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Exchange of radiocesium between sediment and pore water in the coastal seabed off Fukushima

福島沿岸の海底における放射性セシウムの堆積物-間隙水間での交換

乙坂 重嘉 ; 福田 美保*; 青野 辰雄*

Otosaka, Shigeyoshi; Fukuda, Miho*; Aono, Tatsuo*

福島第一原子力発電所から1$$sim$$105km離れた海域において採取した海底直上水(海底から高さ30cm程度までの海水)と堆積物間隙水中の$$^{137}$$Cs濃度の分布から、海底付近における放射性セシウムの挙動について考察する。2015年から2017年に得られた間隙水中の$$^{137}$$Cs濃度は33$$sim$$1186mBq/Lで、海底直上中の濃度に比べて10から40倍高かった。海底直上水中の$$^{137}$$Cs濃度は、限外ろ過(1kDa)処理をしてもその値に変化がなかった。これらの結果から、海底堆積物中の放射性セシウムが、間隙水に溶存し、底層付近に拡散していることが裏付けられた。表層堆積物中の間隙水に含まれる$$^{137}$$Csの存在量は、堆積物固相中の$$^{137}$$Cs存在量の0.1$$sim$$0.6%に相当した。間隙水と堆積物の間の見かけの分配係数は[0.9$$sim$$4.2]$$times$$10$$^{2}$$L/kgで、試料の採取年による違いはみられなかった。これらのことから、観測を実施した期間においては、間隙水と堆積物の間で$$^{137}$$Csが概ね平衡状態にあると推察された。

Behavior of dissolved radiocesium near the seafloor is discussed from the distributions of $$^{137}$$Cs in seawater, seabed sediment and pore water collected from the area around Fukushima. The $$^{137}$$Cs concentrations in the pore water, collected from 2015 to 2017, ranged between 33 and 1186 mBq/L, and were 10$$sim$$40 times higher than those in seawater on the sediment surface. The $$^{137}$$Cs concentration in the overlying water did not show clear differences regardless of the pore size of the filter used for filtration. From these results, it was confirmed that radiocesium in the seabed sediment was dissolved in pore water and diffused to the benthic layer. The apparent distribution coefficient between pore water and sediment was [0.9$$sim$$4.2]$$times$$10$$^{2}$$ L/kg, with no difference depending on the year of sampling. These results indicated that an equilibrium of $$^{137}$$Cs between pore water and sediment has established during the observation period.

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