ヒマラヤ北西部のダウラダール地域の大気エアロゾルに含まれる水溶性イオン種

Water-soluble ionic species in atmospheric aerosols over Dhauladhar region of North-Western Himalaya.

• Deepika Kaushal
• Shweta Yadav
• Ankit Tandon

抄録

水溶性イオン種(WSIS)は、大気エアロゾルを放出し、変質するさまざまな発生源やプロセスの潜在的なマーカーとして使用されてきた。PMエアロゾルのサンプリングは、北西ヒマラヤのダウラダール地域の中緯度の都市部と低緯度の農村部で、1年間、週に1回実施した。エアロゾルサンプルをイオンクロマトグラフィーシステムを用いて主要なWSIS（陰イオン：F, Cl, NO, PO, SO; 陽イオン：Na, NH, K, Ca, Mg）を分析した。その結果、この地域のPMエアロゾル負荷の約15%をWSISが占めていることが明らかになった。分析されたWSISの総濃度は、SOが最大(~50%)で、次いでNO(~12.5%)とNH(~12.5%)であった。すべての季節において、PMと関連するWSISの平均濃度は、都市部に比べて農村部で高いことが観察された。WSISの総濃度は冬季に最大となることがわかった。WSIS濃度データセットの主成分分析を行った結果、PMに関連したWSISの4つの主要な原因、すなわち、土壌や局所的な堆積物の再懸濁、汚染ガス（SO、NO、NH）の粒子への変換、すなわち、二次的な無機エアロゾルの形成、無機（NPK）肥料の残留物の蒸発損失または再懸濁、および北西ヒマラヤのDhauladhar地域でのバイオマス/作物残渣の燃焼排ガスが明らかになった。

Water-soluble ionic species (WSIS) have been used as potential markers for different source(s) and underlining process(es) emitting and transforming atmospheric aerosols. PM aerosol sampling was performed once in a week for a complete one year, at a mid-altitude urban and a low-altitude rural location simultaneously in the Dhauladhar region of the North-Western Himalaya. Aerosol samples were analysed for major WSIS (anions: F, Cl, NO, PO and SO; cations: Na, NH, K, Ca and Mg) using the ion chromatography system. Results showed that WSIS constitutes around 15% of PM aerosol load in the region. SO contributes the maximum (~ 50%) followed by NO (~ 12.5%) and NH (~ 12.5%) to the total concentration of WSIS analysed. During all the seasons, average concentrations of PM and associated WSIS were observed to be higher over the rural location in comparison to the urban location. The total concentration of WSIS was found to be maximum during the winter season. Principal component analysis performed on the WSIS concentration dataset revealed four major sources of PM-associated WSIS viz. re-suspension of soil or local sediments; conversion of pollutant gases (SO, NO and NH) to particles, i.e., secondary inorganic aerosol formation; evaporative loss or re-suspension of inorganic (NPK) fertilizers' residues and biomass/crop-residue burning emissions in the Dhauladhar region of the North-Western Himalaya.