| 研究課題/領域番号 |
19K06287
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
立石 貴浩 岩手大学, 農学部, 准教授 (00359499)
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| 研究分担者 |
颯田 尚哉 大同大学, 工学部, 教授 (20196207)
築城 幹典 岩手大学, 農学部, 教授 (10292179)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 微生物バイオマス / セシウム / 森林 / 堆積腐植層 / 菌類 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2011年の福島第一原子力発電所事故で放出された放射性セシウムは、現在も森林の林床に依然として蓄積している。特に林床の落ち葉とその分解物を含む堆積腐植層に沈着した放射性セシウムは、農地や牧草地で実施されているような除染が容易ではない。そこで、放射線濃度の減衰期間中に森林の堆積腐植層の放射性セシウムが拡散しないような隔離のための方法を、微生物の仲間である菌類のセシウム吸収特性や土壌中に生息する微生物の養分保持機能（微生物バイオマス）の特性を活用し検討する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、モデル実験により土壌微生物バイオマスの代謝回転を利用した森林の堆積腐植層でのセシウムの保持の要因を分析し、さらにセシウムを吸収する傾向にある菌類を利用したマイコエクストラクションを検討することにより、森林に残存した放射性セシウムを堆積腐植層から隔離、あるいは森林内に安定的に保持させる方策を提案することを目指している。
前者では、コナラ林、アカマツ林、スギ林の堆積腐植層試料に安定セシウムを添加し、前年度までに改良した微生物バイオマスの代謝回転の分析法を応用して、堆積腐植層中の微生物バイオマスのセシウム保持について分析した。堆積腐植層の撹拌や乾燥といった物理的攪乱は、どの森林の堆積腐植層でも微生物バイオマスの代謝回転を速め、微生物バイオマスに保持されたセシウムを減少させることが明らかとなった。過去の実施年度の結果も考慮すると、森林の堆積腐植層中に放射性セシウムを長期的に隔離するためには、過度の攪乱を避けた適切な管理が必要であることが示された。
後者では、日本の森林における人工林の約40%を占めるスギ林の堆積腐植層試料を用いて、菌類を接種したおがくず資材によるセシウムのマイコエクストラクションのモデル試験を実施した。菌類３種を事前に接種し菌糸を培養したおがくず資材を、安定セシウムを添加したスギ林堆積腐植層試料に接触させ約1か月間培養したところ、スギ林堆積腐植層に含まれる安定セシウムは、1-8%の範囲でおがくず資材に移行した。おがくず資材から堆積腐植層試料中に侵入し増殖した接種菌の菌糸量は、おがくず資材へのセシウムの移行量に影響することが示された。前年度までのコナラ林およびアカマツ林の堆積腐植層試料を用いたモデル試験の結果も考慮すると、本申請で提案しているマイコエクストラクションは、森林の堆積腐植層に残存するセシウムの隔離に対して効果が期待できることが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
コロナウイルス感染症が５類に移行し、調査等も制限なく実施できるようになったが、実施内容の先送りや検討すべき内容が新たに生じたことにより、計画していた項目の実施が遅れている。また、原発事故から12年経過し、森林の堆積腐植層の放射性セシウム濃度は減衰しており、現場での応用に適した調査地の選定が進んでいない。
実験室レベルでの安定セシウムを用いたマイコエクストラクションの検討では、実施年度において、コナラ林、アカマツ林、スギ林の各堆積腐植層試料を順次用いて検討してきた。これにより、東北地方に分布する代表的な広葉樹林、針葉樹林の堆積腐植層試料でモデル実験を実施することができ、本申請で提案しているマイコエクストラクションは、堆積腐植層に残存するセシウムの隔離に対する効果が期待できることが示された。ただし、実際の森林におけるマイコエクストラクションの分析・評価は、これらの実験室レベルでのモデル実験の結果をもとに実施する予定であったため、モデル実験の遅延により、野外での試験が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
実験室レベルでの安定セシウムを用いた３種の菌類によるマイコエクストラクションの検討の結果、本申請で提案するマイコエクストラクションの方法は、堆積腐植層に残存するセシウムの隔離に対して効果が期待できることが示された。そこで、本申請の研究の最終段階として、マイコエクストラクションの実験を森林の現場で実施し、その有効性を検討する。具体的には以下の項目を実施する。
(1)試験の実施に適した森林の調査地を岩手県内または県外の森林を選定し、予備調査を行う。
(2)調査地において、３種の菌類を接種したおがくず資材を森林林床に設置し、マイコエクストラクションの効果を検証する。
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