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空間的不均一性を考慮した森林土壌における放射性セシウムの可給性評価

研究課題

研究課題/領域番号 20K19951
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関筑波大学

研究代表者

高橋 純子  筑波大学, 生命環境系, 助教 (30714844)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード選択流 / 人工降雨実験 / 染料トレーサー / 放射性セシウム / 深度分布 / 下方移行 / 森林除染 / 交換態放射性セシウム / 福島第一原子力発電所事故 / 根域土壌 / 経根吸収 / 転流 / 森林植物根 / 染料 / Cs-137 / 森林土壌 / 環境放射能
研究開始時の研究の概要

福島県の林業復興上、樹木によるCs-137の吸収量を長期的に評価することが求められているが、土壌中のCs-137の化学形態と植物の吸収量の関係については未だ明確な関係が明らかにされていない。本研究では、その理由を土壌の空間的不均一性に由来するものと考え、染料トレーサーを用いて根域土壌と非根域土壌の可給態Cs-137の分析を行う。さらに、Cs-133濃度や植物根の分析と合わせて、長期的なCs-137吸収量の評価を試みる。

研究成果の概要

福島第一原子力発電所事故により森林に沈着したCs-137は、空間的不均一性が非常に高いことが知られている。本研究では、その要因として土壌中の選択流に着目し、染料トレーサーを用いた人工降雨実験と土壌の理化学性分析等を実施した。
人工降雨実験の結果、染色部では非染色部と比較して有意にCs-137濃度の分散が大きく、濃度も高い傾向にあった。とくに10-15 cm深では、Cs-137濃度と飽和透水係数・孔隙率との間に正の相関が、仮比重との間に負の相関が認められた。交換態Cs-137濃度についても同様であり、当初の仮説通り、選択流によってCs-137の空間的不均一性と可給性が高くなることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

福島第一原子力発電所事故の被災地における林業復興を進める上で、森林のCs-137動態の将来予測が求められている。しかしながら、森林土壌内のCs-137の分布は空間的不均一性が非常に高く、樹木による吸収量や土壌中の下方移行モデルの予測精度を低下させているという問題があった。本研究では、この空間的不均一性を生み出す要因として選択流の影響を明らかにしたものであり、種々のモデル精度向上に資することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Changes in air dose rates due to soil moisture content in the Fukushima prefecture forests2023

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Miyu、Onda Yuichi、Takahashi Junko、Kato Hiroaki、Iida Hikaru、Takada Momo
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 334 ページ: 122147-122147

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2023.122147

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of contribution rate of the infiltrated water collected using zero-tension lysimeter to the downward migration of 137Cs derived from the FDNPP accident in a cedar forest soil2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Junko、Hihara Daichi、Sasaki Takuya、Onda Yuichi
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 816 ページ: 151983-151983

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.151983

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土壌中の放射性Csの深度分布モニタリング:次の10年へ向けて2021

    • 著者名/発表者名
      高橋純子
    • 雑誌名

      Isotope News

      巻: 2 ページ: 7-10

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] スギ林土壌における137Csのばらつきと化学形態に対する選択流の影響2023

    • 著者名/発表者名
      三嶋 駿介; 高橋 純子; 恩田 裕一
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ林土壌中137Cs深度分布の経年変化と降雨浸透水による下方移行2023

    • 著者名/発表者名
      高橋 純子; 日原 大智; 佐々木 拓哉; 恩田 裕一
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 福島における放射性物質分布調査 (8)南相馬市スギ林土壌におけるCs-137の化学形態に対する選択流の影響2023

    • 著者名/発表者名
      三嶋 駿介; 高橋 純子; 恩田 裕一
    • 学会等名
      日本原子力学会2023年秋の大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 福島県のスギ林における土壌中のCs-137濃度と透水性の関係2023

    • 著者名/発表者名
      三嶋 駿介; 高橋 純子; 恩田 裕一
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 福島県川俣町の森林における樹木根中放射性セシウムの経年変化2023

    • 著者名/発表者名
      高橋純子、佐々木拓哉、井口 啓、恩田裕一
    • 学会等名
      第134回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島県におけるスギ林細根中の Cs 137 深度分布に対する転流量の影響2023

    • 著者名/発表者名
      井口 啓、高橋純子、佐々木拓哉、恩田裕一
    • 学会等名
      第134回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島における放射性物質分布調査 (4) 森林土壌中Cs-137深度分布の経年変化と 下方移行メカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 純子、日原大智、佐々木拓哉、井口 啓、恩田 裕一
    • 学会等名
      日本原子力学会 2022年秋の大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島における放射性物質の分布調査 (3)福島県浪江町のスギ林における土壌及び樹木根のCs-137深度分布2022

    • 著者名/発表者名
      井口 啓,高橋 純子,恩田 裕一, 加藤弘亮
    • 学会等名
      日本原子力学会 2022年秋の大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 森林土壌における降雨浸透水中の Cs 137 濃度と化学性の関係2022

    • 著者名/発表者名
      高橋純子 ・日原大智・佐々木拓哉・井口 啓・恩田裕一
    • 学会等名
      2022 年第133 回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島県の森林土壌におけるCs-137の空間不均一性および化学形態に対す る選択流の影響2021

    • 著者名/発表者名
      高橋純子・小野哲也・佐々木拓哉・恩田裕一
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 福島における放射性物質分布調査 (10)染料トレーサーを用いた森林土壌中Cs-137の空間不均一性評価2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 純子・佐々木 拓哉・井口 啓・恩田 裕一
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年秋の大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 森林土壌における放射性セシウム深度分布の空間不均一性に対する 選択流の影響2021

    • 著者名/発表者名
      小野哲也・高橋純子・佐々木拓哉・恩田裕一
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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