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2019 年度 実施状況報告書

モンゴル国エルデネト鉱山周辺の堆積物におけるモリブデンの化学形態と溶出性

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0296
研究機関金沢大学

研究代表者

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

研究分担者 宗本 隆志  石川県工業試験場, 化学食品部, 主任技師 (00745937)
高橋 嘉夫  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2021-03-31
キーワードモンゴル / モリブデン / 環境動態 / 吸着・脱離
研究実績の概要

2019年8月7-16日にエルデネト地域の河川水のモリブデン汚染源の特定を目的とした現地調査を行った。その結果、河川モリブデン濃度が上昇する河川中流域には火力発電プラントが存在することを見出した。プラント周辺の調査の結果、冷却用に地下水をくみ上げ、再び河川に放水していることが認められた。放水される水試料をICP-MSを用いてモリブデン濃度の測定を行ったところ、放水試料には数100 ppbを超える高濃度のモリブデンが含まれることが明らかとなった。またエルデネト地域の複数のサイトから地下水を採取し予察的にモリブデン濃度の測定も行った。その結果、いくつかの試料で地下水には1000 ppb前後の高いモリブデン濃度が検出された。これらの結果は、エルデネト地域では地下水が高濃度のモリブデンに汚染されており、地下水利用に起因して表層水がモリブデンに汚染されている可能性を示唆している。
室内実験からpHに依存するモリブデン脱離・吸着メカニズムの検討を行った。エルデネト地域の河川堆積物において、モリブデンのホスト鉱物はフェリハイドライトであることがわかっている。そのため、河川で見られる100 ppbのモリブデンに対するフェリハイドライトを用いた吸着実験を行った。その結果、いずれの実験条件でも、pHが7から9の条件で、モリブデンの吸着挙動が急激に変化することが明らかとなった。エルデネト地域の河川のpH変動はおよそpH7~9の範囲である。この結果は現地で見られるpH条件において、モリブデンの吸着・脱離はセンシティブに変化することをしている。したがって、エルデネト地域では季節変動に対応した何らかのプロセスによりpHが変化すると、溶液のモリブデン濃度は大きく変化する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

エルデネト地域における河川中モリブデンの汚染源を明らかにした。また、室内実験よりモリブデンの吸着・脱離挙動を明らかにした。研究はおおむね予定通りに進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

エルデネト地域におけるモリブデンの汚染源が地下水であることを明らかにした。次年度では、エルデネト地域における地下水モリブデン濃度の空間的・時間的変動を検討する。また、室内実験で得られたモリブデンの吸着挙動をモデル化し、エルデネト鉱山で認められるpHの変化に伴うモリブデンの溶出挙動と比較する。

次年度使用額が生じた理由

本研究の提案段階で予定していたエルデネト地域における定期観測を採択前に別予算で行っていたため、研究2年目では次年度使用額が生じた。本年度までにエルデネト地域において河川水汚染の原因は地下水であることが明らかとなった。最終年度では2年目に繰り越した予算を利用し、エルデネト地域のおける地下水汚染状況の調査を行う。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] モンゴル国立大学(モンゴル)

    • 国名
      モンゴル
    • 外国機関名
      モンゴル国立大学
  • [雑誌論文] Determination of calcium and sulfate species in aerosols associated with the conversion of its species through reaction processes in the atmosphere and its influence on cloud condensation nuclei activation2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Chihiro、Sakata Kohei、Yamakawa Yoshiaki、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 223 ページ: 117193~117193

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.atmosenv.2019.117193

  • [雑誌論文] Selective immobilization of iodide onto a novel bismuth-impregnated layered mixed metal oxide: Batch and EXAFS studies2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Sang-Ho、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 384 ページ: 121223~121223

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121223

  • [雑誌論文] Superior removal of selenite by periclase during transformation to brucite under high-pH conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Fukushi Keisuke、Miyashita Shun、Kasama Takeshi、Takahashi Yoshio、Morodome Shoji
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 371 ページ: 370~380

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2019.02.107

  • [雑誌論文] A Robust Model for Prediction of U(VI) Adsorption onto Ferrihydrite Consistent with Spectroscopic Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yui、Fukushi Keisuke、Kosugi Shigeyori
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 ページ: 2304~2313

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b06556

  • [雑誌論文] Carbothermal preparation of magnetic-responsible ferrihydrite based on Fe-rich precipitates for immobilization of arsenate and antimonate: Batch and spectroscopic studies2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Sang-Ho、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 237 ページ: 124489~124489

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124489

  • [雑誌論文] Depositional processes of microbially colonized manganese crusts, Sambe hot spring, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Fumito、Matsumura Yuya、Chihara Ryoji、Okumura Tomoyo、Itai Takaaki、Kashiwabara Teruhiko、Kano Akihiro、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 258 ページ: 1~18

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.gca.2019.05.023

  • [雑誌論文] Redistribution of Zn during transformation of ferrihydrite: Effects of initial Zn concentration2019

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara Masanobu、Tanaka Masato、Takahashi Yoshio、Murakami Takashi
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 522 ページ: 121~134

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.chemgeo.2019.05.018

  • [雑誌論文] Enrichment mechanisms of antimony and arsenic in marine ferromanganese oxides: Insights from the structural similarity2019

    • 著者名/発表者名
      Qin Hai-Bo、Uesugi Soichiro、Yang Shitong、Tanaka Masato、Kashiwabara Teruhiko、Itai Takaaki、Usui Akira、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 257 ページ: 110~130

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.gca.2019.04.018

  • [学会発表] Chemical speciation and solubility of arsenic, cadmium and lead in contaminated soil from abandoned mine tailing in Toyama prefecture, Japan,2019

    • 著者名/発表者名
      Baasansure, G., Fukushi, K., Akehi, A., Takahashi, Y., Kawasaki, K.
    • 学会等名
      Fall meeting, American Geophysical Union
    • 国際学会
  • [学会発表] Cyclic behavior of molybdenum concentrations in river water controlled by adsorption/desorption reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Fukushi, K., Solongo, T., Okuyama, A., Takahashi, Y., Munemoto, T., Ariuntungalag, Y., Taivanbat, B., Altansukh, O.
    • 学会等名
      Second International Conference on All Material Fluxes in River Eco-Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temporal observation of molybdenum concentrations in rivers from Erdenet mining area, Mongolia2019

    • 著者名/発表者名
      Solongo T., Fukushi, K., O. Altansukh, Yoshio, T., Ariuntungalag Y., Enkhjin O., Hasebe, N.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] Spatial and temporal observation of molybdenum in surface aquatic environment, around Erdenet city, Mongolia2019

    • 著者名/発表者名
      Solongo T., Fukushi K., Altansukh O., Takahashi Y., Akehi A., Ariuntungalag Y. Enkhjin O.,Hasebe N.
    • 学会等名
      The 16 the East Eurasia International Workshop Present Earth Surface Processes and Long-term Environmental Changes in East Eurasia
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化物によるモリブデン吸着挙動:モンゴル・エルデネト地域の河川中におけるモリブデンの動態解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥山晃浩・福士圭介
    • 学会等名
      日本地球化学会第66月回年会

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公開日: 2021-01-27  

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