To understand the effect of aerosols on the growth and physiological conditions of trees in forests, it is important to know the state of aerosols that are deposited on the surface of the leaves or needles. 森林における樹木の成長と生理的状態に対するエアロゾルの影響を理解するために,葉または針の表面に沈着したエアロゾルの状態を知ることは重要である

ARTICLE:
Visualization of artificially deposited submicron-sized aerosol particles on the surfaces of leaves and needles in trees
植物（樹木）の葉表面に任意的に微粒子を沈着し、その「可視化」技術に関する研究成果。

Authors:
K. Yamane, S. Nakaba, M. Yamaguchi, K. Kuroda, Y. Sano, I. W. Lenggoro, T. Izuta, R. Funada

Journal:　Asian Journal of Atmospheric Environment.

https://doi.org/10.5572/ajae.2012.6.4.275

Authors’ Affiliations
1) Faculty of Agriculture, Tokyo University of Agriculture and Technology, Fuchu, Tokyo 183-8509, Japan
2) Forestry and Forest Products Research Institute, Tsukuba, Ibaraki
305-8687, Japan
3) Graduate School of Agriculture, Hokkaido University,
Sapporo, Hokkaido 060-8589, Japan
4) Institute of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology, Koganei, Tokyo 184-8588, Japan

FE-SEM images of aerosol (carbon) particles deposited on plastic (a) and needles of Cryptomeria japonica (b, c, d).
樹脂シート(a)およびスギ(杉）の葉（b,c,d）表面に沈着したカーボン粒子
www.flickr.com/photos/empatlab/

To understand the effect of aerosols on the growth and physiological conditions of trees in forests, it is important to know the state of aerosols that are deposited on the surface of the leaves or needles. In this study, we developed methods of visualization of submicron-sized aerosols that were artificially deposited from the gas-phase or liquid phase onto tree leaves or needles in trees. Firstly, we used field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) to observe black carbon (BC) particles that were artificially sprayed onto the leaves or needles. The distribution of BC particles deposited on the leaves and needles were distinguished based on the size and morphological features of the particles. The distribution and agglomerates size of BC particles differed between two spraying methods of BC particles employed. Secondly, we tried to visualize gold (Au) particles that were artificially sprayed onto the leaves using energy dispersive X-ray spectrometry (EDX) coupled to FE-SEM. We detected the Au particles based on the characteristic X-ray spectrum, which was secondarily generated from the Au particles. In contrast to the case of BC particles, the Au particles did not form agglomerates and were uniformly distributed on the leaf surfaces. The present results show that our methods provide useful information of adsorption and/or behavior of fine particles at the submicron level on the surface of the leaves.

森林における樹木の生育や生理状態に及ぼすエアロゾルの影響を理解するためには、葉や針の表面に付着したエアロゾルの状態を知ることが重要である。本研究では、樹木の葉や針に気相や液相から人工的に付着させたサブミクロンサイズのエアロゾルを可視化する方法を開発しました。まず、フィールドエミッション走査型電子顕微鏡（FE-SEM）を用いて、人工的に葉や針に吹き付けられたブラックカーボン（BC）粒子を観察しました。葉や針に付着したBC粒子の分布を、粒子の大きさや形態的特徴から区別した。BC粒子の分布や凝集体の大きさは、採用した2つのBC粒子の噴霧方法によって異なることがわかった。次に、エネルギー分散型X線分光法（EDX）とFE-SEMを組み合わせ、人工的に葉に散布した金（Au）粒子の可視化を試みました。Au粒子から二次的に発生する特徴的なX線スペクトルからAu粒子を検出しました。BC粒子の場合とは異なり、Au粒子は凝集体を形成せず、葉面上に均一に分布していた。本結果は、本手法により、サブミクロンレベルの微粒子の葉面への吸着や挙動について有用な情報が得られることを示す。