2019 Fiscal Year Research-status Report
同位体比解析による土壌放射性セシウムのエイジングの実態解明
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18K18211
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
若林 正吉 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 研究員 (80707654)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土壌放射性セシウム / エイジング / 同位体比 / 交換性画分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土壌に沈着した放射性セシウムは、時間の経過とともに雲母鉱物の層間へと固定されて溶出しにくくなる。エイジングと呼ばれるこの現象の経過を解明できれば、農産物の汚染リスクの経年変化傾向を推定することができる。以前の研究では、エイジングの指標として、交換性画分の放射性セシウム量が経時的に解析されてきたが、この指標値には、土壌環境が変化した際に、エイジングとは無関係に変動するという問題がある。本研究では、この問題に対処した新たな指標として、交換性画分における、放射性セシウム(137Cs)と自然由来の安定セシウム(133Cs)との同位体比（137Cs/133Cs比）を経時的に解析し、東京電力福島原子力発電所事故により農地に沈着した放射性セシウムのエイジングの経過を明らかにする。
2019年度は、原発事故以降複数年にわたり同一圃場において採取された土壌試料群を収集・分析し、過去のエイジングの経過を解析した。また、土地利用の影響を解析するために、隣接する水田・畑の圃場セットで土壌試料を採取した。将来のエイジングの経過を予測するために乾湿反復培養を進めた。
昨年度に土壌試料を収集した福島県内9圃場において、2013～2017年にかけての交換性画分の変化を解析し、以下の結果を得た。交換性137Cs割合の加重平均値は、2013年以降、経年低下率16%の割合で低下していた。しかし、137Cs/133Cs同位体比の低下を伴う正味のエイジングによる低下は、全体の1/4（経年低下率4%）であり、そのほかは、交換性133Csと連動した一時的な固定現象に起因するものと考えられた。交換性カリに経年増加傾向が認められ、移行抑制対策としてのカリ追加施肥によるものと考えられたが、この交換性カリの増加と137Cs、133Csの交換性割合の低下が連動しており、カリ追加施肥が一時的なCsの固定化の要因であると考えられた。
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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、過去、現在および将来のエイジングの進行を解明することを目指し、以下のような解析を行っている。
１）【過去】アーカイブ土壌試料群の時系列解析
２）【現在】圃場モニタリング
３）【将来】乾湿繰り返しによりエイジングを加速化させた室内培養試験
2019年度までに、１）に関して、収集した31圃場分の時系列土壌試料について、交換性画分の分析を進め、8割方が完了している。このうち、昨年度に分析が完了した9地点分の圃場について、データの解析を行い、福島県内圃場での交換性137Cs割合や137Cs/133Cs同位体比の低下速度を評価するとともに、交換性137Csの変動の大部分が正味のエイジングではなく、交換性カリの増加と関連した一時的なCs固定であることを明らかにした。また、昨年度に結果をとりまとめたつくば市の黒ボク土水田での動向についてJournal of Environmental Radioactivityに論文が掲載された。２）については、昨年度に選定した10地点のモニタリング圃場について定期的な土壌採取を実施し、土壌分析を進めている。３）については、モニタリング圃場のうち5地点の土壌を用いて、乾湿反復培養を進めており、乾湿反復64回（15ヵ月間）までの試料が調整済みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、アーカイブ土壌試料群の分析を進め、過去のエイジングの傾向を解析しデータをとりまとめる。また、これまでの結果より、土壌中のカリウムの動態が、交換性放射性セシウムの変化に影響することが考えられたため、分析項目に非交換性カリを加える。圃場モニタリングで採取した土壌の分析を進め、水田と畑における交換性画分の137Cs/133Cs同位体比および動態の違いを解析する。室内培養試験については、乾湿反復128回（30ヵ月）まで培養を継続し、交換性画分の動向を解析する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額349,610円は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、次年度の研究費と合わせて、研究計画遂行のために使用する。
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