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福島県阿武隈山地の山地森林における放射性セシウム流出特性の経年変化

Temporal changes of radiocesium outflow in mountainous forest of the Abukuma Mountains, Fukushima

新里 忠史 ; 阿部 寛信 ; 三田地 勝昭; 石井 康雄; 佐々木 祥人 ; 渡辺 貴善 ; 北村 哲浩  ; 山口 正秋 

Niizato, Tadafumi; Abe, Hironobu; Mitachi, Katsuaki; Ishii, Yasuo; Sasaki, Yoshito; Watanabe, Takayoshi; Kitamura, Akihiro; Yamaguchi, Masaaki

福島県の阿武隈山地北部と中部の山地森林における放射性セシウム流出特性の観測結果とともに、森林土壌の放射性セシウム深度分布と放射性セシウム流出量の経年変化について報告する。放射性セシウム137の流出特性は、2013年4月$$sim$$2014年12月の約2年間において、リターフォールや林内雨に伴う林床への放射性セシウム137沈着量は10$$^{3}$$ Bq m$$^{-2}$$、土砂流亡等に伴う流出量は10$$^{2}$$ Bq m$$^{-2}$$となり、林床への放射性セシウム137沈着量が流出量を上回る結果となった。また、事故後約2年後及び3年半における放射性セシウム137の深度分布を調査した結果、尾根や谷底では地表面付近の放射性セシウム量が減少し、事故後約3年半における深度1cmまでの放射性セシウム量は、事故後約2年における約50-60%まで減少していた。異なる深度分布ケースについて放射性セシウム137の流出率を解析した結果、放射性セシウム137の深度方向への浸透する経年変化により、流出率が低下する可能性が示された。これら流出特性と深度分布の経年変化から、森林域は放射性セシウムのシンクとして振る舞う傾向にあると考えられる。

This paper presents outflow characteristics of Cs-137 in mountainous forest of the Abukuma Mountains, Fukushima, during 2013-2014. Cs-137 deposition via throughfall, stemflow, and litterfall processes was estimated to be on the order of 10$$^{3}$$ Bq m$$^{-2}$$, and the outflow of Cs-137 via surface washoff was estimated to be on the order of 10$$^{2}$$ Bq m$$^{-2}$$ from April 2013 to December 2014 in the experimental plots installed in deciduous broad-leaved and cedar forests in the Abukuma Mountains. Cs-137 inventories of forest soil down to a level of 1 cm were decreasing in ridge and valley-bottom soil during the period from December 2012 to October 2014. The inventories in mountain slope showed both decreasing and increasing tendencies because of the heterogeneous transportation of Cs-137 via surface washoff on the slope. The results of outflow rate simulations using the SACT model developed in the Japan Atomic Energy Agency indicate decreasing tendency accompanied with a deeper penetration of Cs-137 into soil profile. Thus, the forest floor in the mountainous forest seems to be a sink of radiocesium contamination rather than a source for the contamination of the other ecosystems.

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