| 研究課題/領域番号 |
17K00917
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
矢永 誠人 静岡大学, 理学部, 准教授 (10246449)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 土壌除染 / 放射性セシウム / 原発事故 / イネ / 用水 / 田水 |
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| 研究実績の概要 |
(1) 静岡市内の休耕田から土壌を採取し、Cs-137を添加することにより模擬汚染土壌を作成した。これを5群に分け、潅水前、分げつ後の中干し前に安定同位体Cs（担体）またはRb（担体）を添加した群や無添加の群とした。さらに、時期を変えて用水にCs-134を添加し、イネの栽培を行った。
その結果、Cs担体を添加したイネではCs-137の吸収が著しく増加し、Cs担体の使用が土壌除染に有望であることが確認された。他方、Rbを添加した群でも無添加群と比較して有意に多くの放射性Csを吸収したが、その吸収量はCs担体の場合よりはるかに低く、さらに、カリウムの吸収抑制が認められたことから除染剤としては不適当であることが示された。また、用水中に加えたCs-134の挙動から、土壌よりも用水から吸収される放射性Csが多いことや、あらかじめ土壌中にCs担体が添加されていると用水中の放射性Csの土壌への吸着が著しく阻害されることが判明した。
(2) 福島市内のY地区およびO地区の田（休耕田）で採取した土壌を用い、それぞれ3群に分けてイネのポット栽培を行った。各ポットの土壌を2.7kgとし、中干し後の潅水時に、第1群にはCsCl水溶液としてCs担体を0.002 mol、第2群には0.006 mol加えた。第3群は無添加群とした。
その結果、Cs担体の添加は実際の原発事故によって汚染された土壌の除染にも有効であることが確認された。その一方で、ポット内の水の元素分析の結果をあわせ考えると、高濃度のCs添加はイネによるカリウム吸収を抑制し、成長障害を引き起こす可能性が高いことも判明した。また、収穫した玄米の放射能分析によれば、休耕田で生い茂っていた種々の植物または土壌中の微生物の働きにより、土壌に強く固着していた放射性セシウムが可溶化し、イネに吸収されやすい状態になっていることも示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1) 当初計画した実験自体が予定の通りに進んでいる。
(2) 静岡市内で採取した土壌にCs-137を添加して模擬汚染土壌を作成し、その土壌から安定同位体のセシウムを用いて放射性セシウムのイネへの取り込みを大幅に上昇させるという第一の目的を達成させ、本方法の実用化への道筋をつけることができた。
(3) 原発事故によって実際に汚染された田の土壌を用いた除染実験並びに田の土壌、用水、田水（ポット水）及びイネの葉、茎、玄米などに含まれる放射能だけではなく、諸元素の分析を行うことにより、添加する安定同位体の量が多い場合には、カリウムの吸収が抑制されてイネの生長が阻害されること、ケイ素がイネに取り込まれやすい土壌では安定同位体のセシウムが添加されない場合の放射性セシウムが移行しやい一方で、安定同位体が添加された場合には安定なセシウムの吸収が多くなるためにカリウムの吸収がより抑制されてしまうこと、耕作放棄によって荒れた田の土壌では放射性セシウムが遊離してイネへの吸収量が増える可能性があることなど、多くの知見を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1) Cs-137を用いて作成した模擬汚染土壌からの安定同位体を用いたイネ栽培による除染実験では、いわゆる基準値をはるかに超える放射性セシウムがイネに取り込まれていた。この基準値を超えた原因として、Cs-137を土壌に添加してからの時間が短く、まだ土壌に強く固着していなかった可能性が考えられる。この問題を解決するため、放射性セシウムを添加してから一定時間以上が経過した土壌を用いた除染実験を行う。
(2) 田に安定同位体セシウムを添加した場合、ほとんどの安定同位体は田の土壌中に存在し続けることになる。この田に残存する安定同位体のセシウムがイネの生育に与える影響及び放射性セシウムの吸収に与える影響について検討する。
(3) イネに限らず、植物一般に考えて、必須元素であるカリウムやその他の元素とセシウムとの競合関係について、系を単純化するために、土壌を用いずに水だけの栽培を行い、水中の諸元素の濃度の分析及び植物中の諸元素の濃度の分析から総合的に検討する。
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