流域レベルの放射性セシウム動態予測モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 26511001
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 復興農学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 波多野 隆介 北海道大学, 農学研究院, 教授 (40156344)
• 研究分担者: 江口 定夫 国立研究開発法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (30354020) ; 山口 紀子 国立研究開発法人農業環境技術研究所, 土壌環境研究領域, 主任研究員 (80345090)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 放射性セシウム / SWATモデル / 放射性セシウム捕捉ポテンシャル / 移行係数 / 流域 / 除染 / 流量 / 水田 / SWAT / 固液分配係数 / 放射性セシウム補足ポテンシャル

研究成果の概要

2011年3月11日に起こった福島第一原発事故後の放射性セシウム(Cs)の再分配を予測するため、土壌から植物への放射性Cs移行が土壌の中カリウム（K）濃度、土壌の放射性Cs捕捉ポテンシャル（RIP）の関数として表したCsモデルを、USDAが開発したSWATモデルに組み込み、SWAT-Cｓを開発した。
Csモデルは水稲玄米の放射性Csの移行係数を良く再現することを確認した。SWAT-Csは、流量を良く再現したが、2015年の除染後は土壌の剥ぎ取りのためにパラメータを変える必要があった。一方、濁度、K、Csの突発的な極大ピークを予測できず、河岸崩壊のような特異なプロセスが含まれていると思われた。

研究成果

• [国際共同研究] North West A & F University/North China University(中国)
• [雑誌論文] Comparison of Langmuir and Freundlich adsorption equations within the SWAT-K model for assessing potassium environmental losses at basin scale. (2017)
  • 著者名/発表者名: 1.Wang CY, Boithiasc L, Ningd Z, Hana Y, Sauvagee S, Sánchez-Péreze JM, Kuramochi K, Hatano R
  • 雑誌名: Agricultural Water Management 巻: 180 ページ: 205-211
  • DOI: 10.1016/j.agwat.2016.08.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 農業環境中における放射性セシウムの挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江口定夫
  • 雑誌名: 土壌の物理性 巻: 135 ページ: 9-23
  • NAID: 130008063455
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Assessing potassium environmental losses from a dairy farming watershed with the modified SWAT model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wang, CY, Jiang, R, Boithias, L. Sauvage, S, Sanchez-Perez, JM, Mao, XM, Han, YP, Hayakawa, A, Kuramochi, K, Hatano, R
  • 雑誌名: Agricultural Water Management 巻: 175 ページ: 91-104
  • DOI: 10.1016/j.agwat.2016.02.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 農業環境中における放射性セシウムの挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江口定夫
  • 学会等名: 土壌物理学会シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-10-29
• [学会発表] SWATモデルを用いたカーブナンバー法とグリーンアンプト法による小規模流域の土砂流出量の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀井大輝・小倉加世子・Wang Chunying・江口定夫・神山和則・山口紀子・倉持寛太・波多野隆介
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀県・佐賀市）
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] 水田における放射性セシウムの動態とモデル化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江口定夫
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会シンポジウム
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀県・佐賀市）
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] 農耕地土壌における放射性Csの動態にかかわる有機物の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口紀子
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会シンポジウム
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀県・佐賀市）
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] Characterization of radiocesium-bearing microparticles deposited and resuspended in Fukushima (2016)
  • 著者名/発表者名: Noriko Yamaguchi, Toshihiro Kogure
  • 学会等名: Goldschmidt conference
  • 発表場所: パシフィック横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-06-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 福島県の不作付け農業流域における放射性セシウム動態予測のためのSWATモデルの適用－小流域への適用に関する問題点－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 小倉加世子・Wang Chunying・江口定夫・神山和則・山口紀子・倉持寛太・波多野隆介
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 福島県内の不作付け農地及び農業流域からの放射性セシウムの流出実態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 江口定夫, 吉川省子, 板橋直, 井倉将人, 神山和則, 平舘俊太郎, 楠本良延, 德岡良則, 木方展治, 藤原英司, 山口紀子, 大越聡, 倉持寛大, 波多野隆介
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 放射性セシウム捕捉ポテンシャル（RIP）のセシウム濃度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口紀子, 中尾淳, 武田晃, 塚田祥文, 江口定夫, 平舘俊太郎
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Application of SWAT model to predict the material dynamics in an agricultural watershed (2015)
  • 著者名/発表者名: Kayoko Ogura、 Wang Chunying、 Sadao Eguchi、 Kazunori Kohyama、 Noriko Yamaguchi、 Kanta Kuramochi、 Ryusuke Hatano
  • 学会等名: 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, ICOBTE
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Short to long-term prediction of radiocesium transfer factors for paddy rice (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Eguchi, N. Yamaguchi, K. Kohyama, I. Taniyama
  • 学会等名: 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, ICOBTE
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Radiocesium behavior in Japanese soils (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Yamaguchi, H. Tsukada, K. Kohyama, Y. Takata, I. Taniyama
  • 学会等名: 13th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, ICOBTE
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会・シンポジウム開催] International Workshop on “Simulation model for radiocesium dynamics in watershed scale” (2015)
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-08-24