Long-term prediction of environmental fate of Cs in ocean considering migration process of Cs in a lower trophic level ecosystem

低次生態系におけるCsの移行過程を考慮した海洋におけるCsの環境動態の長期予測

池之上 翼  ; 中西 貴宏   ; 川村 英之  

Ikenoue, Tsubasa; Nakanishi, Takahiro; Kawamura, Hideyuki

2011年3月に発生した福島第一原子力発電所の事故により、海洋環境中に放射性核種が放出された。放出された放射性核種のうち、Csは大量に放出され、かつ半減期が長いため、海洋環境への影響が懸念されている。Csの大部分は海水中に溶解するが、一部は生物起源粒子(植物プランクトン、動物プランクトン、デトリタス)に取り込まれ、吸着する。本研究では、低次生態系におけるCsの移行過程を考慮し、海洋におけるCsの長期動態を予測することを目的とする。海洋拡散モデルに低次生態系モデルを結合する改良を行い、海洋中Csの長期シミュレーションを実施した。この改良により、生物起源粒子と有機海底堆積物のCs濃度の長期予測が可能となった。計算結果は、生物起源粒子の沈降過程よりも、海水から有機海底堆積物への吸着過程が、有機海底堆積物中のCs濃度にはるかに大きな影響を与えることを示唆した。

The accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant in March 2011 resulted in the release of radionuclides in the marine environment. Among the radionuclides released, since large quantities of Cs were released and Cs has a long half-life, there is concern about the impacts of Cs on marine environment. Most of Cs is dissolved in seawater, but some Cs is taken in and adsorbed on biogenic particles (phytoplankton, zooplankton, and detritus). In this study, we aim to predict the long-term fate of Cs in ocean considering migration process of Cs in a lower trophic level ecosystem. We improved an oceanic dispersion model by coupling with a lower trophic level ecosystem model and conducted the long-term simulation of Cs in ocean. This improvement enabled the long-term prediction of Cs concentrations in biogenic particles and organic seabed sediment as well as in seawater. The calculation results suggested that the adsorption process from seawater to organic sediment had a much greater impact on Cs concentration in organic seabed sediment than the sedimentation process of biogenic particles.