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論文

Role of advection in atmospheric ammonia; A Case study at a Japanese lake basin influenced by agricultural ammonia sources

久保田智大; 黒田久雄*; 渡邊未来*; 高橋晃子*; 中里亮治*; 樽井美香*; 松本俊一*; 中川圭太*; 沼田康子*; 大内孝雄*; et al.

Atmospheric Environment, 243, p.117856_1 - 117856_9, 2020/12

https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117856

被引用回数：3 パーセンタイル：15.82(Environmental Sciences)

大気アンモニア(NH $_{3}$ )の乾性沈着は水圏生態系への窒素負荷経路の1つである。アジア諸国におけるNH $_{3}$ の最大の排出源の一つである農業・畜産は、NH $_{3}$ 濃度の空間的及び季節的変動を引き起こし、乾性及び湿性沈着により湖沼流域へ影響を与えることが知られている。しかし、観測ネットワークの不足から、流域スケールでのNH $_{3}$ 濃度の空間分布はよく知られていない。本稿では、農業・畜産が盛んな流域(霞ヶ浦流域)でのNH $_{3}$ 濃度の空間的及び季節的変動の支配的要因を明らかにすることを目的とした。観測は2018年10月10日から2020年1月14日まで、合計36地点で行った。観測期間中の平均NH $_{3}$ 濃度は、農用地,湖,住宅地,森林の順に高かった。畜舎近傍で観測されたNH $_{3}$ 濃度は夏季より冬季の方が高く、気温に依存する揮発プロセスに基づくNH $_{3}$ 排出量の季節変化と異なった。農用地や湖のNH $_{3}$ 濃度と気象要素との比較から、排出源からのNH $_{3}$ の移流の季節変化の重要性が示唆された。湖上のNH $_{3}$ の乾性沈着量を推定したところ、全窒素の湿性沈着量を上回る可能性がある。湖への乾性沈着は植物プランクトンの増殖プロセスに関連することが知られており、水圏生態系の管理を行う上でNH $_{3}$ の移流を考慮するべきである。

口頭

移流の重要性; 農業系アンモニア揮散の影響を受けた霞ヶ浦流域における事例研究

堅田元喜*; 久保田智大; 黒田久雄*; 渡邊未来*; 高橋晃子*; 中里亮治*; 樽井美香*; 松本俊一*; 中川圭太*; 沼田康子*; et al.

no journal, ,

大気アンモニア(NH $_{3}$ )の乾性および湿性沈着は、湖沼の富栄養化の原因を明らかにする上で考慮すべき重要な窒素負荷経路である。作物や畜産などの農業系はアジア諸国における最大のNH $_{3}$ 排出源の一つであり、空間的にも時間的にも変動が大きい。一般に、NH $_{3}$ の揮散(排出)速度は夏季や施肥の時期に最大になることが知られているが、多くのアジア諸国ではNH $_{3}$ 濃度のモニタリングは限定的であり、流域スケール(数10から数100km $^{2}$ )のNH $_{3}$ 濃度の支配的要因はわかっていない。本研究では、富栄養湖である茨城県霞ヶ浦の流域とその周辺でNH $_{3}$ 濃度の多地点観測を実施し、地上気象データや既往のNH $_{3}$ 排出量マップとの比較から、その空間分布や季節変動を決定している要因を検討した。そのために、霞ヶ浦流域を網羅する36地点に拡散型パッシブサンプラー(小川商会製)を設置し、2018年6月から2020年1月まで月平均NH $_{3}$ 濃度の観測を行い、得られたNH $_{3}$ 濃度と全国1kmメッシュのNH $_{3}$ 排出量推計マップ・地上気象データとの関係を比較した。その結果、排出量推計値が最大である地域では、NH $_{3}$ 濃度が夏季に比べて冬季の方が高かった。これは、気温上昇や施肥などの揮散プロセスをNH $_{3}$ の空間分布の支配的要因とする既往の研究に対して、本研究のような流域スケールでは風向の季節変動が支配的になりうる可能性が示された。

口頭

(ベイナイト+)組織中の不均一な炭素分布との熱的安定性の関係

渡邊未来*; 宮本吾郎*; 諸岡聡; 古原忠*

no journal, ,

TRIP鋼では、オーステンパー処理中のベイナイト変態を活用して未変態オーステナイトに炭素を濃化させて安定化し、室温でオーステナイトを残留させている。残留オーステナイトの安定性はその粒径,形態および組成に依存するが、その定量的な理解は進んでいない。そこで、本研究では中性子回折を用いたベイナイト変態中の炭素濃化挙動のその場観察および、FE-EPMAとEBSDの同視野観察により、炭素濃度分布および粒径の不均一性がオーステナイトの熱的安定性に及ぼす関係を調査した。中性子回折の結果として、673K保持におけるオーステナイトの回折プロファイルの変化から、変態後期では、低炭素のオーステナイトが優先的にベイナイト変態することが分かる。一方で、微視組織観察の結果として、粒径の小さいオーステナイトほど炭素濃縮しやすいことがわかる。また、同じ炭素濃度でも粒径が小さいほどオーステナイトとして残留していることから、粒径微細化によるMs点の低下が現れたことが示唆される。

口頭

放射光X線回折法による固相粒子積層材の残留応力評価

諸岡聡; Ma, N.*; 渡邊誠*; 佐々木未来; 冨永亜希; 菖蒲敬久

no journal, ,

近年、3D積層造形技術の一つとしてコールドスプレー(CS)法やウォームスプレー(WS)法による固相粒子積層技術が注目されている。これらの溶射技術は固相状態で金属粉末を接合していく点に大きな特長があるものの、積層厚さを増加させると、基板と積層粒子の界面に亀裂を形成し剥離する欠点が存在する。本研究は、高エネルギー放射光X線回折法を用いて、CS固相粒子積層材及び、WS固相粒子積層材における積層幅方向Y軸及び、積層厚さ方向Z軸の残留応力分布を計測し、残留応力と亀裂形成・進展・剥離メカニズムの関係を明確にすることを目的とし、以下の通りに得られた。(1)CS固相粒子積層材は、WS固相粒子積層材と比較して、結晶粒が微細かつ、高転位密度を有することが示唆される。(2)CS法による固相粒子積層プロセスではピーニング応力が支配的であり、WS法による固相粒子積層プロセスでは熱応力とピーニング応力の重畳が支配的になるため、固相粒子積層部の残留応力はWS固相粒子積層材よりもCS固相粒子積層材の方が高い圧縮応力を示す。(3)WS固相粒子積層材はCS固相粒子積層材よりも固相粒子積層部/基板界面近傍で最大引張残留応力Yが小さくなるため、界面における亀裂発生が抑制される。