2015 Fiscal Year Annual Research Report
赤城大沼の水圏生態系における放射性セシウムの動態解明
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26292100
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| Research Institution | Gunma Prefectural Fisheries Experiment Station |
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Principal Investigator |
久下 敏宏 群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (20450380)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
薬袋 佳孝 武蔵大学, 人文学部, 教授 (10157563)
角田 欣一 群馬大学, その他部局等, 教授 (30175468)
森 勝伸 群馬大学, その他部局等, 准教授 (70400786)
野原 精一 国立研究開発法人国立環境研究所, その他部局等, 研究員 (60180767)
岡田 往子 東京都市大学, 工学部, 准教授 (60287860)
鈴木 究真 群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (80450386)
小野関 由美 群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (40650916)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射性セシウム / 赤城大沼 / ワカサギ / プランクトン / 湖底質 / 湖水 / 化学形態別分析 / 水圏生態系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原子力発電所事故に伴う放射能汚染が長期化の様相を呈している赤城大沼において、水圏生態系に注目した放射性セシウム（Cs）の動態を解明するとともに、初動およびモニタリングに資する環境調査手法の確立を目指すことを目的として、平成27年度は以下の研究を推進した。
湖水、セストン（主に動植物プランクトン）、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度を定期的に測定し、放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握した。ワカサギの放射性Cs濃度は漸減傾向を示し、魚体サイズや年齢による差異は認められなくなった。底泥コアを採取し、放射性Csの時空間分布変化を明らかにした。湖水の放射性Cs濃度から、湖水中の放射性Cs総量を見積もったところ、2014年5月以降はほとんど減少していないことから、放射性Csが底質から溶脱している可能性が示唆された。湖水・湖底質間における放射性Cs分配係数の試料質量の依存性を検討したところ、高い再現性は得られたが、試料質量と分配係数の間には相関が得られなかった。湖心、河川流入・流出部の堆積物から210Pb法により堆積速度を算出して、放射性Cs濃度との関係を調査した。季節毎に湖心の表層、中層、底層で採水し、粒子態と溶存態に分別して放射性Csを測定したところ、昨年と同様に夏季と冬季の成層期では、水温躍層よりも下層において溶存態放射性Cs濃度が上昇していた。水生生物、湖底質および周辺土壌の放射性Csの濃度測定と化学形態別分析により、プランクトンに含まれる難溶態が湖内の浮遊懸濁物質に由来していること、魚類は可溶態を優先的に摂取していることを突き止めた。湖底質や湖水を投入した水槽で、ゼオライトによる放射性Csの除染量を算出した。さらに、大沼に隔離水界を設置しCs除染実験を行った。また、大型水槽でヤマメを用いて放射性Cs含有配合飼料の給餌試験を行った。
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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
赤城大沼における放射能汚染の推移を経時的かつ空間的に把握するための、湖水、セストン（主に動植物プランクトン）、水生植物、魚類、湖底質の放射性Cs濃度データが概ね当初の予定に沿って順調に集積できた。
各種調査や実験により、ワカサギの放射性Cs濃度が漸減している現象や、プランクトンについては前年同様の傾向を示していることを確認し、次年度につながるデータの蓄積を図った。また、底泥コアを採取し、表層泥の放射性Cs濃度を測定して垂直変化を時系列で明らかにした。赤城大沼の210Pb法による堆積速度は、他の内陸湖に比べ速いことが分かった。一方、分配係数の測定法に関しては、よい再現性が得られたが、その値を決めている要因を洗い出す必要があることが新たに判明した。底層の比較的濃度の高い溶存態放射性Csが全循環により、上層部に循環し、水生生物の濃度減少を妨げていると考えられた。さらに、水生生物、底質および周辺土壌の放射性Csの濃度と化学形態別分析により、閉鎖性水域の生態系においては、可溶態の放射性Csの移動が魚類の放射性Csの濃縮に影響することを明らかにし、本研究の目標の一つである放射性Csの動態解明に大きく貢献した。ヤマメに放射性Csを含有した配合飼料を給餌した水槽実験で、放射性Csの魚体への蓄積および魚体からの排出状況に関し、前年度のニジマス同様に個体別かつ経時的にデータを取得した。
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| Strategy for Future Research Activity |
目的達成のため、これまでの成果を踏まえた上で各種調査や実験を実施する。
各調査項目のモニタリングをさらに継続するとともに、季節毎（春季循環期、夏季成層期、秋季循環期、冬季成層期）に湖心の表層、中層、底層で採水し、粒子態と溶存態に分別して測定する。また、魚類の胃内容物や耳石分析を行い、これまでに得られたデータを整理し、水生生物等を中心とした放射性Csの動態解明を試みる。湖水・底質間の放射性Csの分配機構解明を目指して、分配係数に関し、特に前処理法（乾燥法）や試料質量等の影響について、さらに詳しい検討を行う。放射性Csの底泥からの溶出量を、冬季と夏季の成層期に実測してCs循環過程を明らかにする。魚類への蓄積と排出量の推定に重要な可溶態と難溶態に含まれる化学物質を、X線吸収微細構造（XAFS）を用い、各形態において最も影響の高い化合物を突き止め、環境調査における指標を見出す。放射性Cs含有の配合飼料給餌による放射性Csの魚体への蓄積および魚体からの排出状況をニジマスとヤマメで比較検討する。全循環の物質移動と放射性Csの動態を解明するため、湖畔の森林からの流出水の採取場を設置し、降雨時に調査を実施する。また、存在形態を解明するため、XAFS分析を土壌に適応して知見を広げる。湖水中に隔離水界を設置し、ゼオライト等の係留や栄養塩の添加による環境影響を評価する。
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| Causes of Carryover |
試料採取は概ね順調に終了したが、その後の分析等が一部残っているため。また、予定していた打合せがスケジュール調整上、また、現地調査が天候等により一部実施できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度の試料を優先的に分析するとともに未実施の打合せや調査等を補完し、今年度の研究を予定どおり推進して成果に結び付ける。
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Research Products
(11 results)
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[Presentation] Radiocesium Contaminations in Lake Onuma on Mt. Akagi after the FDNPP Accident2015
Author(s)
Tsunoda, K.; Aizawa, S.; Mori, M.; Kozaki, D.; Koike, Y.; Abe, S.; Ito, Y.; Suzuki, K.; Yuasa, Y.; Watanabe, S.; Arai, H.; Tanaka, H.; Kuge, T.; Nohara, S; Minai, Y; Okada, Y.; Nagao, S.
Organizer
The 8th Asia Pacific Symposium on Ion Analysis
Place of Presentation
Makuhari Messe, Chiba, Japan
Year and Date
2015-08-31 – 2015-09-03
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Environmental Contaminations with Radiocesium in Lake Onuma on Mt. Akagi in Gunma Prefecture Emitted by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident2015
Author(s)
Tsunoda, K.; Aizawa, S.; Mori, M.; Saito, Y.; Kozaki, D.; Koike, Y.; Abe, S.; Suzuki, K.; Kuge, T.; Izumi, S.; Tanaka, H.; Onozeki, Y.; Nohara, S; Minai, Y; Okada, Y.; Nagao, S.
Organizer
Tenth International Conference on Methods and Applications of Radioanalytical Chemistry (MARC X)
Place of Presentation
Kailua-Kona, Hawaii, USA
Year and Date
2015-04-13
Int'l Joint Research
