2018 Fiscal Year Research-status Report
Study of specific salt bio-kinetics in Scorpaenidae fish: analysis by artificial radionuclide in environment
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17K07895
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| Research Institution | Central Research Institute of Electric Power Industry |
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Principal Investigator |
立田 穣 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 特別嘱託 (60371522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津旨 大輔 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (10371494)
小林 卓也 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (60371530)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海産魚 / セシウム / 塩類代謝 / 動的モデル / シロメバル / フサカサゴ科 / 福島 / 硬骨魚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原子力発電所事故により東日本太平洋岸の海産魚は放射性セシウムで汚染されたが、事故後の濃度低減には差があった。特にシロメバルなどでは高濃度を示したが、その機序は従来の放射生態学的知見では説明できていない。仮説として、a)シロメバルは成長が遅く、加えて加齢による代謝低下により、塩類代謝が遅い、b)放射性セシウム濃度の高い海底環境の懸濁層で餌生物を摂取するため、餌中セシウム濃度が高く、シロメバルにおける浄化速度を遅延させる、c)定着性であり、冬季の産仔接岸により事故時の高濃度海水に暴露されて初期濃度が高い、が提起されている。
平成30年度は、
1)ICP-MS分析により、シロメバルなどフサカサゴ科魚類はマコガレイより安定セシウム濃度が高い傾向があることを確認できた。ICP-AES分析で得られたカリウム濃度は他魚種との有意な差がないことから、フサカサゴ科魚類のセシウム代謝は海水との浸透圧差による特異的取り込みではなく、排出におけるセシウムの代謝特異性である可能性が高いことが示された。
2)極低レベル放射能測定で得られた餌生物中放射性セシウム濃度は理論値より高いが、プランクトン分解測定で得られたセシウムの加給態比率が大きくはないことことから、食物連鎖移行における寄与分はみかけほど高くないことが示された。従って、餌生物（含む懸濁物寄与）における可給態セシウムを基にした、食物連鎖におけるセシウム移行計算が必要である。
3)シロメバル実験魚を福島沖で追加採捕し、活魚測定によるセシウム濃度低減速度の長期測定実験を継続し、代謝速度が明らかに遅いことを確認できた。また超音波コード化タグ標識放流シロメバルの福島沿岸における2ヶ年目の定着性を確認できた。
4)シロメバル年級群における放射性セシウム濃度のシミュレーション解析により2016年までの濃度推移を再構築し、学術論文とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.塩類濃度特性の解明：平成29年度は、シロメバル中の安定セシウム濃度とCs/K比が、キツネメバル・アイナメより高いことを確認できた。カリウム濃度は他魚種との有意な差がないことから、平成30年度に、フサカサゴのセシウム代謝は浸透圧ではなくセシウムの特異的代謝排出の可能性を確認できた。フサカサゴ科他魚類や他科魚種の塩類代謝との差異の最終確認が必要である。
2.棲み場環境の放射生態学調査：平成29年度は、シロメバルの胃内容物中放射性セシウム濃度が、主要な餌である無脊椎動物中放射性セシウム濃度の理論的期待値より高いことを見出した。平成30年度は、シロメバルの胃内容物および餌である無脊椎動物中放射性セシウムについて、加給態割合が大きくはない可能性を、プランクトン分解測定で見出した。可給態成分比率を基にした餌経由による浄化遅延の寄与の多寡の評価が最終年度の課題となった。
3.シロメバルの活魚測定と標識放流追跡：平成29年度は、福島沖で捕獲したシロメバルにおける放射性セシウムレベルの低減速度が、従来のアイソトープ実験で求めた半減速度より遅いことを確認した。平成30年度に実験魚を追加採捕し、長期活魚測定実験を継続できた。平成29年度に超音波コード化タグで標識放流したシロメバルは、採捕岩礁に1ヶ年定着生息していることが示された。平成30年度はシロメバルの2ヶ年目の定着性は福島沿岸でもほぼ確認できたが、シロメバル高濃度を初期高濃度水への暴露に帰するに十分なデータを得るために、3ヶ年目も放流魚の追跡を継続して、研究を完了させる必要がある。
4.モデルによる魚類中濃度の再構築：平成29年度は、年齢査定に基づくシロメバル年級群の放射性セシウム濃度は、2011年前後で、経年的濃度推移が異なることを示すことができた。平成30年度は2016年までのシロメバル中放射性セシウム濃度推移の解析結果を公表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、以下の研究を行って、最終結論を得る。
1)シロメバルとその他硬骨魚の塩類濃度特性の調査：シロメバル・キツネメバル・アイナメおよびマコガレイ中の安定同位体分析を行う。フサカサゴ科魚類の塩類代謝特異性の解明のために、これら3魚種および比較対象としてマコガレイの放射性・安定セシウムの食物連鎖移行寄与を解析し、安定同位体比との比較により塩類濃度特性の原因を明らかにする。
2)棲み場環境の放射生態学調査：海水からの移行寄与は小さいと解析されたため、研究対象海域の海水濃度はレベルの確認にとどめ、魚種別の胃内容物中（含む懸濁物）セシウムの魚類移行について、可給態成分の寄与を基にして動的生物移行モデルによる食物連鎖移行を定量解析し、棲み場環境の寄与を明らかにする。
3)シロメバルの活魚測定と標識放流追跡：平成30年度採捕の活魚中放射性セシウム濃度測定実験を継続し、代謝排出速度の最終値を得る。標識放流個体の定着性の最終確認のために、広域受信によるデータ取得を行い、初期濃度決定要因としての生息位置影響の多寡を評価する。
4)動的生物移行モデルによる硬骨魚類3種中濃度の再現計算法の構築：1)から3)で得られたデータを基に、東日本沿岸海水中放射性セシウムとシロメバル中濃度推移のシミュレーションを精緻化し、観測データを最もよく再現できる代謝と餌濃度の組みあわせを決定して、濃度推移を再構築し、フサカサゴ科魚類中シロメバルにおける塩類濃度特性とセシウム濃度決定要因に関する科学的根拠を示す。
最終年度の消耗品費，旅費の支出は、計画通り必要で，かつ妥当な経費と判断している。
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| Causes of Carryover |
分析用ヘリウムの供給不足により、分析計画の一部を2019年度に変更した。翌年分助成金と併せて分析用消耗品購入費とする。
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