すす(sootもしくはsoot carbon)粒子は、炭化水素燃料の不完全燃焼過程（高温場での化学反応過程）を経て生成された多環芳香族炭化水素から、数10 nmの微小炭素球が生成し、これらがブドウの房状や鎖状に凝集することで生成すると考えられている（渡邊ら2008, 戸野倉ら2014）。すす粒子は、主に炭素原子から構成される（一部、水素原子や酸素原子も含む）粒子であり、燃焼過程、燃焼起源粒子の排出・健康影響などの分野で広く用いられている。グラファイト様炭素を含む数10 nmの微小炭素球(small carbon spherule)の凝集体の形状を有するもの差す場合が多く、同一粒子に存在する場合でも、有機炭素成分などの被覆物質は含まないことが多い。Buseckら(2014)は、生成過程ではなく形態に着目した場合に、nanospherical-soot (ns-soot)という用語を用いることを推奨している。尚、すす粒子は、ブラックカーボン(BC)や元素状炭素(EC)と類似した意味で用いられるが、計測手法や専門分野により使用する用語、呼称が異なる(Andreaeら2006, Baumgardnerら2012, Bondら2006, 2013, Petzoldら2013, Buseckら, 中山2014)。また、日常用語としては、壁面や天井に付着した粒子状の汚れや細かいほこりを、「すす」と呼ぶこともある。

　実大気においては、自動車・船舶のエンジンや発電機などによる化石燃料の燃焼、森林火災、暖房・料理のための木材等の燃焼、農業残差物の燃焼などが主要な発生源となっている（Bondら2013）。実験的には、エチレンやプロパンを燃料としたガスバーナーや、グラファイトのレーザー蒸発やアーク放電を用いて発生させる場合もある。大気中に排出されたスス粒子は、その後、気体成分の凝縮やエアロゾル同士の凝集、表面反応などのエイジング過程により、他のエアロゾル成分に被覆されるなど、その形態（混合状態）が大きく変化すると考えられている（Bondら2013）。最近では、電子顕微鏡画像をフラクタル次元を用いて解析することで、その光学特性をより精度よく求めることなどができるようになってきている（足立2014）。

参考文献

Andreae, M. O. and Gelencsér, A.: Black carbon or brown carbon? The nature of light-absorbing carbonaceous aerosols, Atmos.Chem. Phys., 6, 3131–3148, 2006.

Baumgardner, D., Popovicheva, O., Allan, J., Bernardoni, V., Cao, J., Cavalli, F., Cozic, J., Diapouli, E., Eleftheriadis, K., Genberg, P. J., Gonzalez, C., Gysel, M., John, A., Kirchstetter, T.W., Kuhlbusch, T. A. J., Laborde, M., Lack, D., Müller, T., Niessner, R., Petzold, A., Piazzalunga, A., Putaud, J. P., Schwarz, J., Sheridan, P., Subramanian, R., Swietlicki, E., Valli, G., Vecchi, R., and Viana, M.: Soot reference materials for instrument calibration and intercomparisons: A workshop summary with recommendations, Atmos. Meas. Tech., 5,1869–1887, 2012.

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Bond, T. C., Doherty, S. J., Fahey D. W., Forster P. M., Berntsen T., DeAngelo B. J., Flanner M.G., Ghan S., Kärcher B., Koch, D., Kinne S., Kondo Y., Quinn P. K., Sarofim M. C., Schultz M. G., Schulz M., Venkataraman C., Zhang H., Zhang S., Bellouin N., Guttikunda S. K., Hopke P. K., Jacobson M. Z., Kaiser J. W., Klimont Z., Lohmann U., Schwarz J. P., Shindell D., Storelvmo T., Warren S. G., and Zender C. S.: Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment, J. Geophys. Res.,118, doi:10.1002/jgrd.50171, 2013.

Buseck, P. R., Adachi, K., Gelencsér, A., Tompa, É., and Pósfai, M.: Ns-soot: A material-based term for strongly light absorbing carbonaceous particles, Aerosol Sci. Technol., 48,777-788, 2014.

Petzold, A., Ogren, J.A., Fiebig, M., Laj, P., Li, S.-M., Baltensperger, U., Holzer-Popp, T., Kinne, S., Pappalardo, G., Sugimoto, N., Wehrli, C., Wiedensohler, A., and Zhang, X.-Y.: Recommendations for reporting “black carbon” measurements, Atmos. Chem. Phys.,13, 8365-8379, 2013.

足立光司, ナノスケールで見るスス粒子, エアロゾル研究, 29, 10-14, 2014.

戸野倉賢一, 燃焼場における多環芳香族炭化水素とスス粒子の生成過程, エアロゾル研究,29, 5-9, 2014.

中山智喜, 「スス・ブラックカーボン粒子：ミクロからマクロまで」関連用語集, エアロゾル研究, 29, 32, 2014.

渡邊裕章, 黒瀬良一, 牧野尚夫, 小森悟, 燃焼により発生するすすの生成モデルと数値シミュレーション, エアロゾル研究, 23, 79-85, 2008.

（名古屋大学・中山智喜） 2016年3月5日　　★