Elucidation of radiocesium contamination mechanisms in fish revealed by cage experiments conducted in the water bodies near the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant

• Project/Area Number: 17K19279
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Forestry and Forest Products Science, Applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: Fukushima University
• Principal Investigator: Wada Toshihiro 福島大学, 環境放射能研究所, 准教授 (90505562)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 魚類 / 放射性セシウム / 原発事故 / 福島県 / 漁業復興

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to elucidate the radiocesium contamination mechanisms of fish through multiple approaches such as caging experiments and rearing experiments.
Caging experiments of common carp and Japanese eels conducted in a contaminated pond near the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant have showed that the Cs concentrations of fish can be increased up to several dozens of Bq/kg through the caging experiments. Japanese dace rearing experiments using Cs-containing pond water revealed that Cs concentrations in muscle tissues were accumulated up to ten times higher than those of rearing water. In contrast, the field surveys in the pond has revealed that Cs concentrations in fish were more than several thousands Bq/kg and concentration factors were averaged around 2400, suggesting strongly that uptake of Cs from food, not from water, would be the primarily Cs contamination route for freshwater fish under the natural environment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

福島原発事故に伴い放出された放射性セシウム（Cs）による淡水魚の放射能汚染の影響は長期化しており、それら汚染メカニズムの解明や将来予測が関連業界や学術界から強く求められている。本研究では、高濃度に汚染された原発周辺における魚類のケージ試験や採集調査、およびCs含有水を用いた飼育試験を行うことで、淡水魚のCsの取込み経路を明らかにした。具体的には、天然環境下では環境水中のCsによる寄与は少なく、餌生物を介したCsの取込みが主な汚染経路であることを明らかにした。
本研究成果は、原発周辺水域における魚類のCs汚染経路の解明に寄与し、特に食物連鎖を介したCsの取込みの重要性を示した点で、意義が大きい。

Research Products

• [Journal Article] Long-term Environmental Dynamics of Radioceaesium and Future Prediction in Agriculture and Fisheries—From the Viewpoint of Agriculture and Fisheries— (2020)
  • Author(s): Shinano Takuro、Wada Toshihiro
  • Journal Title: RADIOISOTOPES Volume: 69 Issue: 1 Pages: 31-42
  • DOI: 10.3769/radioisotopes.69.31
  • NAID: 130007785024
  • ISSN: 0033-8303, 1884-4111
  • Year and Date: 2020-01-15
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Size-dependent change in habitat use of Japanese eel Anguilla japonica during the river life stage (2020)
  • Author(s): Kume Manabu, Yuki Terashima, Fumika Kawai, Alisa Kutzer, Toshihiro Wada, Yoh Yamashita
  • Journal Title: Environmental Biology of Fishes Volume: － Issue: 3 Pages: 269-281
  • DOI: 10.1007/s10641-020-00957-w
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Linking heterogeneous distribution of radiocaesium in soils and pond sediments in the Fukushima Daiichi exclusion zone to mobility and potential bioavailability (2020)
  • Author(s): Reinoso-Maset Estela、Brown Justin、Pettersen Marit N.、Steenhuisen Frits、Tetteh Abednego、Wada Toshihiro、Hinton Thomas G.、Salbu Brit、Lind Ole Christian
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 211 Pages: 106080-106080
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2019.106080
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Post-release behaviors and movements of cultured and wild Japanese eels (Anguilla japonica) in a shallow brackish water lagoon in northeastern Japan (2019)
  • Author(s): Noda Takuji、Wada Toshihiro、Iwasaki Takashi、Sato Tatsuma、Narita Kaoru、Matsumoto Ikuo、Hori Tomoya、Mitamura Hiromichi、Arai Nobuaki
  • Journal Title: Environmental Biology of Fishes Volume: 102 Issue: 12 Pages: 1435-1456
  • DOI: 10.1007/s10641-019-00917-z
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Strong contrast of cesium radioactivity between marine and freshwater fish in Fukushima (2019)
  • Author(s): Wada Toshihiro、Konoplev Alexei、Wakiyama Yoshifumi、Watanabe Kenji、Furuta Yuma、Morishita Daigo、Kawata Gyo、Nanba Kenji
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 204 Pages: 132-142
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2019.04.006
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Longitudinal distribution and microhabitat use of young Japanese eel Anguilla japonica in a small river flowing through paddy areas (2019)
  • Author(s): Kume, M., Terashima, Y., Wada, T., Yamashita, Y.
  • Journal Title: Journal of Applied Ichthyology Volume: - Pages: 876-883
  • DOI: 10.1111/jai.13911
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Spatial and seasonal variations of radiocesium concentrations in an algae-grazing annual fish, ayu Plecoglossus altivelis collected from Fukushima Prefecture in 2014 (2019)
  • Author(s): Morishita, D., Wada, T., Noda, T., Tomiya, A., Enomoto, M., Sato, T., Suzuki, S., Kawata, G.
  • Journal Title: Fisheries Science Volume: 85 Issue: 3 Pages: 295-302
  • DOI: 10.1007/s12562-018-1280-8
  • NAID: 40021882672
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiocesium in ponds in the near zone of Fukushima Dai-ichi NPP (2018)
  • Author(s): Konoplev, A.V., Wakiyama, Y., Wada, T., Golosov, V.N., Nanba, K., Takase, T.
  • Journal Title: Water Resources Volume: 45 Issue: 4 Pages: 589-597
  • DOI: 10.1134/s0097807818040139
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 福島県内の阿武隈川水系における外来魚チャネルキャットフィッシュの分布，サイズ組成，および成熟状況 (2018)
  • Author(s): 鷹崎和義, 和田敏裕, 森下大悟, 佐藤利幸, 佐久間徹, 鈴木俊二, 川田曉
  • Journal Title: 水産増殖 Volume: 66 Pages: 41-51
  • NAID: 130007616507
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temporal change of eelgrass Zostera marina bed in Matsukawa-ura Lagoon, Fukushima Prefecture (2018)
  • Author(s): Matsumoto, A., Narita, K., Fujita, T., Sato, T., Matsumoto, I., Wada, T.
  • Journal Title: La mer Volume: -
  • NAID: 130008039240
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 内水面魚類におけるモニタリング調査 (2018)
  • Author(s): 和田敏裕, 佐藤利幸, 森下大悟, 鷹崎和義, 泉茂彦, 鈴木俊二, 川田曉
  • Journal Title: 月刊海洋50巻「福島の淡水域における放射能汚染と魚類に及ぼす影響（上）」 Volume: 50 Pages: 8-13
• [Journal Article] 湖沼に生息する魚類における放射能関連調査 (2018)
  • Author(s): 鷹崎和義, 冨谷敦, 和田敏裕, 森下大悟, 佐藤利幸, 鈴木俊二, 川田曉
  • Journal Title: 月刊海洋50巻「福島の淡水域における放射能汚染と魚類に及ぼす影響（上）」 Volume: 50 Pages: 14-20
• [Journal Article] 河川に棲息する魚類における放射能汚染の現状 (2018)
  • Author(s): 森下大悟, 和田敏裕, 鷹崎和義, 佐藤利幸, 川田曉, 鈴木俊二
  • Journal Title: 月刊海洋50巻「福島の淡水域における放射能汚染と魚類に及ぼす影響（上）」 Volume: 50 Pages: 21-29
• [Journal Article] 淡水魚における放射性セシウムの取込と排出 (2018)
  • Author(s): 寺本航, 新関晃司, 佐々木恵一, 稲富直彦, 野村浩貴, 渡邉幸彦, 和田敏裕, 難波謙二, 泉茂彦
  • Journal Title: 月刊海洋50巻「福島の淡水域における放射能汚染と魚類に及ぼす影響（下）」 Volume: 50 Pages: 61-66
• [Journal Article] Horizontal movement and emigration of juvenile spotted halibut Verasper variegatus released in a shallow brackish lagoon: Matsukawa-ura, northeastern Japan, revealed by acoustic telemetry (2017)
  • Author(s): Wada, T., Kamiyama, K., Mitamura, H., Arai, N.
  • Journal Title: Fisheries Science Volume: 83 Issue: 4 Pages: 573-585
  • DOI: 10.1007/s12562-017-1099-8
  • NAID: 40021252337
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 福島県松川浦におけるクロホシマンジュウダイ幼魚の初記録 (2017)
  • Author(s): 久米学, 和田敏裕, 高木淳一, 堀友彌, 三田村啓理, 荒井修亮, 山下洋
  • Journal Title: 魚類学雑誌 Volume: 64 Pages: 201-205
  • NAID: 220000158060
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Behavior of 137Cs in ponds in the vicinity of the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant (2017)
  • Author(s): Wakiyama, Y., Konoplev, A., Wada, T., Takase, T., Byrnes, I., Carradine, M., Nanba, K.
  • Journal Title: Journal of Environmental Radioactivity Volume: 178-179 Pages: 267-376
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.07.017
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] ため池の堆積物除去がコイ及びその他魚類の放射性セシウム濃度に及ぼす影響の評価 (2020)
  • Author(s): 薄実咲・井上雄貴・栁田知美（福島大）・佐々木恵一・ （福島内水試）・和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和2年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県阿武隈川におけるCs-137濃度と水質の長期的傾向と季節変動 (2020)
  • Author(s): 森高祥太・野上崇史・岩崎敦史・加藤和浩・計良勇太・ 金子龍太郎・武田奈津希・薄丈一郎・ 和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和2年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県の水産物の放射能汚染の現状と漁業の復興状況 (2019)
  • Author(s): 和田敏裕
  • Organizer: 2019年度水産海洋学会研究発表大会
• [Presentation] 福島県郡山市のため池堆積物と給餌養殖試験コイの放射性セシウム濃度：除染前後での比較 (2019)
  • Author(s): 薄実咲・井上雄貴・栁田知美（福島大）・佐々木恵一・ （福島内水試）・和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 福島県におけるニホンウナギの食性と放射性セシウム濃度の関係 (2019)
  • Author(s): 藤田優志・須田真人・古田悠真・渡邉憲司・ 兼子伸吾・難波謙二・和田敏裕（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 阿武隈川における放射性セシウムと水質の長期的傾向 (2019)
  • Author(s): 森高祥太・野上崇史・岩崎敦史・加藤和浩・計良勇太・ 金子龍太郎・武田奈津希・薄丈一郎・ 和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] リター由来137Cs含有水を用いた異なる塩分環境下におけるウグイの137Cs取込の比較 (2019)
  • Author(s): 金川尚人・和田敏裕（福島大）・佐々木恵一（福島内水試）・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 福島県の水産物の放射性セシウム濃度の推移と現状および漁業の復興状況 (2019)
  • Author(s): 和田敏裕
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] 阿武隈川における河川水中のCs-137と水質の季節的傾向 (2019)
  • Author(s): 森高祥太・野上崇史・岩崎敦史・加藤和浩・計良勇太・ 金子龍太郎・武田奈津希・薄丈一郎・ 和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] 除染前後のため池堆積物と給餌養殖試験コイの放射性セシウム濃度：網生簀内外での比較 (2019)
  • Author(s): 薄実咲・井上雄貴・栁田知美（福島大）・佐々木恵一・（福島内水試）・和田敏裕・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] Evaluation on activities of radiocesium released by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant(FNPP1) accident damaged by The Great East Japan Earthquake: preliminary study using stranded odontoceti (2019)
  • Author(s): Tajima Y, Nakata A, Ohdaira T, Yamada T K, Wada T
  • Organizer: World Marine Mammal Conference Barcelona 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 汽水域におけるニホンウナギ天然魚の移動生態-養殖魚との比較- (2019)
  • Author(s): 野田琢嗣（統数研）・小巻拓平（京大院地球環境）・和田敏裕（福島大）・久米 学・Alisa Kutzer・寺島佑樹（京大フィールド研セ）・藤田恒雄・佐藤太津真（福島内水試）・山田 学・松本 陽（福島資源研）・堀 友彌・高木淳一・三田村啓理（京大院情報）・荒井修亮・山下 洋（京大フィールド研セ）
  • Organizer: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県松川浦と流入河川におけるニホンウナギの摂餌生態 (2019)
  • Author(s): Alisa Kutzer・小巻拓平（京大院地球環境）・野田琢嗣（統数研）・和田敏裕（福島大）・久米 学・寺島佑樹（京大フィールド研セ）・堀 友彌・高木淳一・三田村啓理（京大院情報）・笠井亮秀（北大院水）・荒井修亮・山下 洋（京大フィールド研セ）
  • Organizer: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県におけるニホンウナギの放射性セシウム濃度 (2019)
  • Author(s): 藤田優志・須田真人・古田悠真・渡邉憲司・兼子伸吾・難波謙二・和田敏裕（福島大）
  • Organizer: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 「幻のカレイ・マツカワ」の産卵生態に関する研究 - 16 バイオロギングデータを用いた産卵特性解析 (2019)
  • Author(s): 長﨑佑登（長大水）・萱場隆昭（道総研）・和田敏裕（福島大）・神山享一（福島県水産課）・中塚直征（長大院水環）・澤口小有美（水産機構本部）・村上 修（道栽水試）・米山和良（北大院水）・河邊 玲（長大海セ）
  • Organizer: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県における海水魚と淡水魚の放射性セシウム汚染状況の違い (2019)
  • Author(s): 和田敏裕・アレクセイコノプレフ・脇山義史・渡邉憲司・古田悠真（福島大）・森下大悟（福島海洋研）・川田 暁（福島資源研）・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 平成31年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県における海面・内水面魚類の放射性セシウム汚染の現状と課題 (2018)
  • Author(s): 和田敏裕（福島大）
  • Organizer: 日本原子力学会シンポジウム「福島県の現状と取り組み」
  • Invited
• [Presentation] 福島第一原発近傍の貯水池に生息する淡水魚の放射性セシウム濃度 (2018)
  • Author(s): 和田敏裕・アレクセイコノプレフ・脇山義史・渡邉憲司・難波謙二（福島大）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 福島県北部の布川流域におけるヤマメとイワナの放射性セシウム濃度の差異とその要因の検討 (2018)
  • Author(s): 古田悠真・和田敏裕・難波謙二（福島大）・佐藤利幸・川田 暁（福島水産資源研）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 福島県の湖沼に生息するウグイの137Cs 濃度の生まれ年による差異 (2018)
  • Author(s): 鷹﨑和義（福島内水試）・冨谷 敦（福島県水産事務所）・和田敏裕（福島大）・中久保泰起・寺本 航（福島内水試）・佐藤利幸（福島資源研）・佐々木恵一・早乙女忠弘（福島内水試）・川田 暁（福島資源研）・藤田恒雄（福島内水試）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] ニホンウナギにおける河川内分布の規定要因と微生息環境の選好性 (2018)
  • Author(s): 久米 学・寺島佑樹（京大フィールド研セ）・和田敏裕（福島大）・山下 洋（京大フィールド研セ）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 福島県の湖沼に生息するウグイの年齢と137Cs濃度の関係 (2018)
  • Author(s): 鷹﨑和義（福島内水試）・冨谷 敦（福島県水産事務所）・和田敏裕（福島大）・中久保泰起・佐藤利幸・佐々木恵一・川田 暁・松本 育夫（福島内水試）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 体サイズの異なったウグイにおける放射性Csの取込および排出 (2018)
  • Author(s): 寺本 航・佐々木恵一 (福島内水試)・稲富直彦・野村浩貴・渡邉幸彦 (海生研)・和田敏裕・難波謙二 (福島大)・佐藤太津真 (福島内水試)
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 福島県におけるヤマメ、イワナの放射性セシウム濃度と食性 (2018)
  • Author(s): 古田悠真・和田敏裕・難波謙二（福島大）・森下大悟（福島水試）・川田曉（福島内水試）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 避難指示区域におけるヤマメの137Cs濃度の経年変化 (2018)
  • Author(s): 中久保泰起（福島内水試）・森下大悟（福島水試）・和田敏裕（福島大）・鷹﨑和義・佐藤利幸・川田 暁・松本育夫（福島内水試）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] バイオテレメトリーによる水圏生物の行動情報の取得4 福島県阿武隈川水系におけるチャネルキャットフィッシュの駆除方法の考察 (2018)
  • Author(s): 鷹﨑和義・川田暁（福島内水試）・和田敏裕（福島大）・三田村啓理（京大院情報・CREST, JST）・高木淳一・堀友彌（京大院情報）・野田琢嗣（統数研）・荒井修亮（京大フィールド研セ・CREST, JST）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] バイオテレメトリーによる水圏生物の行動情報の取得5 河川におけるチャネルキャットフィッシュのモニタリング手法の確立 (2018)
  • Author(s): 三田村啓理（京大院情報・CREST, JST）・和田敏裕（福島大）・高木淳一・堀友彌（京大院情報）・野田琢嗣（統数研）・鷹崎和義・川田暁（福島内水試）・荒井修亮（京大フィールド研セ・CREST, JST）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] バイオテレメトリーによる水圏生物の行動情報の取得6 福島県阿武隈川信夫ダムにおけるチャネルキャットフィッシュの行動 (2018)
  • Author(s): 和田敏裕（福島大）・三田村啓理（京大院情報・CREST, JST）・高木淳一・堀友彌（京大院情報）・野田琢嗣（統数研）・鷹﨑和義・川田暁（福島内水試）・荒井修亮（京大フィールド研セ・CREST, JST）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] I. 福島周辺海域の放射能汚染の現状：漁場環境から魚類まで I-2. 福島県における放射性物質モニタリング調査の概要 (2018)
  • Author(s): 和田敏裕（福島大）・根本芳春（福島水試）
  • Organizer: 平成30年度日本水産学会春季大会東日本大震災災害復興支援検討委員会シンポジウム
• [Presentation] Effects of the nuclear power plant accident on marine and freshwater fishes in Fukushima (2017)
  • Author(s): Toshihiro Wada (Fukushima Univ.)
  • Organizer: 日本水産学会創立85周年記念シンポジウム
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 福島県におけるヤマメ，イワナの放射性セシウム濃度～原発事故6年目の現状と課題～ (2017)
  • Author(s): 古田悠真（福島大学）・森下大悟（福島水試）・川田 曉（福島内水試）・難波謙二・和田敏裕（福島大学）
  • Organizer: 平成29年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] 福島県の湖沼におけるウグイの137Cs濃度 (2017)
  • Author(s): 鷹﨑和義（福島内水試）・和田敏裕（福島大）・冨谷 敦（福島県水産事務所）・中久保泰起・佐藤利幸・川田 暁・松本育夫（福島内水試）
  • Organizer: 平成29年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] ヤマメ人工種苗のサイズによる137Cs蓄積の違い (2017)
  • Author(s): 中久保泰起（福島内水試）・森下大悟（福島水試）・和田敏裕（福島大）・佐藤利幸・川田暁・松本育夫（福島内水試）
  • Organizer: 平成29年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] 飼育環境下のウグイにおける放射性セシウムの取込および排出 (2017)
  • Author(s): 寺本 航・佐々木恵一 (福島内水試)・稲富直彦・野村浩貴・渡邉幸彦 (海生研)・和田敏裕・難波謙二 (福島大)・佐藤太津真 (福島内水試)
  • Organizer: 平成29年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] 深度・水温ロガーによるホシガレイの産卵回遊生態の解明 (2017)
  • Author(s): 野田琢嗣（統数研）・和田敏裕（福島大）・佐藤太津真・松本育夫（福島内水試）・藤田恒雄（福島水試）・堀友彌・高木淳一（京大院情報）・荒井修亮（京大フィールド研セ、CREST, JST）・三田村啓理（京大院情報、CREST, JST）
  • Organizer: 平成29年度日本水産学会東北支部大会
• [Presentation] Diel and seasonal movement and migration of juvenile spotted halibut Verasper variegatus (Family Pleuronectidae) released in a shallow brackish lagoon in Fukushima, Japan, revealed by acoustic telemetry (2017)
  • Author(s): Wada, T., Noda, T., Iwasaki, T., Sato, T., Hori, T., Arai, N., Mitamura, H.
  • Organizer: 10th International symposium on flatfish
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] リサーチマップ
  • URL: https://researchmap.jp/hoshiarei1/