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Investigation of heavy metal pollution in Mongolian desert area: Solubility, spatial distribution and dispersibility

Research Project

Project/Area Number 22KK0166
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

福士 圭介  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (90444207)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 嘉夫  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
長谷部 徳子  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60272944)
石野 咲子  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (70867431)
松木 篤  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90505728)
Project Period (FY) 2022-10-07 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywords重金属 / モンゴル南部乾燥地域 / 塩湖 / 炭酸塩鉱物 / 黄砂 / モンゴル南部乾燥域 / 越境汚染
Outline of Research at the Start

モンゴル南部に点在する湖沼群では、乾燥化に伴い有害重金属であるウランやヒ素が湖水中に濃集することが報告されている。このことは温暖化に伴い湖水の蒸発が進行し、将来的に、湖水に溶解していた重金属含有塩が広範に析出する可能性を示唆している。本地域は東アジアにおける重要な黄砂発生源の一つである。そのため重金属に汚染された砂塵が長距離輸送され、越境汚染を引き起こす可能性がある。本共同研究はモンゴル乾燥域において生じている土壌(砂塵)重金属汚染の実態を明らかにすることを目的とし、土壌中の重金属の溶出性解明、重金属汚染の空間分布解明、汚染土壌の飛散性解明、汚染重金属の日本への飛来可能性の検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

モンゴル南部に点在する湖沼群では、乾燥化に伴い有害重金属であるウランやヒ素が湖水中に濃集することが報告されている。本地域は東アジアにおける重要な黄砂発生源の一つである。そのため重金属に汚染された砂塵が長距離輸送され、越境汚染を引き起こす可能性がある。本共同研究はモンゴル乾燥域において生じている土壌(砂塵)重金属汚染の実態を明らかにすることを目的とし、土壌中の重金属の溶出性、重金属汚染の空間分布、汚染土壌の飛散性の検討を行う。
昨年度に予察的に行ったサンプリング結果に基づき、黄砂発生時期に湖沼からダストが輸送される可能性の高い南モンゴルOvorkhangai県BogdおよびOmnogobi県Bulganにおいて試料採取を行った。地上およそ2m程度の箇所にハイボリウムエアーサンプラーを設置し、2024年4月2日から6月25日の期間に週に1回の試料回収を行った。本年度は設置した装置は順調に稼働し、適切な試料採取を行うことができた。得られたダスト26試料を日本に輸送し、重金属の溶出性の分析を行った。分析は7段階の選択抽出と、各抽出フラクションにおける主要成分および微量成分の分析を行った。2025年3月までに、すべての測定が終わり、現在データの解析中である。
モンゴル南部湖沼堆積物中の比較的溶出性の高いウランは、可溶性塩あるいは炭酸塩に含まれていることが分かっている。本年度は湖水の蒸発過程におけるウランの化学的挙動を理解するために、ウランと炭酸塩鉱物の相互作用を実験的に検討した。その結果、アルカリ塩湖環境においてウランを最も取り込む性質のある物質はアルカリ塩湖で普遍的に認められるモノハイドロカルサイトである一方、カルサイトへの変質過程においてウランは溶液中に放出されることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

モンゴル南部の2地点における黄砂発生時期のダスト採取を実施することができ、試料の選択抽出分析を実施することができた。また、モンゴルアルカリ塩湖環境におけるウランと炭酸塩鉱物の分配過程を実験的に評価できた。

Strategy for Future Research Activity

初年度に行った湖沼堆積物および析出塩に対する選択抽出分析結果と、本年度得られたダストの分析結果を比較し、ダストにおける湖沼堆積物の寄与推定を行う。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] モンゴル国立大学(モンゴル)

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      Okuyama Akihiro、Kashiwabara Teruhiko、Kurisu Minako、Takahashi Yoshio、Fukushi Keisuke
    • Journal Title

      Minerals

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 79-79

    • DOI

      10.3390/min15010079

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      Takeda Natsumi、Fukushi Keisuke、Okuyama Akihiro、Takahashi Yoshio
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 363 Pages: 142766-142766

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2024.142766

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      Suyama M.、Kitajima T.、Fukushi K.
    • Journal Title

      Geochemical Perspectives Letters

      Volume: 31 Pages: 27-31

    • DOI

      10.7185/geochemlet.2428

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      Munkhsuld Enkhuur、Murayama Takehiko、Fukushi Keisuke、Nishikizawa Shigeo、Gankhurel Baasansuren、Batbold Tserenkhand、Ochir Altansukh
    • Journal Title

      Discover Environment

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 12-12

    • DOI

      10.1007/s44274-024-00037-1

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    • Author(s)
      Inomata Yayoi、Sasaki Naoto、Tanahashi Shunsuke、Fujimoto Takanori、Akasaka Osamu、Fukushi Keisuke、Natori Sachika、Takahashi Yoshio、Seto Takafumi
    • Journal Title

      Journal of Hazardous Materials

      Volume: 466 Pages: 133328-133328

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2023.133328

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  • [Journal Article] Analysis of tsagaan lake sediment, valley of the gobi lakes, Mongolia, to determine past environmental changes and the effect of ongoing global warming2023

    • Author(s)
      Ganbat Shuukhaaz、Hasebe Noriko、Davaasuren Davaadorj、Fukushi Keisuki、Udaanjargal Uyangaa、Ochiai Shinya、Batbold Chultem、Gankhurel Baasansuren、Kitajima Takuma、Shibuya Yuma
    • Journal Title

      Quaternary International

      Volume: 670 Pages: 11-23

    • DOI

      10.1016/j.quaint.2023.07.010

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  • [Journal Article] Solubility of Amorphous Magnesium Carbonate at Low Temperatures: Implications for Carbonate Mineral Formation in Alkaline Lakes2023

    • Author(s)
      Kitajima Takuma、Fukushi Keisuke、Baasansuren Gankhurel、Davaadorj Davaasuren、Shuukhaaz Ganbat、Uyangaa Udaanjargal、Tuvshin Gerelmaa、Sekine Yasuhito、Takahashi Yoshio、Yoda Masahiro、Hasebe Noriko
    • Journal Title

      ACS Earth and Space Chemistry

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1227-1234

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.3c00030

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sources of aeolian magnetite at a remote site in Japan: Dominantly Asian desert dust or anthropogenic emissions?2023

    • Author(s)
      Tsuchiya Nozomu、Kato Shota、Kawasaki Kazuo、Nakano Takanori、Kaneyasu Naoki、Matsuki Atsushi
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Volume: 314 Pages: 120093-120093

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2023.120093

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spatiotemporal Dispersion of Local-Scale Dust from the Erdenet Mine in Mongolia Detected by Himawari-8 Geostationary Satellite2022

    • Author(s)
      Batbold Chultem、Yumimoto Keiya、Chonokhuu Sonomdagva、Byambaa Batdelger、Avirmed Batdavaa、Ganbat Shuukhaaz、Kaneyasu Naoki、Matsumi Yutaka、Yasunari Teppei J.、Taniguchi Kenji、Hasebe Noriko、Fukushi Keisuke、Matsuki Atsushi
    • Journal Title

      SOLA

      Volume: 18 Issue: 0 Pages: 225-230

    • DOI

      10.2151/sola.2022-036

    • ISSN
      1349-6476
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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Seasonal Variation and Vertical Distribution of Inorganic Nutrients in a Small Artificial Lake, Lake Bulan, in Mongolia2022

    • Author(s)
      Baterdene Ariunsanaa、Nagao Seiya、Zorigt Baasanjav、Ochir Altansukh、Fukushi Keisuke、Davaasuren Davaadorj、Gankhurel Baasansuren、Munkhsuld Enkhuur、Tsetsgee Solongo、Yunden Ariuntungalag
    • Journal Title

      Water

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 1916-1916

    • DOI

      10.3390/w14121916

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      Fukushi, K., Morita, Y., An, D., Gankhurel, B., Davaadorj, D., and Takahashi, Y.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on Surface Earth System Science
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    • Author(s)
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      Ganbat, S., Hasebe, N., Udaanjargal, U., Davaasuren, D., and Ochiai, S.
    • Organizer
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      日本地球惑星科学連合2023大会
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      Gankhurel, B., Fukushi, K., Davaasuren, D., Udaanjargal, U., Gerelmaa, T., Takahashi, Y., and Hasebe, N.
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      Water-Rock Interaction WRI-17
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      森田 祐未・福士 圭介・高橋 嘉夫
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      Morita, Y., Fukushi, K. and Takahashi, Y.
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      Water-Rock Interaction WRI-17
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  • [Presentation] モノハイドロカルサイトの変質過程におけるU(Ⅵ)の取り込み挙動2023

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      森田 祐未・福士 圭介・高橋 嘉夫
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      丹 秀也・福士 圭介・ガンフレル バーサンスレン・北島 卓磨・ダバスーレン ダバードルジ・依田 優大
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      丹 秀也・福士 圭介・ガンフレル バーサンスレン・北島 卓磨・ダバスーレン ダバードルジ・依田 優大
    • Organizer
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      Gankhurel B., Fukushi K., Davaadorj D., Imai E, Gerelmee T., Kitajima T., Sekine Y., Takahashi Y., Hasebe N.,
    • Organizer
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  • [Presentation] モンゴルのゴビ湖の谷にあるオログ湖のヒ素とウランの汚染2022

    • Author(s)
      Gankhurel, B., Fukushi, K., Davaasuren, D., Imai, E., Kitajima, T., Udaanjargal, U., Gerelmaa, T., Sekine Y., Takahashi, Y. and Hasebe, N.
    • Organizer
      2022年度日本地球化学会第69回年会
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      2022 Research-status Report

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Published: 2022-10-11   Modified: 2025-12-26  

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