[M-AG38] 福島原発事故から10年：放射性核種の環境動態

[MAG38-P04] 浜通り地域の3河川における出水時の¹³⁷Csの濃度変動および海域への流出

新井田 拓也¹、*脇山 義史²、高田 兵衛²、藤田 一輝³、谷口 圭輔⁴、コノプリョフ アレクセイ² (1.福島大学大学院共生システム理工学研究科、2.福島大学環境放射能研究所、3.福島県環境創造センター、4.筑波大学アイソトープ環境動態研究センター)

キーワード：河川、放射性セシウム、懸濁物

陸域に沈着した¹³⁷Csは、台風等にともなう出水イベント時に河川を通じて大量に海域へと輸送されることが知られている。出水にともなって海域に流入した懸濁態¹³⁷Csの一部は海水と接触することで溶存態に変化し、沿岸域の溶存態¹³⁷Cs濃度を上昇させることが報告された。出水時の¹³⁷Cs動態に関する調査は主に上流において行われてきたが、下流域における観測例が少なく、陸域から海域への¹³⁷Csの移行プロセスには不明の点が多い。本研究では、河川における¹³⁷Cs動態および海域への影響を明らかにすることを目的として、浜通り地域の3河川を対象に出水時の採水・分析を行い、懸濁態・溶存態¹³⁷Csの濃度変化および流出量を求めた。2016年から2020年の間に発生した降雨イベント時に、新田川原町(206 km², 853 kBq m^-2)において5回、請戸川幾世橋(147 km², 2360 kBq m^-2)において3回、高瀬川高瀬(262 km², 701 kBq m^-2)において3回、各5～8回の採水を行い、懸濁態・溶存態¹³⁷Cs濃度を測定した。さらに量が十分量得られた懸濁物試料について、¹³⁷Csの形態分析および海水による抽出実験を行った。懸濁物の¹³⁷Cs濃度の平均値は新田川で5100 Bq kg^-1 (n = 32, CV=40%)、請戸川で23000 Bq kg^-1 (n = 20, CV = 97%), 高瀬川で4600 Bq kg^-1 (n = 20, CV=46%)であった。溶存態137Cs濃度の平均値は新田川で16 mBq L^-1 (n = 32, CV = 53%)、請戸川で73 mBq L^-1 (n = 20, CV = 55%)、高瀬川で15 mBq L^-1（n = 20, CV = 40%）であった。懸濁物の¹³⁷Cs濃度はいずれの河川においても流量と有意な正の相関を示し、溶存態137Cs濃度については高瀬川を除き流量と正の相関を示した。¹³⁷Cs流出量は降水量が大きいほど大きくなる傾向が見られ、新田川で6.6～60 GBq、請戸川で1.9～8.8 GBq、高瀬川で2.8～13 GBqであった。また、降雨イベントの最大降雨強度が大きいほど、全137Cs流出量に対する懸濁態137Cs流出量の割合が高かった。請戸川では流域平均137Cs沈着量に対して137Cs流出量が相対的に小さいこと、懸濁態¹³⁷Csとしての流出の割合が低いことから、上流の大柿ダムの影響が示唆された。海水による懸濁物からの¹³⁷Csの溶出の割合は、2.8～6.6％であり、懸濁物中の交換性¹³⁷Csの割合が高いほど高かった。得られた溶出割合を代表値として、流出した懸濁態¹³⁷Csからの溶出量を算出すると、0.19～2.8 GBqとなった。この値は溶存態として流出する¹³⁷Csの量の0.8～15倍の値であり、出水時に流出した懸濁物からの¹³⁷Csの溶出が、沿岸海域における溶存態¹³⁷Cs濃度変動の要因となることが示された。