2019 Fiscal Year Research-status Report

森林土壌中の放射性セシウムの存在形態: 事故後6年間の変動と樹木の汚染過程の解明

Research Project

Project/Area Number	18K14495
Research Institution	Forest Research and Management Organization
Principal Investigator	眞中卓也国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 任期付研究員 (00784703)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	放射性セシウム / 福島第一原子力発電所事故 / 森林土壌 / 存在形態 / 物質循環
Outline of Annual Research Achievements	2011年の原発事故により、放射性物質のセシウム137（137Cs）が福島県の森林に大量に飛散・沈着した。樹木の137Cs濃度は、137Cs沈着量が同じ場所でも大きな変動を示していることが知られている。ここで土壌中の137Csの大部分は、粘土鉱物のフレイドエッジサイトと呼ばれる層間の立体構造に取り込まれ、極めて強く固定されている（固定態）。またこれ以外にも、土壌有機物や粘土鉱物の負電荷に静電的に吸着した「交換態」の137Csなどが存在する。交換態の137Csは、量は少ないものの、比較的樹木に取り込まれやすい。ただしこれまでの福島の土壌研究は、全量での137Cs測定などから安定・多量な固定態に注目したものが多く、交換態に関する情報は限られる。そこで本研究では、福島の樹木の137Cs汚染のメカニズムの解明や将来予測を行うために、土壌中の137Csの存在形態およびその時空間変動を明らかにすることを目的とする。今年度は土壌有機物による137Csの吸着を明らかにするために、有機溶媒や酸などを利用した逐次抽出実験を実施した。実験に当たっては、昨年度と同様に、福島県内の複数の森林で事故以来毎年採取してきたリター層の試料を利用した。その結果、一部の難分解性の有機物によって137Csが強固に保持されている可能性が明らかになった。また有機物の分解によって137Csが放出されると同時に、樹冠からの新たな137Csの供給や微生物による137Csの取り込みが起きている可能性などを示すことができた。この結果は、福島県の森林域における長期の137Cs循環を理解する上で重要な知見となる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初予定していた土壌有機物に関する逐次抽出実験を予定通り完了することができた。現在この成果を国際誌に論文投稿中である。
Strategy for Future Research Activity	それぞれの有機物による137Csの吸着能を明らかにするために、安定セシウムを利用した模擬実験を行う。
Causes of Carryover	想定より物品を安く調達することができたため。残額は翌年度の物品費や分析依頼料などに使用する予定である。