水温・溶存酸素濃度環境を考慮したダム湖底質からのCs溶出現象再現モデルの構築

辻 英樹*; 林 誠二*; 東 博紀*; 佐久間 一幸; 吉村 和也; 舟木 泰智; 中西 貴宏; 鶴田 忠彦

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福島第一原子力発電所近傍のダム湖では湖底堆積物からのCs(以下、「Cs」)溶出が生じており、湖底の水温上昇および酸素濃度の低下に伴ってCs溶出速度は上昇する。化学的メカニズムとして、Cs溶出速度は主に間隙水と直上水中におけるNH等の共存溶存物質の動態に規定されることから、本研究では底質中と底質から直上水へのCsの拡散移動現象を再現するモデルを構築し、ダム湖心部の不撹乱底質試料を用いた静置溶出試験による底質間隙水中Cs濃度分布等の結果に対する適用を試みた。底質固相から間隙水へのCs供給量は有機物の微生物分解と鉱物粒子-間隙水間の化学的再分配によって規定され前提のもと、有機物分解速度等のパラメータを計算式に組み込んだ。また底質中のCsの固液間分配はCs捕捉ポテンシャルの式によって平衡状態が定められると仮定し、間隙水中のK・NH濃度からCs分配係数を求め、分配平衡に達するまでの速度を考慮した式(Fiengo-Perez et al., 2015)を導入した。その結果、嫌気および好気条件における溶存態Cs濃度の底質中鉛直分布および直上水への拡散速度を同時に再現することができた。今後は有機物分解速度等を別途測定することでモデルの精緻化を進める必要がある。