Processes affecting long-term changes in Cs concentration in surface sediments off Fukushima

福島周辺海域における表層堆積物中のCs濃度の長期変化をもたらす過程

乙坂 重嘉  

Otosaka, Shigeyoshi

福島県,宮城県、及び茨城県の沖合71観測点で得られた表層(深度0-10cm層)堆積物中の放射性セシウムの濃度の時間変化の傾向をまとめるとともに、その変化に及ぼす堆積物の鉛直混合の影響について詳しく議論する。沿岸域(水深100m以浅の海域)における表層堆積物中のCs濃度は、観測点によってその速度は異なるものの、2011年から2015年までに、平均して一年あたり27%の割合で減少した。このようなCs濃度の目立った時間変化は、沖合海域では見られなかった。沿岸域における表層堆積物中のCs濃度減少には、堆積物の鉛直混合に伴う希釈が最も大きく寄与しており、堆積物鉛直混合モデルによる解析の結果、上記の減少率の半分以上がこの過程で説明することができた。Csを吸着した堆積物の水平移動や、堆積物からのCsの溶脱も、表層堆積物中のCs濃度減少に寄与しているが、堆積物の鉛直混合に比べて効果は低いと推測された。

Based on monitoring data from 71 stations off the coast of Fukushima, Miyagi and Ibaraki Prefectures, changing tendencies of Cs concentration in surface (0-10 cm) sediment are analyzed, and primary processes affecting the temporal changes are determined. In the coastal region (water depth 100m), between 2011 and 2015, concentrations of Cs in the surface sediment decreased at the rate of 27% per year in average. Such a remarkable temporal change in the Cs concentration of sedimentary radiocesium was not observed in the offshore regions. By applying observed data of vertical distribution of sedimentary Cs into a pulse input sediment mixing model, it was estimated that more than a half of the decreasing effect was explained by vertical mixing of Cs-bound surface sediment with less-contaminated sediment in the deeper layers.