森林生態系の土壌に沈着したセシウム137の分布の長期変動予測

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292099
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 三浦 覚 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任准教授 (30353866)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 志知 幸治 独立行政法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究員 (10353715) ; 小野 賢二 独立行政法人森林総合研究所, 東北支所, 主任研究員 (30353634) ; 伊藤 江利子 独立行政法人森林総合研究所, 北海道支所, 主任研究員 (20353584)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 放射線 / 環境分析 / 土壌圏現象 / 林学 / 気象学

Research Abstract

本研究は、福島第一原子力発電所の事故により森林に降下したCs-137の長期的な分布予測精度を高めるために、原発事故前の林地斜面に存在していた過去50年間の大気圏核実験による降下Cs-137の林地斜面への沈着分布特性を解明し、原発事故由来のCs-137の50年後の残存分布予測を行うことを目的としている。平成25年度は、土壌中のCs-137を迅速定量するために、原発事故前の森林土壌試料を用いてGe検出器とNaIシンチレーションカウンター（ガンマカウンター）の両装置でCs-137濃度を測定比較し、ガンマカウンター－Ge検出器の較正式を作成した。この校正式を用いて、全国の森林で採取された30cm深までの表層土壌中のCs-137濃度を分析算出したところ、0-300Bq/kgの範囲でばらついていたことから、表層土壌に残留するCs-137の濃度は立地条件に応じて大きく異なることが示唆された。採取地点における表層土壌の侵食堆積特性を明らかにするために、デジタル標高モデル（DEM）データを用いた地形解析手法を検討した。解析の解像度は実質的に入手可能な最小DEM解像度である10mメッシュとし、標高と傾斜のデータセットを整備した。集水面積、斜面長、地形水分指数などのより高次の地形特性値に関しては、解析パラメータの柔軟な修正を可能にするため、効率的なアルゴリズムを開発中である。また全国スケールへの外挿を視野に、地形区分、表層地質、気象、土地利用、植生区分など立地環境特性に関わる既往のGISデータを収集・統合した。有機物試料の酸による溶出試験から、森林の堆積リターには強い酸によっても溶脱されない強固に吸着したCs-137が存在することを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

NaIシンチレーションカウンターによる土壌中のCs-137試料の定量法と地形解析手法を確立して全国試料の分析に着手したこと、および、有機物試料の酸分解試験を開始したことにより、研究計画はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

将来のCs-137の残存分布予測を行うためには、大気核実験によるCs-137の地表への初期沈着量を精度良く予測する必要がある。そのため、初期沈着量の推定を水田や畑土壌のCs-137沈着量を利用した推定から全国の森林域の降水量分布にもとづいた推定方法に計画を修正し、平成26年度から気象学の専門家に研究分担者に加わってもらうこととした。その他は、当初計画通りに研究を遂行する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

初年度は分析補助等の非常勤職員の雇用を7月から開始し当初予定していた支出見込み額を下回ったこと、NaIシンチレーションカウンター（ガンマーカウンター）の保守契約費は契約満了時（平成26年7月）に請求されること、および、経費の節減努力を行ったため。
翌年度使用額は、平成26年度は期首から生じる分析補助等の非常勤職員の人件費、並びに、平成26年度から研究分担者に加わる気象学を専門家に多く配布し、研究全体を効率的に遂行するために使用する。