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2018 年度 実施状況報告書

セシウムの森林樹木への移行と森林系外への流出の抑制:植生と吸着材の併用による固定

研究課題

研究課題/領域番号 18K11694
研究機関岐阜大学

研究代表者

魏 永芬  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (00467218)

研究分担者 李 富生  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (10332686)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードセシウム / 森林土壌 / 廃棄物 / 吸着 / 植生 / 水
研究実績の概要

森林土壌-植生系における異なる吸着資材によるセシウムの植生と系外への移行抑制効果を明らかにするために,
①岐阜県伊自良湖周辺で採取した森林土壌(常緑針葉樹,落葉広葉樹,混合林,竹林)を用いて室内吸着実験を行い,異なる森林土壌におけるセシウムの吸着能力を検討した。フロイントリッヒ吸着等温線解析やSEM/EDX(走査型電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分光法)分析を援用して検討した結果,森林土壌におけるセシウムの吸着能力は土壌タイプによって大きく異なっており,土壌の陽イオン交換容量(CEC)との間に強い正の相関があることが分かった。
②異なる産業廃棄物系吸着資材としてのセシウムの吸着能力の比較評価を行った。そのため,下水汚泥焼却灰(P回収済),炭化汚泥,鋼鉄スラグ,籾殻やココナッツ殻バイオ炭をそれぞれ吸着資材とした室内吸着実験を行った。その結果,炭化汚泥,ココナッツ殻バイオ炭,下水汚泥焼却灰のいずれも森林土壌よりセシウムに対する高い吸着能力を有しており(炭化汚泥>ココナッツ殻バイオ炭>下水汚泥焼却灰>森林土壌>籾殻バイオ炭>鋼鉄スラグ),特に炭化汚泥の吸着効果が最も優れていることが分かった。
③森林土壌-植生系における産業廃棄物系吸着資材によるセシウムの植生と浸出水への移行抑制効果の比較検討を行った。そのため,上記②で選出した炭化汚泥,ココナッツ殻バイオ炭,下水汚泥焼却灰(P回収済)を異なるセシウム汚染レベル(0, 25, 50 mg kg-1)の森林土壌に異なる量(添加量0, 5%, 10%)を添加し,ネピアグラスの室内ポット栽培実験を行った。結果として,吸着資材添加なしの場合に比べて,添加ありのいずれのケースにおいても植生や浸出水へのセシウムの移行量の減少が確認された。特に,ココナッツ殻バイオ炭の抑制効果が顕著であることが判った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

予定以上速いペースで実験が進み,結果がかなり出てきており,その成果は3編の論文として掲載された。

今後の研究の推進方策

当初の計画を超えて,廃棄物系吸着資材と天然吸着剤によるセシウムの植生と浸出水への移行抑制効果の比較検討を行う。そのため,ココナッツ殻バイオ炭,下水汚泥焼却灰と天然ゼオライトをセシウム汚染レベルの異なる森林土壌に添加し,室内ポット栽培実験を行う予定。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Fixation capability of recycling materials as potential additives for cesium immobilization in contaminated forest soil.2019

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao, Yongfen Wei, Fusheng Li
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 319(1) ページ: 315-326

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10967-018-6353-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 産業廃棄物系吸着資材のセシウムの植生と土壌浸出水への移行に対する抑制効果2019

    • 著者名/発表者名
      Huijuan SHAO, 魏永芬, 李富生
    • 雑誌名

      環境科学会誌

      巻: 32(1) ページ: 1-10

    • DOI

      https://doi.org/10.11353/sesj.32.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sorption capacity of cesium on different forest and agricultural soils2018

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao, Yongfen Wei, Fusheng Li
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 317(3) ページ: 1429-1438

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10967-018-6017-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Inhibition effects of different sorbent materials on cesium transfer from contaminated forest soil to vegetation and water2019

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao, Yongfen Wei, Fusheng Li
    • 学会等名
      日本水環境学会年会
  • [学会発表] Inhibition of transfer of cesium from contaminated forest soil to vegetation by different sorbent materials2018

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao, Shiori Kondoh, Yongfen Wei, Fusheng Li
    • 学会等名
      日本水環境学会
  • [学会発表] Effects of different low-cost additives on inhibiting cesium transfer from contaminated soil to Napier grass2018

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao, Shiori Kondoh, Yongfen Wei, Fusheng Li
    • 学会等名
      Proceedings of 2nd International symposium of river basin studies -towards the interdisciplinary study of the sustainable utilization and management of river basin systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Immobilization of cesium in contaminated forest soil using various additives: evaluation based on the inhibition effect on its transfer to grass2018

    • 著者名/発表者名
      Huijuan Shao and Yongfen Wei
    • 学会等名
      Proceedings of international symposium on animal production and conservation for sustainable development 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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