Comparison of the vertical distributions of Fukushima nuclear accident radiocesium in soil before and after the first rainy season, with physicochemical and mineralogical interpretations

福島事故由来の土壌中放射性セシウムの深度分布に関する最初の雨期前後の比較; 物理化学的及び鉱物学的検討とともに

松永 武; 小嵐 淳   ; 安藤 麻里子  ; 長尾 誠也*; 佐藤 努*; 永井 晴康  

Matsunaga, Takeshi; Koarashi, Jun; Atarashi-Andoh, Mariko; Nagao, Seiya*; Sato, Tsutomu*; Nagai, Haruyasu

福島事故由来の土壌中放射性セシウムの分布に及ぼす降雨の影響を研究した。福島市の15地点で放射性セシウムの蓄積量・深度分布を、梅雨時期の降雨をはさむ、事故後約4.5か月後と事故後約3か月で比較した結果、ほとんど変動がなかった。これは、事故後の初めての梅雨時期降雨は研究地域の放射性セシウムの分布にほとんど影響しなかったことを意味している。同時に、福島事故由来の土壌中放射性セシウムの高い不動性が示唆される。その理由を土壌の粒径分布,鉱物分析,放射性セシウムの選択抽出分析を加えて論じた。水・酢酸アンモニウムで抽出される交換性の放射性セシウムの比率は最大で10%程度に限られ、上記の不動性を支持している。一方、粘土鉱物含量と不動性との間に直接の相関は認められなかった。また、土壌粒子の細かい成分が多いほど、そして土壌pHが酸性より中性であるほど交換性放射性セシウムの比率が増える特徴が見いだされた。すなわち、粘土鉱物の効果が実際の土壌で不明瞭な結果に関して、粒径やpH等の効果を受ける非特定吸着サイトへ吸着の効果により粘土鉱物への吸着現象が目立たなくなっているためという可能性がある。

The effect of intensive rainfall in the on distribution of Fukushima accident-derived Cs in soil was examined in Fukushima-city in post-rainy season and were compared with those in pre-rainy season. It is concluded that rainfall during the rainy season had a limited effect on Cs distribution in soil, indicating its overall immobility. Chemical extraction of Cs from selected soil samples indicated that Cs in soil was hardly water-soluble and extractable with 1M ammonium acetate. This supports the overall immobility of Cs in our soils. No direct relationship was obtained between the mineral composition and the Cs retention in upper soil layer. In contrast, positive correlations were found between the Cs extractability and soil properties such as pH, organic matter content, and finer-sized particle contents in the soils. These results suggest that the mineralogical effect may be masked by non-specific adsorption offered by physicochemical properties of the soils.