福島における放射性セシウムの環境動態研究の現状(平成30年度版)

長尾 郁弥; 新里 忠史; 佐々木 祥人; 伊藤 聡美; 渡辺 貴善; 土肥 輝美; 中西 貴宏; 佐久間 一幸; 萩原 大樹; 舟木 泰智; et al.

JAEA-Research 2019-002, 235 Pages, 2019/08

JAEA-Research-2019-002.pdf:21.04MB

2011年3月11日に発生した太平洋三陸沖を震源とするマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震とそれに伴って発生した津波により、東京電力福島第一原子力発電所の事故が発生し、その結果、環境中へ大量の放射性物質が放出され、その大部分が森林に沈着している。これに対し、面積が広大であり大量の除去土壌等が生じる、多面的な森林の機能が損なわれる可能性があるなどの問題があり、生活圏近傍を除き、汚染された森林の具体的な除染計画はない。そのため、未除染の森林から放射性セシウムが流出し、既に除染された生活圏に流入することに対する懸念があり、避難住民の帰還や産業再開の妨げとなる可能性があった。原子力機構では、環境中に放出された放射性物質、特に放射性セシウムの移動挙動に関する「長期環境動態研究」を2012年11月より実施している。この目的は、自治体の施策立案を科学的側面から補助する、住民の環境安全に関する不安を低減し、帰還や産業再開を促進するといった点にある。本報告書は、原子力機構が福島県で実施した環境動態研究におけるこれまでの研究成果について取りまとめたものである。

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

http://doi.org/10.2503/hortj.MI-132

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1.010Bq・kg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。

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

https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2016.04.017

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。

福島県における放射性核種の環境中移動調査・研究,1; 森林調査

新里 忠史; 阿部 寛信; 渡辺 貴善; 佐藤 治夫; 安江 健一; 小田 好博

no journal, , 

原子力機構では2012年秋より、放射性セシウムの環境動態に関する現象論的移動モデルの確立及び除染エリアでの時間経過に伴う再汚染の評価に向け、山地森林からダムや河川などを通じて河口域に至る放射性セシウムの環境動態に関する調査研究を進めている。本報では、それらのうち、山地森林とその周辺における調査研究の概要と現状を報告する。山地森林における放射性セシウムの環境動態は、気象や植生,地形,土壌等の自然地理的要素とともに、除染活動等の人為的要素も関連する。そこで、それら自然地理的条件の異なる阿武隈山地の森林を対象として2つの調査地点を設定し、森林での主な物質移動プロセスと推定される表面流と土砂流亡に伴う放射性セシウムの移動に着目した調査及びモニタリングを2012年初冬より開始した。その結果、森林内の土壌は谷底で有機質黒色土壌、斜面と尾根で暗褐色土壌と赤褐色土壌の土壌層位が卓越し、地形との関連性が認められた。また、森林内での物質移動プロセスとして、リターに伴う移動、林道崖からの土砂移動、細根層との境界部と林床での水流に伴う移動が確認できた。さらに、未除染の森林から林外の除染エリアに渡る移動現象の観察と線量率測定から、林外への移動に関してリターに伴う移動が主なプロセスと推定された。今後、森林内外での放射性セシウムの移動現象を把握し、実際に生じている自然現象を考慮した移動プロセスのモデル化を進める予定である。

放射性物質の移動挙動評価にかかわる森林における長期モニタリング

阿部 寛信; 新里 忠史; 渡辺 貴善; 竹内 竜史; 安江 健一

no journal, , 

日本原子力研究開発機構(原子力機構)では、現在の主な未除染地域である森林等から河川・ダムを経て河口域へと到る放射性セシウムの沈着状況及びその時間的変遷を調査し、移行挙動を明らかにするとともに、移行挙動を考慮した汚染抑制対策を提案することを目的とした福島長期環境動態研究(F-TRACE Project)を実施している。同研究では、現在、福島県内の山地森林や河川,湖沼,河口等、各沈着場所に堆積している土壌や水中における放射性セシウムの環境動態を把握するための調査を実施している。本報では、福島県内の森林において実施している表層を流れる表面流とそれに伴って移動する浮遊土砂等の長期モニタリングの概要について報告する。

Predominant factor in the depth profile in forest soil of radiocaesium, released by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident

新里 忠史; 阿部 寛信; 渡辺 貴善; 石井 康雄; 佐々木 祥人

no journal, , 

本論では、福島県における山地域の谷頭部に分布する常緑針葉樹林及び落葉広葉樹林を対象として、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を規定する主な要因について議論する。土壌試料は、山地の尾根,山地斜面及び谷底面において土壌サンプラー及びスクレーパープレートにてそれぞれ40cm及び20cm深度まで採取した。また、試料の採取地点の特徴を把握するため、土壌層位,植生調査及び地形測量を実施した。その結果、土壌の極表層部における放射性セシウムの濃度は、森林内の堆積及び侵食域の分布に関連しており、堆積域で高く侵食域で低い傾向にあった。加えて、放射性セシウム濃度の深度方向への減少率は、有機成分,粘土鉱物及び母岩由来の砕屑物などの土壌組成に関連していることが明らかとなった。このため、福島県の山地森林における放射性セシウムの環境動態を解明する際には、土壌種のみならず地形学的特徴も考慮する必要がある。

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。

Predominant process for transport of radiocaesium, released by the TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, in a mountain forest of Fukushima, Japan

新里 忠史; 石井 康雄; 阿部 寛信; 渡辺 貴善; 佐々木 祥人

no journal, , 

本報告では、福島県の阿武隈山地における山地森林について、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移動現象を規定する主要因を議論する。調査地点は、植生、地形及び土壌種の異なる4か所を設定した。土壌試料は、山地の尾根,斜面及び谷底面において、土壌サンプラー及びスクレーパープレートにてそれぞれ40cm及び20cm深度まで採取した。調査地点では、表面流と土砂流亡をモニタリングするための40-60m面積を有する観測プロットを併せて設置した。土壌試料の分析の結果、森林土壌の極表層部における放射性セシウムの濃度は森林内の地形要素に関連しており、谷底といった堆積域で高く、山地斜面といった侵食域で低い傾向にあった。加えて、土壌粒子や植物片といった表面流出に含まれる固相の放射性セシウム濃度は、表面流出の液相と比較して12桁高い傾向にあった。そのため、福島県の山地森林における放射性セシウムの移動現象を規定する主要因は、山地斜面における土砂の引きはがしを伴う表面流出と考えられ、その移動現象に係る気象,植生,地形、及び土壌条件といった自然地理,地形及び地質学的要素に関する情報を総合的に捉える必要がある。

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。

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1010mm/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。