東日本大震災からの農林水産業の復興に向けて―被害の認識と理解、復興へのテクニカル リコメンデーション―

日本農学会

公表にあたって
日本農学会 会長 大熊 幹章
去る 3 月１１日、東北地方太平洋沖で発生した巨大地震、続いて起こった大津波により東日本の沿岸地域を中心に農林水産業は未曾有の被害を受けました。大震災から 6 ヶ月を経てようやく復興庁が新設され、復興政策の実施がいよいよ本格化されるなど、少しずつ復興、復旧への動きが加速してきました。一方、東京電力福島第一原子力発電所の事故については、放射性物質の放出、環境放射能の変動と分布、放射性物質の降下、森林・土壌の汚染などの状況がほぼ明らかにされ、同時に原子炉の冷却が進み、いずれの炉でも 100℃以下の冷温状態が維持され、更なる放射性物質放出の恐れは大幅に後退しました。各地域で除染などを進め、生活・産業両面における早期の復旧を具体化する段階に入りました。
農林水産業が受けた震災被害と放射能汚染という双方の問題に関して知見を集積してきた農学部門の各研究者は、震災発生直後から有益な情報の発信を続けるとともに、政府の農林水産業関連調査の中心的な役割を果たし、また、関係都道府県が行う調査研究を積極的に支援してきました。
さて、日本農学会は、狭義の農学はもとより農芸化学、獣医・畜産学、水産学、林学、農業
工学・農業経済学など広い分野をカバーする 51 の農学系学会の連合体であり、東日本大震
災に関しても会員学会間の情報交換に努め、各学会活動の集約、支援を行ってきたところですが、社会に対する農学の窓口になる役割についても深く認識してきました。そこで、大震災発生から 6 ヶ月を経過した段階で、会員学会の中から代表者に出ていただき、ワーキンググループを設置し、農林水産業が受けた被害の実態について「認識」と「理解」を共有し、今後の復旧・復興に対する「テクニカル リコメンデーション」を取りまとめました。
「認識」は、調査データから適格に実態を示すものを選びました。これは専門を異にする日
本農学会の会員が、この課題を取り扱うときの背景や論理の前提を確認することに役立つであ
ろうし、めまぐるしい報道の中で、社会が次々と忘れ去る事実経過を再確認するのに有用であると考えます。

「理解」は、日本農学会の会員の調査研究より得られた知見、認識した事実から生ずる農林水産業の問題に関し、枢要な科学的理解を述べたものです。その際、記述は科学的裏付けのあるものに限りました。
「テクニカル リコメンデーション」は、実態を認識し、その科学的理解に基づいた問題解決のための技術を提示したものです。現場には固有の問題が多々あり、解決の方途も現実的に定まるでしょうが、その方向を探るとき、このテクニカル リコメンデーションが参考になれば幸いと考えます。
日本農学会は、ここに、「東日本大震災からの復興へ向けて−被害の認識と理解、復興へのテクニカル リコメンデーション−」を公表いたします。

東日本大震災の復興に対する農学の役割ワーキンググループ委員一覧
三輪 睿太郎 （座長）山内 啓太郎 （副座長）
川邉 洋
後藤 逸男
加藤 茂
国分 牧衛
桑原 正貴
篠原 健司
黒倉 壽
斎藤 馨
宮口 右二
大谷 卓
飯島 泰男
佐瀬 勘紀
小前 隆美
三橋 伸夫

日本土壌肥料学会・実践総合農学会
日本畜産学会
砂防学会
実践総合農学会
日本海水学会
日本作物学会
日本獣医学会
日本森林学会
日本水産学会
日本造園学会
日本畜産学会
日本土壌肥料学会
日本木材学会
農業施設学会
農業農村工学会
農村計画学会目

次

第１章 東北地方太平洋沖地震と津波の発生、建築物の倒壊、木質瓦礫の発生など
一般的被害の状況
１．地震と津波の概要 ･・・・・・・・・・･････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
２．建築物の損壊と瓦礫の発生 ･･････････････････････････････････････・・・・・･1(1)建築物、とくに木造建築物の損壊 ･･････････・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
ア．地震そのものによる住宅被害 ･･･････････・・・・・・・・・・・・・・・・2
イ．津波による住宅被害 ･････････････・・・･･･・・・・・・・・・・・・・・・2(2)木質瓦礫の発生 ･･････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・･･･・2
第２章 東日本大震災による農林水産業被害
１．被害の実態の認識 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4（１）農地の損壊 ････････････････････････・・・・・・･・・・・・・・・・・・・・・・・5（２）農業用施設の損壊 ･･････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・6（３）家畜・家禽および畜舎等の被害 ･･････････････・・・・・・・・・・・・・・・6（４）海岸林の被害･････････････････・・・･･･・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7
２．被害に対する理解と復興へのテクニカル リコメンデーション(1） 被災農地の復旧
ア．流失農地等ステージ 3,4 の重度の被災農地 ・・・・・・・・・・・・・7
イ．ステージ 1,2 の軽度な被災農地 ･････････････････････････・・8（２） 農業用施設の復旧 ････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・・9ア．ダム、ため池 ･･･････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・9
イ．水路 ･･･････････････････････････････････････････････････・・9（３） 被災した集落の農家の意識 ･･････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・9（４） 広域集落デザイン ････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・10（５） 木質瓦礫の処理対策 ･････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・11
第３章 放射能汚染による農林水産業被害
１．実態に対する現時点での認識 ･･････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・12（１） 福島第一原子力発電所からの放射性物質の放出 ・・・・・・・・・・12（２） 放射性物質の降下と初期環境放射能の形成 ・・・・・・・・・・・・・・12（３） 地表に降下した放射性物質の土壌・植物への定着 ・・・・・・・・・13（４） 土壌中の放射性物質による長期環境放射能の形成 ・・・・・・・･･･・・・14（５） 土壌に沈着し環境放射能を形成する放射性セシウムの地理的分布 ･････････････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・14

（６） 農地土壌の汚染状況 ････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・15（７） 森林の汚染 ･････････････････････････････････････････････････・16
２．汚染の科学的理解（１） 土壌中のセシウム ･･･････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・18
ア．存在形態 ･････････････････・・・･･･・・・・・・・・・・・・・・・・・・18
イ．移動性 ･････････････････････････・・・･･･・・・・・・・・・・・・・・・・・19（２） 作物による吸収 ･･･････････････････････････・・・・・・・・・・・19（３） 可食部への移行 ･･･････････････････････････・・・・・・・・・・・・・20（４） 土の放射線遮蔽効果 ････････････････････････・・・・・・・・・・・・21
３．テクニカル リコメンデーション（１） セシウム汚染農地の除染 ･･････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・・22
ア．汚染部位の除去 ････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・22
イ．汚染粘土の除去あるいは表土の反転・希釈 ・・・・・・・・・・24
ウ．ヒマワリなどの植栽による修復 ･････････・・・・・・・・・・・・・・・・・24（２） 作 物 の セ シ ウ ム 吸 収 の 低 減 ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ･ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2 4
ア．ゼオライトなど吸着材の添加 ･･･････････・・・・・・・・・・・・・・・・24
イ．カリ肥料の適正な施肥 ･･･････････････・・・・・・・・・・・・・24（３） 森林の除染 ･･････････････････････････････・・・・・・・・・・・・・25（４） その他 ････････････････････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・・26
おわりにかえて−農学の役割と責任− ･･････････････････・・・・・・・・・・・・・・・・・27

第１章 東北地方太平洋沖地震と津波の発生、建築物の倒壊、木質瓦礫の発生など
一般的被害の状況
１．地震と津波の概要
去る 3 月 11 日、14 時 46 分三陸沖で発生した東北地方太平洋沖地震の概要は表１のとおりである。海溝型地震であり、直下型地震に比べて地震の規模の割には斜面災害や建物の倒壊の発生頻度は少なかったとはいえ、M9.0 の地震の揺れと直後に海岸部を襲った 8 m 規模の津波は、未曾有の巨大災害をもたらした。
表 1 東北地方太平洋沖地震の概要（気象庁、2011 年 8 月時点）

発生日時

平成 23 年 3 月 11 日（金曜日）14 時 46 分頃

震源

三陸沖（北緯 38.1 度、東経 142.9 度、牡鹿半島の東南東 130 キロメートル付近）

深さ

約 24 キロメートル（暫定値）

地震の規模

M9.0（暫定値）

各地の震度
震度 7
震度 6 強震度 6 弱

宮城県北部
宮城県南部・中部、福島県中通り・浜通り、茨城県北部・南部、栃木県北部・南部
岩手県沿岸南部・内陸北部・内陸南部、福島県会津、群馬県南部、埼玉県南部、千葉県北西部

津波：津波の観測値
宮古

最大波 11 日 15 時 26 分 8.5 メートル以上

大船渡

最大波 11 日 15 時 18 分 8.0 メートル以上相馬

最大波 11 日 15 時 50 分 7.3 メートル以上

２．建築物の損壊と瓦礫の発生
地震によって地域住民が受けた最も重大な生活被害である住宅の損壊と瓦礫の発生について、農学に関わる木造建築物、木質瓦礫を中心にしてその概要を示す。

(1) 建築物、とくに木造建築物の損壊
住宅被害は北海道から三重県に至る 18 都道県で発生した。表 2 に示すように、住宅の損壊は全壊（流失も含む）約 12 万棟、半壊約 18 万棟、一部破損 62 万棟である。とくに被害が大きかったのは岩手・宮城・福島・茨城の 4 県で、4 県で全壊の 99%、半壊の 93%に達する。宮城・岩手県では全半壊件数のうち 95%以上が沿岸部市町村（宮城県では仙台市全域を含む）での1

主に津波による被害であり、震度 6 強～7 を記録したものの内陸部での被害は比較的少ない。
また、被災後、応急仮設住宅は国土交通省によれば岩手県約 14 千戸、宮城県約 22 千戸、
福島県約 16 千戸、計 52 千戸が必要とされたが、現在、ほぼ完成している。

表 2 住宅被害の状況（消防庁 H23.10.11 および各県発表データによる）

一部破損

全半壊件数のうちの

全壊

半壊

宮城

76,074

92,159175,05695.0%

岩手

20,209

4,529

7,145

95.8%

福島

18,00752,001

144,586

59.3%

茨城

2,872

20,377

160,697

57.3%

その他

1,459

12,735133,514―

計

118,621

181,801

621,013

沿岸部市町村比率

注)警察庁集計とは数値が異なる。また、福島県の福島第 1 原発周辺のいくつかの地域では詳細不明のため集計には含まれていない。

これらの結果を含め、現状をまとめると以下のようになる。
ア．地震そのものによる住宅被害
津波地域以外の住宅被害が目立つ地域は震度 6 強～7 を記録した茨城県（東部）、栃木
県（北部）、福島県（中通・会津）、宮城県（内陸部）、岩手県（内陸南部）である。しかし地震動が木造住宅に被害を及ぼすといわれる周期 1～2 秒の成分がそれほど大きくなかった
こともあり、新耐震法が確立された建築基準法施行（1981 年）以前に建てられた既存不適格建築物を除けば、被害は比較的少なかった。ただし、周期 1 秒前後の成分の強い地域もスポット的に観測されており、これらの観測点の近隣では木造建築物の被害が確認されている。
なお、傾斜地を造成盛土した地盤の崩壊（仙台市北部など）、埋め立てした軟弱地盤、砂地盤の液状化被害（千葉県浦安市、香取市水郷地区）などもある。
イ．津波による住宅被害
津波被害はすべての全壊・半壊住宅約 30 万棟の 80%を占め、岩手・宮城では 95%に達する。
津波による被害タイプは、①土台―柱間の接合部の切断、家屋全体の流失②土台―柱間の接合部は固定、水圧による外壁破壊、津波の流入③②の水圧に加え、漂流物による外壁・軸材破壊、津波の流入の 3 種に分類されるようであり、被災地での調査報告には「最大浸水深が 2 階軒高さ以上の場合、平屋・2 階建の木造住宅のほとんどは基礎・土台のみを残して流失していた」との記載2

がある。なお、鉄筋コンクリート造、鉄骨造の建築物では躯体が残されているものもあるが、その内部は壊滅的な被害を受けている。
木造建築物の今後の津波対策について、被災に至るメカニズムの解明を基に、それぞれの建設地に想定された津波外力（主として津波の高さ）に対応可能で、被害を最小限に抑えることのできる木造建築技術の提案が求められている。

（2） 木質瓦礫の発生
大震災における災害廃棄物（以下、瓦礫という）の発生総量は、約 2,500 万トンといわれている。環境省発表の最新資料（表 3）によれば、岩手・宮城・福島の沿岸市町村のみで約 2,300
万トンであるため、全体の 92%が津波発生地域での瓦礫になる。うち家屋被害瓦礫量は約1,000 万トンである。このうち木質系廃棄物の状況については以下のようになる。
まず阪神・淡路大震災の際の家屋解体による瓦礫のうち可燃物の重量比は 20％といわれており、うち大部分が木材と仮定して推計すれば、津波被災地から発生した家屋由来の木材
瓦礫量は約 200 万トンとなる（なお、建築研究所の研究データによれば廃棄木造家屋から排出される瓦礫に占める木材は重量比で約 25%であり、沿岸市町村家屋の木造率を 80%程度とすれば計算結果はほぼ一致する）。木材の瓦礫は家屋由来以外にも各種製品・合板用原木があり、その総量の詳細は不明であるが、重量比では全体量のおおよそ 10%程度（20%程度という推計結果もある）、240 万トンとみておけば大過ないであろう。
これを体積に換算すると木材は密度を 400kg/m3 とすれば約 600 万 m3（ちなみに、2009 年
度の国内の木材需要量のうち製材・合板用は製品量換算で 1,300 万 m3 程度である）、その他の不燃物の平均密度を 3,000kg/m3（コンクリートは 2,300kg/m3）とすれば約 680 万 m3、すなわ
ち体積比では木材は全体の 45%程度を占めることになる。これらの木質瓦礫は、一次集積地で燃焼（自然発火）、腐敗による悪臭発生などの二次的な環境劣化の原因となっている。
表 3 沿岸市町村の瓦礫の状況（環境省 H23.10.12 データによる）

瓦礫推計量

うち家屋被害による瓦礫推計

仮置き場搬入済量（千トン）

量（解体済みを含む、千トン）

（千トン）

宮城

15,691

8,369

8,762

岩手

4,755

898

3,546

福島

2,280

225

1,067

計

22,726

9,492

13,3753

第 2 章 東日本大震災による農林水産業被害
１．被害の実態の認識
農林水産業は推定総額 22,839 億円の被害を受けた。農業では農地・農業施設の被害が主で 7,903 億円、林業では林地、森林、林道、林産加工施設の被害などで 1,967 億円、水産業では漁船の喪失、漁港施設の被害が主で 12,454 億円と推定された（表 4）。
表 4 農林水産業被害（8 月 24 日農林水産省）

被害額
区分

主な被害

被害数
(億円)

水産関係

漁船

25,008 隻

1,684

漁港施設

319 漁港

8,230

養殖施設

737

養殖物

575

共同利用施設

1,625 施設

小計

1,228
12,454

農地の損壊

17,456 箇所

3,992

農業用施設等の損壊

21,867 箇所

3,911(21,458 箇所)

3,278(409 箇所)

633

39,323 箇所

7,903(農業用施設等：主に、ため農地・農業用施設

池、水路、揚水機、農地海岸
保全施設）(農村生活関連施設：主に、集落排水施設)

小計
農作物、家畜等
農作物等

118

農業・畜産関係施設等*

397

小計

林野関係

515
林地荒廃

429 箇所

238

治山施設（海岸林を含む）

253 箇所

1,146

4

林道施設等2,600 箇所41

森林被害

(1,065ha)

10

木材加工・流通施設

112 箇所

508

特用林産施設等470 箇所25(1,065ha)
小計

3,864 箇所

1,967

合計

22,839注1

被害額について、単位未満四捨五入のため、計が一致しない場合がある。

注2

表中の農業・畜産関係施設等の内、農業関係施設は、主に、カントリーエレベーター、農業倉庫、パイプハウス等。畜産関係施設は、主に、畜舎、堆肥舎等。

表 5 大規模な流失・冠水被害を受けた市町村（３月２９日農林水産省速報）

農地の流失・
県

市町村

冠水等被害
推定面積(ha)

宮城県

福島県

被害水田
推定面積(ha)

気仙沼市

1,032

583

石巻市

2,107

2,010

東松島市

1,495

1,314

仙台市

2,681

2,539

名取市

1,561

1,367

岩沼市

1,206

1,049

亘理町

2,711

2,281

山元町

1,596

1,123

相馬市

1,311

1,251

南相馬市

2,722

2,642

（１）農地の損壊
津波による流失・冠水などの被害を受けた農地は６県計 23,600ha と推定された（8 月 24
日、農林水産省）。1,000ha を越える大規模な流失・冠水被害を受けた市町村は表 5 に示すように宮城・福島両県に集中し、大部分が水田である。
これらの農地は損壊の程度により、ステージ１＝海水のみ流入し、作土が塩類化、ステー
ジ２＝主として塩類濃度が極度に高いヘドロや土砂が作土を被覆、ステージ３＝ヘドロや土砂で覆われた農地に瓦礫が混入、ステージ４＝地盤沈下を伴い表土が海砂化した、の４つ
5に区分される（高橋順二：農村工学研究所、７月９日農学アカデミー・実践農学会シンポジウム）。

（２）農業用施設の損壊
仙台・名取地区で５つの排水機場が失われたのをはじめ、各地のダム、ため池、用排水路などの施設が損壊を受けた。三陸・福島地方のみならず、東北内陸部、長野・新潟などで生じた被害も少なくない。これらの用排水施設の喪失は冠水の排水を不可能にし、復旧を遅らせ、ダムやため池等の損壊はかんがいや除塩のための水源喪失となった（表 6）。
そのため、農林水産省は全国の各地方農政局から災害応急用ポンプを被災地に貸し出し（8 月 16 日現在 61 台）、湛水農地等の排水及び農業用水補給の支援を行っている。
表 6 各県における農業用施設等の被害（８月２４日、農林水産省）

農業用施設等
県名箇所

農村生活関連施設

被害額

被害額

箇所

（億円）

(億円)

岩手県

3,644

309

41

10

宮城県

2,994

1,109

102

267

山形県

134

3

2

0.2

福島県

3,731

1,246

111

226

茨城県

7,597

342

100

93

栃木県

510

90

23

6

千葉県

2,225

142

6

17

長野県

239

14

4

4

新潟県

252

12

7

9

（３）家畜・家禽および畜舎等の被害
畜産分野においても、地震による畜舎等施設の損壊、飼養家畜の死亡・傷害のほか、津波
で、大規模な畜舎・家畜等の損壊・流出があり、沿岸部の一部では畜産地帯の壊滅を招いた。
また、地震・津波による直接的被害と併せて、ガス・水道・電気等のライフラインの寸断及び交通機関のマヒ等による飼料供給の停止に伴い、家畜が餓死・衰弱死するとともに、出荷できない生乳の廃棄など、畜産農家に多大の損害をもたらした。
地震による被害は青森、岩手、宮城 3 県で、畜舎の一部損壊 23、ケ－ジ倒壊 4、飼料タンクの一部損壊 2、卵の廃棄 40 トンで、鶏の圧死・餓死凍結羽数が 437 万 4820 羽であり、津波による水死は 17 万 4800 羽で、死亡合計は 454 万 9620 羽にのぼった。
6

県別の死亡鶏の内訳は、青森県が採卵鶏 10 万 5000 羽、ブロイラー2500 羽、宮城県が採卵
鶏 78 万 5520 羽、ブロイラー69 万 1600 羽、岩手県は採卵鶏とブロイラーの区別をつけず 296
万 5000 羽となった（農林水産省調べ、6 月 1 日まで）。

（４）海岸林の被害
青森県から千葉県にかけての海岸防災林は、津波によって約 3,600ha が浸水し、その一部が大きく損壊して、特に岩手県、宮城県、福島県では壊滅的な状況となった。津波による直接の被害は、幹折れと根返りに分けられ、一部には流木化したものもあった。

２．被害に対する理解と復興へのテクニカル リコメンデーション（１）被災農地の復旧
ア．流失農地等ステージ 3,4 の重度の被災農地
喪失農地の多くは地盤沈下を伴い表土が海砂化しており、満潮時の再冠水をくりかえしたところもある。また、ヘドロや土砂で覆われた農地に瓦礫が混入し、農地の機能が（著しく）損なわれている土地も多い。これらの農地には、潮止めの堤防の設置、瓦礫の排除、農地整備、農業施設の再建が必要であるが、市街、道路などの施設も同様に破壊されている。復興には農業工学、都市工学、土木、衛生、農林水産技術等が総動員されることになる。
町作りにも防災の視点での職住分離や高台移設などの新たな概念が提案さ

洗浄時給水孔
給水バルブ
地下給水孔
水位管理器

れているが、農業に

幹線パイプ
洗浄用接続パイプ

ついていえば、本来

水位制御器
水位制御器
接続パイプ

の コ メ ど こ ろに 大 規
模先導的な農業経水位制御器
用排水ボックス

営が実現するような担い手と生産基盤の整備を図るべきである。
大規模で先導的な農業経営が実現するほ場整備には、地下

水位管理器

支線パイプ

図 1 ほ場内地下水位制御システム(FOEAS) （農村工学研究所）

水位制御システム(FOEAS)が有効となる場合が多い。それは、地下 50 cm に敷設した幹線・支線パイプと、補助孔（弾丸暗渠）に、用排水桝と地下水位を調節する水位制御器を組み合わせることで、ほ場の地下水位を自在に調節することを可能とし、作物に合わせた水位管理と、水管理の適正化・省力化が可能となる。塩分が残る農地では除塩の促進も期待される（図１）。

7

イ．ステージ 1,2 の軽度な被災農地
淡水を灌漑する急速な除塩の方法には、NaCl（以下「塩分」）を下方に、または側方に抜くか、大きく二通りある。水田の排水性が高いほど、下方への水の移動速度が速くなり、除塩の時間が短縮されるので、組み合わせ暗渠などの排水改良が有効である。
海水のみ流入し、作土が塩類化した、あるいは塩類濃度が極度に高いヘドロが作土を覆った農地では、ヘドロの特徴を把握する必要がある。相馬市柏崎の水田では塩分 3-6%に相当する電気伝導率(ＥＣ)＝10～20 mS/cm、作土より高いＣＥＣ＝25～30 meq/100 g をもち、交換性マグネシウム・カリウム（水溶性も含む 1M 酢酸アンモニウム抽出分）に富むヘドロが表面を被覆した（表 7）。このヘドロは可給態ホウ素を多量（10～20 mg/kg）含むという際だった特徴をもっている。
このようにヘドロの成分と層厚を知り、作土の成分から、両者を混合した新作土の性質を計算することができる。混層し得る作土の厚さに応じて算出される新作土の成分濃度（作土が厚ければ厚いほどヘドロ成分は希釈され低下）について、作物栽培への適合性を調べ、上記の例でいえば可給態ホウ素は潅水で洗い流す、水で洗えない交換性ナトリウムは石灰で交換除去するという農法を工夫しつつヘドロを作土とともに混層し、均一栽培を経て作付けを再開できる。
また、水稲の場合、用水が確保できれば、土壌診断後、過剰なナトリウムを指標に混層
耕・代掻き排水による除塩で濃度を下げ、イネを作付けし、簡易な手当をした後、栽培を重ねながら土壌を調整することもできる。 大規模な修復を待つことなく農業者が能動的に土壌改良を行うことは復旧を大幅に促進することになる。
表 7 ヘドロと作土の土壌診断（後藤逸男・稲垣開生：東京農業大学、７月９日農学アカデミー・実践農学会シンポジウム）

電気

深
さ

試 料

cm

津波土砂

10

水田作土

pH(H2O)

交換性塩基(mg/100g)

塩基

可給態

可給態

飽和度

リン酸

ホウ素

CEC

伝導率
mS/cm

CaO

MgO

K2O

Na2O

meq/100g％

mg/100g

mg/kg

6.6

10.3

393

370

183

1540

27.6

311

10.6

13.4

20

5.3

2.47

407

131

43.7

287

22.4

139

8.6

1.45

鋤床

30

5.9

0.89

477

124

35.4

86.6

23.5

114

6.9

0.82

下層土

40

6.2

0.26

479

143

35.2

27.3

24.8

104

4.1

0.59

下層土

50

6.6

0.25

467

150

32.4

27.4

23.9

107

4.8

0.54

8

（２）農業用施設の復旧
ア．ダム、ため池
ダム・ため池の損壊には堤体の全壊から程度の異なる亀裂によるものまで、一様でない。
再建が必要なものや、重度の損壊については公共事業により、確立した農業土木工法による修復がすでに計画されている。この際、防災分野から指摘されている東海地震や東南海・南海地震を想定すれば老朽大規模ため池の耐震性に係る点検・照査を行い、外力に対する耐震性の強化を進める必要がある。ため池の耐震性を知ることによって、特に、決壊時に下流に二次被害が発生するため池や規模が大きいため池などを優先し、耐久性の高い補強、堤体屈曲部の弱点の影響を考慮した対策を講ずることができる。これらに関連する農業土木技
術についての包括的な解説は他にゆずることとし、多数見られた亀裂を発生した堤体は、
地震発生直後から行われた実態調査に基づき、鉛直亀裂に対するトレンチ堀り、再盛り立て、すべりを伴う斜め亀裂に対する段切り・再盛り立て工法の実施が推奨される。
イ．水路
液状化の可能性が高い地域では、ある程度被害を受け入れ，機能回復に重点をおいた修復を行うべきである。そのため、水路基礎に液状化しない砕石などを使用、締め固めと固化を行い、軽量・短スパン化するとともに、水路システムの多重化を図ることが推奨される。パイプラインの復旧には、地盤を掘削後、パイプを敷設、埋戻しと締固め、砕石を加えた埋め
戻し、埋め戻し部の固化が基本であり、パイプ
ラインと周辺の地盤をジオグリッドで一体化することによってパイプと地盤の変形を抑制し、地震時のパイプラインの浮上や蛇行を防止する

図２ ジオグリッドを用いた大口径パイプライン

優れた工法 （浅埋設工法）も推奨できる（図 2）。

浅埋設 (農村工学研究所)（３）被災した集落の農家の意識
福島県相馬市の被災農家の意識調査では復興営農再開に対して、第一に被害の大きな農家と軽微な農家、第二にトラクター、コンバインなどの主要な農業機械や園芸施設などの個
人資本の喪失が大きな農家と軽微な農家の間で大きな相違がみられた。
市内を網羅した 23 戸の調査農家は 1 戸当たりの水田の浸水面積率が平均 69％と被害軽微とはいいかねるが、激甚な集落と比較して、被害軽微な農家を含んでおり、農地の早期の回復を前提に機械・施設などの損傷が軽微な場合は早期の復旧への期待感をもっていた。
しかし、機械・施設などを喪失したような農家では購入する負担が重すぎて、公的な支援の有無、あり方が再開意欲に直結していた。
一方、家屋の流失も含め激甚な津波被害を受けた立切集落の８戸の農家を対象にした調9査では、すべてが失われ、途方に暮れた様子が反映した。そのため、冷静な判断に基づく意向表明とはいえないが、復興の際の農地・経営規模の拡大や農地の担い手への経営委託に関し、肯定的な考え方がみられるのは注目される（表 8）。
表 8 福島県相馬市の津波被災地農家の意向調査(門間敏幸：東京農業大学、７月６日、実践総合農学会・日本農学アカデミーシンポジウム)

対象農家の経営と被害一戸当たり平均経営水田面積
一戸当たり浸水した水田面積（割合）
農業機械の被害割合

相馬市広域21農家
6.2ha
4.3ha(69%)
0.13

立切集落8農家
2.1ha
1.8ha(81%）
50%

設問事項
農業復興に対する考え方

損傷した機械・施設な ど個人保有資産

まったく未来の展望ができない
農地復旧の際大区画すべき
引き続き個人で購入する購入のための補助金を個人にも用意する
補助金を使って 集落等で 購入する
国が購入共同所有・共同利用として 貸し出す

1.85
4(19%)
4(19%)
2(10%)
7(33%)
2(10%)

3
7(88%)
004(50%)
3(38%)

任せたい
高齢にな ればいずれ任せたい

6(29%）
5(24%)

6(75%)
2(25%)

任せたい
高齢にな ればいずれ任せたい

5(24%)
6(29%）

5(63%)
3(38%)

任せたい
高齢にな ればいずれ任せたい

１(5%)
6(29%）

5(63%)
2(25%)

農地を他の担い手に任せること
集落内の農業経営者

集落内にいなければ集落外の農業経営者

集落に担い手がいな ければ企業でも（４）広域集落デザイン
復旧・復興には地域の自主性と公共性に基づいた集落のデザインが必要であり、その中で更なる災害の被害軽減、住民の安全と地域発展の方策を要素として盛り込む必要がある。
道路、公共施設、居住区域、農業地域、商工区域などの規模配置を考えるとき、農業地域
についてはわが国農業の将来を先導する大規模で効率的な経営が先行的に実現できるよ
うに、地域の合意形成を図りながら、既存の農地所有と利用の拘束を排した担い手と生産基盤の整備を図るべきである。
また、巨大津波に対しては減災の考え方により、海岸堤防の越流を許容しつつ、津波の遡上を低減する面的な土地利用として、農地に誘導し、集落資産に対する被害を最小限にとどめる考え方が必要であろう。
これまでに河口低平地における防災対策を検討するため，排水路網の影響を組み込み、氾濫域を２次元でモデル化した高潮や津波による農地の氾濫解析モデルが開発されている。
また、土地基盤情報に高齢者家屋の分布等集落の生活情報を整理し、冠水や土砂崩れの危険性を加えて避難経路の確保や安全な地域づくりを住民と話し合うためのＧＩＳや、地域復興のための集落や施設整備を景観として表示し、生活の安全性や快適性も含めて事前評価することができるランドスケープイメージャーも開発された。
海岸林が壊滅的な被害を受けた一方で、海岸防災林が津波の勢いを弱めて津波の到達時刻を遅らせた効果が確認され、津波の破壊力が比較的弱かったところでは、船舶等の漂流物を捕捉して住宅地への流入と家屋の破壊を防いだ。今後の海岸防災林の再生・復興にあたっては、流木化を防止するための対策、流木化した場合に林内で止める対策、あるいは第10二の林帯を設けて保全対象への到達を防止する等の対策が必要である。また、苗木の供給が不足することから、植栽本数の見直し、天然更新木の活用、マツ材線虫病対策としての広葉樹の導入など、新たな造成技術の開発が課題である。

（５）木質瓦礫の処理対策
津波被災地から木質瓦礫を採取して海水浸漬による塩分濃度の上昇を測定したとこ
ろ、海水の侵入は半径方向、繊維方向とも表面から 3 mm 程度であった。
「海水浸漬材を大気中に放置しておけば、雨水によって洗浄され、付着した塩素の濃度は次第に減少する」との報告もあり、木質瓦礫を燃料としたときのダイオキシン発生の恐れは少ないと考えられる。塩分の高い材であっても、ダイオキシン特別措置法の技術基準で設計された製紙工場等のバイオマス・廃棄物ボイラーならば燃料に再利用しても全く問題がない
ことが実測され、すでにエネルギー源として利用されている。
しかし、分別が困難な多くの津波被害材や放射能汚染材では現状ではエネルギー源
としての再利用すら難しい状況にある。
微量成分分析結果でも、海水浸漬木材には通常の木材と特に異なった成分は蓄積されておらず、分別ができるものに対しては、マテリアル利用が試みられ、宮古市のボード工場では木質廃棄物によるチップを用いたボードも製造されている。チップ中に混入したプラスチック系や金属系物質の除去に若干の問題が残されているが、岩手大学では
震災廃木材の再資源化の取り組みとして図 3 に示す「沿岸復興支援プロジェクト（三井物産環境基金の補助）」を開始し宮古市荷竹地区仮設集会施設の建設が進められている。

図3

岩手大学：沿岸復興支援プロジェクトのスキーム

11

第 3 章 放射能汚染による農林水産業被害
１．実態に対する現時点での認識(1) 福島第一原子力発電所からの放射性物質の放出
3 月 11 日の事故が発生し、12 日から 16 日にかけて１時間当たり最大 1 万テラベクレルの放射性物質が放出され、その後、放出は低減、4 月上旬には１時間当たり 1 テラベクレル程度まで低下した（原子力安全委員会、４月１２日）。 4 月 11 日から 4 月 5 日までの大気中への放出総量はヨウ素-131 が 1.3×1017、セシウム-137 が 1.1×1016Bq と試算・推定されている（原子力安全委員会、８月２２日）。

(2) 放射性物質の降下と初期環境放射能の形成
発生後、ほぼ１週間に大量に放出された放射性物質は、降雨に伴い、3 月 18-23 日に東日本一帯にヨウ素-131、セシウム-134 及び、セシウム-137 の大量の降下をもたらした。震災で計測できなかった福島・宮城両県を除いて、茨城県北部（常陸那珂市）や栃木県では 3 月に150,000-160,000 MBq/km2 の高い降下が記録された。その後、茨城県北部を例にとれば、3
月 23-24 日、3 月 30 日、4 月 8-9 日、4 月 11 日、4 月 18 日に降雨があったが、放射性物質の降下は大幅に低下し、4 月は 5500 MBq/km2、5 月は 800 MBq/km2、5 月中旬以降、放射性物質の降下はほとんど検出されなくなった。
降下物の核種は４月以降、ほとんど、セシウムになり、事故地からの新たな放出を示すヨウ素-131 の降下はみられなくなった（図 4―A）。
１８００００ヨウ素-131

セシウム-134

セシウム-13７

１０００００
6000

６００００

１000

岩 山 茨 栃 群 埼 千 東 神
手 形 城 木 馬 玉 葉 京 奈川

岩 山 茨 栃 群 埼 千 東 神
手 形 城 木 馬 玉 葉 京 奈
川2011 年3月

4月

A 放射性物質月間降下量（ MBq/km 2 ）岩 山 茨 栃 群埼 千 東 神
手 形 城 木 馬玉 葉 京 奈
川5月

文部科学省:環境放射能水準調査結果定時降下物のモニタリング

地点32 浪江町北西31km
地点31 浪江町西北西
30km
地点11 二本松市西北西
43km
地点4 川俣町北西47km
地点13 田村市西39km

B 福島第一原子力発電所周辺地点における空間線量率の推移
文部科学省：東京電力株式会社福島第一原子力発電所周辺のモニタリング結果より

図 4 事故発生後の放射性物質の降下と環境放射能の推移

12

放出された物質の降下及び地表への定着により、広範囲で高い環境放射能が計測された。
関東や東北の遠隔地における環境放射能は早期に平準値に低下したが、事故地周辺では30 km 圏外でも高い数値が計測された。その分布は同心円状に一様ではなく、北西―西方の地点に高レベルの放射能が局在した。それらの地域では、ヨウ素-131 の減衰により、初期に放射能の急激な低下がみられたが、放射性セシウムの地表への定着によって、５月以降も平準値より高いレベルの放射能が計測された（図 4-B）。また、同一地域でも局地的に降下が集中し、ホットスポットといわれる高放射能地点が発見された。

(3) 地表に降下した放射性物質の土壌・植物への定着
６月から９月にかけて福島県が実施した環境試料の放射能調査で土壌・植物から放射能が検出された。 地上 1m で計測した空間線量率が 0.2μSv/時、0.5μSv/時、1.0μSv/時、1.5μSv/時の各地点の土壌試料からの放射能の最頻値はそれぞれ、500-1,000 Bq/kg、
1,000-2,000 Bq/kg、2,000-5,000 Bq/kg、10,000-20,000 Bq/kg と空間線量率に対応して増大した。1.5μSv/時から 6-7μSv/時の高いレベルでは最頻値は 10,000-20,000 Bq/kg にとどまり、対応した増大はみられない（図 5）。

図 5 土壌中セシウム-137 の濃度分布

これとともに対応する地点で同時期に採取した雑草の放射能は 0.5～2.0μSv/時の空間線量率を示した地点ではセシウム-137 濃度 200～500 Bq/kg が最頻値であり、6～7μSv/時の地
点のみ、1,000～5,000 Bq/kg を最頻値とする分布が示された。土壌より、一桁少ないレベルで局所的な偏りをもって分布しており、土壌のような環境放射能との強い相関はみられない。これらはいずれ、放射性物質の溶脱、落葉、枯死により土壌放射能に加わるものである。
13

（４）土壌中の放射性物質による長期環境放射能の形成
土壌に到達した放射性物質は土壌中で移動し、核種の半減期に対応して減衰しつつ長期的な環境放射能を形成する。半減期の短いヨウ素-131 は壊変により環境から失われ、中期
的にはセシウム-134 とセシウム-137、長期的にはセシウム-137 が環境放射能の原因となる。
土壌中の放射性セシウム量は空間線量率と比例的な関係をもつ（図 6）。

Cs134+Cs137（Bq/m2）30,000,000

y=276008x

25,000,000

R2=0.7557

20,000,000

15,000,000

10,000,000

5,000,000

0

10

20

30

40

50

空間線量率 μSv/時
2011年度科学技術戦略推進費：放射性物質による環境影響評価基盤の確立ー
放射性物質の分布状況等に関する調査研究から作成された「放射性セシウムの土壌濃度マップ」（2011/8/30公表）

図 6 空間線量率と土壌の核種分析結果の関係について（５）土壌に沈着した放射性セシウムの地理的分布
８月３０日に文部科学省が公表した土壌放射能マップは航空機計測による広域環境放射能分布と対応させ土壌の放射性セシウムの地理的分布を明らかにした（図 7）。これは未撹乱
土壌の表層 5 cm を採取し、分析したものであり、わが国の土壌の平均的な容積重は 1.0 であるから、１ Bq/kg は 50 Bq/m2 に相当する。

（６）農地土壌の汚染状況
農林水産省は 3 月下旬以来続けた農地土壌の放射能調査の結果をとりまとめ、8 月 30 日に公表した（図 8）。環境放射能との関連での調査では表層 5 cm の土壌を採取するが、農地
土壌では作物による吸収との関連を重視し、作土として、水田では表層 15 cm、畑では 30 cmを採取している。東日本各県における農地土壌中のセシウム-134 とセシウム-137 の合量は県によって著しい相違があった。

14

土壌のセシウム-137の
地理的分布

凡例
計画的避難区域
緊急時避難準備区域

Ｃｓ-１３７Bq/m2
3000K>
1000K-3000K
600K-1000K
300K-600K
100K-300K
60K-100K
30K-60K
10K-30K<10K

南相馬市

福島第一発電所
20km
30km

測定結果が得られていない範囲

いわき市

可住区域（2kmメッシュ）
可住区域（10kmメッシュ）

80km
非可住区域（2kmメッシュ）

北茨城市

0

100km

20

40

文部科学省 放射線量等分布マップ
2011年8月30日公表

図7

セシウム-137 の土壌濃度マップ

宮城

福島

農地
Cs134＋Cs137(Bq/kg)
25000＜10000-25000
5000-10000
1000-5000

群馬
<1000

茨城
栃木

0

避難区域などの設定区域

25

50

100km

千葉

図 8 東日本地域における農地土壌の放射性セシウムの分布15福島県では調査した 361 点のうち、コメの放射能汚染の観点から定められた安全基準である 5,000 Bq/kg を超えるものが 39 点あり、それらは事故発生地の北西ないし西部の地域に偏っていた(図 9)。 なお、図 4 で放射性降下物の量が多かった栃木、茨城、宮城の各県での最頻値は 100-500 Bq/kg であった。

大熊町大川原西平水田
飯舘村飯樋 畑
浪江町高瀬 水田
飯舘村長泥 水田
飯舘村深谷 水田
飯舘村小宮 水田
浪江町立野 水田
飯舘村草野 畑
富岡町上手岡 水田
飯舘村蕨平 水田

安全基準以内安全基準を超える
測
定
さ
れ
た
試
料
数

飯舘村比曽水田
富岡町本岡玉塚水田
飯舘村蕨平畑
飯舘村比曽畑
大熊町野上山神水田
飯舘村長泥水田
浪江町南津島水田

不検出

<50

50
-100

100
-200

200
-500

500
-1000

1000
-2000

2000
-5000

5000
-10000

10000-20000200 00-50000セシウム-134とセシウム-137 の合量（Bq/kg)（6月14日時点で換算した値）

農林水産省 8月30日公表

図 9 福島県農地土壌中のセシウム-134 とセシウム-137 の合量（７）森林の汚染
福島県の国有林 92 地点、民有林 76 地点のうち、88 地点では空間線量率が 1.0μSv/時以下であったが、福島市、伊達市、月舘

9080

町、相馬市などでは 1.0～9.5μSv/

70

10）。
福島県の面積の約７割にあたる
97 万ヘクタールが森林で覆われており、この調査結果は部分的なもの測定された試料数時の高い線量率が測定された（図60
相馬市中井塚姥ケ岩
国有林
相馬市ケシネ国有林
いわき市小川町上小川
戸渡り
田村市矢大臣
田村市古道
田村市滝根町神俣

50
40
30

福島市大波
伊達市柱田、下小国a、下小国b、石田a、石田b、
石田c、 月舘、布川a、布川b、石田c、南相馬市
栃窪の12地点

南相馬市八木沢立石

2010に過ぎない。現在、農林水産省が進0-0.5

めている県内全域での調査がすす

0.5-1.0

1.0-1.9

1.9-3.8

3.8-9.5

空間線量率 μSv/時
凡例

めば、より詳しい汚染の実態が明ら国有林92地点
関東森林管理局：7月15日公表

かにされよう。

民有林76地点
福島県農林水産部：7月26日公表

図 10 福島県森林の放射能

これまでの調査で放射性セシウムが降下した地点では樹木の葉、下草とともに、落葉枝層
やそれが腐植化する土壌表層に放射性セシウムが局在することが知られているが（表 9）、森
16

林総合研究所が福島県大玉村で実施した調査では、
表9

ドイツ

ミュンヘンの南約 50 km（グルンダルン）標高 960 m の森林における植物-土壌の放射性セシウム(１９８６年８月３日、チュルノブイリ事故から約１００日後、土壌型＝苦灰岩
岩屑土（レンジナ）(結田康一、日本土壌肥料学会)

放射性セシウム濃度（ Bq/乾物kg）

生育植物名・有機物層土壌層

Cs-137ハリモミ葉 （常緑樹）
生育して
いる植物相

地表の
有機物層

土壌層

Csー134

3110

1280

850

350

下草（ 単子葉〕 葉*1

2810

1330

下草（ 双子葉〕 葉*1

1040

500

西洋ブナ葉 （落葉樹）

深度(cm）-12 ～-10

9790

4480

かなり細かく分解された層（ Of） -10～-6新鮮落葉枝層（ L）

4790

1960

十分に分解され腐植化した層（ Oh) -6～01150 *2

260

200 *30.002

腐植と無機質が混じる層 (Ahc)9 ～20

0.017

不検出

20～45

0.0063

不検出

腐植と無機質が混じる層 (A）

母材の岩石が風化した層（ C ）0～ 9*1 放牧牛のえさとなる牧草である。 農水省の牧草や飼料の放射性セシウムの基準値は 300Bq/kg*2 1150Bq/kg の約1/2 の600Bq ほどがチェルノブイリ事故以前の核実験由来のものと推定される*3 200Bq すべてが核実験由来のものと推定される

図 11 福島県大玉村のスギ林における放射性セシウム（Cs-134+Cs-137）の分布：スギの部位別と落葉、土壌の放射性セシウム濃度（Bq/kg）（2011 年森林総合研究所）

樹木に森林全体の半分の 51％の量の放射性セシウムが分布しており、38％が樹木の葉に、枝にも 11％が分布していた。また、林床の落葉層には全体の 33％が、表土に 17％が存在して17いた。一方、材への移行はごくわずかであった（図 11）。現段階では、林床の落葉層の除去、
また常緑のスギでは葉や枝の刈り取りも除染の効果が大きいと言える。
広大な森林の全域を除染することは困難であり、急傾斜地では地表植生などの被覆除去
は表土侵食の恐れがあるので注意が必要である。市街地に隣接し、生活と密着した森林や緑地などでは、市街地や農地とともに、今後、能動的な除染が求められる。

２．汚染の科学的理解
原子力発電所事故による放射性物質の放出―降下―地表への定着は現時点で以上のよ
うに全体像がほぼ明らかにされた。今後、この実態認識をもとに復興がすすめられる過程で役立つ、農学による理解を述べることにする。

（１）土壌中のセシウム
ア．存在形態
土壌に降下したセシウムはほとんどが固定されてしまう。他のイオンと交換され、移動や作物による吸収の対象となる画分はわが国土壌ではほとんどが 30%未満であり、30%を超える土
壌は 396 例の 14％に過ぎない（図 12）。

測
定
さ
れ
た
試
料
数

交換態セシウムの割合

凡例

水田 全国 243 点（ 1958 -1978 ）畑
全国152 点（1958 -1978 ）図 12 長期モニタリング調査による土壌中交換態セシウムの割合（農業環境技術研究所）

セシウムの固定は土壌に含まれる粘土鉱物によるもので、スメクタイト（モンモリナイト）のような 2:1 型層状ケイ酸塩鉱物で比較的固定力が高く、カオリナイトのような 1:1 型層状ケイ酸塩鉱物では低い。しかし、土壌を用いた実験では、カオリナイト系の灰色低地土でもスメクタイト系のグライ土と同等以上の固定が認められた（表 10）。

18

表 10 土壌、粘土鉱物による添加 Cs-137 の存在形態の比較
土壌に Cs-137 を添加、一夜放置後分析した実験（津村昭人・駒村美佐子・小林宏信（1984））

Cs-137 の画分ごとの存在率(%)
試料

土壌型

特徴

水溶性

交換態

高田土壌

グライ土

甲府土壌
４盛岡土壌

固定

細粒質、スメクタイト

0.2

45.9

54.1

灰色低地土

粗粒質、カオリナイト

0.3

39.8

60.2

多湿クロボク土

腐植質火山灰、アロフェン

0.7

42.8

57.2

スメクタイト2:1 型粘土鉱物

0.5

44.2

55.8

カオリナイト1:1 型粘土鉱物

6.1

99.1

0.9

アロフェン

非晶質粘土鉱物

4.3

79.4

20.6

イ．移動性
実験（図 13-A）でも現場の水田（図 13-B）でも確認されているように、セシウムは土壌表面、
多くの場合、表層のごく浅い部分に留まる。
高田土壌
深さ (mm)
0-5
5-10
10-20
20-30

50

甲府土壌

100

50

深さ (mm)
0-5
5-10
10-20
20-30

盛岡土壌

100

50

深さ(mm)
0-5
5-10
10-20
20-30

西ヶ原土壌

100

深さ(mm)
0-5
5-10
10-20
20-30

50

100

セシウム -137 の溶液を表面に添加した土壌カラムを 21℃で 3日間静置後雨水 2000ml を浸透（津村ら、農業技術研究所）

A 雨水の浸透実験でのセシウム -137 の移動
セシウムー 137 放射能 （Bq/kg乾土）
4

8

12 16

4

8 12

16

4

8

12

16

20
40
60
80
100

延沢

宮台

曽比

120
140
160

地下水位

低い

高い

非放射性セシウムを放射化分析（（結田康一日本土壌肥料学会(1985 年））

B 酒匂川沿いの水田でのセシウムの土中移動

図 13 セシウムの土壌中での移動（２）作物による吸収
溶解したセシウムは例えば茎葉からでも植物に吸収されるが、土壌に入った後、根を経て吸収される量は激減する。これはほとんどの土壌では 70%以上が粘土鉱物により、固定されるためである。ポット試験ではイネが土壌中のセシウム-137 を吸収する割合（吸収率）は土壌の種類や栽培条件により、0.01～2.0％であった。
比較的高い吸収率となった盛岡の水田土壌を用いたポット試験では、土に加えたセシウム
19

-137 の 1.35%がイネに吸収され、その 20.8%が玄米に分布した（図 14）。この図は、セシウム-137 が土壌からイネに吸収され、どの部位に分布するかをよく例示している。
吸収率は放射性降下物の追加がなければ、年々減少することが確認されている。

%
100

水
稲
器
官
別
の 50
分
布

Cs-13780.3x10 3 cpm/pot
吸収率＝1.35%

下位葉鞘(8.4%)

下位葉身（32.3 ％)上位葉鞘(6.7%)
上位葉身（11.9%)
稈(13.7%)
もみ殻(6.2%）

Cs -137
5.95x10 6cpm/pot

玄米(20.8% ）土壌：盛岡水田、多湿クロボク土0
ポット土耕試験での土からイネが吸ったセシウム -137と器官別分布割合（ 津村ら、農業技術研究所(1984 ））図 14 土からイネへのセシウム-137 の吸収とイネ体内の部位別分布（３）可食部への移行
全国 17 の観測地点で 1959 年から 1995 年の 37 年間に収穫された 512 点のコメ試料の分析では、玄米と白米におけるセシウム-137 の濃度比は 2.6±0.4 でほぼ一定である。玄米を90%の率で精米した白米であることから計算すると、玄米に移行したセシウムの 9/26 が白米に、17/26 が糠に存在することになる。
わが国の 15 点の土壌と米の超微量分析で得られた土壌から白米へのセシウム-137 の移行係数（白米のセシウム-137 濃度／土壌のセシウム-137 濃度）は（2.6±2.8）×10-3 であった。
以行係数=2.6×10-3 であれば、20,000 Bq/kg の汚染水田で栽培した場合、白米のセシウ
ム-137 濃度は 52 Bq/kg ということになる（土壌の容積重を 1 とすれば、土壌のセシウム-137のうち、白米へ移行したものの割合は 8.7×10-6）。
しかし、土壌の放射性セシウム濃度は近接した場所から採取した場合でも大きな差がある
ことがあり、交換態の占める割合にも例外的に高いことがあるため、土壌の放射性セシウム濃度調査値から想定される吸収量・移行量を大幅に上回る可能性は残る。
20

したがって、コメの放射能検査で高い濃度が計測された場合は当該圃場での高密度な土
壌中の核種の調査を行い、局地的な高濃度汚染の有無を確認するとともに、適切な除染ある
いは吸収低減の措置をとる必要がある。

（４）土の放射線遮蔽効果
土壌や水は含有する元素によってセシウムの放射線を遮蔽する。遮断効果は沖積粘土質
土壌ならば、厚さ（深さ）20 cm で放射線は 1/10 以下に減衰、火山灰土壌や水ならば、厚さ 30
cm で 1/10 以下にそれぞれ減衰し、厚さ（深さ）を増すごとに指数関数的に減衰する（図 15）。

図 15 土によるセシウム放射線の減衰効果

宮崎 毅 東京大学

この非汚染土壌による汚染土壌の被覆がセシウム放射線の減衰効果をもたらすことを、放射性セシウム汚染物の埋め立て処理に活用することができる。なお、水を張った場合にも火山
灰土壌と同等の遮蔽効果があり、水深 60 cm で放射線量を 1/100 以下に減衰できる。

21

３．テクニカル リコメンデーション
9 月 30 日に解除された緊急時避難準備地域の早期再生や計画的避難地域の指定解除の早期化を図るためには、環境放射能の低減を促進するため、学校や諸施設を中心とした市
街地のセシウムの除染をすすめなければならない。大規模な公共事業で行われるもののほか、住民により、自主的、拠点的に行われる場合も増えている。
広域に行われる除染においてもっとも問題とされるのは膨大な量が想定される除去した汚染土壌などの処理である。広い圏域の汚染物を汚染地から遠ざけ、どこかの「処理場」に集めて効率よく処理する、というごみ処理に似た方法に固執すべきではないであろう。今、放射性物質の「処理場」がない、という現実とともに、ごみとは比較にならぬ重量のセシウム汚染物を遠距離輸送することの非効率のためである。警戒区域、計画的避難区域など重度に汚染された区域内で時間をかけて除染を行う場合を除き、早期に生活や農業を再開するためには、地域で、空間線量率と作物による放射性物質の吸収を長期安定的に低減できる実用的な技術を選択し、できるだけ、「汚染物は汚染地内で処理」を原則に除染をする技術を選ぶことが、賢明なことではないだろうか。
以下、農学の理解に基づき、農地と森林のセシウムの除染、作物による吸収の低減についてテクニカル・リコメンデーションを行う。

（１）セシウム汚染農地の除染
ア．汚染部位の除去降下したセシウムが土壌表層に局在して動かないこと、容易に水に溶出しないことから、汚染した部位の除去がもっとも効果的な手段である。
農林水産省の実施した緊急調査研究で表土の剥ぎ取りは大きな除染効果を示した。浅耕砕土後、表層部を排土する単純な方法でも 75%、表面に固化剤を散布し、固化部分を排土す
れば、82%、牧草など表層植生を土壌とともに剥ぎ取る方法で 97％の除去率が得られた（表11）。反面、これらは 10 アール当たり 30-50 トンの排土を生じ、その処分法を用意しないと行き詰まる恐れがある。30 m×100 m（30a）区画の圃場であれば、表土を剥ぎ取った後に、圃場の長辺に沿って、幅 50 cm、長さ 100 m 程度の溝を複数掘り、剥ぎ取った排土を埋めた後、溝掘り残土で上部を覆土すれば、高濃度の放射性セシウムを含む排土からの放射能は遮蔽される。
埋めた汚染排土中の放射性セシウムは土壌に固定されており、地下水への流出や作物による吸収の恐れはほとんどない。
放射線量を 1/100 以下に減衰させたい場合には、覆土は沖積粘土質土壌ならば 40cm、火山灰土壌ならば 60 cm の厚さが欲しい。この覆土の厚さを確保するように溝の本数、あるいは深さを決めなければならない。覆土が乾燥して水分量が減ると遮蔽効果も弱まるが、これだけの厚さがあれば効果は保たれる。

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表 11 農地土壌のセシウム除染技術(農林水産省:農地土壌除染技術開発の実証試験(2011)より作表）効果
作土中の放射性

除去率

セシウム濃度手法(Bq/kg）または表（低減

面線量率（μSv/

率）%

実験条件

研究機関

4-5cm を砕土後排土

中央農業総合研

10a の処理に 150－175 時間

究センター

時)
水田 8a

表土削り取り処理前 10379
処理後 259975

排土量 40 トン/10a

表土固化後削り取り

芝・牧草剥ぎ取り

処理前 9090
処理後 1671

10a 水田、MgO 固化剤を表面農村工学研究所

82

吹き付け、3cm 程度を削り取り
排土量 30 トン/10a
水田転換牧草地、10a の処理

処理前 13630
97
処理後

327

去

処理後 9689に福島県畜産研究248 分、3cm 剥ぎ取りで排土所

量 41.6 トン/10a

処理前 15254
表土水撹拌除水田を浅代かき後濁水を排土壌で効果大、排土量

処理前 0.66a
処理後 0.30a

農村工学研究所

水、沈砂・固液分離、粘土質

36

1.2-1.5 トン/10a

反転耕

原子力機構

農業環境技術研究所

水田 28ha をプラウで 30cm 以
中央農業総合研

55

深で反転耕、0.5 時間/10a、究センター
排土量 なし東北農業研究セン

ヒマワリ植栽

処理前 7715

0.70%

処理後 7711

15ha、開花期に除去率を計

ター福島県農業総

測

合センター
原子力機構

23

この方法は、いわば、圃場内における「局所反転深耕」である。表土除去や反転耕による下層土の露出は地力低下を招く恐れがあるため、施工後、土壌診断を行い、必要であれば、土づくりと施肥による対策を併せて行わなければならない。
溝掘り残土は覆土としてすべて収容することはできないが、埋設した汚染表土に対して放射性セシウム濃度は圧倒的に少ないため、圃場内で再使用できるし、搬出して利用する場合も安心である。
土質や地下水位により、施工が困難であったり、付随的な対策が必要になる場合があるが、可能な限り、単純で、実質的に効果の大きな手法を現地の実情にあわせて、早期に除染を完了することが望まれる。
このことは、校庭・公園など表面線量の低下が急がれる土地の修復にも当てはまる。

イ．表土水撹拌除去あるいは表土の反転・希釈
多量の排土を出さない除染法として、注目されるのはセシウムを吸着した粘土分を選択的に除去する表土水撹拌除去と反転耕である。いずれも表土剥ぎ取りに比べ除染効果が低い
ため（表 11）、高濃度汚染土壌の確実な除染には不向きであるが、営農的に作物汚染の回避を図るためには有効と思われる。
前者は沈砂地の整備と水浄化設備の必要があるので、比較的セシウム濃度の低い水田で、個別または集合的に簡易な整備が工夫されれば、営農を続けつつ、継続的に浄化を行うことができる。後者は反転耕の深度を適度に設定すれば、低コストで短時間に大面積の除染ができる。

ウ．ヒマワリなどの植栽による修復
植栽による土壌の放射性セシウム除染効果は極めて低い（表 11）。ヒマワリ、ナタネなどはチェルノブイリ事故後の周辺地で盛んに栽培され、その除染効果が期待されたが、やはり、除染効果は低いことが報告されている。 これらの植栽は放棄農地の景観改善や作付け再開に備える土壌の調整を主目的にした技術と考えるべきである。

（２） 作物のセシウム吸収の低減
ア．ゼオライトなど吸着材の添加
長野県の灰色低地土、栃木県のクロボク土（火山灰土）に天然ゼオライトを 1 割程度混入した培地でセシウム（非放射性）のチンゲンサイによる吸収を無処理区の 1-2%程度に低減させたポット試験が報告されている（後藤逸男：農業および園芸,86(2011)）。
しかし、水溶液からのセシウム除去に比べて、吸着材を汚染土壌に加えて作物のセシウム吸収を抑制した研究は少なく、異なる土壌、作物での効果は検証されていない。汚染レベルが高い土壌では除染を確実に行うべきである。汚染レベルが低位な土壌で試験的に利用す
るか、反転耕などに併用してセシウムの固定を確実にするための利用が薦められる。

イ．カリ肥料の適正な施肥
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カリウムが欠乏したイネでは土壌中のセシウム吸収量が激増する（表 12）。
カリウムを欠乏しないように施肥を行うことがセシウム吸収抑制に重要である。しかし、高度に汚染された土壌でセシウム吸収抑制を目的に多量のカリウム施肥を行うことは土壌の塩基バランスを異常にし、長期的に悪影響を与えるため避けなければならない。
表 12 イネのセシウム-137 吸収に及ぼすカリウム欠乏の影響（津村ら、1984 農業技術研究所）

施肥NPK 完全区-K 区

前投与量

地上部放射能吸収率（cpm/ポット）(cpm/ポット）

(%)

玄米放射
能
（cpm/g）

6.5x106

3973

0.065

57

6

50454

0.82

488

6.5x10吸着材による方法は吸着資材の性能・価格について十分検討してから実施すべきである。
また、カリウム施肥の効果はセシウム吸収の低減ではなく、欠乏による吸収増大を避けることにあることに留意すべきである。

（３）森林の除染
森林の除染は立木の葉、下草、地表の落葉枝の除去の効果が大きい。森林総合研究所の研究によれば、住居等近隣では林縁から約 20m の幅で下草や落葉枝の除去を行うと一定の効果が得られる。落葉樹では 1 回の除染で大きな効果が見込まれるが、常緑樹では 3-4 年継続することが望ましいとされる。森林総合研究所の試験で除染した落葉枝と下草は 1 平方メー
トルあたり 2.6 kg もあった。このように林地で除染によって除去される物質量は巨大であり、作業に労力を要するため、事業者のみならず、住民や市民のボランテイア参加による取り組みも必要となるであろう。それに対応した労力確保と機材・用具を提供する仕組み作りが必要である。除染に伴う搬出や最終処分の負荷を低減させるために焼却等の減量・減容が必要であり、排煙中のセシウムを捕捉できるバグフィルター付きの焼却炉の設置などのインフラ整備が急がれる。
焼却灰の処理について環境省の定めた基準では、放射性セシウム濃度が 8,000Bq/kg 以
下の焼却灰はそのまま埋め立てが可能とされているが、埋め立てには土層崩壊の危険性の少ない平坦地などを選ぶ必要がある。また、焼却灰はアルカリ性炭酸塩であり、カリウム等の塩類が多いので注意が必要である。十分量の土あるいはゼオライトなどの吸着材で固定力を強化した土と混和するなど、地中の可動水への流亡を回避する措置が必要である。地上に対する放射線の影響を防ぐために、埋め立ての深さについては、地表までに十分に放射線が遮蔽する土が存在することが望ましく、計算上の目安では火山灰土壌、1.5 m 程度、沖積粘土質土
壌、70 ｃｍ程度の厚さがあれば放射能を 1/10000 に下げることができる（図 15）。

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（４）その他
除染は大規模な公共事業として行われることもあろうし、個別の農家、あるいは集団で様々な規模で行われることもある。また、作物吸収の抑制のため、深耕による希釈、吸着材の利用、施肥の工夫などが営農的に行われなければならない。吸着材などではさまざまな商品が開発・提案されており、一部には効果・価格の両面で実用にそぐわないものもみられる。
それらの効果的な利用を図るために、除染などの技術・資材について科学的あるいは技術的な面から審査・評価することが必要である。特に大規模な事業として取り組む場合には審査・評価体制を整備し、適正な利用を進める必要がある。

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おわりにかえて―農学の役割と責任―
東北地方太平洋沖地震と津波による被災は余りにも規模が大きく、実態の正しい認識には時間がかかった。 原発事故の経過、特に放射性物質の放出の実態の認識にはさらに時間を要した。東京電力が 1 号機のメルトダウンを最初に公表したのは 5 月 12 日であり、地震発生後にメルトダウンに至った詳細が報告されたのは 6 月 6 日になった。約 3 カ月、地震・津波による被災の実態調査、放射能による土壌や農作物産物の汚染への緊急対応などに追われながら、
我々は、3 月 11 日に何が起こったのか、正確に知ることはできなかった。
8 月には地震と津波の被害がまとめられ、放射能についても大気中に放出されたヨウ素-131とセシウム-137 の大気中への総量が試算・推定された。さらに 8 月末には土壌の放射性セシ
ウム濃度の分布が明らかにされ、我々が被災地の生活と農業の復興のために対峙すべき、被災と汚染の全貌がほぼ明らかにされた。復興への的確な手順や技術の選択を行うことがきわめて重要な時期に入ったと認識している。
この「被害の認識と理解、復興へのテクニカル リコメンデーション」は、農学の役割が、社会に対する問題提起、注意喚起あるいは政策提言を行うのみにとどまらず、社会による問題の本
質の理解、技術的なポイントの正確な把握のための専門知識の体系的な提供にある、との共通認識にたって、日本農学会が関連学会の協力を得てとりまとめたものである。
放射能汚染を受けた地域の農業関係者に共通するのは、風評被害に対する恐怖である。
それが、極端にいえば、「村に一切の放射能がない状態への復元」という実現不可能な除染を望む声を生み、結果的に除染が一向にすすまない状況を生んでいる場合さえある。
消費者が、事故発生時点の「何が起こったか分からない」という状況で、事故地周辺の農産物を避けたのは正当なリスク回避の一つであったともいえよう。 しかし、現在、放射性物質による汚染がほぼ正確に理解され、出荷、流通段階での検査等で安全性が確認された状況で、同じことをするのは公正な市場を損ねることになりかねない。
残念ながら、ときに、他地域の地方自治体と住民までが「風評加害者」となり、放射能汚染は、差別のような日本人の心の汚染にまで広がっているという指摘さえある。
風評が生ずる一因に、放射能汚染に関して沢山の情報が提供されているのにもかかわらず、
国民に消化されないままであり、科学的な真実というものが国民に伝わっていないことがあるのではないだろうか。そうであれば、「暮らしの科学」である農学の責任は重い。消費者が安心して農作物が購入できるよう、その安全性をわかりやすく説明することも農学の責務である。
震災・津波被害、そして放射能汚染から被災地が復興し、優れた農業への展望が開けるまで農学者にはその責務を果たし続けることが期待される。

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東日本大震災からの農林水産業の復興に向けて―被害の認識と理解、復興へのテクニカル リコメンデーション―
2011 年 11 月１７日公表
執筆・編集 日本農学会

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