特集：どう向き合うか 東日本大震災

土壌の放射能汚染をどう考えるか―― 現場での対応を中心に◉編集部（森 敏「WINEP ブログ」よりとりまとめ）

はじめに
東日本大震災の災害のひとつに、福島第一原発事故による放射能の土壌汚染や農作物汚染、さら根菜類の汚染は、原発からの放射能の漏出が止まればという条件付きではあるが、あまり問題にする必要がない。
②セシウムには海洋汚染がある。本稿は、震災直後からこれ除染対策が厄介な放射性物質がセシウム（半減らの問題について積極的に発言されてきた森敏

期は Cs-137 で 30.17 年、Cs-134 で 2.06 年）とスト氏（東京大学名誉教授）のブログ「WINEP ブログ」

ロンチウム（Sr-90、半減期 28.9 年）である。

（http://moribin.blog114.fc2.com/）での記事をも放射性セシウム 134（Cs-134）や 137（Cs-137）はとに、編集部でとりまとめたものである。放射性一価カチオン（陽イオン）であるが、これらは最終物質の基本的な性質とそれを理解したうえでの対的には土壌の雲母などと特異的に非可逆的に固着応の考え方について参考にしていただきたい。なして溶出しがたくなることが知られている。そのお森氏には、編集部でとりまとめた原稿をお読みため雨が降ってもあまり土壌の下方に洗い流されいただいたのち修正・加筆していただいた。ブロないで土壌表層にとどまって動かない。

グからの転載了解とあわせて感謝申し上げたい。
1

土壌の放射能汚染についておさえておくべきことセシウムは周期律表では 1 族のカリウム（K）やナトリウム（Na）の系列であり、植物に吸収されるときは、細胞膜のカリウム輸送体（トランスポー1）放射性物質の種類と性質ター）や未知の輸送体を通して根や葉から吸収さ①ヨウ素れると考えられる。土壌に降下した放射性セシウ

放射性ヨウ素 131（I-131）は陰イオンであり土壌ムの元素濃度自体はほかの元素と比べればケタ違吸着が比較的少なく、雨が降るたびに土壌下方にいに低いので、植物による土壌からのセシウム収移行する。原発が放射能を漏出し続ければ、雨が奪のためには、セシウムを高親和性のカリウムトラ降るたびに土壌の全縦方向にわたって深部まで放ンスポーターで吸収させる必要がある。

射能が分布することになる。これにより人参、大植物をカリウム欠乏にすれば、このカリウムトラ根、ゴボウなどの根菜類も生食部位が汚染されるンスポーターの遺伝子が誘導され、トランスポーことになる。

ター蛋白が増加してトランスポーター活性が増加

しかし、放射性ヨウ素の半減期は 8 日なので、することが期待される。この考え方は、後述する時を待てば減衰する（1 カ月で 30 分の 1、3 カ月でファイトメディエーション（植物による土壌修復）4,000 分の 1 になる）。したがってこの核種によるにも応用が可能である。
11

ビキニの水爆実験やチェルノイブイリ原発事リウムイオンのトランスポーターを使う。そのた故のころは、まだ植物分子生物学が発展していな

め、根にカリウムがたくさん吸収されると、この膜かったので、セシウムイオンのトランスポーター研輸送の時にカリウムがセシウムと拮抗して、セシ究はまったくなされていない。しかし現在では植ウムの根から地上部への移行が阻害される。ただ物の各種の主要な必須元素の吸収輸送体の研究しこれは現段階ではあくまで推定である。

ばかりでなくセシウムイオンのトランスポーター

したがって、放射性セシウム（Cs-137、Cs-134）研究も急速に展開し、以上のような類推（アナロによる土壌汚染に関しては、セシウムイオンとほジー）からの提案が可能になってきたのである。

かのイオンとの相互作用に関する以下の①、②の③ストロンチウム

基本常識を忘れてはならない。

一方、放射性ストロンチウム 90（Sr-90）は周期① ア ン モ ニ ウ ム イ オ ン（NH4＋ ）は Cs-137（や（Mg）やカルシウム
律表では 2 族のマグネシウムCs-134）イオンの土壌吸着を抑える（土壌からの（Ca）の系列に属するので、根の細胞膜にあるこの分離を促す）。

二つのいずれかの元素のトランスポーターを通し②カリウムイオン（K＋ ）は植 物への Cs-137（やて間違って吸収されると考えられる。ストロンチCs-134）イオンの吸収を抑える。逆にカリ欠乏でウムは二価の陽イオンだが、セシウムと異なり、植物の地上部への移行は促進される。

ほとんどが粘土鉱物とイオン結合しているので、3）作目で異なる移行係数

雨が降ると雨水の水素イオンとストロンチウムが」とは、放射「移行係数（TF：Transfer Factor）

交換して、フリーになったストロンチウムイオンが性物質が土壌から作物可食部にどれくらい吸収さ徐々に下方移行する。

れるかを示す数値である。

2）セシウムと施肥との関係
天正ら（1961）の論文には、アンモニア系肥料（硫安、塩安、硝安）が、植物体へのセシウム吸収TF ＝農作物（可食部）中の放射性 核種濃度
／土壌中の放射性核種濃度（Bq/（Bq/kg 乾物重）kg 乾燥重）＊ Bq ＝ベクレル

を 3 ～ 5 倍に促進すること、カリウム系の肥料（塩財・環境科学研究所の塚田（2006）は、各種作化カリ、硫酸カリ）が植物体へのセシウム吸収を物における放射性セシウム（Cs-137）の移行係数

26 ～ 41％に抑制することが示されている。

について図❶のように示している。

アンモニア系肥料（硫安、塩安、硝安）が植物体へのセシウム吸収を 3 ～ 5 倍に促進するのは、土壌中でセシウムが粘土鉱物と吸着しているのを、アンモニアイオンがセシウムイオンとイオン半径が似ているために、まだ緩く粘土鉱物とイオン結合したり雲母と吸着したりしているセシウムイオンを溶出させるため、セシウムが植物根から吸収されやすくなることによると考えられている。
またカリウム系の肥料（塩化カリ、硫酸カリ）が植物体へのセシウム吸収を 26 ～ 41％に抑制するのは、今日の植物分子生物学の知見では次のように推定される。カリウムは稲の根で吸収されてから、導管に放出されて地上部に移行するときにカ12

Cs-137 移行係数0.001
白米
ニンニク
カボチャ
ダイコン
メロン
キャベツ
バレイショ
トマト
ニンジン
ハクサイ
キュウリ
牧草

0.010.0016
0.00330.011

0.110.023
0.025
0.026
0.030
0.035
0.037
0.067
0.069

10.14❶ 各種農作物における放射性セシウム（Cs-137）の移行係数（幾何平均値）（塚田、2006）

土壌汚染の放射能計測値にこの移行係数を掛けることで、その土地で作付けされた場合、作物がどの程度汚染されるかがシミュレーションされ却するとセシウムの一部が揮散するので開放系で燃やしてはいけない。
ともかく、降下した放射性物質を拡散させないる。たとえば 5,000Bq/kg の土壌でつくった米（白ことがポイントである。

米）に含まれる放射性セシウムは、5,000×0.0016

2）放射性セシウムによる弱汚染地帯の場合＝ 8.0Bq/kg と計算される（お米と野菜の暫定規制

弱汚染地帯（たとえば水田で 5,000Bq/kg 以下）

値は食品安全委員会によって 500Bq/kg と設定さの場合、低放射能含有作物を目指して、極力放射れた）。

性セシウムを吸収させない農法を行なう。その場2

放射能による土壌汚染への対応

1）放射能汚染から土壌を守る基本

合、先にふれたセシウムイオンとほかのイオンとの相互作用に関する基本常識をふまえたうえで、以下の 2 点に留意する。

放射能汚染から土壌を守るためには、まず、放①アンモニアは、セシウムの土壌吸着を弱める

射性降下物をできるだけ地上部にとどめ、土中にので、植物によるセシウム吸収を促進する。した移行させないことである。野菜農家で栽培していがって、窒素肥料としては硝酸系肥料を用いる。

る野菜が畑にある場合はそれを引き抜かないで放②カリウムは、植物根からのセシウムの吸収を抑置し、畝などをマルチする。果樹農家であれば下制し、地上部への移行を（おそらく拮抗的に）阻害

草を刈って敷草にし、さらにその上を稲わらなどするので、通常より多量に使用したほうがよい。

で樹冠下の全域をマルチする。いずれの場合も雑

3）放射性セシウムによる濃厚汚染地帯の場合草は抜かない。こうすることで、放射性降下物の濃厚汚染地帯（たとえば水田で 5,000Bq/kg 以

かなりの部分が雑草や敷草に吸着し地上部にとど上）の場合、土地の農用地としての早期の再生をまることになる。

目指して、次に示したような方法で放射能の除染

放射能汚染から土壌を守る基本の第二は、放射性降下物を土中深くに移行させないことである。

を目的とした対策を行なう。
①客土販売できなくなった野菜や肥料などを鋤き込ん汚染された表土を削り取り、汚染されていないだりすると、表土上部に分布しているセシウムが山の崖などの土を用いて客土する。ただし客土により深い位置に移動することになる。これはファはいくつもの問題がある。農地の表土を薄く均一イトレメディエーション（後述）を難しくするだけに削ること自体がたいへんな作業であるし、汚染でなく、将来の客土や天地返しを困難にする。

土壌の捨て場の問題もある。客土の入手をどうす

葉や茎への吸着あるいは根からの吸収によっるか、あるいは、いまだに原発による放射能排出て放射性物質に汚染された植物体は枯れる寸前が続いているなか、いつ行なうのか。もちろん、個に根から土付きで掘り起こす。土はビニールシー人や自治体、国がどこまで費用をかけられるのかトなどに丁寧にふるい落として隔離し、植物体はという問題もある。

発酵させて体積を減らしてから土中に埋める（行②天地返し政が引き受けられればよいが現状では困難であ

セシウムは降雨がいくらあっても、またいくら湛る）。穴を掘りビニールを敷いてから植物体を堆水して掛け流ししても下方に実にゆっくりにしか積し、その上にさらにビニールをかけて発酵させ移行しない。❷は、1955 年から 1975 年まで原水るとよいだろう。地上部への放射線漏れを防ぐた

爆実験が行なわれ世界の土壌がセシウムによってめには、埋める深さは 50cm 以上が好ましい。焼

汚染されたが、その後耕作し続けた土壌でも表土13❷ 放射性セシウム（Cs-137）の分布例（Walling and Quine, 1992）《未耕地土壌》
Cs-137（Bq/kg）
土壌の深さ︵ ︶cm

005 10 15 20 25 30 35

05 10 15 20 25 30 35

05 10 15 20 25 30 35

0

5 10 15 20 25 30 35

050

100 150 200 250

5101520イギリス
埴土

2530

イギリス
埴壌土

0

イギリス
壌土

イギリス
砂壌土

5 10 15 20 25 30 35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 10 20 30 40 50 60 70

スペイン
半乾燥地

ジンバブエ
半乾燥地

中国
亜熱帯地

0

イギリス
砂土

5 10 15 20 25 30 35

中国
亜熱帯地

《耕地土壌》
Cs-137（Bq/kg）
0

土壌の深さ︵︶cm

0

5 10 150

5 10 150

5 10 15 20

0

5 10 15055101015152020252530

3035

35

0

5 10 150

5 10 150

5 10 150

5 10 15 20

0

5 10 1540

イギリス
壌土

ジンバブエ

中国

中国

中国

45

イギリス
埴壌土50cm 以下までセシウム汚染しているところがなイギリス
壌土イギリス
砂土に植物体に収奪する方法である。

いことを示している。したがって、表土を 10cm ほ

ヒマワリは浅根性で根が土壌に浅く広く分布す

ど削り、50cm 以上掘って、天地返しすることは、るので、土壌の表面に集積して動かないセシウム

放射能汚染を人間環境から完全に隔離するというをよく吸収し、土壌から収奪する。種子も比較的点からは、技術的にはベストな方法である。

入手しやすく、栽培すると個体が 2m 以上にもな

問題は客土同様、原発からの放射能漏れの推移る。セシウムとともにストロンチウムもよく吸収すを見極めつつ、手間と金をどこまでかけられるかるようなので、放射能による汚染土壌の浄化用植である。また、不注意な天地返しは放射能汚染を物としてはたいへん適している。

拡散させる恐れがあることも注意しなくてはなら

14

中国

50

ファイトレメディエーションとして植物を利用ない。

する場合、無カリ肥料で育てたほうがよい。前述③ファイトレメディエーションのようにカリ欠乏は植物によるセシウムの吸収をファイトレメディエーションとは、セシウムやス促進すると同時に地上部への移行も促進するからトロンチウムの集積能力が高いヒマワリなどの作である。日本の土壌はカリ欠乏が起こりにくいの物を連作あるいは輪作して土壌のセシウムを早期で、無カリにして生育させても、生育の極端な阻害は起こらない。もちろん収穫物は、食用には供田んぼでのイネの作付制限地域が政府により設定しない。

された。作付制限面積は約 10,000ha で農家は約4）品種による対応7,000 戸である。

土壌に蓄積した放射性物質のイネへの影響をこれらの作付制限地域は、政府によって急遽定調べるため、東京大学などのグループが福島県内められた「警戒区域」
・「計画的避難区域」
・「緊急時で 100 種類のイネを育てて比較する計画を進め避難準備区域」という、主として、人がそこに入っている。て手作業し続けると年間 20 ミリシーベルト以上被この試験目的の一つである放射性セシウムを曝することになるので健康に悪いという、空間放白米にまったく転流しないイネが選抜されたら画射線量からくる政治的判断によるものである。し期的だろう。水稲白米の移行係数を用いた試算

たがってこの線引きはそこの水田土壌が確実に放では、現在最も強く放射性セシウム汚染されてい射線セシウム汚染されているのかどうか、また水る土壌で普通に育てても、出荷規制値である白米田として修復不可能かどうかという農業技術的判

500Bq/kg を軽くクリアできる可能性が高い。そ断によるものではない。のうえ根からのセシウムの吸収力が弱かったり、

2）何もしなければセシウムは急速に土壌に固着する道管への放出力が弱かったりする品種が見つかれ

今後のことを考えれば、降下した放射性セシウ

ば、その特性分だけ白米へのセシウムの移行量がムが土壌と徐々に反応して、水不溶性になってい少なくなる。さらに後述するセシウム吸収抑止栽く速度がどれくらいかということが問題である。

培法とむすびつければ、高濃度セシウム汚染土壌

財・環境科学技術研究所の塚田ら（2010）の実験

でも白米への移行をかなり抑制できる可能性が高によれば（❸）
、水で抽出される土壌中のセシウムい。問題はその時に、消費者が理解を示して、その割合は添加後わずか 10 日で 0.1％にまで低下のお米を食べてくれるかどうかであるが。

する。その後は 2 年間で 0.02％ぐらいまで低下す

5）野菜・果樹についてる。つまり、土壌とセシウムイオンの初期反応は現時点では、作付制限はコメに限定され、野菜非常に速いがその後の固定化反応はきわめて遅や果樹など他の作物については生産された段階でい。水で抽出されやすいセシウムという意味は、暫定規制値を調査し、出荷制限するかどうか判断することになっている。土壌の汚染の基準が示さ縦線は9 試料の95％平均値を示すれていないので、土壌経由の根からのセシウム吸収汚染を警戒しなければならない。
マルチをして放射性降下物の飛散を防ぐ。土壌させる施肥を行なう。濃厚汚染地の場合には天地返しが最も有効であるが、実際にはむずかしい。
その場合ファイトメディエーションを検討する、などは先述のとおりである。
3

現場で何をすべきか

酢酸アンモニウム抽出10抽出率︵％︶を鋤込まないようにする。セシウムの吸収を抑制

水抽出

100

10.10.010.0010100200300400500600

経過時間（日）1）イネの作付制限は農学的基準からの判断ではない
福島原発事故の放射能放出によって汚染された❸ 添加Cs-137抽出率（幾何平均値）の経時変化（塚田ら、2010）15

植物によって吸われやすいセシウムの状態を示し

山上によれば、栽培植物ではタチスベリヒユ、ている。このような状態にあるセシウムは、前述

ヒマワリ、アマランサスが、野生種ではアオゲイのように、アンモニア系肥料の施肥によって植物トウ、オオイヌタデが有力なようである。栽植密への吸収が促進される。

度や、施肥条件などは、地域の気象条件や土壌に一方で土壌から酢酸アンモニウムで抽出される
放射性セシウムは添加後 10 日目の 26％からその4）イネをどうつくるか（図では縦後は 1 年間で 11％まで徐々に減少する

当面なにをすべきであろうか？ 繰り返しにな

軸が対数目盛であることに注意）。酢酸アンモニ

るが、5,000Bq/kg 以下で耕作可と認定された水ウムで抽出されるセシウムは、粘土鉱物や有機物田でも、全部の田んぼを一枚ずつ放射能値が測定とイオン結合しているイオン交換性のものと考えされたわけではないので、農家は安心してはいけられる。こちらもアンモニア系肥料を施肥し、アない。できれば所有する田んぼすべてのセシウムンモニウムイオンなどと置換させれば植物に吸収値を測定してもらうべきである。それが間に合わされやすい。

なくても、積極的にセシウムをイネに吸収させなつまり放射性降下物であるセシウムに対して、い農法を採用すべきであろう。高カリウム施肥を人が何もしないでいると、セシウムはどんどん土行ない、アンモニア系肥料をやめて窒素（N）とリ壌と反応して、植物に吸われ難い状態になってしン酸（P）は緩効性の被覆肥料で苗床一発施肥、なまうのである。

どを励行すべきであろう。

したがって、放射性セシウムで濃厚汚染した土

また、5,000Bq/kg 以上に放射性セシウム汚染

壌からセシウムを早期に収奪して土壌をクリーンされた田んぼの土壌をイネで積極的にクリーンアップ（浄化）したいと思うならば、くりかえしになアップしたければ、通常よりもアンモニア系肥料るが早期にクリーンアップ植物を植えることである。

を多量に施肥し、湛水して還元条件を恒常的に確「 Sr と Cs の水田お駒村ら（2006）によれば、保する。こうして、アンモニアイオンが安定的によび畑作土内における滞留半減時間を試算したと供給できるようにし、土壌と結合したセシウムイオ

ころ、水田作土では 90Sr：6 ～ 13 年、137Cs：9 ～ンをイオン交換で追い出して、積極的にイネに吸24 年、畑作土では 90Sr：6 ～ 15 年、137Cs：8 ～ 26

収させるべきである。カリウム系肥料は施肥しな年の範囲である」とある。これは、普通に作物を作い。これは、セシウムイオンを吸収させるためにり続けた場合の数値であるが、その場合、一度放カリウムイオンのトランスポーターをイネで強く遺射能汚染した土壌の放射能が半減するのに最短伝子発現させるためである。そのためにお米の収で 6 年かかることを意味する。同時に、汚染初期量が落ちても我慢する。お米はおいしくはないかに土壌の積極的なクリーンアップをすることで、もしれないが多分 500Bq/kg 以下だと思うので、何もしない場合はもちろんのこと普通に栽培を続禁止されている以上は売ってはいけないが家族でける場合よりも、放射能の残留期間を大幅に短く食べる分には問題がないだろう。

できる可能性があることを意味する。

5）硫 安大量散布プラス湛水や

90

137

3）セシウム汚染土壌の修復に有効な植物16よって工夫する必要がある。

タチスベリヒユの播種も有効か

セシウム汚染土壌の植物による修復に関して何も植える余裕がない場合には、硫安を田んぼは、いくつかの作物や雑草が、世界中で研究されに 10a 当たり100kg ほど大量に散布して、湛水条ている。この点では財・環境科学技術研究所の山件を維持し続ければ、アンモニアイオンの効果で。
上の研究がすぐれている（山上、2010）

放射能降下量の 25％ぐらいはセシウムの土壌への吸着を阻止することができる可能性がある。もちよいだろう。高さが 50cm ぐらいになったらまたそろん効果の程度は土壌の性質にもよる（土壌の雲の株間に次のヒマワリの種を植えれば、秋が終わ母含量が大きく効いてくると思われる）。

るころまでには二作は取れるだろう。種子だけ収田植えすることが無駄だと考えるならば、その穫して、最終的には根ごと、全体を収穫し、畑の一まま水を張って（できれば硫安を入れて）雑草をは角に山積みにして腐らせればいいだろう（収穫時やしておけばよい。多少とも雑草による土壌からに土を“はたく”と放射能を吸い込むから、厳重にのセシウム収奪が進むだろう。大きくなった雑草マスクをして吸い込まないようにして作業する）。

は次々と抜き取る。

ヒマワリの種からバイオディーゼル用の油をと可能ならばタチスベリヒユの種子を大量に散布ることは、別途考える。ヒマワリの皮付き種子へする。先に述べたようにこの雑草は、山上睦氏のの TF 値（移行係数）は 0.007 以下であるので、種研究では最もセシウムを収奪する植物である。水子から搾る油には放射性セシウムはほとんど検出

田の強害草であるが、いざというときは除草剤でされないのではないだろうか。したがってバイオ簡単に駆除できるので、問題はない。

ディーゼルに使っても、環境汚染はほとんどない6）
ヒマワリや牧草を播こうだろう。

「耕作を禁止されている田には用水を供給しな

牧草は土から葉への TF 値が 0.14 と高いので、い」という農業水利組合の申し合わせができてい30 ～ 40cm ぐらいになったら刈り取ることを 3 ～る場合は仕方がないので、ヒマワリや牧草による4 回繰り返して、最後には土ごと引き抜いて畑のファイトメディエーションを行なう。作付禁止を一角に山積するといい。そしてまたすぐに、播種言い渡されている放射能汚染田や放射能汚染畑を繰り返す。牧草は低温に強いので、一年中作付地でも、何も作付けしないことは、農家の心理的けできる利点がある。場合によっては、一年中ヒにはきわめて良くないので、ヒマワリや牧草の種マワリと牧草の輪作をすれば、収奪の速度が高までも播いて、放射性セシウムを積極的に浄化するるだろう。

ことを勧めたい。施肥条件は無カリ（K）でアンモニア系肥料（硫安、塩安）がよい。
捨てづくりなのだからヒマワリは土に縦横10cm 間隔に穴を開けて今から種子を直接播いて現在、ヒマワリ作戦がいろいろのアマチュア団体から推奨されているようだが、できればヒマワリ栽培の実績がある団体のマニュアルを教えてもらって、実践されることを勧めたい。

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