2020 Fiscal Year Research-status Report
実現可能な田畑土壌の除染 － セシウムをもってセシウムを制す －
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17K00917
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
矢永 誠人 静岡大学, 理学部, 准教授 (10246449)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土壌除染 / 放射性セシウム / 原発事故 / カイワレダイコン / 風評被害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、2011年3月に発生した東京電力福島第一原子力発電所事故により放出された放射性物質、特に放射性セシウム（Cs-137）を可能な限り田畑土壌から取り除き、かつ、その田畑土壌での農作が正常に行われる状態にすることである。これまでの研究から、放射性Csが強く固着した土壌に安定同位体のCsを添加すると、Csイオン同士の同位体交換により、放射性セシウムが遊離して植物に吸収されることがわかった。これを利用した除染、すなわち一種のファイトレメディエーションによる除染が可能であることが示された一方で、その効率を高めるために添加する安定セシウムの量を増やしすぎると植物の生育を阻害することもわかった。そこで、播種から収穫までの期間が短く、また、Csの土壌への吸着を考慮することなく、単純にアルカリ金属イオン濃度と生育との関係を調べるために水栽培が可能なカイワレダイコンを材料として用いて、K、RbおよびCsイオンを拮抗させて生育への影響を調べるとともに、各イオンの吸収量とマグネシウムやマンガンなどの光合成に関係する諸元素濃度との関係を調べることとした。
2019年度の実験は、カイワレダイコンが生育障害を起こすレベルのCsイオンまたはRbイオンを添加した条件でのものであったが、2020年度では、Csイオンの添加量を減らした上で、種々の濃度のCsイオンまたはRbイオンを添加した条件、または、Csイオン濃度を一定にしてKイオン濃度を変化させる実験を行った。
その結果、低濃度であってもCsイオンを添加したものは、Rbイオンまたは対照として純水を添加したものと比較すると葉・茎中のマンガン濃度が低下する傾向が見られ、CsイオンによるMn吸収阻害が疑われた。また、2019年度の実験で高濃度のRbイオン添加では認められたK吸収の抑制は、低量のRbイオン添加では見られなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、使用する実験室等はすべて放射線施設内にあるところ、新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い、放射線施設内への立入禁止措置がとられたほか、テレワークを中心とした時期もあり、実験研究の中断を余儀なくされた期間があったことから、カイワレダイコンを用いた実験では、予定していたものの実施に至らなかったものがあった。しかしながら、他方、研究遂行に必要な放射線測定器の整備が進んだこともあり、【研究実績の概要】で記した内容に加えて、アルカリ金属イオンを用いた土壌からの除染にかかる実験もおこなうことができ、それにより、Rbイオンを添加した場合でも土壌中の放射性セシウムが遊離するという新たな知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．カイワレダイコンを栽培する際に、セシウムイオンを添加すると、外見上はカイワレダイコンの生育は正常であったにもかかわらず、光合成に関係するマンガン濃度の低下が見られていた。このことが、実際の農業において影響を及ぼすのか、セシウムを用いたファイトレメディエーションによる除染は実現できるのかについて検討する。
２．2020年度の実験においてRbイオン添加による除染の可能性が見出されるとともに、Rbイオン添加の場合には、カイワレダイコン中のマンガン濃度の低下（マンガン吸収抑制）が見られなかったことから、Rbイオンを用いたファイトレメディエーションによる除染についても検討する。
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| Causes of Carryover |
2020年度において必要な実験を行い成果をまとめて本課題を終了する予定であったところ、同年度に入ってからも新型コロナウイルス感染症の拡大が続き、実験施設（放射線施設）が使用停止となったほか、テレワークを余儀なくされた期間があったため、一部の実験が未実施となった。
2021年度に使用することとした助成金については、未実施となっていた実験、および新たに得られた知見に基づく実験の費用並びに成果発表の費用に充当する予定である。
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