[HCG31-P08] ブルーベリー栽培環境を対象とした人工マクロポアを用いた放射性セシウムの下方浸透促進効果
キーワード：人工マクロポア、放射性セシウム、下方浸透
東日本大震災によって，福島第一原子力発電所から放射性物質が漏れ・拡散が起こった。事故から数年経った現在では，環境中に放出された放射性物質が土壌中を降下し，根から植物に吸収される事が危惧されている。土壌に降下した放射性セシウムは粘土鉱物に強く吸着されているが，有機物含量の多い土壌では，粘土鉱物を多く含む土壌に比べて放射性セシウムとの吸着が弱く，植物へ吸収されやすいと考えられる。根群域にある放射性セシウムは農作物に吸収される可能性があるため，もし，迅速に根群域を超えて下方に浸透させ，鉱物層に吸着させられるのであれば有利である。そこで，本研究では有機質土壌であるピートモスを植栽とするブルーベリーを対象とし，ポットでの放射性セシウムの移動実験を行った。特に，下方浸透に効果があるとわかってきた疑似間隙構造である人工マクロポアを使って表層に存在する放射性セシウムを根群域下まで輸送する可能性を検証した。
ポットの底から黒ボク土5cm，ピートモス10cm，汚染土壌（1925 Bq/kg）5cmを詰めたものを6個準備し，「無施肥区・人工マクロポアなし」，「無施肥区・人工マクロポアあり」，「硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアなし」，「硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアあり」，「塩化カリウム施肥区・人工マクロポアなし」，「塩化カリウム施肥区・人工マクロポアあり」とした。土壌に吸着した放射性セシウムを溶出させることを目的に硫酸アンモニウム(15ｇ/ポット)を，また，ブルーベリーによる放射性セシウムの吸収抑制を目的に塩化カリウム(30g/ポット)施肥した。毎日0.76L/dayの灌水をおこない，実験開始から1年4ヶ月後に実験を終了とし，ポットを分解し，放射性セシウムを計測した。
｢無施肥区・人工マクロポアなし｣｢無施肥区・人工マクロポアあり｣では放射性セシウムは汚染土層から僅かに下方に移動した。人工マクロポアの周辺でも放射性セシウムの移動は5-10cm層までであり，人工マクロポア周辺と周辺以外での深度別放射能濃度の分布の違いはみられなかった。｢硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアなし｣では，わずかに下方移動が見られたが，一方でブルーベリーの葉から放射能が検出され，下方に移動した放射性セシウムがブルーベリーに吸収された可能性が考えられた。｢硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアあり｣では5-7.5cm層での放射能濃度が1000Bq/kgを超えており，無施肥区や｢硫安区・人工マクロポアなし｣に比べて高い値となっている。また，0-5cm層よりも5-7.5cm層のほうが放射能濃度が高い値となっており，人工マクロポアの効果によって放射性セシウムの下方移動が促進されたと考えられる。ただし，同様に植物体から放射能が検出された．また，人工マクロポア周辺の結果を見ると10-15cm層で200Bq/kg を超え，15-20cm層でも87.2Bq/kg放射性セシウムが検出された。他の区に比べて高い放射能濃度が下層で計測されており，すなわち，人工マクロポア周辺では下方浸透促進効果が大きいと判断できる。硫酸アンモニウムの施肥だけでは下方浸透促進効果がみられなかったが，人工マクロポアと組み合わせることで下方促進効果が大きくなったと考えられる。なお，塩化カリウム施肥は移動にはあまり効果がなかったが，植物体から放射性セシウムの検出はなく，植物体への吸収抑制をすることがわかった。ここから放射性セシウムの効果的な移動には，溶出・移動・吸収抑制のプロセスが必要であると推察できる。しかし，根群域下(黒ボク土層)への移動はあまりみられず，今後は硫酸アンモニウムと塩化カリウムを同時施用して，より効果的な移動と吸収抑制を同時に行うことを検討していきたい。
ポットの底から黒ボク土5cm，ピートモス10cm，汚染土壌（1925 Bq/kg）5cmを詰めたものを6個準備し，「無施肥区・人工マクロポアなし」，「無施肥区・人工マクロポアあり」，「硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアなし」，「硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアあり」，「塩化カリウム施肥区・人工マクロポアなし」，「塩化カリウム施肥区・人工マクロポアあり」とした。土壌に吸着した放射性セシウムを溶出させることを目的に硫酸アンモニウム(15ｇ/ポット)を，また，ブルーベリーによる放射性セシウムの吸収抑制を目的に塩化カリウム(30g/ポット)施肥した。毎日0.76L/dayの灌水をおこない，実験開始から1年4ヶ月後に実験を終了とし，ポットを分解し，放射性セシウムを計測した。
｢無施肥区・人工マクロポアなし｣｢無施肥区・人工マクロポアあり｣では放射性セシウムは汚染土層から僅かに下方に移動した。人工マクロポアの周辺でも放射性セシウムの移動は5-10cm層までであり，人工マクロポア周辺と周辺以外での深度別放射能濃度の分布の違いはみられなかった。｢硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアなし｣では，わずかに下方移動が見られたが，一方でブルーベリーの葉から放射能が検出され，下方に移動した放射性セシウムがブルーベリーに吸収された可能性が考えられた。｢硫酸アンモニウム施肥区・人工マクロポアあり｣では5-7.5cm層での放射能濃度が1000Bq/kgを超えており，無施肥区や｢硫安区・人工マクロポアなし｣に比べて高い値となっている。また，0-5cm層よりも5-7.5cm層のほうが放射能濃度が高い値となっており，人工マクロポアの効果によって放射性セシウムの下方移動が促進されたと考えられる。ただし，同様に植物体から放射能が検出された．また，人工マクロポア周辺の結果を見ると10-15cm層で200Bq/kg を超え，15-20cm層でも87.2Bq/kg放射性セシウムが検出された。他の区に比べて高い放射能濃度が下層で計測されており，すなわち，人工マクロポア周辺では下方浸透促進効果が大きいと判断できる。硫酸アンモニウムの施肥だけでは下方浸透促進効果がみられなかったが，人工マクロポアと組み合わせることで下方促進効果が大きくなったと考えられる。なお，塩化カリウム施肥は移動にはあまり効果がなかったが，植物体から放射性セシウムの検出はなく，植物体への吸収抑制をすることがわかった。ここから放射性セシウムの効果的な移動には，溶出・移動・吸収抑制のプロセスが必要であると推察できる。しかし，根群域下(黒ボク土層)への移動はあまりみられず，今後は硫酸アンモニウムと塩化カリウムを同時施用して，より効果的な移動と吸収抑制を同時に行うことを検討していきたい。