空間的不均一性を考慮した森林土壌における放射性セシウムの可給性評価

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福島県の森林整備面積は震災から12年が経過した現在も震災以前の半分に留まっており、林業復興を進める上で、森林内の空間線量率や樹木によるCs-137吸収量の将来予測が求められている。しかし、実際には森林内のCs-137の分布は空間的不均一性が非常に高く、樹木の材や葉のCs-137濃度をその地点のCs-137沈着量で割った値である面移行係数（Tag）などが同一サイトであっても大きくばらつき、予測精度に影響を与えているという問題がある。本研究では、この空間的不均一性を生む要因として土壌中での選択流に着目し、研究を実施している。本年度は、南相馬市の旧避難地域において森林間伐を予定している地点に新たに調査地を設け、染料を用いた人工降雨実験を行い、深度別に染色部と非染色部の土壌を採取するとともに写真を撮影した。また、深度別に土壌コアによるサンプリングも実施し、土壌物理性と選択流の影響およびCs-137分布との関係を調査した。その結果、人工降雨の雨量は約200 mmと非常に強い雨だったにも関わらず、表層から染まっていない部分が確認され、選択流の発生が認められた。また、深度別に染色部と非染色部の土壌中のCs-137濃度を比較したところ、染色部の分散が有意に高い結果となった。ｔ検定では、染色部の分散が大きいことを反映して有意な差は認められなかったものの、全深度で染色部の方がCs-137濃度が高い結果となった。とくに差が大きかったのは10-15 cmで約6.6倍であり、20 cm以下ではその差は約1.7倍と小さかった。さらに、10-15 cmでは飽和透水係数が高いコアサンプルほどCs-137濃度も高い傾向が認められた。この関係は0-5 cmおよび20-25 cmでは認められず、選択流はとくに10-15 cmの範囲で強くCs-137濃度に影響を与えることが示唆された。