2018 Fiscal Year Annual Research Report

Study of the Biological Effect of Soil Sterilization on The Radioactive Cesium Transfer to Plants

Research Project

Project/Area Number	16K00600
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	木野内忠稔京都大学, 複合原子力科学研究所, 講師 (90301457)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林優京都大学, 農学研究科, 准教授 (60281101)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	放射性セシウム / ファイトレメディエーション / 土壌汚染 / 藻類 / 除染
Outline of Annual Research Achievements	福島第一原発事故に由来する放射性セシウム（Cs）による農地土壌の除染対策として、生物を用いた除染、即ちバイオレメディエーション（BRM）は、農地特有の生産能力を可能な限りそのままの状態で残せる低コストの原位置浄化法として期待されている。しかしながら、水耕栽培では培養液中のCsを20%程度吸収するヒマワリでさえ、実際にCs汚染した土壌で栽培すると、その吸収率は0.04%程度で、実用性が見出せなかった。我々はBRMにおける水耕栽培と土耕栽培の効率の違いの原因として土壌微生物に着目し、その関与を汚染土壌に滅菌処理を施すことによって検討することにした。具体的には、滅菌処理をした土壌をポットに入れてハツカダイコンを栽培したところ、そのCs吸収率が最大1%まで上昇した。BRM効果の上昇には、結合態として土壌微生物に収着されていたCsが滅菌処理によって可給態となったことが考えられたため、まず微生物におけるCsの収着様式について調べることにした。安定同位体Cs塩化物を含む培養液を調製して、様々な微生物を培養したところ、微細藻類がCsを良く収着することが明らかになった。明条件（18時間）での培養下では、特にChlorella vulgaris、Chloroidium saccharophilumのCs収着率が高かった。明条件でのCs収着が顕著であったことから波長依存性について調べたところ、400-500 nmの波長域でCsを良く収着することが明らかになった。両種とも一般的な湖沼に生息する微細藻類であることから、水圏における放射性Cs汚染において、特定の波長を照射することによって効率良く原位置浄化する可能性が示された。現在、各波長域における藻類のCs収着過程を画像化したデータベースの構築を進めている。