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深澤　達矢 (フカザワ　タツヤ)

工学研究院　環境工学部門　環境工学助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（工学）, 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 有機塩素化合物
  • 重金属
  • 長距離輸送
  • 有機塩素系農薬
  • 大気降下物
  • 沈着
  • 流跡線
  • エアロゾル
  • 大気汚染
  • 三次元励起・蛍光スペクトル
  • ノニルフェノールエトキシレート
  • 蛍光強度
  • 界面活性剤
  • 高度処理システム
  • チクシ
  • 重金属汚染成分
  • 下水の再利用
  • 生態系
  • Excitation Emission Matrix
  • Chlorolobion braunni
  • 硫酸イオン
  • フルボ酸
  • 遊離塩素
  • HPLC
  • Chlorolobion braunii
  • 影響評価
  • 塩素耐性藻類
  • 稚内層珪藻頁岩
  • 北極ヘイズ
  • 大気環境汚染
研究分野
  • 環境・農学, 環境動態解析
  • 社会基盤（土木・建築・防災）, 土木環境システム
  • 環境・農学, 環境材料、リサイクル技術
  • 環境・農学, 環境負荷低減技術、保全修復技術
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2006年
    北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教

研究活動情報

■ 論文
  • Changes in the coastal environments and their impact on society in the Qaanaaq region, northwestern Greenland
    Shin Sugiyama; Atsushi Yamaguchi; Tatsuya Watanabe; Yasumasa Tojo; Naotaka Hayashi; Jean-Baptiste Thiebot; Makoto Tomiyasu; Kohei Hasegawa; Yoko Mitani; Mayuko Otsuki; Yuta Sakuragi; Monica Ogawa; Kenzo Tanaka; Kaisei Sakurai; Kohei Matsuno; Naoya Kanna; Evgeny Podolskiy; Ryo Kusaka; Yefan Wang; Takuro Imazu; Kaho Watanabe; Ken Sato; Shinta Ukai; Soratakato Yamada; Ken Kondo; Shintaro Yamasaki; Kazutaka Tateyama; Kazutoshi Sato; Jun Inoue; Taro Mori; Tatsuya Fukazawa; Aqqalu Rosing-Asvid; Kirsty Langley; Andrea M.U. Gierisch; Jenna Sutherland; Toku Oshima
    Polar Science, 101206, 101206, Elsevier BV, 2025年04月
    研究論文（学術雑誌）
  • 固相抽出ICP-MSによる摩周湖水中の微量鉛の定量及び同位体比測定
    安曇 涼花; 和田 明香里; 坂上 寛敏; 南 尚嗣; 深澤 達矢; 五十嵐 聖貴; 田中 敦; 武内 章記; 大八木 英夫; 神 和夫
    分析化学, 68, 11, 877, 883, 公益社団法人 日本分析化学会, 2019年11月05日
    英語, Lake Mashu is the only lake that serves as a baseline station of the United Nations Global Environment Monitoring System/Water (GEMS/Water) Programme. In this study, the concentration of trace lead in lake-water samples was determined by solid-phase extraction/concentration-ICP-MS to clarify the depth vertical profiles of lead. The finding that the lead concentration in the lake water above the thermocline shows a higher value than that in the lake water below the thermocline means that the input of lead into the surface water occurs during the thermocline-stratification period. The isotopic ratios (208Pb/206Pb and 207Pb/206Pb) were measured to estimate the origin of the lead. The obtained lead isotopic ratios in the surface water samples are similar to the reported values of the lead emitted in Japan rather than those at the Eurasia continent. The quantitative and isotopic analytical results in this study suggest a potential input of anthropogenically derived lead, presumably originating in Japan, into the surface water of Lake Mashu via the atmosphere since there is no inflowing river to the lake.
  • 札幌市のPM2.5濃度に対する都市・越境汚染の寄与評価
    坂内 俊暁; 村尾 直人; 山形 定; 山口 高志; 深澤 達矢
    土木学会論文集G(環境), 71, 5, 227, 233, 公益社団法人 土木学会, 2015年09月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, 我が国の都市におけるPM2.5汚染は、大陸から長距離輸送されてきた微小粒子（越境汚染）と都市内で排出・生成した微小粒子（都市汚染）が混合している状態であり、それぞれの寄与を把握することは、都市大気の改善に取り組む上で重要である。本研究では、微小粒子の光学特性に着目し、その指標であるSSA（単一散乱アルベド）、B/N比（吸収係数/粒子個数比）を用いて、札幌市を例に、実測から都市・越境汚染の寄与を評価する手法の開発を試みた。その結果、観測期間中（2014年6月～12月）の札幌の都市大気は、常時70%以上が越境汚染に支配されていたことが示唆され、また越境汚染割合は、夏季に減少し、秋季に上昇するという季節変動が得られた。この評価手法を用いることで、都市大気汚染へのより適切な対策の選択が可能になると期待される。
  • Dynamics of ecosystem carbon balance recovering from a clear-cutting in a cool-temperate forest
    Maricar Aguilos; Kentaro Takagi; Naishen Liang; Masahito Ueyama; Karibu Fukuzawa; Mutumi Nomura; Osamu kishida; Tatsuya Fukazawa; Hiroyuki Takahashi; Chikara Kotsuka; Rei Sakai; Kinya Ito; Yoko Watanabe; Yasumi Fujinuma; Yoshiyuki Takahashi; Takeshi Murayama; Nobuko Saigusa; Kaichiro Sasa
    Agricultural and Forest Mereorology, 197, 26, 39, 2014年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 東アジアの森林におけるエアロゾルの乾性沈着 (特別号 東アジアにおけるエアロゾルの植物・人間系へのインパクト) -- (エアロゾルの植物影響の解明)
    松田 和秀; 佐瀨 裕之; 村尾 直人
    エアロゾル研究, 29, 1, 160, 167, 日本エアロゾル学会, 2014年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, Recent research on aerosol dry deposition in forests in East Asia, focusing particularly on field measurements, estimations of deposition rates, and developments of measurement technique, was reviewed to contribute assessments of the impacts of aerosols on vegetation. Some measurements of aerosol deposition by the gradient method indicated that the deposition velocities were in agreement with other experimental results in North America and Europe, and were higher than those calculated by theoretical models. Higher deposition velocities were associated with larger friction velocities and unstable conditions. The deposition velocities were possibly influenced by humidity, due to the growth in size of hygroscopic aerosols and the enhancement of surface collection efficiency. Some estimations of aerosol deposition rates indicated i) high ratios of sulfate to SO2 in deposition rates in remote areas of Japan, ii) high dry deposition of elemental carbon on a tropical forest, and iii) about 10~20% year to-year variations in aerosol deposition, with a higher percentage variation in tropical areas. Regarding aerosol deposition on forest leaves, there was larger deposition in higher parts than in lower parts, and approximately 70% of total aerosol deposition onto forests probably deposit on forest leaves during the leafy season. It is indicated that the relaxed eddy accumulation method could obtain more accurate data on the fluxes of aerosol components than data obtained with the gradient method.
  • Dry and wet deposition of elemental carbon on a tropical forest in Thailand
    Kazuhide Matsuda; Hiroyuki Sase; Naoto Murao; Tatsuya Fukazawa; Kan Khoomsub; Phuvasa Chanonmuang; Thiti Visaratana; Pojanie Khummongkol
    ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 54, 282, 287, 2012年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Deposition of aerosols on leaves in a cool-temperate larch forest in Northern Hokkaido, Japan
    Fukazawa Tatsuya; Murao Naoto; Sato Hisashi; Takahashi Masahiro; Akiyama Masayuki; Yamaguchi Takashi; Noguchi Izumi; Takahashi Hiroyuki; Kozuka Chikara; Sakai Rei; Takagi Kentaro; Fujinuma Yasumi; Saigusa Nobuko; Matsuda Kazuhide
    Asian Journal of Atmospheric Environment, 6, 4, 281, 287, Korean Society for Atmospheric Environment, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Dry deposition of elemental carbon on leaves of a tropical forest in Sakaerat, Thailand
    Kazuhide Matsuda; Takafumi Miyake; Hiroyuki Sase; Naoto Murao; Tatsuya Fukazawa
    29TH SYMPOSIUM ON AEROSOL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2012, 153, 154, 2012年, ［査読有り］
    中国語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • TEMPORAL VARIATION IN ANTHROPOGENIC NITROGEN INPUTS TO THE ACTIVE LAYER IN YAKUTSK, RUSSIA
    MAKAROV V. N; FUKAZAWA Tatsuya
    Journal of global environment engineering, 16, 11, 17, 2011年02月, ［査読有り］
    英語
  • 摩周湖水中ニッケル及びバナジウム濃度の深度プロファイルと大気経由人為起源ニッケル及びバナジウム供給の可能性
    南 尚嗣; 坂上 寛敏; 白 俊玲; 万徳 佳菜子; 原田 大資; 高橋 信夫; 厚谷 郁夫; 深澤 達矢; 濱田 浩美; 五十嵐 聖貴; 藤江 晋; 小林 拓; 田中 敦; 神 和夫
    分析化学 = Japan analyst, 59, 12, 1105, 1111, 2010年12月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • Allometric Relationships and Carbon and Nitrogen Contents for Three Major Tree Species (Quercus crispula, Betula ermanii, and Abies sachalinensis) in Northern Hokkaido, Japan
    TAKAGI Kentaro; KOTSUKA Chikara; FUKUZAWA Karibu; KAYAMA Masazumi; KOBAYASHI Makoto; WATANABE Tsunehiro; NOMURA Mutsumi; FUKAZAWA Tatsuya; TAKAHASHI Hiroyuki; HOJYO Hajime; ASHIYA Daitaro; NANIWA Akihiko; SUGATA Sadao; KAMIURA Tatsuya; SUGISHITA Yoshiyuki; SAKAI Rei; ITO Kinya; KOBAYASHI Makoto; MAEBAYASHI Mamoru; MIZUNO Masato; MURAYAMA Takeshi; KINOSHITA Koji; FUJIWARA Daisaku; HASHIDA Shukichi; SHIBATA Hideaki; YOSHIDA Toshiya; SASA Kaichiro; SAIGUSA Nobuko; FUJINUMA Yasumi; AKIBAYASHI Yukio
    Eurasian J For Res, 13-1, 1, 7, 2010年08月, ［査読有り］
    英語
  • 北日本における亜硝酸ガス濃度と窒素酸化物由来成分の挙動
    野口 泉; 林 健太郎; 加藤 拓紀; 山口 高志; 秋山 雅行; 大塚 英幸; 酒井 茂克; 高木 健太郎; 深澤 達矢; 柴田 英昭; 藤沼 康実; 三枝 信子; 下鳥 稔; 遠藤 朋美; 家合 浩明; 松田 和秀; 角皆 潤; 原 宏
    大気環境学会誌 = Journal of Japan Society for Atmospheric Environment, 45, 4, 153, 165, 大気環境学会, 2010年07月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, フィルターパック法または拡散デニューダ法を用いて札幌（都市地域），母子里（田園地域），利尻（遠隔地域，海岸部）および天塩（遠隔地域，山間部）において亜硝酸ガス（HONO）を含む各酸化態窒素の大気濃度を測定し，その挙動について考察した。HONO濃度は都市地域である札幌で最も高く，年平均濃度では他の地域の11～31倍を示した。HONO濃度は，都市地域では冬に，遠隔地域では夏に高く，田園地域では両方の特徴を示した。また環境大気中のHONO/NOx比はKurtenbach et al. (2001)による直接発生源のそれより大きく，大気中のHONOの生成には大気中粒子表面や地表面におけるNO2と水の不均一反応による二次生成の寄与が大きいと考えられた。地表面での不均一反応の場合，NO2の沈着により，HONOが放出されるため，HONOとNO2の濃度勾配には負の相関関係が見られるはずであるが，天塩ではHONOとNO2の高度別濃度差（30および10ｍ）に正の相関関係が見られた。また利尻のHONOとPM10に有意な相関が認められ,また利尻および母子里のHONO/NO2と絶対湿度に有意な相関が認められた。このことから，NO2濃度が比較的低い田園および遠隔地域では大気中の粒子表面での不均一反応の寄与が大きいと考えられた。一方，都市部である札幌では地表面における二次生成の寄与は，特にNO2濃度の高い冬期に無視できない寄与があると考えられた。さらに冬期の札幌ではHONOおよびNOとHNO3およびO3は負の相関関係を示した。これはNO濃度が高い冬期の都市部ではO3濃度が低くなり，NO2からHNO3および粒子状硝酸塩への変換が進まないためと考えられた。このように，大気中のHONOの挙動は，大気中粒子表面や地表面におけるNO2と水の不均一反応による二次生成に支配されており，NO2濃度，大気中水分，O3濃度は，この不均一反応に大きな影響を及ぼすと考えられた。
  • Ammonia Emission from a Young Larch Ecosystem Afforested after Clear-Cutting of a Pristine Forest in Northernmost Japan
    Kentaro Hayashi; Kentaro Takagi; Izumi Noguchi; Karibu Fukuzawa; Hiroyuki Takahashi; Tatsuya Fukazawa; Hideaki Shibata; Yasumi Fujinuma
    WATER AIR AND SOIL POLLUTION, 200, 1-4, 33, 46, 2009年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Change in CO2 balance under a series of forestry activities in a cool-temperate mixed forest with dense undergrowth
    Kentaro Takagi; Karibu Fukuzawa; Naishen Liang; Masazumi Kayama; Mutsumi Nomura; Hajime Hojyo; Sadao Sugata; Hideaki Shibata; Tatsuya Fukazawa; Yoshiyuki Takahashi; Tatsuro Nakaji; Hiroyuki Oguma; Masayoshi Mano; Yukio Akibayashi; Takeshi Murayama; Takayoshi Koike; Kaichiro Sasa; Yasumi Fujinuma
    Global Change Biology, 15, 5, 1275, 1288, 2009年04月23日
  • 北海道摩周湖の長期的水位変動と水収支
    濱田 浩美; 田中 敦; 五十嵐 聖貴; 南 尚嗣; 深澤 達矢; 小林 拓; 藤江 晋
    日本陸水学会 講演要旨集, 74, 162, 162, 日本陸水学会, 2009年
    日本語
  • 摩周湖透明度年間変動解明のためのクロロフィル，濁度，光減衰係数の係留観測
    田中 敦; 五十嵐 聖貴; 藤江 晋; 小林 拓; 濱田 浩美; 南 尚嗣; 深澤 達矢
    日本陸水学会 講演要旨集, 74, 153, 153, 日本陸水学会, 2009年
    日本語
  • 中性化した屈斜路湖に見られる近年の水質変化
    田中 敦; 濱田 浩美; 五十嵐 聖貴; 深澤 達矢; 藤江 晋
    日本陸水学会 講演要旨集, 73, 127, 127, 日本陸水学会, 2008年
    日本語
  • Effects of clear-cutting on nitrogen leaching and fine root dynamics in a cool-temperate forested watershed in northern Japan
    K Fukuzawa; H Shibata; K Takagi; M Nomura; N Kurima; T Fukazawa; F Satoh; K Sasa
    FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT, 225, 1-3, 257, 261, 2006年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Isotopic composition and origin of snow over Siberia
    N Kurita; A Sugimoto; Y Fujii; T Fukazawa; VN Makarov; O Watanabe; K Ichiyanagi; A Numaguti; N Yoshida
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-ATMOSPHERES, 110, D13, 2005年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Isotopic composition and origin of snow over Siberia
    Naoyuki Kurita; Atsuko Sugimoto; Yoshiyuki Fujii; Tatsuya Fukazawa; Vladimir N. Makarov; Okitsugu Watanabe; Kimpei Ichiyanagi; Atusi Numaguti; Naohiro Yoshida
    Journal of Geophysical Research Atmospheres, 110, 13, D13102.1-D13102.16, 2005年
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 自然水域におけるノニルフェノールエトキシレートの挙動―茨戸湖を例として―:茨戸湖を例として
    東 隆司; 深澤 達矢; 工藤 憲三; 橘 治国; 清水 達雄
    環境工学研究論文集, 41, 489, 495, Japan Society of Civil Engineers, 2004年
    日本語, A sampling campaign for the determination of concentrations of nonylphenol ehoxylates (NPnEO) and those persistent metabolites in freshwaters and sediments of sewage treatment plants (STPs), rivers, and lake in Sapporo. Water samples were collected from eighteen sampling sitesin STPs, rivers, and lake (from November 2003 to December 2003), while sediment samples were collected from three sampling sites in lake (Febrary 2003). And based on the survey, risk to wildlife in water environment and behavior of nonylphenol ethoxylates and those metabolites were discussed. In this study, shorter-chain nonylphenol ethoxylates, nonylphenol carboxylates (NPnEC), and nonylphenol (NP) were analyzed as metabolites of NPnEO. But according to recent study, there are other metabolites (for example, CAPECs, both ethoxy side chain and alkyl side chain are carboxylated). Concentration of NPnEO metabolites in the STP effluent was 9% of influent. 91% was removed or degraded to metabolites that could'nt be analyzed in this study. Concentrations of metabolites that could be analyzed in this study in Barato Lake was under LOEC (Lowest Observed Effective Concentration), and the compounds were proved to be harmless to wildlife there.Concentrations of each depth of lake sediment reflected the reduction of domestic production quantity of AP.
  • 冬季シベリア地域における重金属成分の沈着量
    玉上 直人; 深澤 達矢; 清水 達雄; マカロフ V.N.; 藤井 理行
    地球環境シンポジウム講演論文集, 10, 221, 226, Japan Society of Civil Engineers, 2002年
    Snow survey were conducted in Siberia area in each winter from 1999 to 2001 by collecting snow samples. Snow samples were analyzed by ICP-MS for quantification of heavy metal (19elements). 15 elements, such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Rb, Sr, Cd, Ba, Pb, were usually detected. Deposition fluxes were calculated from metal concentration and water equivalent. Due to human activity, the fluxes were enhanced around city like Irukustk, Bragobeshensk and so on. The different deposition patterns (eg., Cu, Pb, Mn, Zn) were observed from Yakutsk to Irukustk.
  • 摩周湖周辺におけるバックグラウンド大気汚染と汚染負荷
    鈴木 英之; 深澤 達矢; 村尾 直人; 橘 治国; 藤沼 康実; 清水 達雄
    環境工学研究論文集, 37, 389, 394, Japan Society of Civil Engineers, 2000年
    日本語, Continuous samplings of atmospheric aerosols, gas and fallout were carried out from July 1998 to December 1999 at the peak of Mt. Birao in Teshikaga town, eastern Hokkaido, Japan. Also, we collected lake water both in Lake Masyu near Mt. Birao and Lake Kuttara in Shiraoi town, southern Hokkaido. Atmospheric concentrations of total particulate mass (TPM), carbonacious matter and sulfate were not shown seasonal variations, however, the concentrations of heavy metals such as lead, zinc and arsenic etc. significantly increased in winter. From the results of isentropic trajectory analyses, the pollutant was supposed to be transported from the direction of northeastern China and Siberia in winter season. Also the metals in insoluble atmospheric fallout significantly increased from winter to spring. Pollutant such as nickel and lead, which supposed to fall out from the atmosphere, in both lakes. Moreover, the concentrations such as zinc, nickel, vanadium and copper, tend to increase from those measured in 1981.
  • 日本地域における大気混濁係数の変動解析
    太田 幸雄; 村尾 直人; 山形 定; 深沢 達矢; 長谷川 就一; 荒生 公雄
    地球環境シンポジウム講演集, 4, 117, 122, Japan Society of Civil Engineers, 1996年
    Atmospheric turbidity coefficients were calculated at five sites (Nemuro, Sapporo, Shionomisaki, Tosa-Shimizu and Ishigaki) in Japan from 1980 through 1995. Theturbidity coefficients ranged 0.03-0.30 at Nemuro, 0.05-0.45 at Sapporo, 0.05-0.45 at Shionomisaki, 0.03-0.40 at Tosa-Shimizu and 0.03-0.40 at Ishigaki. In 1982-1984 and 1991-1993 they had the maximum due to large volcanic eruptions of Mt. E1 Chichon and It.Pinatubo, respectively. Except effect of the volcanic eruption, the turbidity coefficients had tendency of increase from 1955 through 1990 due to increase of human activities. Global increase of the turbidity coefficient of 0.042 may cause the decrease of the global mean surface temperature of 0.3°C.
  • 日本地域における大気混濁係数の推移
    太田幸雄; 村尾直人; 山形 定; 深沢達矢; 住吉 力; 荒生公雄
    環境工学研究論文集, 32, 231, 239, 公益社団法人 土木学会, 1995年, ［査読有り］
    日本語, Atmospheric turbidity coefficients were calculated at five sites (Nemuro, Sapporo, Shionomisaki, Tosa-Shimizu and Ishigaki) in Japanese area from 1980 through 1992. The turbidity coefficients ranged 0.03-0.30 at Nemuro, 0.05-0.40 at Sapporo, 0.05-0.45 at Shionomisaki, 0.03-0.40 at Tosa-Shimizu and 0.03-0.40 at Ishigaki. They decreased in autumn and winter, and increased in spring. Variations of the turbidity coefficients had tendency of increase from 1957 through 1992 due to increase of human activities. In 1982-1984 and after 1992, the turbidity coefficients had the maximum due to large volcanic eruptions of Mt. El Chichon and Mt. Pinatubo, respectively.
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 大気保全工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 気象学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 環境工学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 工学基礎演習, 2024年, 学士課程, 工学部
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • PM2.5の健康影響評価と対策立案に対するセンサー技術の展開
    科学研究費助成事業
    2016年04月01日 - 2019年03月31日
    村尾 直人; 安成 哲平; 山形 定; 深澤 達矢; 山口 高志
    微小粒子状物質（PM2.5）汚染による健康影響を正確に把握し，適切な対策の立案を行ってゆくため，以下の二つの課題に取り組んだ。
    1．本研究班で開発した越境PM汚染の評価手法を，多摩丘陵，加須市と長崎市に適用したところ，いずれの地点も越境汚染の寄与がPM濃度70%以上に寄与し，夏に減少，秋に増加する季節変化を示した。
    2．開発・使用した個人曝露測定センサーシステムは，体積768cm3，重さ420gで，24時間の連続運用が可能である。センサーを使って札幌に住む5人の被験者の冬の個人曝露を調べたが，個人のPM2.5曝露濃度と固定観測局で測った環境PM2.5データの関係はほとんど見られなかった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 16K06551
  • 環境測定用オゾン・センサの開発とそれを用いた様々な規模を持つオゾン汚染の把握
    科学研究費助成事業
    2013年04月01日 - 2016年03月31日
    村尾 直人; 山形 定; 深澤 達矢; 山口 高志
    本研究は、ナノテクノロジーの成果を活用した小型センサの実用化を行い、オゾン濃度の把握が乏しい地域での長期測定、また都市域での精密測定を行うものである。
    3年間の研究期間において、オゾンセンサの実用化に向け、1) センサ応答に影響を与える環境条件を特定とその較正法の確立、2) モニタリングデータ送信システムの構築、3)遠隔地や森林域での環境測定への適用を行った。
    その結果、気温の季節変動に対する較正を行うことで、センサーを用いた環境モニタリングが可能であること、自動化とともに無人化が可能であること、さらに本センサーがオゾンの森林影響評価に大きく寄与できることを示した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 25340001
  • 東アジアの森林生態系におけるエアロゾルの沈着量と動態の評価
    科学研究費助成事業
    2008年 - 2012年
    松田 和秀; 佐瀬 裕之; 村尾 直人; 野口 泉; 林 健太郎; 高橋 章; 高木 健太郎; 深澤 達矢; 山口 高志
    東アジアの森林において初めてとなる総合的なエアロゾルの乾性沈着観測を行い、沈着のしやすさを表す沈着速度の知見を得た。エアロゾル沈着量は、日本の遠隔域で二酸化硫黄に対する硫酸塩粒子の沈着比が大きいこと、熱帯林への元素状炭素の沈着は乾性沈着が湿性沈着を大きく上回ること等が明らかになった。森林内において、エアロゾルは森林の上方ほど多く沈着し、森林全体への沈着量に対し葉へ沈着している量は概ね半分程度であることが明らかになった。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 明星大学, 20120012
  • 北海道産の稚内層珪藻頁岩を利用した人間生活環境の環境負荷低減技術に関する研究
    科学研究費助成事業
    2006年 - 2007年
    長野 克則; 桑原 浩平; 深澤 達矢; 武田 清香
    稚内層珪藻頁岩は、4〜20nmのメソ孔を多く有する天然の多孔質材料であり、その細孔構造に起因した自律的な調湿機能を有する材料として建材等に幅広く利用されている。本研究では、珪藻頁岩による環境負荷低減のための技術開発を目的に、潮解性物質担持による吸湿性能の向上、アルカリ改質による細孔分布制御とVOC吸着性能の改善、定悪臭物質に対する空気浄化作用について検討を行った。
    潮解性物質である塩化リチウム(LiCl)、塩化カルシウム(CaCl_2)水溶液に珪藻頁岩を含浸、乾燥させることで、潮解性物質担持珪藻頁岩を調整した。担持量の増加とともに、吸湿量が増大し、例えば塩化リチウム120mg/g(含浸濃度20wt%)で最大吸湿量は900mg/g(RH95%)に到達した。しかし、吸湿量が増えると溶けた潮解性物質が細孔内から溶出してしまった。そこでスキャナーで求めたRGBの色調変化から溶出が起こらない担持量を定義し、塩化リチウムで19.3mg/g,塩化カルシウムで36.3mg/gが限界担持量であると決定した。このときの最大吸湿量はLiClで330mg/g、CaCl_2で320mg/gであった。さらに温度23℃、相対湿度(RH)75%→40℃、RH28%を6時間周期で行い、200回以上の繰り返しでも安定した吸放湿性能を得ることができた。
    稚内層珪質頁岩に水酸化ナトリウムを用いたアルカリ改質を行い、細孔構造を様々に変化させることが出来た。とくに、2mol/Lの水酸化ナトリウムで処理を行ったとき、2.5nm以下の細孔が新たに形成され、トルエン吸着性能が1.5倍向上した。
    また、人間の生活環境で発生する様々な臭気成分の脱臭性能について、稚内層珪藻頁岩を用いて評価し、アンモニア、トリメチルアミンなどの塩基性ガス、イソ吉草酸などの有機酸、アセトアルデヒドなどで、備長炭よりも高い脱臭効果を示した。しかし、硫化水素、メチルメルカプタンなどの硫黄系は、備長炭の方が優位であった。さらに25℃、RH50%の条件で5.0gの珪藻頁岩粒子(1-2mm)を充填したカラムに1ppmのイソ吉草酸を導入し、50日以上に渡る持続的な高い脱臭効果を確認した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18310065
  • 下・排水の高度処理と連携させた水再利用システムの構築
    科学研究費助成事業
    2002年 - 2003年
    清水 達雄; 中林 昭; 深澤 達矢; 橘 治国
    塩素消毒した下水処理水を修景用水として用いている安春川を下水再利用のケーススタディとして取り上げ、小河川の生態系を構成する付着藻類の増殖に及ぼす遊離塩素および結合塩素(モノクロラミン)の影響を検討した。遊離塩素および結合塩素が残留する放流口から2km地点より上流部ではChlorolobion brauniiおよびChlorolobion sp.が優占種として出現し、2kmより下流ではChlorolobion sp.の増殖も観察されるが、緑藻類、珪藻類および藍藻類などが出現し、上流部に比して出現種数は多いことが判った。Chlorolobion brauniiおよびSelenastrum capricornutumを供試藻類として用い、遊離塩素および結合塩素の藻類増殖への影響をバイオアッセイによって評価した結果、Selenastrum capricornutumはChlorolobion brauniiに比して極めて高い感受性を示し、この結果は安春川における藻類種の分布を反映している。Chlorolobion brauniiは遊離塩素より結合塩素に対して高い感受性を示した。界面活性剤およびその分解生成物は微量汚染物質の中では、下水や自然水域に多く含まれ、生態系に悪影響を及ぼすとされている。本研究ではノニルフェノールエトキシレート(NPnEO ; n=エトキシ基数)とその分解物の下水処理過程および自然水域での挙動について調査研究を行った。創成川処理場では最初沈殿地処理水のNPnEO濃度が流入下水の約1/2に減少し、活性汚泥処理水では極めて低濃度であり、エトキシ基がカルボキシル基に酸化され、親水性のノニルフェノールカルボキシレート(NPnEC ; n=1〜4)として存在した。疎水性の強い短鎖NPnEOは活性汚泥相へ移行したと考えられる。自然水域ではノニルフェノールが極微量(0.2ppb以下)検出され、NPnEC(n=1〜4)が水中に低濃度(数ppb)存在した。また茨戸湖の上部および下部湖盆の底泥中には0.5〜0.7μ/g dwのノニルフェノール化合物(NPおよびNPnEC、n=1)が検出された。中部湖盆では、底泥の深さ方向に濃度分布(NP=0.3〜8μ/g dw、NPnEC(n=1)=0.6〜11μ/g dw)が観察された。この濃度分布はNPnEOの使用量を反映しているものと考えられた。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 14595001
  • 三次元励起・蛍光スペクトル法による水質評価
    科学研究費助成事業
    2000年 - 2001年
    清水 達雄; 深澤 達矢; 橘 治国
    河川水や湖沼水は多種多様な有機化合物が含まれているが、これらの中には、その化学構造から蛍光を発する物質が存在するので、励起波長に対する蛍光スペクトルおよびその強度を測定することによって、蛍光物質の定性・定量が可能である。本研究では、励起波長、蛍光波長および蛍光強度を同時に測定する三次元励起蛍光スペクトル法を用いて、環境水中の溶存物質の特定化および定性・定量を行い、次のことが判明した。
    1)下水二次処理水および都市近郊の河川水や湖沼水に含まれる蛍光性有機物質のEEM(Excitation Emission Matrix)図を作成し、解析した結果、フルボ酸様有機物(励起波長270nm/蛍光波長435nm、以下ex.270nm/em.435nmのように記す)蛋白質様有機物(ex.280nm/em.340nm)、下水由来特有の有機物(ex.495nm/em.515nm)、ノニルフェノールエトキシレート(NPnEO)などの非イオン界面活性剤(ex.230nm/em.295±5nm)および蛍光増白剤(ex.350nm/em.435nm)などに分類することができた。
    2)フルボ酸様物質は相対蛍光強度を測定することによって、高感度定量分析が可能であった。
    3)蛍光分析が可能な蛋白質様有機物はインドール環を含む蛋白質であり、その由来は下水処理水中の蛋白質や藻類が生産した蛋白質であった。
    4)下水由来の特有の有機物は生物離分解性で、疎水性の分子量500〜3000Daの物質であり、尿中に含まれていることが判った。
    5)逆相HPLCと三次元励起蛍光スペクトル法とを併用することにより、種々のエトキシ鎖を持つNPnEO類の定性・定量分析が可能であった。NPnEOは微生物分解を受け、ノニルフェノール(NP)、NP_1EO、NP_2EOに分解され、さらにこれらの分解産物は光分解を受けることが判った。
    6)蛍光増白剤はDSBP(4,4'-bis[2-sulfostyryl]biphenil)と思われ、活性汚泥プロセスで約50%除去されることが判った。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 12650539
  • 貧栄養湖の水質に及ぼす人間活動の影響評価と集水域管理
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2000年
    橘 治国; 吉沢 香; 深沢 達矢
    【目的】自然に恵まれた北海道には数多くの貧栄養な湖沼が存在する。このような貧栄養湖沼の環境に、最近の周辺地域の開発や広域的な大気汚染によって変化が認められるようになってきた。本研究においては、北海道の代表的な貧栄養湖である倶多楽湖そして摩周湖を対象に、その湖沼水質への人間活動の影響を明らかにしようとするものである。特に生態系への影響という視点から栄養塩の短期的な動態から周辺環境の影響を解析する。またこれらの成果を基に、自然の、本来の湖沼環境に保つための、周辺地域の利用および開発等に関しての集水域管理手法を提案しする予定である。本研究は、平成11年度と12年度にわたって実施する。主に初年度は湖沼水質と集水域特性の実態把握を、12年度は倶多楽湖に限定して詳細な水質調査を実施する。また栄養塩や汚染物質の湖沼への負荷発生機構、湖沼内での循環モデルを作成し、さらに貧栄養湖を望ましい姿に保つための集水域管理のあり方について検討する。
    【実績】(平成11年度)倶多楽湖、摩周湖の一般的水質を把握する。一方で過去の資料を収集し、これらの湖沼の経時的な水質変化を明らかにした。11年度メインの購入観測機器であるクロロテックの作動状況が思わしくなく、本器による現地観測ができなかった。特に新しく試みたコンピューター直結方式の応用、低電気伝導度の観測が成功しなかった。数多くの改良を製造業者と試み、年度末には測定可能となった。(平成12年度)クロロテックが年度始めにうまく作動しなかったが、夏期集中調査時には動作には問題が無くなった。倶多楽湖調査は5〜10月まで7回、摩周湖では環境庁と合同で8月に一回行った。特に倶多楽湖の8月は降雨時に連続して実施した。倶多楽湖においては、最深部148mにおいて深さ方向に9層から採水した。現地調査と資料調査から、硝酸性窒素などの最近の上昇が多少認められるが、透明度などには大きな変化がないことがわかった。この硝酸性窒素は摩周湖より高く、流域の管理を含めて要注意な事がわかった。またクロロテックを用いた観測と試料の化学分析から得られた結果に差があり、微小プランクトン層の存在やその分布域に新しい知見が得られたが、今後の解析課題となった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 11680564
  • 山岳湖沼及びその集水域における大気汚染物質の降下とその水質に与える影響
    科学研究費助成事業
    1998年 - 1999年
    深澤 達矢
    北海道内の山岳湖沼である倶多楽湖及び摩周湖において大気汚染物資の降下とその水質に与える影響を明らかにした。摩周湖南西10kmに位置する美羅尾山山頂における大気中のエアロゾル総重量濃度は ; 1.2〜6.1μg/m^3,エレメンタルカーボン ; 0.27〜1.5μg/m^3,有機物 ; 0.29〜2.8μg/m^3及び硫酸成分(SO^4_<2-> ; 0.56〜2.1μg/m^3であった。また,重金属成分濃度はPb:0.13〜6.1,Zn:0.38〜7.2,Ni:0.023〜0.51,Cu:0.011〜0.29,V:0.10〜0.51,As:0.079〜1.1,Cd:0.020〜0.16(単位 ; ng/m^3)で冬期に濃度が増加した。一方,大気降下物中の汚染物濃度には明確な季節変動は見られなかった。また大気中及び大気降下物中からは有機塩素系農薬類は検出されなかった。
    倶多楽湖における大気降下物及び水質調査より,1999年10月20日〜25日の間に表層水中のCd,Pbの濃度が増加した(Cd:0.024→0.053,Pb:0.21→0.47(単位 ; μg/L)。そのときの大気降下物中の濃度はCd:0.050,Pb:0.37(単位 ; μg/L)で,6日間の沈着量はCd:0.92,Pb:6.1(単位 ; g)であった。表層濃度は大気汚染物質の沈着により増加したことが推測された。摩周湖において1999年の年間沈着量で1981年から1999年の期間沈着した場合の沈着負荷量はZn:10t,Ni:756kg,V:105kgだった。摩周湖水中の全層平均濃度は1981年(国立公害研究による)においてZn:0.58,Ni0.024,V : 0.15(単位 ; μg/L),1999年においてZn:2.0,Ni:0.028,V:0.26(単位 ; μf/L)であったことから,大気汚染物資の沈着によりこれらの濃度が増加したことが推測された。また美羅尾山で採取した土壌中からβ-BHCが乾燥土壌1gあたり0.5ng,DDE,DDDが0.1ng検出され,やはり遠方起源の汚染物資が大気経由で運ばれ北海道のバックグラウンド地域にも沈着・蓄積していることがわかった。
    5日間後退流跡線解析により,これらの大気汚染物資は冬期にロシア・中国等の大陸方面から流入していることがわかった。この結果はエアロゾル中の鉛同位体比による排出源の推定によっても確認された。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 10780323
  • シベリア湿原における大気環境汚染調査と環境影響の評価
    科学研究費助成事業
    1997年 - 1999年
    太田 幸雄; 深沢 達矢; 村尾 直人; ラステガエフ I; シシキン Y; マカロフ V; 山形 定
    今年度も過去2年間に引き続き、1999年12月までの予定でヤクーツクおよびチクシの郊外において大気エアロゾルのサンプリングを継続している。1999年の9月にヤクーツクに赴き、サンプリングシステムの点検・整備を行い、またチクシのサンプリングシステムについても担当者と討論・検討した。エアロゾルサンプルを北海道大学に持ち帰り、化学組成分析を行った。これまで2年間の結果と合わせて考察したところ、特にチクシにおいて冬季〜春季にかけて黒色純炭素、有機物および硫酸イオン成分の濃度が増加しており、また鉛、亜鉛、銅、マンガン、砒素等の重金属成分(汚染成分)の濃度も同時期に大きく増加してしいる。これらの結果からチクシにも確実に北極ヘイズが到来しているることが明らかとなった。また、昨年までに調査したノリリスク、チクシおよびヤクーツク土壌中の硫酸イオンおよび重金属成分の沈着蓄積量を算出した。次に、ノリリスクの工場群から排出された二酸化硫黄ガスについて、大気拡散モデルによる計算を行い、ノリリスクを中心とする500km四方の水平濃度分布を算出した。この結果を基に硫酸イオンエアロゾルおよび重金属エアロゾルも二酸化硫黄の濃度に比例して分布するものとし、硫酸イオンおよび重金属成分の乾性沈着量について計算したところ、硫酸イオン成分については計算値が実測値に比べて数倍〜50倍となりほぼ乾性沈着により沈着・蓄積量が説明できるが、重金属成分については数10分の1〜数100分の1となり、乾性沈着による寄与は非常に小さいことがわかった。すなわち、硫酸イオン成分は二酸化硫黄ガスの乾性沈着により沈着・蓄積されているが、重金属成分については恐らく湿性沈着により沈着・蓄積されているものと思われる。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 09041120