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2012 年度 実施状況報告書

セシウム土壌汚染を微生物ー鉱物相互作用の基礎知見に基づいて浄化する挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 24654171
研究機関新潟大学

研究代表者

赤井 純治  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30101059)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2013-03-31
キーワードセシウム / 環境汚染 / 鉱物学
研究概要

2011年3月の原発事故は大きな衝撃を与え、鉱物学の立場からCs環境汚染にかかわる問題にとりくんだ。鉱物としての粘土鉱物、有機物、さらに微生物ー鉱物相互作用の視点からバクテリアによるCs挙動を扱った。このなかで、、粘土鉱物への吸着、有機物への吸着と溶脱実験、微生物への吸収などを実験的にデータをあつめ、さらに電顕観察で検討した。この結果、わかったことは、ゼオライト、粘土鉱物各種、有機物による吸収比較では、10ppm濃度では、zeolite(1g)で98%以上の高い吸収率,clay mineral (1g)で最大55%、Leaf sample (5g)で、最大60%を示す。1%濃度でもゼオライトで94%以上の吸収を示すが、粘土鉱物では最大15%程度になる。植物のDead & green leaves で最大11%、わずかに吸収する。1:1型より、2;1型粘土鉱物、eに強く吸着した。1%Cs溶液を吸収したMontmorilloniteの層格子を高分解能電顕とEDS分析で組成分析を行い観察しえた。溶出特性は粘土鉱物については多くの溶出実験があり(e.g., Hou et al.,2003)、今回、植物による溶出実験を行った。結果は、例えばcherry tree で100-70%程度に大半が溶出、Dead & green leavesでは大差ない挙動を示す。pine,cherryを比較し吸着構造に違いが推定された。バクテリアによる顆粒状のCs-P(リン酸?)化合物をつくることがわかった。これらの結果にもとづきCsの移動モデル図で再循環、拡散・濃集が進行する様子を考察した。これらは除染への示唆にもなる。以上の結果は、Physics and Chemistry of the Earth 誌(Elsevier) に投稿、間もなく受理となる見込みである。

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

問題が、深刻であり、実際に福島にでかけ、住民の方々とも対応したこともあり、必死にとりくんだ。この1年間のとりくみとしては、最大限に進んだと考えている。全体像としてのCsの移動モデル図も描け、今後の再循環、拡散・濃集が進行する様子も洞察しえた。これらは、これらは除染への示唆にもなっており、今後に生きると考える。進展状況・達成度としては、以上の結果が、Physics and Chemistry of the Earth 誌(Elsevier) に投稿、間もなく受理となる見込みであることからも、客観的に評価できると考える。

今後の研究の推進方策

Csの移動モデル図を念頭に、一つは福島の現地にでかけ、除染への協力、そしてそのなかででてくる課題にとりくむことを考えている。 ひとつ、河川系のCsの移動、海へ流れ込むところでの、粘土の凝集過程もつきとめたいと考える。さらに、これらにもとづいて再循環、拡散・濃集の様子、鉱物のミクロのプロセスでも進展をえて、さらに次のステップの論文をめざしたい。

次年度の研究費の使用計画

基本的な試料採集及び分析関係の消耗品、電子顕微鏡関係の試料作製にかかわる物品、また福島へでかける旅費を考えている。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Mineralogical and geomicrobial examination of soil contamination by radioactive Cs due to 2011 Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident2013

    • 著者名/発表者名
      Junji Akai, Nao Nomura, Shin Matsushita, Hisaaki Kudo, Haruo Fukuhara, Shiro Matsuoka and Jinko Matsumoto
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of the Earth

      巻: xx ページ: xx-yy

    • 査読あり
  • [学会発表] 環境中Csの鉱物・有機物・微生物相互作用と拡散・濃集・再循環予測

    • 著者名/発表者名
      赤井純治*(新潟大・理) ,野村奈緒・松下 新 (新潟大・自然研), 松岡史郎(新潟大・理),工藤久昭(新潟大・理化),福原晴夫(新潟大・教育)
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 発表場所
      京都大学 理学部

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公開日: 2014-07-24  

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