名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013 , 03

名古屋、福岡、諏訪、上高地における TSP 中の炭素同位体 14CCarboni
sotope14CofTSPi
nNagoya, Fukuo ka, SuwaandKamikochi
池盛文数 1， 2* ・肥後隼人 3 ・宮原裕一 4 ・中島大介 5 .中村俊夫 6

FumikazuIkem町il， 21HayaωHigo'， YuichMiyabara4, D田sukeN北耳~ima5， To由ioNal母国:rra 61

名古屋市環境科学調査センタ - (NagoyaCityInsti同胞 for Environm田旬1 Science)

2 名古屋大学大学院環境学研究科(Graduate SchoolofEnv
ironrnentalStudies, NagoyaUniversity)
3 福岡市保健環境研究所 σukuoka CityIns帥te forHygieneandtheEn吋ro四回t)
4 信州大学山岳科学総合研究所 Únstitute ofMountainScience , ShinshuU
niversity)

5 国立環境研究所 (NationalInsti附伽 Environm凹凶 Studi田)
6 名古屋大学年代測定総合研究センター (C田町 for ChronologicalRes間'ch， NagoyaUniv，悶ity)@nagoyakankaken.
net

事Correspondence 加:R 及emori; E‑mail:ikemoriAbstract
To 田timate 血e con伯butions o
ffo叩1 carbo
nandbiomass 伺rbon insomeregionsi
nJa抑n， 14C∞ncen仕組岨 ofωtal c町b岨 in To旬1 suspendedpar
ticlesσSP) w田 m田S町'ed atfou
rp1ac国側agoya，Fukuoka, SuwaandKamilmcbi) 也 Jap姐， pMC(%ModernCarbon)showedlowestaveragevalueofpMC(50.
5::t5.
6:n =43) 血 Nagoya. Theaveragevalueo
fpMC 也 Fukuoka (56.7+7.
7 :n=26) 姐d Suwa(pMC=66.9::t8.
8:n=12)w町e 1紅畠ぽ也阻由e av
eragevalu
eofpMCinNagoya.InKamikochi, theaveragevalu
eofpMCm田sured twosampl田 onlywas lar富田t pMC(1 02, 97.
9)i
nfo町 p1ac田.
百le correlationsamong 叫岨ic carbon(OC), elementalc帥on (EC), fossi
lcarbon, biomass
叩bon andOC居C showeddifferentvalu白血 Nagoya， FukuokaandSuwa.Th田er田ults sugg'田t that 也e叩bon 田町田 W町 diffi町ent 剖働問 regtons.

Keywords ・ 14C; TSP;Biom田's-derived carbon;fossil‑
foel‑derivedcarbon1. はじめに
大気エアロゾノレは、ヒトに対する健康影響、また気候変動に関わる因子のーっと考えられており、その環境動態が注目されている。特に炭素成分は主要構成要素として知られているが、その発生源は多様性に富んでいるためその起源を知ることは非常に難しく、様々なアプローチによる研究が行われている。近年、同位体元棄を用いた環境動態に関する研究が進められる中で、放射性炭素 14Cをマーカーとして用いたエアロゾル中の炭素、また成分として多環芳香族炭化水素などに関する研究が行われている。 14C は、化石燃料由来とバイオマス由来の配合比を推定できる有力なツールであるロ圏内においては、エアロゾルに関する 14C の知見はまだ乏しく、精力的な研究が期待されているロ名古屋では、大気粉塵(本庄他， 2011) 、 PM2.5 (池盛他， 2011) について年聞を通した 14C 濃度の測定がなされているが、同時期に園内の複数地点で採取した試料の比較は行われていない。そこで今回は、 2011 年 6 月より名古屋、福岡、諏訪、上高地で採取した大気粉塵試料中の全炭素 (TC)について 14C 濃度測定を行い、 14C 濃度の比較と考察を行なったので報告する。

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名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 2013.
032.

方法

大気粉塵 (T仰.l s田pendedp町tic1田: TSP) のサンプリングは、名古屋:名古屋市環境科学調査センター、福岡:福岡市保健環境研究所、諏訪:信州大学山岳科学総合研究所、上高地:信州大学山岳科学総合研究所上高地ステーションでハイボリュームアンダーセンエアサンプラー (SIBATA:700F) を用い、流速 70低血血で石英繊維ろ紙 (P.品L 社製:P，且，LFLEX 2500QAT-UP) に捕集した。

各地点を図 1 に示す。捕集に使用する石英繊維ろ紙は、事前に 450"(; で 2 時間焼だし、炭素成分のブランクを除去した。採取は 2011 年 6 月より行い、フィルターは基本一週間日ごとに交換した。
名古屋

名古屋市環境科学調査セン9ー ι,.
1
諏訪信州大学山岳科学総合研究所

斤 ，山地水環境教育研究セン事ー
上高地信州大学山岳科学総合研究所

よ高地ステーション

図 1

試料採取地点

炭素成分測定に関しては、 IMPROVE プロトコルにより有機炭素 (α伊ic carbon:OC) 、元素状炭素 (Elemental carbon:EC) を測定した。また反射光により、 OC の炭化を補正した。

14C 測定試料の作成のため、炭素分析の結呆を参考に、炭素1. 5mg となるように各サンプルを切り出した。切り出したサンプルを、酸化銅 (500 mg) 、還元銅 (5∞mg)、銀線とともに二段階 (600"(; 、900"(;) で燃焼させ(南他， 201 1)、試料をガス化させた。その後、真空ラインで CO 2 の精製を行い、生成した CO 2 を砲と反応させグラファイトに変換した。 14C 濃度は名古屋大学年代測定総合研究センターにおいて、タンデトロン加速器質量分析計(High VoltageEngineering E町叩e 社製 Model4130-AMS) を用いて測定し、全炭素 (TC) の pMC (%ModernCarbon) 値を計算した。また、 pMC値から BC (Biomass‑derivedCarbon) 、 FC (Fossil-fue1・d出vedCarbon) を計算した(本庄他， 2011) 。
3. 結果と考察
図 2 に、各地点の pMC を示す。各地点の平均値は、諏訪 :pMC=66.9 :t 8.8 (n=12) 、福岡 :pMC=56.7:t7.
7 (n=26) 、名古屋: pMC=50.5:t5.
6 (n=43) であった。名古屋は日本有数の工業地帯に隣接しているので、 pMC が低くなったと考えられる。また本庄 (2011) は、名古屋で約一年間採取した TSPの pMC が 50.4:t 8.1 であることを報告している。本研究の結果は、花粉の影響で pMC が上昇すると考えられる 4、 5 月のサンプルを含んでいないため、 2009 年度と単純に比較はできないが、 pMCが同等程度もしくは上昇していることが推測される。
福岡は名古屋に比べて工業地帯であるとは言えないが、諏訪と比べると十分に工業的に発展していると考えられるため、比較的低い値を示したと考えられる。春季には pMC が高くなる事例が見られたが、花粉や、黄砂の飛来が見られた。黄砂には炭酸カルシウムが含まれており、炭酸カルシウム由来の炭素は 14C を含まないと考えられるため、 pMC を小さくすると考えられる。しかし今回− 184 −

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03の結果は pMC が大きくなっていた。Kawamura (2010) らは、黄砂とともに、黄土中に存在する植物由来成分が飛来していることを報告しており、今回採取した試料に関しては、炭酸カルシウムの影響よりも、一緒に飛来した植物起源成分由来の炭素の影響が大きかったと考えられる。
諏訪は特に初夏から秋にかけて、多地点よりも高い値を示した。諏訪は諏訪湖近傍の山に固まれた盆地に位置しているため、森林からの有機物の寄与が大きいと考えられ、秋、冬と気温が下がる

につれて、植物由来の有機物が減少するため、 pMC も減少したと考えられるロ
上高地については、現在のところ 2 試料のみ 14 C 濃度を測定しているが、 pMC が 102、 97.9 とほ
とんど植物起源の炭素であることがわかった。上高地は人聞が定住して生活しておらず、そのため化石燃料などの人為的な排出がほとんどないため、このような結呆が得られたと考えられる。上高地については、冬以降のサンプルについて 14C 濃度の測定を行い、通年を通した測定を行う予定である。

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図 2

名古屋、福岡、諏訪、上高地の pMC

表 1 に、名古屋、福岡、上高地の oc 、 EC 、 BC、 FC、 oc厄C の相関係数を示すロ各地点、共通して OC と BC との相闘が強かった(p<0.00 1)。また化石燃料の使用が多いと考えられる都市部の名古屋において oc と FC との相闘が強く (p<O.oo l)、 EC と FC に関しでも相闘が強かった (p<O.oo l)。
OC厄C を見ると、特に諏訪が BC との相関が強かった(p<0.00 1)。これより、諏訪に関しては、 OC厄Cの上昇は、 BC の濃度上昇と強く関係していると考えられる。

名古屋福岡

諏訪

表1n=43OCECBCBCFC0.
970.
810.
680.
870.
73BCn=26OCECBCFC0.
870.
620.
580.
350.
28n=12OCECBCBCFC0.
980.
16‑
0.
470.
62FC

OC/EC

0.
730.
540.
14FC

OC/EC

0.
280.
500.
18FC

OC/EC‑
0.
010.
93‑
0.
22‑
0.
01

名古屋、福岡、諏訪における炭素成分の相関関係− 185 −名古屋大学加速器質量分析計業績報告書， XXIV, 20130034. おわりに本研究では、園内 4 地点の全炭素中の 14C 濃度を測定し、 pMC の変動や BC 、 FC と OC、 EC、OC厄C の相関関係から、都市により炭素成分の発生源が大きく異なる可能性が示された。今後はイオン成分の結果と合わせて解析を行うことにより、より詳細な発生源の解釈を行なっていく。

謝辞名古屋大学年代測定総合研究センターのスタッフの皆様に試料調整や研究を進める上で、ご指導、ご助言をいただきました。この場をお借りして感謝申し上げます。
参考文献
Kimi阻ka Kawamura, K
oheiMa臼，umoto， M出削 Uchida， yi副U戸北i S
hibata(2010)Con位ibutions ofmod町nanddeadorganiccarbonto 泊dividual fattyacidhomologuesinspringaeroso
1scollecto
ofromnぽ也ぽE
Ja抑止 JOURNAL

OFGEOPHYSICA
LRESEARCH, VOL.115, D22310, doi:10.1029/2010JDOI4515.

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名古屋大学加速器質量分析計業績報告書 αXII)， 152‑
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名古屋大学加速器質量分析計業績報告書ぴXII)， 162‑168.

南雅代，宮田佳樹，中村俊夫 (2011) 段階的加熱を用いた 14C 試料調製.名古屋大学加速器質量分析計業績報告書(XXII)， 225‑228.

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