく一致し,簡便な酸度の測定が可能となった.本法により霧水,雨水の分析を行ったところ,水素イオン濃度に比して数倍量の酸度を示し,酸度測定の重要性が明らかになった.

    DOI CiNii

  • SEPARATION OF WEAK ACIDS AND BASES BY NEUTRALIZATION DIALYSIS

    M IGAWA, H TANABE, T IDA, F YAMAMOTO, H OKOCHI

    CHEMISTRY LETTERS   ( 9 ) 1591 - 1594  1993年09月  [査読有り]

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    Neutralization dialysis is a very effective deionization method and the transport of weak acids and bases is also facilitated by the neutralization reaction in the system. The transport rates of weak acids and bases increased with the increase of their dissociation constants.

    DOI

  • ろ過法による地表水中金属化学種のサイズ分布の測定

    井川 学, 小川 伸, 大河内 博

    分析化学 = Japan analyst   42 ( 5 ) 259 - 264  1993年05月  [査読有り]

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    金属は地表水中において,様々な形態をとって存在している.本研究では,孔径の異なるメンブランフィルターと限外濾過膜を用いた濾過による,金属を含む化学種のサイズ分布の測定を行う方法を検討すると共に,実際に分布測定を行った.濾過に伴って生成するゲル層は,微量に存在する金属化学種の濾液濃度の減少を招くが,特に鉄について顕著にその影響が見られた.このゲル層の生成を避けるためには,濾過する試料の量を少なくする必要がある.又,試料の保存時間が長くなると,鉄やアルミニウムなどの微量金属の形態が大きく変化する.河川水中の主な金属化学種のサイズ分布を測定した結果,鉄やアルミニウムは粒子状物質として存在しているが,ナトリウムやカルシウムなどの多量に存在する金属は,ほとんどが遊離のイオンの形で存在していることが明らかになった.

    DOI CiNii

  • 酸性雨のpHと環境への影響を調べる

    大河内 博, 井川 学

    現代化学,7月号     53 - 57  1993年

  • 丹沢山塊大山の土壌の酸性度と化学組成

    大河内 博, 長島律, 補伽栄一, 井川 学

    環境科学会誌   6   29 - 34  1993年  [査読有り]

    DOI

  • 横浜市郊外における降水中のF‐,Br‐イオンの挙動と起源の推定

    大河内 博, 鶴見実, 一國雅巳

    環境科学会誌   5   259 - 266  1992年  [査読有り]

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書籍等出版物

  • 地球・環境・資源 : 地球と人類の共生をめざして

    高木, 秀雄, 山崎, 淳司, 円城寺, 守, 小笠原, 義秀, 太田, 亨, 守屋, 和佳, 内田, 悦生, 大河内, 博, 香村, 一夫

    共立出版  2019年03月 ISBN: 9784320047341

  • 越境大気汚染の物理と化学

    藤田, 慎一, 三浦, 和彦, 大河内, 博, 速水, 洋, 松田, 和秀, 櫻井, 達也

    成山堂書店  2014年04月 ISBN: 9784425513611

  • 東日本大震災と環境汚染 : アースドクターの診断

    香村, 一夫, 名古屋, 俊士, 大河内, 博

    早稲田大学出版部  2012年06月 ISBN: 9784657123060

  • 東日本大震災と環境

    2012年

  • 地球・環境・資源 地球と人類の共生をめざして

    共立出版  2008年

  • 化学物質等のリスクアセスメント・リスクマネジメントハンドブック(2巻)

    日本作業環境測定協会  2007年

  • 続 身近な地球環境問題ー酸性雨を考えるー

    東京化学同人  2002年

  • 楽しい化学の実験室II, コロナ社

    日本化学会  1995年

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Misc

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受賞

  • 大気環境学会学術賞(齋藤潔賞)

    2018年09月   大気環境学会  

    受賞者: 大河内 博

  • 環境化学学術賞

    2017年06月   日本環境化学会  

    受賞者: 大河内 博

共同研究・競争的資金等の研究課題

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講演・口頭発表等

  • 福島県浪江町の里山における大気エアロゾル中放射性セシウム濃度に及ぼす山林火災の影響

    吉岡颯, 大河内博, CHO Gai, 勝見尚也, 二宮和彦, 北和之, 五十嵐康人

    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web)  

    発表年月: 2018年

  • 福島第一原子力発電所近隣における事故5年後の土壌中放射性物質の深度分布

    二宮和彦, 北和之, 篠原厚, 河津賢澄, 箕輪はるか, 藤田将史, 大槻勤, 高宮幸一, 木野康志, 小荒井一真, 齊藤敬, 佐藤志彦, 末木啓介, 竹内幸生, 土井妙子, 千村和彦, 阿部善也, 稲井優希, 岩本康弘, 上杉正樹, 遠藤暁, 大河内博, 勝見尚也, 久保謙哉, 小池裕也, 末岡晃紀, 鈴木正敏, 鈴木健嗣, 高瀬つぎ子, 高橋賢臣, ZHANG Zijian, 中井泉, 長尾誠也, 森口祐一, 谷田貝亜紀代, 横山明彦, 吉田剛, 吉村崇, 渡邊明

    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web)  

    発表年月: 2018年

  • 福島高線量地区における夏季大気セシウム放射能濃度増加とバイオエアロゾル

    北和之, 林奈穂, 南光太郎, 木村茉央, 五十嵐康人, 足立光司, 牧輝弥, 石塚正秀, 大河内博, 古川純, 二宮和彦, 篠原厚

    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web)  

    発表年月: 2018年

  • 首都圏近郊山間部森林域における渓流水の化学特性と大気沈着の影響評価(5)

    大河内博, 真庭護, 西村寿々美, 中野孝教, 井川学

    日本地球惑星科学連合大会予稿集(Web)  

    発表年月: 2018年

  • Wet denuder/particle collectorによる富士山頂における揮発性カルボニル化合物の分析

    光石夏澄, 岩崎真和, 井上広太郎, 井本ゆりか, 平美咲, 大平慎一, 竹内政樹, 大河内博, 戸田敬

    フローインジェクション分析講演会講演要旨集  

    発表年月: 2017年11月

  • 首都圏における都市大気エアロゾル中多環芳香族炭化水素の動態と健康リスク評価(2)

    能智雅之, 大河内博, 島田幸治郎

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 富士山体を利用した大気境界層上層および自由対流圏における酸性ガスおよびエアロゾルの観測(3)

    宮内洋輔, 大河内博, 島田幸治郎, 勝見尚也, 皆巳幸也, 小林拓, 三浦和彦, 加藤俊吾, 竹内政樹, 戸田敬, 米持真一

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 富士山体を利用した大気境界層上層および自由対流圏におけるガス状水銀の観測

    山地達也, 大河内博, 勝見尚也, 島田幸治郎, 小林拓, 皆巳幸也, 三浦和彦, 加藤俊吾, 米持真一, 梅沢夏実, 野尻喜好

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 首都圏近郊山間部森林域における渓流水の化学特性と大気沈着の影響評価(3)

    真庭護, 大河内博, 島田幸治郎, 中野孝教, 井川学

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 富士山体を利用した大気境界層および自由対流圏の雲水化学特性の解明(3)

    中村恵, 大河内博, 島田幸治郎, 勝見尚也, 皆巳幸也, 小林拓, 三浦和彦, 加藤俊吾, 和田龍一

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 首都圏近郊山間部における渓流水を通じた微量金属元素の流出挙動と大気沈着の影響評価(3)

    西村寿々美, 大河内博, 島田幸治郎, 中野孝教, 井川学

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 森林除染に向けたドローン活用事例:里山における空間線量率の鉛直観測とドローン搭載ガンマ線カメラによる迅速調査への活用

    大河内博, 片岡淳, 岸本彩, 岩本康弘, 金野俊太郎, 黒島碩人, 勝見尚也, 緒方裕子, 反町篤行, 床次眞司

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 首都圏小規模森林における酸性物質と微量金属元素の森林フィルター効果(2)

    永岡玲奈, 大河内博, 島田幸治郎, 宮崎あかね

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 首都圏近郊丘陵地の森林表層土壌化学特性に及ぼす里山管理と大気汚染物質の影響評価

    小松健善, 大河内博, 島田幸治郎, 勝見尚也, 宮崎あかね

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 富士山頂観測から考察した2015年夏季の関東地方のPM2.5高濃度現象

    米持 真一, 堀井 勇一, 小西 智也, 大河内 博, 加藤 俊吾

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2017年08月

  • 3B1006 富士山における大気中PAHsの動態とその濃度支配要因(5物質-5有害化学物質/2手法-1計測分析,一般研究発表)

    前島 幸司, 大河内 博, 名古屋 俊士, 稲津 晃司, 久松 由東, 皆巳 幸也, 五十嵐 康人

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2008年

  • P-89 大気中フミン様物質の定量と化学特性の解明(4)(ポスター発表(アカデミックプロムナード))

    松延 明典, 大河内 博, 名古屋 俊士, 皆巳 幸也, 五十嵐 康人, 稲津 晃司

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2008年

  • P-88 有害大気汚染物質の動態解析と降水洗浄機構(6)(ポスター発表(アカデミックプロムナード))

    三宅 雄貴, 大河内 博, 為近 和也, 皆巳 幸也, 五十嵐 康人

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2008年

  • 東京都郊外森林域における大気中PAH濃度に及ぼす森林樹冠の影響

    第48回大気環境学会  

    発表年月: 2007年

  • 大気中フミン様物質の定量と化学特性の解明 (3)

    第48回大気環境学会  

    発表年月: 2007年

  • 有害大気汚染物質の動態解析と降水洗浄機構(4) ~富士山における霧水中VOCの観測と促進吸収機構~

    第48回大気環境学会  

    発表年月: 2007年

  • “丹沢における渓流水の化学組成と窒素飽和現象(1

    日本化学会第87春季年会  

    発表年月: 2007年

  • 富士山における霧水の化学組成と湿性沈着量(1)

    日本化学会第87春季年会  

    発表年月: 2007年

  • Facilitated deposition of gas and aerosol by fog in Tanzawa mountains, Japan

    4th International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2007年

  • Chemical composition of atmospheric water collected on Mt. Fuji during the summer observational campaign, 2006

    4th International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2007年

  • Enhanced dissolution of volatile organic compounds and the possibility of the subsequent photolysis sensitized by atmospheric humic-like substances in dew water.2007年7月 (La Serena, Chili).

    4th International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2007年

  • 雨・霧・露の環境化学 ~丹沢大山と横浜における観測を中心として~

    第47回大気環境学会  

    発表年月: 2006年

  • “有害大気汚染物質の動態解析と降水洗浄機構(4

    第47回大気環境学会  

    発表年月: 2006年

  • 東京都心部における大気浮遊粒子中のニトロベンヅアントロンの分析

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2005年

  • 山岳域大気汚染モニタリングシステムの開発と評価(1)?山岳域における酸性沈着モニタリングのための太陽電池駆動/小型自動雨水採取機の性能評価

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2005年

  • 大気中フミン様物質の定量と化学特性の解明 (1)

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2005年

  • 有害大気汚染物質の動態解析と降水洗浄機構(2)

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2005年

  • 有害大気汚染物質の動態解析と降水洗浄機構(1)?HS SPME-GCMSによる雨水および露水中VOCsの定量条件の検討

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2005年

  • Evaluation of a newly-developed solar-powered automatic rainwater collector for use in acid deposition monitoring networks in mountainous area (1)

    Pacifichem2005  

    発表年月: 2005年

  • Behavior and precipitation scavenging of air toxics at a suburban site located in western part of Tokyo, Japan (3)

    Pacifichem2005  

    発表年月: 2005年

  • Determination and characterization of atmospheric humic-like substances at a suburban site located in western part of Tokyo, Japan

    Pacifichem2005  

    発表年月: 2005年

  • Change of surface soil and stream water chemistry on Mt. Oyama located near the metropolitan area in Japan.Deposition), 2005年6月 (Prague, Czech Republic).

    Acid Rain 2005  

    発表年月: 2005年

  • Indirect evidence of seeder-feeder precipitation scavenging of acidic substances via mist droplets in urban area.

    Acid Rain 2005  

    発表年月: 2005年

  • Acid depistion on forest in Tanzawa mountains, Japa

    Acid Rain 2005  

    発表年月: 2005年

  • 丹沢大山における大気汚染物質の沈着挙動

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2004年

  • 酸性霧の化学組成と酸性化機構(20)

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2004年

  • スギ花粉表面への大気汚染物質の吸着とその支配要因の検討

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2004年

  • 大気中におけるVOCsの成分分析とその濃度支配要因

    第46回大気環境学会  

    発表年月: 2004年

  • ミスト粒子を介した大気汚染物質のSeeder-feeder降水洗浄過程

    日本エアロゾル学会  

    発表年月: 2004年

  • Dominant factors of fog characteristics in Mt. Oyama

    4th International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2004年

  • Enhanced dissolution of volatile organic compounds into urban dew water collected in Yokohama, Japan.

    4th International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2004年

  • 横浜と丹沢大山における大気汚染状況とその支配要因

    第44回大気環境学会  

    発表年月: 2003年

  • 大気および降水中アルデヒドの定量とその濃度支配要因

    第44回大気環境学会  

    発表年月: 2003年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(19)

    第44回大気環境学会  

    発表年月: 2003年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(15)

    第44回大気環境学会  

    発表年月: 2003年

  • 大気汚染物質の丹沢大山森林樹冠への沈着

    第44回大気環境学会  

    発表年月: 2003年

  • 大気中VOCsの雨水および露水への溶解機構

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • 大気エーロゾルおよび雨水中金属元素の状態分析とその濃度支配要因(2

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • 横浜と丹沢大山における大気汚染状況比較およびその濃度支配要因

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • 丹沢大山における酸性物質の沈着挙動と森林生態系に及ぼす影響

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • リーゼガング環の生成による液滴中の硫酸イオンの分析

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • “中和透析法による連続脱

    日本化学会第83回春季年会  

    発表年月: 2003年

  • The dry deposition of atmospheric chlorinated and monocyclic aromatic hydrocarbons onto urban dew water

    ASAAQ  

    発表年月: 2003年

  • 2D0930 露水の化学組成とその酸性化機構(12)

    竹内 政樹, 大河内 博, 井川 学

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2002年

  • 疎水性膜を用いた抽出透過法による有機物の分離

    膜シンポジウム2002  

    発表年月: 2002年

  • をキャリヤーとして含むベンジルアルコール液膜系における振動現象と輸送減少

    膜シンポジウム2002  

    発表年月: 2002年

  • 花粉表面に吸着した大気汚染物質の分析

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 酸性沈着物のモミ針葉に及ぼす影響

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 露水の化学組成と酸性化機構(13)

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 降水中アルデヒドの定量とその濃度支配要因

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • エーロゾルとガス成分濃度およびそれらの相互変換の支配要因

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 露水の化学組成と酸性化機構(12)

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(18)

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(14)

    第43回大気環境学会  

    発表年月: 2002年

  • イオン交換膜によるキレート生成重金属イオンの選択輸送

    日本化学会第81春季年会  

    発表年月: 2002年

  • 大気エーロゾルおよび雨水中金属元素の状態分析とその濃度支配要因

    日本化学会第81春季年会  

    発表年月: 2002年

  • 微量湿性沈着物の採取法の検討とそれらの濃度支配要因

    日本化学会第81春季年会  

    発表年月: 2002年

  • 酸性霧によるモミ葉内成分の溶脱とその影響

    第42回大気環境学会年会  

    発表年月: 2001年

  • 降水中アルデヒドの定量とその濃度支配要因

    第42回大気環境学会年会  

    発表年月: 2001年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(13)

    第42回大気環境学会年会  

    発表年月: 2001年

  • 露水の化学組成と酸性化機構(11)

    第42回大気環境学会年会  

    発表年月: 2001年

  • 疎水性膜による有機物の抽出透過(4)

    日本化学会第80秋季年会  

    発表年月: 2001年

  • 中和透析法による連続脱塩

    日本化学会第80秋季年会  

    発表年月: 2001年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(17)

    日本化学会第80秋季年会  

    発表年月: 2001年

  • The possibility of the enhanced uptake of carboxylic acids and dicarbonyls into atmospheric water via the formation of metal-oragnic complexConference on Fog and Fog Collection,2001年7月 (St. John’s, Canada).

    2nd International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2001年

  • Measurements of weak acid in dew-water and comparison with rain- and fog-waterCanada).

    2nd International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2001年

  • Large deposition of acid fog rather than rain in high elevation forest

    2nd International Conference on Fog and Fog Collection  

    発表年月: 2001年

  • 2G1015 丹沢大山およびその後背地における酸性物質の沈着挙動

    高橋 亮太, 平山 仁, 大河内 博, 井川 学

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 2000年

  • 丹沢大山およびその後背地における酸性物質の沈着挙動

    第41回大気環境学会  

    発表年月: 2000年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(16)

    第41回大気環境学会  

    発表年月: 2000年

  • エ-ロゾルの全量分析とその濃度支配要因(2)

    第41回大気環境学会  

    発表年月: 2000年

  • 露水の化学組成とその酸性化機構(10)

    第41回大気環境学会  

    発表年月: 2000年

  • Characteristics of atmospheric aerosol behaviors in urban and mountainous sites.

    Acid rain 2000  

    発表年月: 2000年

  • Fog-water chemistry in Mt. Oyama and its dominant factors

    Acid rain 2000  

    発表年月: 2000年

  • Elevational patterns of acid deposition into a forest and nitrogen saturation on Mt. Oyama, Japan

    Acid rain 2000  

    発表年月: 2000年

  • Dew-water chemistry and its dominant factors

    Acid rain 2000  

    発表年月: 2000年

  • 酸性沈着物のモミ衰退に及ぼす影響

    第40回大気環境学会  

    発表年月: 1999年

  • 酸性霧の化学組成ととその濃度支配要因(15)

    第40回大気環境学会  

    発表年月: 1999年

  • エーロゾルの全量分析とその濃度支配要因(1)

    第40回大気環境学会  

    発表年月: 1999年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構?溶存および非溶存成分濃度の支配要因

    第40回大気環境学会  

    発表年月: 1999年

  • 露水の化学組成とその酸性化機構(10)

    第40回大気環境学会  

    発表年月: 1999年

  • 疎水性膜による有機物の抽出透過(2)

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • ポリオキシエチレン型界面活性剤をキャリヤーとする液膜のイオン輸送特性

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • モザイク膜システムにおける電子輸送を伴う循環電流の支配要因

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(10)

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 丹沢山塊大山土壌の酸性度と化学組成(2)

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 丹沢・大山における酸性ガスとアンモニアガスの濃度変動とその支配要因

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 丹沢大山の森林生態系内における酸性物質の挙動

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(9)

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • モミの生育に及ぼす酸性霧の影響(2)

    日本化学会第76春季年会  

    発表年月: 1999年

  • 2A0915 雨水の化学組成とその酸性化機構(8)

    小林 清信, 横山 直行, 大河内 博, 井川 学

    大気環境学会年会講演要旨集  

    発表年月: 1998年

  • 酸性沈着物のモルタルへの影響(6)

    環境科学会  

    発表年月: 1998年

  • 雨水中の揮発性有機化合物とその支配要因(8)

    環境科学会  

    発表年月: 1998年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(14)

    環境科学会  

    発表年月: 1998年

  • 酸性沈着物の森林樹冠に及ぼす影響

    第39回大気環境学会  

    発表年月: 1998年

  • 露水の化学組成とその酸性化機構(7)

    第39回大気環境学会  

    発表年月: 1998年

  • 雨水の化学組成とその酸性化機構(8)

    第39回大気環境学会  

    発表年月: 1998年

  • Air Pollutants Deposition via Fog Droplets in the Forest of Tanaza Mountains, JapanCanada).

    First International Conference on Fog an Fog Collection  

    発表年月: 1998年

  • Effect of acid deposition on urban dew chemistry in Yokohama, Japan.

    First International Conference on Fog an Fog Collection  

    発表年月: 1998年

  • 電位振動をともなうポリオキシエチレン液膜系の輸送特性

    日本化学会第73秋季年会  

    発表年月: 1997年

  • 疎水性膜の高い溶質分離機能とその応用

    日本化学会第73秋季年会  

    発表年月: 1997年

  • 降水中に含まれる揮発性有機化合物のGC/MSによる測定

    日本化学会第73秋季年会  

    発表年月: 1997年

  • 丹沢大山における金属元素の沈着挙動とその森林生態系に及ぼす影響(4)

    第38回大気環境学会  

    発表年月: 1997年

  • 丹沢大山における酸性物質の沈着挙動とその森林生態系に及ぼす影響

    第38回大気環境学会  

    発表年月: 1997年

  • エ一ロゾル組成の変動とその支配要因(2)

    第38回大気環境学会  

    発表年月: 1997年

  • 大気中酸性ガスおよびアンモニアの定量とその濃度支配要因(3)

    第38回大気環境学会  

    発表年月: 1997年

  • 疎水性膜による有機物の抽出透過

    日本膜学会第19年会  

    発表年月: 1997年

  • ポリオキシエチレン型界面活性剤被膜によるイオン輸送特性

    日本膜学会第19年会  

    発表年月: 1997年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(12)

    日本化学会第72春季年会  

    発表年月: 1997年

  • 降水の化学組成とその酸性化機構(6)

    日本化学会第72春季年会  

    発表年月: 1997年

  • 丹沢大山におけるモミおよびスギ樹幹周辺の表層土壌の化学特性

    日本化学会第72春季年会  

    発表年月: 1997年

  • エ一ロゾル組成の変動とその支配要因

    日本化学会第72春季年会  

    発表年月: 1997年

  • 雨,霧,露水中に含まれる有機物濃嚢度とその支配要因

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • モザイク膜システムにける電子輸送とイオン輸送の支配要因

    第12回日本イオン交換研究会  

    発表年月: 1996年

  • 中和透析法における脱塩

    第12回日本イオン交換研究会  

    発表年月: 1996年

  • ホルモース反応の制御と反応生成物

    日本化学会第71秋季年会  

    発表年月: 1996年

  • ポリオキシエチレン型界面活性剤液膜によるイオン輸送特性

    日本化学会第71秋季年会  

    発表年月: 1996年

  • ポリオキシエチレン型界面活性剤液膜系における振動現象と輸送現象

    日本化学会第71秋季年会  

    発表年月: 1996年

  • オリーブ油の潤滑特性

    化学工学会第29回秋季大会  

    発表年月: 1996年

  • 酸性降下物のモルタルへの影響(5)

    環境科学会  

    発表年月: 1996年

  • 丹沢大山における金属元素の沈着量とその沈着挙動(2)

    環境科学会  

    発表年月: 1996年

  • 丹沢大山における酸性降下物とその森林生態系に及ぼす影響

    環境科学会  

    発表年月: 1996年

  • 大気中酸性ガスおよぼアンモニアの定量とその濃度支配要因(2)

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • 酸性降下物のモミ樹冠に及ぼす影響

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • 降水の化学組成とその酸性化機構(5)

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第11報)

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • 霧水の化学組成とその酸性化機構(4)

    大気環境学会第37回年会  

    発表年月: 1996年

  • 中和透析法による脱塩」,日本化学会第70春季年会,1996年3月(東京).

    日本化学会第70春季年会  

    発表年月: 1996年

  • モザイク膜システムにおけるイオン輸送と電子輸送のカップリング」,日本化学会第70春季年会,1996年3月(東京).

    日本化学会第70春季年会  

    発表年月: 1996年

  • 丹沢大山における酸性降下物のスギ,モミ樹冠に及ぼす影響」,日本化学会第70春季年会, 1996年3月(東京).

    日本化学会第70春季年会  

    発表年月: 1996年

  • 丹沢大山における金属元素の沈着量とその沈着挙動

    日本化学会第70春季年会  

    発表年月: 1996年

  • Selective transport of an organic non‐electrolyte

    ICOM‐96  

    発表年月: 1996年

  • Coupling of electron with ion transport in mosaic membrane system

    ICOM‐96  

    発表年月: 1996年

  • 液膜系における振動現象と輸送現象

    膜シンポジウム  

    発表年月: 1995年

  • 中和透析法による脱塩

    膜シンポジウム  

    発表年月: 1995年

  • 酸性霧のモミの成育に対する影響(2)

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 大気中酸性ガスおよぼアンモニアの定量とその濃度支配要因

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 酸性降下物のモルタルヘの影響(4)

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 雨,霧,露水中に含まれる有機物濃度とその支配要因

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第10報)

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 露水の化学組成とその酸性化機構(3)

    大気環境学会第36回年会  

    発表年月: 1995年

  • 丹沢大山における酸性降下物とその森林生態系への影響

    環境科学会  

    発表年月: 1995年

  • 降水の化学組成とその酸性化機構(4)

    環境科学会  

    発表年月: 1995年

  • Selective ion transport with monomeric orreversed micellar liquid membrane containing an open‐chain polyether surfactant

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • Oscillations and transport mediated by polyoxyethylene surfactant

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • Acid deposition in forest ecosystems in Mt.Oyama in Southern Kanto district of Japan

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • Organic compounds in dew water and the dominant factors controlling their concentration

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • Dying young fir trees exposed to simulated acid fog

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • Analysis of acid fog and it's acidification mechanism

    Pacifichem '95  

    発表年月: 1995年

  • 丹沢大山における酸性降下物の化学組成と沈着量

    環境科学会  

    発表年月: 1994年

  • 酸性霧のモミの生育に対する影響

    環境科学会  

    発表年月: 1994年

  • 霧水における有機物濃度とその支配要因

    環境科学会  

    発表年月: 1994年

  • 逆ミセルおよび単分子キャリヤーとして機能するポリオキシエチレン型界面活性剤を含む被膜イオン

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • ポリオキシエチレン型界面活性剤をキャリヤーとする液膜輪送に伴う振動現象

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 中和透析法による脱塩

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 中和透析法による弱酸と弱塩基の除去

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 酸性降下物のモルタルへの影響(3)

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 丹沢大山における酸性降下物の化学組成と降下分布

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 霧水の化学組成と酸性化機構(2)

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 酸性霧に含まれる有機物の組成とその支配要因

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第9報)

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1994年

  • 中和透析法による脱塩一イオン交換膜に弱酸,弱塩基の透過機構一

    日本化学会第68春季年会  

    発表年月: 1994年

  • 霧氷の化学組成とその酸性化機構

    日本化学会第67春季年会  

    発表年月: 1994年

  • 降水中有機物質の大気中における挙動

    日本化学会第67春季年会  

    発表年月: 1994年

  • 丹沢大山における酸性降下物とその森林への影響

    日本化学会第67春季年会  

    発表年月: 1994年

  • 酸性降下物のモルタルへの影響(2)

    日本化学会第67春季年会  

    発表年月: 1994年

  • 雨水および露水の化学組成とその酸性化機構

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1993年

  • 丹沢大山における酸性物質と金属元素の降下量」

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1993年

  • 膜システム内におけるホルモース反応の制御(l)

    日本化学会第65春季年会  

    発表年月: 1993年

  • モザイク膜システムによる霧子輸送とイオンの輸送効率

    日本化学会第65春季年会  

    発表年月: 1993年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第8報)

    日本化学会第69秋季年会  

    発表年月: 1993年

  • 湿性降下物中の有機物の分析

    日本化学会第68秋季年会  

    発表年月: 1993年

  • 丹沢大山における酸性降下物の化学組成を降下量分布

    日本化学会第67秋季年会  

    発表年月: 1993年

  • モザイク膜システムによる電子移動過程

    日本化学会第67秋季年会  

    発表年月: 1993年

  • 酸性降下物のモルタルへの影響

    日本化学会第66秋季年会  

    発表年月: 1993年

  • 丹沢大山におけるガスと工一ロゾルの化学組成

    日本化学会第65春季年会  

    発表年月: 1993年

  • 降水の化学組成と酸性化機構

    日本化学会第65春季年会  

    発表年月: 1993年

  • Selective transport of an organic non‐electrolyte across anion‐exchange membrane

    The 1994 International Congress on Membranes and Membrane Process,  

    発表年月: 1993年

  • New separation methods of mosaic membrane systems

    The 1993 International Congress on Membranes and Membrane Process,  

    発表年月: 1993年

  • 都市近郊山間部における酸性降下物」

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1992年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第7報)

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1992年

  • 疎水性腹のイオン選択透過性

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • モザイク膜システムによる電子輸送とイオン輸送のカップリング

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • 丹沢山塊大山の土壌の酸性度と化学組成

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • 降水の化学組成と酸性化機構

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • 酸度の測定による雨水,親水の酸性度評価

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機構(第6報)

    日本化学会第64秋季年会  

    発表年月: 1992年

  • 中和透析法による脱塩

    中和透析法による脱塩  

    発表年月: 1991年

  • 陰イオン交換膜を用いるアルデヒドの輸送とその透過機構

    日本分析化学会第62秋季年会  

    発表年月: 1991年

  • 酸性降下物の植物に及ぼす影響

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1991年

  • 酸性霧の化学粗成とその酸性化機構(第5報)

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1991年

  • 酸性霧の化学組成とその酸性化機犠(第4報)

    日本分析化学会第63秋季年会  

    発表年月: 1991年

  • フローインジェクション法による酸性降下物の酸度分析

    日本分析化学会第62秋季年会  

    発表年月: 1991年

  • 南関束地方における酸降下量の季節変化

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1989年

  • 一回の降雨に含まれる化学成分の経時変化

    環境科学シンポジウム  

    発表年月: 1989年

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特定課題研究

  • カンボジア・シェムリアップにおける大気中マイクロプラスチックの実態解明

    2020年  

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     2020年は新型コロナウィルス感染拡大に伴う渡航制限のために,カンボジアに行くことができなかったが,2019年までに採取した大気試料の分析をすすめるとともに,解析をすすめた. 2019年4月に採取した大気中マイクロプラスチックのμFTIR分析で同定行ったところ,新宿とは異なり3 - 7 µmと1 µmの二山分布を示すが,熱帯性スコール豪雨後にも二山分布を示すことが明らかになった.空気動力学径1 µmは肺胞まで侵入する粒径であり,健康リスクが懸念される.なお,大気中個数濃度は豪雨後に1/5に減少したが,新宿における大気中個数濃度よりも高かった. カンボジアでPM2.5濃度が高いのは,プラスチックごみの不適切管理とともに,高温高湿度と強い紫外線による気候の影響と考えられた. 東南アジアにおける大気中マイクロプラスチックの空気動力学径を解明したのは,本研究が世界で初めてである.研究成果は2021年の日本環境化学討論会で発表する.

  • カンボジア・シェムリアップにおける大気汚染の実態解明

    2019年  

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    近年,カンボジアでは観光客の急増に伴う自動車や二輪車による排気ガスがアンコール遺跡群に及ぼす影響が懸念されている.本研究では大気汚染の実態解明を目的としてアンコール遺跡群の玄関口であるカンボジア・シェムリアップで乾季(4月22日〜26日)と雨季(8月15日〜26日)にPM2.5(硫酸塩,硝酸塩),ガス(NO2,SO2,HNO3,HCl,NH3,O3,VOCs,GEM),雨水の採取を行った.乾季にはPM2.5が100 µg/m3を越えていたが,林野火災と野焼きが原因と考えられた.また,PM2.5が一時的に2000 µg/m3を越える事例が観測された.このときにはブラックカーボンも同時に増加した.

  • 里山に沈着した放射性Csの再飛散機構の解明と環境調和型森林除染技術の開発

    2018年  

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     2011年3月に起こった東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所の事故によって,大量の放射性核種が放出された.大量の放射性核種は大部分が森林に捕捉されているが,森林は未だに完全な除染は行われていない.汚染された森林は新たな放射性核種の排出源となりうる.実際に,福島県では春季や降雨時の大気中放射性セシウム濃度の上昇が報告されおり,その原因は未だ解明されていない. 本研究では,効率的で環境調和型の森林除染の方法を提案するため,森林内での放射性セシウムの動態解明,森林での原位置除染方法の開発,森林からの放射性セシウムの再飛散メカニズムの解明の3つを目的として検討を行った.

  • 大気汚染が首都圏夏季豪雨の生成に及ぼす影響

    2018年  

     概要を見る

    近年都市部で多発する都市型豪雨(通称ゲリラ豪雨)の発生に大気汚染物質が与える影響を解明するため,東京都内で雨水を採取し,主要無機イオン,微量金属元素および水の水素・酸素安定同位体比を分析した.その結果,都市型豪雨には酸性物質由来分&nbsp;(H+,&nbsp; NO3-, nss-SO42-,NH4+)&nbsp;が多く含まれており,都市型豪雨が発生した際にはその中心付近で降水量とともに,酸性物質沈着量も局地的に増加させることがわかった.また,都市型豪雨では道路堆積物が有効な氷晶核として作用している可能性がある.水の水素・酸素同位体比から,都市型豪雨の水蒸気は主に都市から蒸発していることが分かった.

  • 福島県の里山に大気沈着した放射性Csの長期変動と環境調和型森林除染技術の開発

    2017年  

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    2011年3月11日に起きた東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所事故&nbsp;(以下,福島原発事故)&nbsp;により放射性物質が大気中に放出され,陸域環境に沈着した.放射能汚染の影響は未だに続いている.福島県では森林が71&nbsp;%を占め,農地は11 %,宅地と道路はそれぞれ4 %である.里地里山は都市周辺山地(12 %),中山間地(60 %),奥山周辺(19 %)に分布している.放射性物質による高汚染度地域は中山間地が多く,生活と密着していることから里山除染に対する地元の期待は強い.本研究では,里山に大気沈着した放射性セシウムの分布と動態を明らかにし,効率的な里山除染の方法と環境調和型除染技術を確立することを目的としている.2012年から2017年まで,福島駅から浪江町山林内部までの各観測地点における空間線量率の走行サーベイを行っている.どの地点も経年的に空間線量率は減少しているが,最も離れた福島市内でも空間線量率が高い地点が存在している.このような地点で山林であり,除染が未だに行われていないことを示している.浪江町南津島の小規模森林では,放射性セシウム濃度は内部のスギ/アカマツ混合林に比べて林縁部の広葉樹林で高濃度である.広葉樹林では生葉,落葉,表層土壌で減少傾向にあるが,2015年以降,生葉と表層土壌ではほぼ一定であり,放射性Cs濃度も両者でほぼ一致している.この地点では根が浅い広葉樹が生育しているため,表層土壌に蓄積した放射性Csを経根吸収し,内部循環していることを示している.森林内部のスギ/アカマツ混合林では,放射性セシウム濃度は2013年には落葉に蓄積していたが,落葉の分解とともに表層土壌に移行し,2016年には表層土壌に蓄積していた.この地域ではスギやアカマツによる経根吸収は起こっていない.里山除染と行うには樹種に応じた手法の開発が必要であり,磁性プルシアンブルーナノコンポジットを用いた放射性Csの環境調和型除染技術開発に継続して取り組んでいる.

  • 国内山岳・離島大気環境モニタリングネットワークの戦略的構築

    2014年   緒方裕子

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     東アジアにおける全球大気観測拠点として富士山を中心に据え,日本上空・離島の清浄大気の常時監視体制の確立を目的として行った.2014年は富士山における大気化学観測の充実に焦点を絞り,気相・固相・水相の大気汚染物質について総合大気化学観測を行った.大気中ガス状水銀(GEM),雲水中微量重金属の観測を初めて行い,富士山頂における日中GEM濃度は国内地上域よりも高いことを初めて明らかにした.これらの成果はInternationalConference&nbsp;on&nbsp;AsianEnvironmental Chemistry&nbsp;(ICAEC) 2014で優秀学生賞を獲得し,大気環境学会誌に掲載された.

  • 大気中界面活性物質の起源・動態・界面活性能の解明

    2013年  

     概要を見る

    1.研究目的と概要 大気エアロゾルと大気水相(雨,雲/霧,露/霜,林内雨)中の界面活性物質濃度を明らかにし,その起源,大気圏動態,界面活性能の解明を目指して,大気中イオン界面活性物質濃度の簡易迅速定量を確立し,都市,郊外,山間部,自由対流圏における大気中陰イオン性界面活性物質濃度を明らかにすることを目的に行った.さらに,主要な界面活性物質と考えられるフミン様物質を定量し,季節変化,経時変化の解明を試みた.2.研究成果概要①メチレンブルー吸光光度法は操作が煩雑であり,誤差が生じやすいことから,メチレンブルー吸光光度法を大気試料に適用するため,再現性が高く,より高感度かつ迅速な陰イオン界面活性物質(MBAS)の定量法を検討した.その結果,50 mLガラス製遠沈管を1本用い,20回手で攪拌後に,振とう機(1000 rpm)で5分間振とうすることにより,0 - 0.12 &#181;Mの低濃度範囲で直線性が高く(r = 0.996),高感度(検量線の傾き:1.07 &#181;M-1)の検量線が得られた.最適条件を用いたエアロゾル捕集用の石英繊維フィルター水抽出液(ブランク)からのドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の添加回収率は94.7 ± 3.3 %(n = 3),エアロゾルを捕集した石英繊維フィルター水抽出液(実試料)からの添加回収率は92.3 ± 1.5 %(n = 4),降水試料からの添加回収率は90.8 ± 3.5 %(n = 3)であった.このことから,本法は陰イオン界面活性物質の抽出・分析方法として大気試料に適用可能であった.本法を,2011年5月に採取した都市大気エアロゾルに適用した結果,陰イオン界面活性物質濃度は44.9 - 163 pmol/m3(n = 8)の範囲であり,平均は84.3 pmol/m3 であることが分かった.②東京都新宿区に位置する早稲田大学西早稲田キャンパスで、大気エアロゾル中フミン様物質(HULIS)の定量を行った。試料採取はハイボリウムエアサンプラーにて昼夜12時間毎(6:00 &#8211; 18:00、18:00 &#8211; 6:00)に行い、 DEAE-UV法でHULISをフミン酸、フルボ酸分画に分けて分析した。その結果、HULIS中90 %をフルボ酸が占めていることが分かった。HULIS濃度は夏季に低く、秋・冬季に高いという季節変化を示すことが分かった。年間を通じて、HULIS濃度はNO2、CO濃度と相関が見られたことから、都市域におけるHULISは自動車などの移動排出源から主に生成されていることが示唆された。夏季にはOxと正の相関があり、一次生成以外に二次生成の可能性が考えられた.

  • 雲過程を含む自由対流圏の総合化学観測:東アジア全球観測拠点としての富士山の活用

    2013年   緒方裕子

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    1.はじめに  全球大気観測拠点としての富士山の有効性を検証するため,自由対流圏高度に位置する富士山頂で以下の大気化学観測を行い,以下の3点を明らかにすることを目的とした。①日本上空自由対流圏における気相,固相(エアロゾル),水相(雲水)中化学種のバックグランド大気濃度を明らかにする.②日本上空自由対流圏における夏季バックグランド汚染機構を明らかにする.具体的には,越境汚染と日中の谷風による局地的・地域的汚染の影響評価を行う.③雲を介した化学的変質過程が自由対流圏大気質に及ぼす影響を解明する. 上記目的を達成するために、本年度はPILSを借用(東大海洋研から借用)してガス状・粒子状酸性物質の高時間分解能観測を行い,フィル-パック法およびウェットデニューダー法(徳島大)との比較を行った。また、ポータブルGCMS TRIDION-9(エス・ディ・ジャパンから借用)を借用して大気中VOCsの高時間分解能観測を行い,熱脱離法と比較について検討した。2.観測期間・観測地点・観測項目 自由対流圏高度に位置する富士山頂の旧富士山測候所は夏季しか利用できないため、2013年7月と8月に集中観測を行った。とくに、2013年7月18日から8月22日までは旧富士山測候所に泊まりこんで、エアロゾル(水溶性成分,多環芳香族炭化水素,フミン様物質,球状炭化粒子,黄砂),ガス(酸性ガス、揮発性有機化合物),雲水,雨水の観測を行い,日本上空のバックグランド濃度の測定を行った.さらに,ウェットデニューダーを用いて富士山頂および富士山南東麓太郎坊における酸性ガス(塩化水素,亜硝酸,硝酸,二酸化硫黄)の連続観測を行うとともに,PILSを用いた粒子状物質の連続モニタリングを富士山頂で行った。3.観測結果 本研究により、以下のことが明らかになった。 ①空気塊の流入経路と雲水内化学成分との関係を調べたところ,中国北部および南部からの空気塊のときにHg, Cd,Pb,As,SO42-が高濃度であった。②8月18日夕方に桜島最大規模の噴火があり,この空気塊が8月21日早朝に富士山頂に到達したが,このときにはHg,Pb,As,H+,SO42-が高濃度であった。大気中SO2濃度はフィルターパック法で計測したが,桜島噴煙到達時に高濃度であり、フィルターパック法で計測した塩化水素濃度も高いことから桜島噴火プリュームが富士山頂に渡到達していることを明らかにした。また,このときに発生した雲水は噴煙由来のH2SO4により酸性化していた。このように、桜島噴煙の影響により,雲水の酸性化が生じることを実証したのは本研究が初めてである。③フィルターパック法は6時間毎の採取であるため時間分解能が悪いものの,首都大学東京・加藤准教授による自動モニターの計測値,PILSを用いたSO2とSO42-の総和(PILS(SO2+SO42-))と同様な挙動を示し,濃度レベルも比較的一致することが分かった。④ポータブルGCMS TRIDION-9(エス・ディ・ジャパンから借用)を富士山で使用する前に予備観測を本学51号館屋上で行った結果から、富士山頂でVOCs観測を行うには感度が不足していることが分かった。そこで、富士山麓で大気中VOCsの高時間分解能観測を試みたが、ほとんどVOCsを検出することができなかった。

  • 富士山を利用した越境汚染観測:高時間能型大気採取システムの開発

    2012年   竹内政樹

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     本研究では,富士山を「越境大気汚染(国境を越えて運ばれてくる大気汚染)監視塔」とみたて、経済発展の著しいアジア大陸から上空(自由対流圏)を運ばれてくる酸性ガスや粒子状酸性物質の自動連続観測とともに、雲の採取・分析を早稲田大学と徳島大学との共同研究で行った. 自由対流圏とは、私達が普段生活している空気層(大気境界層)の上にある綺麗な空気層であり,およそ2kmから10kmの範囲である.通常,地上から放出された大気汚染物質は大気境界層に留まっていて,なかなか上空の自由対流圏に運ばれないが,雲の発生を伴うような激しい上昇気流が起こると,大気汚染物質も上空の自由対流圏に運ばれる.日本列島が位置する北半球中緯度帯の自由対流圏では,偏西風と呼ばれる強い西風が常に吹いている.偏西風は冬季に強く,夏季に弱くなるが,大気汚染物質がいったん自由対流圏まで上昇すると,夏季であっても地上より速く運ばれるので,越境大気汚染をいち早く知ることができる. 本研究では,越境汚染物質として,特に酸性物質に着目した.酸性物質が地上に降り注ぐと,森林の立ち枯れを引き起こしたり,土壌を酸性化して有害な重金属が河川に流出し,河川や湖沼の水棲生物が住めなくなる.また,河川水や湖沼は私達の飲用水としても重要である.現在,日本国内の酸性物質排出量は減少しているが,国境を越えて酸性物質が運ばれてくれば,日本の自然環境を守ることはできない.そこで,上空のガス、粒子、雲の中の酸性物質を精密に分析して、大陸から酸性物質がどのような形態(ガス・粒子)でどれくらい運ばれてくるのか,それらが雲に取り込まれると雲水をどれくらい酸性化するのかを明らかにすることを本研究の目的とした. 上空の空気は綺麗なので,地上で使用されている採取装置では,長時間に渡って空気を吸引する必要がある.このため、これまでの観測では時々刻々と変化する空気中のガスや粒子を追跡することができなかった.そこで,本研究課題では,徳島大学の竹内政樹准教授が開発した酸性ガス・粒子の高時間分解能型自動分析装置(ウェットデニューダー+イオンクロマトグラフ)を富士山頂と富士山麓に設置して観測を行った.これまでのフィルターパック法による観測では6時間を要したが,この装置では約15分毎に連続観測を行うこと可能であった. 2011年には富士山麓で予備的な観測を行い,2012年には富士山頂と富士山麓で同時観測を行った.2012年7月14日から8月中旬までに膨大なデータ(3000以上)が得られたが,8月中旬以降には富士山頂,富士山山麓ともに流路内で目詰まりが起こった.データを取得できた7月中旬から8月中旬まで富士山頂で得られたデータについて,同時観測を行ったフィルターパック法によるSO2濃度,SO2計との比較を行った.フィルターパック法は時間分解能は悪いものの,市販のS02計と概ね同程度の値が得られたが,高時間分解能型自動分析装置では高めの値が得られた.現在,この原因について検討を行っているが,装置内のバックグランドの上昇の可能性が考えられた.絶対値についてはずれがあるものの,高時間分解能型自動分析装置とSo2計による変動は概ね一致していた. 高時間分解能型自動分析装置ではSO2以外にも,HNO3,HClの観測を行うことができたが,自由対流圏において酸性ガス濃度を1ヶ月以上に渡って自動連続観測した例は世界的にも例がなく,本課題の大きな成果と言える.今後は,酸性ガスに加えて水溶性エアロゾルとの同時観測を行う予定である.

  • 界面活性物質の大気圏動態と雲形成過程に及ぼす影響評価

    2010年  

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    1.近年,界面活性物質が大気中に存在することが確認されている.界面活性物質は親水基と疎水基からなる有機化合物であり,溶媒の表面張力を低下させる性質を持つ.界面活性物質が雲粒に取り込まれると雲粒径を低下させ,雲の寿命を延ばすことから地球規模の水循環や気候に影響を及ぼす.また,雲粒への疎水性有害有機物の溶解度を増加させる.そこで,水中陰イオン界面活性物質の分析法として用いられているメチレンブルー吸光光度法を大気試料に適用するための最適条件を検討し,大気エアロゾル試料に適用した.また,陽イオン界面活性物質の定量法についても検討を行った.2.観測は早稲田大学西早稲田キャンパス(新宿),富士山南東麓(御殿場口太郎坊,標高1284 m),富士山頂(3776 m)で行った.大気中エアロゾルはハイボリュームエアサンプラーを用いて捕集し,水抽出した後にメチレンブルー吸光光度法で定量した.富士山南東麓では雲水の採取も行った.3.Koga et al. (1999) は,分液ロートの代わりに遠沈管を用いる陰イオン界面活性物質の迅速分析法を報告しているが,2本の遠沈管を使用するため操作が煩雑であった.そこで,本法では,より簡便かつ迅速な分析法を確立するために遠沈管を1本とし,分析感度および再現性を向上させるために遠沈管の振とう条件を検討した.その結果,遠沈管を手で20回振とう後に1000 rpmで5分間振とうすることにより,水中濃度として0 &#8211; 0.8 &#181;Mの低濃度範囲で直線性が高い検量線が得られ,分析感度も向上した.最適条件を用いたエアロゾル捕集用の石英繊維フィルター水抽出液(ブランク)からの添加回収率は94.7±3.2 % (n=3),エアロゾルを捕集した石英繊維フィルター水抽出液(実試料)からの添加回収率は92.3±1.4 %(n=4)であり,本法は界面活性物質の抽出・分析方法として大気エアロゾルに十分に適用可能であることが分かった.そこで,本法を実試料に適用でした.2011年5月17~20日の早稲田大学西早稲田キャンパス(新宿)における大気エアロゾル中陰イオン界面活性物質(MBAS)濃度を浮遊粒子状物質(SPM)濃度の動態を調べたところ,MBASは日中に高く,夜間に低い傾向があることが分かった.粒子状物質濃度(SPM)との相関は低いが(r=0.481),SO2との相関は高かった(r=0.768).したがって,大気中MBASはSO2と同排出源をもつか,同方向からの輸送されている可能性が示された. 大気中陰イオン界面活性物質が表面張力に及ぼす影響については引き続き検討を行っているところである.

  • 富士山体を利用した自由対流圏高度におけるエアロゾル―雲―降水相互作用の観測

    2010年  

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    1.富士山は孤立峰で斜面が急峻であり,山頂は自由対流圏高度に位置することから,日本上空における大気中および雲水中の様々な大気汚染物質のバックグランド濃度,大陸からの長距離輸送によるバックグランド汚染,エアロゾルーガスー雲ー降水相互作用の観測を行うことができる.2010年に行った夏季集中観測で得られた結果を以下に述べる. 2.観測は富士山南東麓の太郎坊(1300 m)と富士山頂(3776m)で行った.富士山頂での雲水採取には細線式パッシブサンプラー(臼井工業, FWP-500),南東麓での雲水採取には自動雲水採取機(北都電気,DFC-2200)を用いた.また,同時にフィルターパック法によりエアロゾル,酸性ガスおよびアンモニアを捕集した.試料は直ちに持ち帰り,分析を行った. 3.2010年夏季集中観測期間(7月13日~8月25日)における富士山頂の雲水pHは3.59~5.66 (平均4.95, n=40),南東麓の雲水pHは3.23~5.53 (平均4.01, n=21)であった.山頂における観測期間中の平均雲水内総イオン濃度は113 &#181;eq/L であり,南東麓の1/10程度であった.雲水のNO3-/nss SO42-比は山頂で0.30~1.80 (平均0.84),南東麓で0.46~3.24 (平均2.63)であることから,富士山頂では南東麓に比べて大気中硝酸濃度が低いために雲水pHが高いと考えられる. 2010年8月中旬の山頂における雲水化学性状を示す.海洋性気塊が卓越していた8月9-12日には,雲水内総イオン濃度は20 &#181;eq/L以下であり,pHは5.5付近を推移した.8月13日以降に大陸性気塊に変わると総イオン濃度は増加して1 meq/Lに達し,NO3-/nss SO42-比は0.30,pHは3.59まで低下した.この時にはCOとO3濃度も増加していることから,大陸からの汚染大気の輸送を示唆している.

  • 大気中フミン様物質の計測・動態・起源・大気環境影響評価に関する研究

    2009年  

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    大気エアロゾルや雲・霧水中にフミン物質と類似した構造と特性を有する高分子有機物,すなわち,フミン様物質(HULIS)の存在が確認され,その起源と大気圏動態が注目されている.大気中フミン様物質は,エアロゾルの吸湿特性,界面活性特性,光学特性の変化を引き起こし,雲粒形成過程(雲粒の生成・蒸発速度,雲粒粒径分布)や疎水性有機化合物の大気水相への促進吸収などに関与することが指摘されている.しかし,エアロゾル粒子中フミン様物質の同定には至らず,その起源やエアロゾルの光学特性,吸湿特性に及ぼす影響については未解明のままであった.本研究では,以下の4点を目的に研究を行った. 1)大気中フミン様物質の計測手法の開発 2)大気中フミン様物質のキャラクタリゼーション 3)大気中フミン様物質の起源および動態解析 4)大気中フミン様物質の大気環境影響評価 2009年7月17日~8月25日まで夏季集中観測を行った.観測地点は,富士山頂(富士山測候所,3776 m),富士山南東麓(太郎坊,1300 m),早稲田大学西早稲田キャンパスである.観測項目は,エアロゾル化学特性(水溶性主要無機成分,水溶性有機物(WSOC),HULIS,PAHs),エアロゾル生物特性(細菌株の同定と細菌数,),ガス状物質(VOCs,酸性ガス,アンモニア),霧水・雨水・露水中化学成分(主要無機成分,溶存有機炭素(DOC),HULIS,VOCs)である.大気中フミン様物質の測定には,水圏フミン物質の分析手法であるHiraide et al. (1994)の方法を改良したDEAE-XAD-UV法を用いた. 2009年7月は梅雨明けが遅く,天候不順であったことから,富士山頂では観測期間中に54試料の雲水が得られた.雲水中フミン様物質(HULIS)濃度は日中に高く,夜間低いという明瞭な日変動を示した.富士山頂の雲水では,富士山南東麓で同時期に得られた霧水,雨水,大気エアロゾル中 HULISに比べて,フミン酸の割合が高い傾向にあるが,日中にはフルボ酸の割合が増加した. HULISは界面活性能を有することが指摘されていることから,単位無機イオン濃度あたりのHULIS濃度,すなわち,HULIS濃度と主要無機イオン濃度(total ion concentration, TIC)との比(以下,HULIS/TIC比)が,大気中VOCsの雲水への促進吸収過程に及ぼす影響について検討した.その結果,雲水中のHULIS/TIC比が高いほど,雲水中VOCsの濃縮係数(定義:(降水中VOCsの実測値)/(降水中VOCsのヘンリー則からの予想値))が増加することが分かった. 本研究により,自由対流圏高度における雲水中HULISの濃度変動,フミン酸とフルボ酸の割合,さらに雲水中HULIS濃度が高いほど気相VOCsを効率的に取り込むことが明らかになった.

  • 富士山体を利用した自由対流圏高度におけるエアロゾルー雲ー降水相互作用の観測

    2009年  

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     雲はエアロゾルを凝結核として生成し,その成長過程で水溶性ガスを吸収する.雲粒径が臨界直径より小さければ,雲粒は消失して気相にエアロゾルを放出するが,この過程を通じてエアロゾル径を増加させるとともに,水溶性成分を増加させる.雲粒径が臨界直径より大きければ,雲粒はさらに液滴成長して併合衝突により雨滴となって地上に落下する.このエアロゾルー雲ー降水相互作用は,地球温暖化とその環境影響の将来予測の観点から注目されている.本研究では,自由対流圏高度に位置する富士山頂で雨水,霧水,水溶性ガス・エアロゾルの連続観測を行い,日本上空のバックグランド大気濃度の解明を行うとともに,エアロゾル-雲-降水相互作用について検討した. 観測期間は2008年7月19日~8月25日であり,7月23日~30日までは泊まり込んでの集中観測を行った.観測地点は,富士山頂(富士山測候所,3776 m)と富士山南東麓(太郎坊,1300 m)である.観測項目はエアロゾル水溶性主要無機成分,酸性ガス(二酸化硫黄,硝酸,塩化水素)およびアンモニア,雲水および雨水中主要無機成分である.エアロゾルおよびガス成分の捕集には4段フィルター法,富士山頂における雲水の採取には受動型霧水採取器,富士山南東麓における雲水の採取には強制通風型自動霧水採取機を用いた.富士山麓では通年観測も行った。 7月集中観測期間中の富士山頂における雲水pHは4.04 ~ 5.61(平均:4.71),同時期に南東麓で採取された雲水pHは3.85~ 5.85(平均:4.12)であり,富士山頂では雲水のpH範囲が狭く,南東麓の雲水に比べて酸性度が低かった.雲水の主要な酸性物質である硝酸イオン濃度と非海塩性硫酸イオン濃度の比(NO3-/nss SO42-比)は富士山頂で0.24 ~ 1.98(平均:0.66),南東麓で0.28 ~ 2.42(平均:1.51)であり,富士山頂では硝酸イオンの存在割合が小さかった.一方,7月集中観測期間中の山頂におけるHNO3濃度は0 ~ 0.09 ppbv(平均:0.02 ppbv),SO2濃度は0.06 ~ 0.33 ppbv(平均:0.19 ppbv)であり,南東麓におけるHNO3濃度は0 ~ 0.14 ppbv(平均:0.03 ppbv),SO2濃度は0 ~ 0.38 ppbv(平均:0.14 ppbv)であった.HNO3濃度は富士山頂と南東麓でほぼ同じか,富士山頂で低濃度の傾向にあるが,SO2濃度は富士山頂で高濃度となる傾向が見られた.SO2濃度の上昇時には,CO濃度(燃焼起源の指標)とラドン濃度(陸地起源)の上昇を伴い,このときにはアジア大陸方向から空気塊が輸送されていた.したがって,アジア大陸由来のSO2が偏西風によって日本上空に輸送され, その輸送過程における粒子化とともに,SO2が雲水に取り込まれることによって富士山頂の雲水では富士山麓に比べてNO3-/nss SO42-比が低下したものと考えられた. 

  • 富士山を観測塔として利用した雲核および降水洗浄過程に関するフィールド研究―東アジアの高層大気化学観測拠点を目指して―

    2008年  

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     富士山を自然の観測タワーとみなせば,大気汚染物質の鉛直分布の解明に利用できる.また,霧水の化学組成を霧発生時から経時的に調べることにより,ガスおよびエアロゾルの雲内洗浄過程や霧水の酸性化機構の解明を行うことが期待できる.本研究では,富士山南東麓における霧水,ガスおよびエアロゾルの通年観測を行うとともに,夏季には富士山頂,富士山山麓における同時観測を行い,越境大気汚染物質の動態と雲(霧)による洗浄機構について検討を行った.  霧水の採取は富士山南東麓の太郎坊(標高1300 m)で,本研究助成により新規開発した分割採取型自動霧水採取機DFC-2200(北都電機)を用いて行った.また,4段フィルター法により酸性ガス(SO2, HCl, HNO3, HNO2)およびアンモニア,大気エアロゾルを2週間毎に採取した.夏季集中観測時には,山頂と南東麓で揮発性有機化合物と多環芳香族炭化水素などの有害有機汚染物質の観測も行った. 富士山南東麓における霧水の最低pHは3.19であり,体積加重平均pHは3.86であることが分かった(n = 114).霧水の主要陽イオンはNH4+で,主要陰イオンはNO3-であった.霧水酸性化の指標となるNO3-/nss SO42-比(当量比)は0.243~4.01(平均1.72)であり,富士山南東麓では霧水酸性度に及ぼす硝酸の寄与が大きいことが分かった.日本国内の他の山岳域(0.236 (立山)~2.81 (六甲山・夏季))で採取された霧水に比べても高い傾向にある. 夏季に富士山頂と南東麓で同時に観測を行ったところ,富士山頂の霧水ではNO3-に比してSO42-の割合が高いことが分かった.日本国内ではSO2濃度がきわめて低いことから,S042-濃度が高くなる要因としては越境汚染の可能性が考えられる.また,約4000m近い自由対流圏高度に位置する富士山頂においても,ベンゼン,トルエンなどの揮発性有機化合物の大気濃度は南東麓(1300m)と同程度のレベルにあることが分かった.さらに,富士山頂で採取された雲(霧)水中には,これらの揮発性有機化合物がヘンリー則からの予測値以上に雲(霧)水に取り込まれていることがはじめて明らかになった.本研究により,富士山を用いた大気化学観測の有用性が示された.

  • 東アジア地域における対流圏大気化学観測タワーとして富士山を利用するための基礎研究

    2006年  

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    富士山は孤立した高峰であり,4000m近い高さの観測用鉄塔に見なせる可能性に着目し,富士山山体を鉛直的に利用して大気化学観測を行った.今年度は,富士山山頂および山麓において夏期集中大気化学観測を行うとともに,富士山麓において雨水および霧水の通年観測を行った.その結果,以下のようなことが明らかになった.1) 本研究で新たに開発した“太陽電池駆動小型自動雨水採取装置”と従来から湿性沈着用の評価に使用されてきたろ過式採取器を用いて,富士山山麓における湿性沈着量の通年観測を行った.その結果,自動採取装置では降雨採取ロスがなく,乾性沈着の影響を防げることから,山岳域等の無電源地域における湿性沈着量を評価する上で有用な装置であることが明らかになった.2)山頂と山麓で雨水と霧水の同時採取を行った.その結果,山頂に比べて山麓で成分濃度は高く、pHは低いことが分かった.観測期間中の山頂における霧水の体積加重平均pHは4.49であり,山麓における霧水の体積加重平均pHは3.47であった.3)山頂,山麓ともに霧水pHの低下には,(硝酸イオン/硫酸イオン)比の増加を伴うことから,霧水pHの低下は大気中HNO3ガスの吸収によるものと推測された.4)山頂と山麓で,大気中および霧水中VOCs(塩素化炭化水素,単環芳香族炭化水素,二環芳香族炭化水素,カルボニル類)の同時観測を行った.大気および霧水ともにトルエンが主要なVOCsであることが分かった.カルボニル類ではアセトン濃度が高濃度であった.現時点では大気中VOCsの起源は特定できていないが,山頂のVOCs濃度は山麓や都心部と同程度に高いことが分かった.5)霧水中VOCsには大気中VOCsからヘンリー則によって予測される以上のVOCsが溶解しており,その濃縮率は山麓の方が高いことが分かった.特に,ナフタレン類の濃縮率が高く,霧水中に含まれる非溶存態のフミン様物質が関与している可能性が示唆された.6)都心域に比べて,富士山山麓ではエアロゾル中の多環芳香族炭化水素(PAHs)は低濃度であり,都心域の1/3以下であることが分かった.測定を行ったPAHsのなかでは,フルオランテンとピレンが主要であることが明らかになった.

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現在担当している科目

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委員歴

  • 2020年09月
    -
    継続中

    大気環境学会  常任理事

  • 2020年07月
    -
    継続中

    NPO法人富士山測候所を活用する会  副理事長

  • 2015年04月
    -
    継続中

    日本環境化学会  理事

  • 2014年04月
    -
    継続中

    日本化学会  環境教育小委員会・委員

  • 2013年04月
    -
    継続中

    日本女子大学  客員研究員

  • 2011年04月
    -
    継続中

    東京理科大学  客員教授

  • 2011年04月
    -
    継続中

    埼玉県環境科学国際センター  客員研究員

  • 2014年09月
    -
    2015年07月

    大気環境学会  編集委員会・副編集委員長

  • 2012年09月
    -
    2014年07月

    大気環境学会  編集委員会・編集委員長

  • 2010年04月
    -
    2014年03月

    日本化学会  環境・安全推進委員会環境教育小委員会 小委員長

  • 2008年09月
    -
    2012年07月

    大気環境学会  編集委員会・副編集委員長

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    日本分析化学会  編集委員

  • 2003年09月
    -
    2008年07月

    大気環境学会  編集委員

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