土壌有機物の分解・無機化がセシウム137可給性に与える影響評価

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25870049
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 新井 宏受 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20642078)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 放射性セシウム / 土壌有機物 / 分解・無機化

Research Abstract

本研究では、植物に対する潜在的な放射性セシウムの 供給経路となりうる土壌有機物の分解・無機化と放射性セシウムの可給性の関係を明らかにすることを目的とする。土壌有機物の分解・無機化により、それまで土壌有機物に吸着されていたセシウム137 が放出されることで、放射性セシウムの可給性が上昇することが予想され、とりわけ、易分解性有機物の動態が重要であると考えられる。そこで、本研究では1)逐次抽出法、2)粒子径分画、3)実験室培養を併用することで、土壌有機物の分解特性を考慮に入れた、植物‐土壌間の放射性セシウム 動態をより詳細に明らかにすることを目的とした。
本年度は、福島県飯舘村において土壌中の放射性セシウム濃度の高い畑及び水田（各3地点）から、0-5 cm層、5-10 cm層をそれぞれ採取した。実験室に持ち帰った各土壌試料を篩分け（2ミリ網目）した後、含水率・pH・強熱減量等の基礎的データの測定を行った。
さらに、土壌有機物の分解・無機化に伴う放射性セシウムの可給性の変化を明らかにするため、土壌の培養実験を開始した。各培養期間（0日、30日、60日）終了後の土壌を逐次抽出に供した。土壌はそれぞれ(1)水溶性画分、(2)酢酸アンモニウム抽出画分、(3)過酸化水素水処理画分に分画し、順次ゲルマニウム半導体検出器を用いた放射能測定を行っている。また、酢酸アンモニウム処理後の土壌試料の土壌粒子径による分画（砂、シルト、粘土）も進行している。これらの実験から得られたデータから、土壌有機物の分解・無機化による土壌中の放射性セシウムの可給性の潜在的な変化量を推定することが可能となる。また、次年度以降の植物栽培試験の結果とあわせることで、植物‐土壌間での放射性セシウムの動態を制御する要因及びメカニズムを明らかにすることが期待される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定通り、野外で採取した土壌試料の培養を開始し、順次分画及び放射能測定が進められている。

Strategy for Future Research Activity

引き続き引き続き、本年度開始した土壌の培養試験を継続して行い、土壌有機物の分解・無機化のさらなる進行による放射性セシウム可給性の変化を明らかにする。さらに、本年度の培養試験と同一の条件下で、植物栽培試験を行う。これらの結果を基にして、植物が介在した場合での土壌有機物の分解・無機化が土壌中の放射性セシウムの可給性の変化を明らかにする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

試料採取に要する旅費及び消耗品の購入に関する支出を抑えることが出来たため。
予算の関係上、購入予定から削除していた小型超低温槽を購入する。翌年度予算で予定している凍結乾燥機と組み合わせて、試料の迅速かつ適切な乾燥を行う。

Research Products

• [Journal Article] Remediation of plants contaminated with cesium by aqueous cleaning (2014)
  • Author(s): N. Osada,., K. Ishii, S. Matsuyama, H. Sugai, K. Kusano, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, S. Koshio, K. Watanabe, S. Itoh, Y. Suzuki, A. Terakawa, Y. Kikuchi, F. Fujishiro, A. Ishizaki, H. Arai
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 318 Pages: 102-104
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.050.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Concentration of Cs in plants and water resulting from radioactive pollution (2014)
  • Author(s): A. Ishizaki, K. Ishii, S. Matsuyama, F. Fujishiro, H. Arai, N. Osada, H. Sugai, S. Koshio, S. Yamauchi, K. Kusano, Y. Nozawa, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, K. Watanabe, S. Itoh, K. Kasahara, S. Toyama, Y. Suzuki
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 318 Pages: 105-108
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reducing logistical barriers to radioactive soil remediation after the Fukushima No. 1 nuclear power plant accident (2014)
  • Author(s): K. Ishii, A. Terakawa, S. Matsuyama, Y. Kikuchi, F. Fujishiro, A. Ishizaki, N. Osada, H. Arai, H. Sugai, H. Takahashi, K. Nagakubo, T. Sakurada, H. Yamazaki, S. Kim
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 318 Pages: 70-75
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PIXE analyses of cesium in rice grains (2014)
  • Author(s): Hiroyuki Sugai, Keizo Ishii, Shigeo Matsuyama, Atsuki Terakawa, Yohei Kikuchi, Hiroaki Takahashi, Azusa Ishizaki, Fumito Fujishiro, Hirotsugu Arai, Naoyuki Osada, Masahiro Karahashi, Yuichiro Nozawa, Shosei Yamauchi, Kosuke Kikuchi, Shigeki Koshio, Koji Watanabe
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 318 Pages: 191-193
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.060
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Micro-PIXE evaluation of radioactive cesium transfer in contaminated soil samples (2014)
  • Author(s): F. Fujishiro, K. Ishii, S. Matsuyama, H. Arai, A. Ishizaki, N. Osada, H. Sugai, K. Kusano, Y. Nozawa, S. Yamauchi, M. Karahashi, S. Oshikawa, K. Kikuchi, S. Koshio, K. Watanabe, Y. Suzuki
  • Journal Title: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms Volume: 318 Pages: 99-101
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.06.060
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 竹林生態系における放射性セシウムの分布状況 (2014)
  • Author(s): 新井宏受，石井慶造，長久保和義，高橋宏明，石﨑梓，長田直之，菅井裕之
  • Organizer: 日本原子力学会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学、青森
  • Year and Date: 20140903-20140905
• [Presentation] セシウムが付着した植物の水洗浄による除染 (2014)
  • Author(s): 長田直之、松山成男、新井宏受、高橋宏明、石崎梓、櫻田喬雄、菅井裕之、石井慶造
  • Organizer: 日本原子力学会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学、青森
  • Year and Date: 20140903-20140905
• [Presentation] 福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質汚染土壌の減容化手法；（1）汚染土壌から分離した放射性セシウム吸着粘土の特性評価 (2014)
  • Author(s): 高橋宏明，石﨑梓，長田直之，新井宏受，菅井裕之，松山成男，石井慶造
  • Organizer: 日本原子力学会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学、青森
  • Year and Date: 20140903-20140905
• [Presentation] 宮城県丸森町における野菜の放射能濃度 (2014)
  • Author(s): 長久保和義，石井慶造，寺川貴樹，松山成男，石﨑梓，長田直之，新井宏受，高橋宏明，桜田喬雄
  • Organizer: 日本原子力学会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学、青森
  • Year and Date: 20140903-20140905