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論文

3Dレーザースキャナーによる測量から求めた治山ダムへの放射性セシウムの堆積量

渡辺 貴善; 大山 卓也; 石井 康雄; 新里 忠史; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 佐々木 祥人

KEK Proceedings 2017-6, p.122 - 126, 2017/11

土砂移動に伴う放射性セシウム流出量が最も高いと見込まれる地形の急峻な山地森林を対象として、治山ダムの土砂堆積量と土砂の放射性セシウム濃度を測定し放射性セシウムの森林からの流出量を算出した。治山ダムの堆積量の計測には3Dレーザースキャナーを用いることで、詳細な堆積物の変化を求めた。

論文

Translocation of radiocesium released by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident in Japanese chestnut and chestnut weevil larvae

佐々木 祥人; 石井 康雄; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 渡辺 貴善; 新里 忠史

Horticulture Journal, 86(2), p.139 - 144, 2017/04

2011年3月に発生した福島第一原子力発電事故により飛散した放射性セシウムの栗に対する移行を明らかにするために、果実の各部位と葉のオートラジオグラフィと放射性セシウム濃度を調べた。栗の果実は、可食部である子葉と鬼皮の間に薄皮をもつ。果実における放射性セシウム濃度は、鬼皮、薄皮、子葉ともに約1.0$$times$$10$$^{4}$$Bq・kg$$^{-1}$$で各部位においてほぼ同濃度であり、また葉もほぼ同濃度であった。さらに果実に寄生するクリシギゾウムシの幼虫の放射性セシウム濃度は、果実の可食部である子葉の約7分の一であることが示された。

論文

The Transfer of radiocesium from the bark to the stemflow of chestnut trees (${it Castanea crenata}$) contaminated by radionuclides from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

佐々木 祥人; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 渡辺 貴善; 石井 康雄; 新里 忠史

Journal of Environmental Radioactivity, 161, p.58 - 65, 2016/09

AA2015-0311.pdf:1.93MB

 被引用回数:5 パーセンタイル:55.17(Environmental Sciences)

福島の森林に生育する栗の木から樹幹流中への放射性セシウムの移行について報告する。事故当時に存在していた木の樹皮表面には、放射性セシウムは不均一かつスポット状に分布していた。事故後に生じた新枝にはほぼ均一に存在していた。放射性セシウム濃度は、幹(直径2cm)、枝(直径5mm以下)、葉の順に低くなった。また、幹(直径2cm)においては、樹皮は、木部の約10倍の放射性セシウム濃度であった。樹幹流の溶存画分(0.45$$mu$$m以下)試験期間中のCs-137濃度は平均約10Bq/Lであり、pHは5.8でほぼ一定であった。樹幹流の溶存画分の電気伝導率は放射性セシウム濃度と強い正の相関がみられたことから、樹幹流中の電解質と放射性セシウムは同じ溶出機構であることが示唆された。樹幹流中の粒子画分(0.45$$mu$$m以上)の一部に放射性セシウムが強く付着している粒子が存在することが示された。

論文

Input and output budgets of radiocesium concerning the forest floor in the mountain forest of Fukushima released from the TEPCO's Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

新里 忠史; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 佐々木 祥人; 石井 康雄; 渡辺 貴善

Journal of Environmental Radioactivity, 161, p.11 - 21, 2016/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:29.65(Environmental Sciences)

東電福島第一原子力発電所の事故から2-3年経過後の福島県阿武隈山地の森林において、事故により放出された放射性セシウムの林床を基準とした流出及び入力量を推定した。放射性セシウムの流出入の観測は、落葉樹のコナラ林と常緑樹のスギ林に設置した観測区画において、表面洗食、林内雨、樹幹流、リターフォールを対象に実施した。その結果、福島県の降雨時期において、林床を基準とした放射性セシウムの入力量は、流出量と比較して4-50倍高い結果が得られた。これらの結果は、放射性セシウムはその著しく低い流出量のために森林内に留まる傾向にあることを示す。このため、森林における放射性セシウムの循環プロセスの理解が、放射性セシウムの濃度レベルの将来予測と森林に係る生活の再生における重要なであることを示す。

口頭

地中レーダにより推定した森林土壌の分布と放射性セシウムの深度分布の関連性

渡辺 貴善; 三田地 勝昭; 阿部 寛信; 新里 忠史

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故により放出された放射性セシウムは、山林や市街地に降下した。日本原子力研究開発機構では「福島長期環境動態研究プロジェクト」(以下、F-TRACEプロジェクト)を2012年11月に開始し、現時点における放射性セシウムの分布状況とともに、森林域から流出する放射性セシウムが生活圏や河川,河口域へと移動する状況を明らかにし、それらを踏まえた放射性セシウムの空間的及び時間的な変化に係る将来予測と移動抑制対策の提案を目的とした研究を行っている。F-TRACEプロジェクトの森林調査では、川内村下川内地区と川俣町山木屋地区を調査地点に選定し、2012年12月から植生や土壌断面,空間線量率等の現地調査、採取した落ち葉と土壌に含まれる放射性セシウムの分析を進めている。本論では、放射性セシウムの移動現象に係る諸条件のうち森林内の土壌分布について、地中レーダ探査、貫入式土壌硬度計データ及び現地での土壌断面調査から推定される結果とともに、深度方向における放射性セシウム分布との関連性について報告する。

口頭

放射性物質の移動挙動評価に係る森林における長期モニタリング,2

阿部 寛信; 石井 康雄; 新里 忠史; 三田地 勝昭; 渡辺 貴善; 佐々木 祥人

no journal, , 

福島長期環境動態研究(F-TRACE Project)の一環として、福島県内の山地森林において、樹幹流や表面流とそれに伴って移動する土砂等の長期モニタリングを実施している。2013年度に実施したモニタリングの結果、樹幹流から、数から数十Bq/L程度の放射性セシウムが検出された。また、地表面を移動する水および土砂(固相)については、固相の放射性セシウム濃度は、表面流の濃度より1から2桁高い傾向にあり、固相中の泥質のフラクション(粘土$$sim$$シルトサイズ)の濃度が高いことが明らかとなった。

口頭

山地の森林域における放射性セシウムの移動現象と流出量評価; 福島県、阿武隈山地の事例

新里 忠史; 阿部 寛信; 石井 康雄; 渡辺 貴善; 三田地 勝昭

no journal, , 

福島県内に残存する事故由来の放射性物質のうち、事故から3年以上が経過した現在、空間線量率を支配しているのは放射性セシウム(Cs-134, Cs-137)である。Cs-134の半減期は2年と短いものの、Cs-137の半減期は約30年と長いことから、今後長期にわたり放射線による影響に注視する必要がある。生活圏については、現在順次除染が進められているが、現在の主な未除染域である山地の森林域は、その下流に位置する河川やダム湖等の環境に対して放射性セシウムの供給源になる可能性がある。生活圏での将来にわたる被ばく線量の評価においては、放射性セシウムの現在の環境動態や分布を明らかにするとともに、それらを踏まえた放射性セシウムの将来分布の予測が重要となる。本報告では、福島県内の阿武隈山地の山地森林において実施した調査観測に基づいた2013年夏期における放射性Cs流出率の概算結果を報告する。

口頭

3Dレーザースキャナーを用いた山地森林の土砂生産量と放射性セシウム流出量の推定

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

no journal, , 

福島県阿武隈山地からの放射性セシウム流出量の評価を目的に、同山地内の治山ダムに堆積した土砂量を3Dレーザースキャナーにより計測した。対象の治山ダムは、阿武隈山地中央部に位置する河谷にあり、流域は広葉樹とスギの針広混交林である。2013年8月29日と2014年12月3日に、3Dレーザースキャナーを用いてダム堤体の上流側の地表面を計測した。得られた高密度な点群データから地表面をモデル化し、2時期の地表面モデルの高低差を求めることにより、堆積土砂量の変化を算出した。計測の結果、15か月間での堆積土砂の増加量は0.5m$$^{3}$$であった。治山ダムの流域面積が2.1haであることから、治山ダムの流域における侵食深は約0.02mm/年となる。塚本(1998)による草地・林地の地被別年侵食量10$$^{-1}$$$$sim$$10$$^{-2}$$mm/年とほぼ同程度の結果であった。また、本調査地における深度5cmまでの土砂の放射能濃度から、15か月間に治山ダム上流の河谷から流出した放射性セシウムはCs-137: 200MBq、Cs-134: 80MBq程度と推定された。

口頭

福島長期環境動態研究,8; 森林における地表面流出物質の分析

石井 康雄; 三田地 勝昭; 阿部 寛信; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構では、調査データに基づいて山地森林からの放射性セシウムの移動を予測し、これに起因する除染済みエリアの線量率の再上昇や、生活用水源への混入等に対する技術情報や対策案等を提供することを目的として、福島長期環境動態研究(F-TRACEプロジェクト)を進めている。本研究では、2013-2014年の森林観測プロットにおける地表面流出物質の種類別の分離、放射能分析の結果について報告する。

口頭

東京電力福島第一原子力発電所事故により放出された放射性セシウムの森林土壌における深度分布の経年変化

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

no journal, , 

福島県の阿武隈山地の山地森林に分布する森林土壌を対象として、事故後約2年後及び3年半における放射性セシウム137の深度分布に係るデータを取得した結果、斜面域を除き、尾根部や谷底低地では地表面付近の放射性セシウム蓄積量が減少し、事故後約3年半における深度0-1cmまでの放射性セシウム137蓄積量は、事故後約2年における約50-60%まで減少していた。これとともに深度方向へ放射性セシウム137が浸透する傾向が認められるものの、深度0-5cmまでの蓄積量は全沈着量の84-92%であり、いまだに地表面付近に放射性セシウム137の大部分が存在していた。現地調査で得られた深度分布のデータに基づいて放射性セシウム137の流出率を算出した結果、放射性セシウム137が深度方向へ浸透するという経年変化に伴い、森林域からの放射性セシウム流出率は低下する傾向が示唆された。

口頭

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

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

no journal, , 

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。

口頭

Changes in the concentrations of radioactive cesium outflowed from the steep mountainous forest of Abukuma Mountains, released by Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident

石井 康雄; 渡辺 貴善; 大山 卓也; 佐々木 祥人; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構では、調査データに基づいて山地森林からの放射性セシウムの移動を予測し、これに起因する除染済みエリアの線量率の再上昇や、生活用水源への混入等に対する技術情報や対策案等を提供することを目的として、福島長期環境動態研究(F-TRACEプロジェクト)を進めている。本研究では、阿武隈山地における森林の流出土砂の経時変化を調べるため、平成25$$sim$$27年に採取した治山ダムに堆積した土砂の含有放射能濃度を含む分析結果について報告する。

口頭

福島山地森林における地表面流出物質と空間線量率の推移

石井 康雄; 三田地 勝昭; 阿部 寛信; 新里 忠史

no journal, , 

原子力機構では、調査データに基づいて山地森林からの放射性セシウムの移動を予測し、これに起因する除染済みエリアの線量率の再上昇や、生活用水源への混入等に対する技術情報や対策案等を提供することを目的として、福島長期環境動態研究(F-TRACEプロジェクト)を進めている。本研究では、平成25-27年の森林観測エリアにおける地表面流出物質の種類別の分離、放射能分析の結果と空間線量率の変遷について報告する。

口頭

福島県阿武隈山地の山地森林における林床状況に関連した放射性セシウム流出量

新里 忠史; 佐々木 祥人; 三田地 勝昭*

no journal, , 

福島県の阿武隈山地において林床状況の異なる観測領域を設定し、雨滴侵食により林外へ流出する$$^{137}$$Cs量を観測した。観測領域は下草が繁茂しリターの堆積した斜面上部、下草がなくリターの堆積した斜面下部の北側、下草とリターのない斜面下部の南側である。リターによる林床の被覆率は、斜面上部で約95%、斜面下部の北側で約48%、斜面下部の南側で約5%であった。流出土壌の重量と$$^{137}$$Cs濃度、及び観測領域の$$^{137}$$Cs沈着量のデータから$$^{137}$$Cs流出率を算出した結果、下草が繁茂しリターが堆積する斜面上部で0.5%、下草がなくリターの堆積した斜面下部の北側で0.9%、下草とリターのない斜面下部の南側では2.1%となった。以上の結果は、林床の被覆状況が森林域の放射性セシウム流出において重要な環境条件であり、下草が繁茂し落葉落枝等が堆積するような環境を整備することが、放射性セシウム移動抑制対策につながることを示すと考えられる。

口頭

森林除染による土砂の流出を観測するための観測装置の設置

渡辺 貴善; 石井 康雄; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 三田地 勝昭*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故に対する森林の除染作業では、林縁から20mの範囲で落葉等の除去が行われている。落葉が除去されてことにより地面が露出し、降雨での地面の侵食が変化すると考えられる。本件は、除染が行われた森林において、土砂流出を観測するための土砂受けを設置し、土砂の移動を観測した結果を報告するものである。土砂流出の観測は、長さ4m、幅2mのプロットを設定し、プロット下端に斜面から流出する土砂を捕捉するための枠を設置して行った。2016年3月$$sim$$12月に斜面から流出した土砂を回収したところ、土砂量の時間変化は雨量と良い相関が見られた。

口頭

3Dレーザースキャナーによる治山ダムの放射性セシウム堆積量の変化の推定

渡辺 貴善; 大山 卓也; 石井 康雄; 新里 忠史; 阿部 寛信; 三田地 勝昭; 佐々木 祥人

no journal, , 

森林から流出する放射性セシウム量を推定するために、土砂移動に伴う放射性セシウム流出量が最も高いと見込まれる地形の急峻な山地森林を対象として、土砂堆積量と土砂の放射性セシウム濃度を測定し放射性セシウム流出量を算出するとともに、日雨量との関係について考察した。治山ダムの土砂堆積量の計測には3Dレーザースキャナーを使用し、解析から詳細な地形モデルが作成された。計算の結果、2013年8月から2015年12月までに1.8m$$^{3}$$の堆積量の増加が見られ、治山ダム上流の流域から治山ダムへ移動した放射性セシウムは720MBqと推定された。土砂堆積量の増加分の75%は2015年9月から12月に集中していた。これより、平成27年9月関東・東北豪雨による大雨で流域からの土砂の移動が促進されてたことが示唆された。

口頭

福島県阿武隈山地の林野火災に係る放射性セシウム環境動態への影響

新里 忠史; 佐々木 祥人; 渡辺 貴善; 三田地 勝昭*; 伊藤 聡美; 倉元 隆之*; 新井 宏受*; 野村 直希*; 林 誠二*; 玉置 雅紀*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所事故に由来する放射性物質のうち、$$^{137}$$Csは半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。福島県の約7割を占める森林域では、これまでの長期観測により$$^{137}$$Csは森林内に留まる傾向が明らかになりつつあるものの、住民帰還が進む中では、様々な状況の森林における$$^{137}$$Cs環境動態の把握が重要と考えられる。本論では、2017年春に発生した福島県浪江町での林野火災に係る$$^{137}$$Cs環境動態について、延焼地と非延焼地における$$^{137}$$Csの分布状況及び森林斜面からの流出状況に関する調査結果を報告する。

口頭

スギ樹体内における放射性セシウム(Cs)の移行

佐々木 祥人; 新里 忠史; 三田地 勝昭*

no journal, , 

杉の樹体内の液体(樹液)を採取し、その中に含まれる溶存態放射性セシウムの濃度を明らかにした。また、各部位における樹液中の溶存態放射性セシウム量は、その部位の放射性セシウム総量に対して、約3-5割程度であることが示された。

口頭

福島県阿武隈山地の森林域における放射性セシウム環境動態に関する長期モニタリング

新里 忠史; 渡辺 貴善; 三田地 勝昭*; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 阿部 寛信

no journal, , 

東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所事故(以下、1F事故)に由来する放射性物質のうち、$$^{137}$$Cs(以下、Cs)は半減期が約30年と長く、今後長期にわたり分布状況をモニタリングし、その影響を注視していく必要がある。本論では、福島県阿武隈山地の森林域でこれまでに実施してきた林内の移動観測及び林外への流出観測の結果を整理し、今後の課題を考察する。観測地は阿武隈山地の森林計6地点である。林内のCs移動と林外への流出を同時観測する地点として、生活圏に隣接するコナラ林とスギ林の未除染地を各1地点選定した。林外への流出観測地として、山岳地、コナラ林の除染地、林野火災跡地と非延焼地のスギ林に各1地点を設定した。2013年以降の5年間にわたる観測結果から、いずれの森林環境においてもCs移動と流出率は最大数%であり、1F事故からの経過年数とともに低下する傾向にあることから、Csは今後とも林内に留まる傾向にあると考えられる。また、スギ林内におけるCs存在量の約9割が地下部のリター層と土壌層に存在し、地下部では1F事故からの経過とともに、リター層から土壌表層にCs存在量の重心が移動していた。ただし、林床のCs存在量の約70-80%が土壌表層0-6cmに分布していた。以上の結果は、森林内のCs分布が、栄養分の吸収を担う樹木細根の分布と類似していることを示しており、林内での移動や林外への流出が限定的であることを踏まえると、今後は林床から林産物へのCs移行プロセス解明とフラックス算出が中心課題と考えられる。

口頭

SfM/MVSを用いた簡易的な河床形状復元および水深評価に関する検討

大澤 幸太*; 新里 忠史; 三田地 勝昭*; 川村 淳*; 大川 真弘*

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故により山地森林内に沈着した放射性セシウムの林外への移動は、森林斜面から渓流等の小河川に流入する懸濁物による運搬過程が主要であると考えられている。そのため、自然環境中の放射性セシウムの移動や分布の変化を評価するうえで、山地森林内における小河川の河床形状や土砂の堆積量の変化を詳細に把握することは重要な課題である。本研究では、撮影画像から立体構造を復元するSfM(Structure from Motion)およびMSV(Multi View Stereo)技術(以降SfM/MSV)について、これまで前例のない小流域河川の水面下における河床形状の復元に適用した。その結果、薄暮時に青色フィルタと投光器を用いて撮影した画像の解析では、堆積した落ち葉や枝などが復元されており、細かな河床形状や変化を把握することが可能であった。一方で、日中に通常撮影した画像と同じく、水深が増加するに伴い水深の復元性は一様に悪くなり、水深20-25cmでは実測値の73%、水深10-15cmでは実測値の93%の復元性となった。これは水面における光の屈折などの影響と考えられ、補正方法や撮影方法が今後の検討課題である。

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