4.2 海洋排出トリチウムの移行パラメータに関する調査研究
Transfer Parameters of Tritium from Seawater to Marine Organisms.
石川 義朗, 新井 竜司, 多胡 靖宏, 中村 裕二
環境シミュレーション研究部

Yoshio ISHIKAWA, Ryuji ARAI, Yasuhiro TAKO, Yuji NAKAMURA
Department of Environmental Simulation
Abstract
The operation of the commercial spent nuclear fuel reprocessing plant in Rokkasho is accompanied by
the release of a certain amount of tritium into the Pacific Ocean. Although most of the tritium released will bediffused and spread widely throughout the ocean, a part of the tritium will be transferred into and accumulated
in marine organisms living close to shore areas. Tritium in living things shows two chemical forms, one is freewater tritium (FWT) which is directly exchanged with water in the living thing’s body and organically boundtritium (OBT) fixed by its metabolic activity. In order to assess appropriately the impact of tritium released
into seawater to the public, it is of importance to understand sufficiently the processes of transfer andaccumulation of tritium from seawater to marine organisms. However, the data on the transfer of tritium fromseawater to marine organisms are quite limited.
In this experiment, the transfer rates of tritium to form OBT in several marine organisms directly fromseawater were determined as the first step of the research program to clarify the transfer of tritium fromseawater into organisms, using the stable isotope of hydrogen, deuterium (D), as a substitute for tritium. The
transfer rate of D from seawater to OBD in phytoplankton (Chaetoceros gracilis) was determined to be 0.17
h-1, which was one order of magnitude larger than that in marine algae (Ulva pertusa Kjellman) to be 0.009 h-1.
This implied that the difference in the transfer rates would be attributed to the photosynthesis activity of theseorganisms. The transfer rates to OBD in the marine animals, small shrimp（Ampithoe valida Smith）and a seaurchin（Strongylocentrotus nudus）were also estimated as 0.018 and 0.022 h-1, respectively. However, theOBD observed in marine animals in this experiment is thought to be easily exchangeable with that in seawater,
being quite different from OBD in marine algae. Therefore, the process of OBT formation associated with thefood chain in marine animals requires further study.
1. 目的中から直接体内の水と入れ替わった自由水型トリ大型再処理施設の稼動に伴い、六ヶ所村沖合約 3チウム（Free Water Tritium : FWT）と代謝活動によkm の水深 44 m の海底に設置された海洋放出管出口

り有機物と結合した有機結合型トリチウムから、微量ではあるが水素の放射性同位体であるト（Organically Bound Tritium : OBT）の 2 つの形態にリチウム（T）が海水中に排出される。排出された分けられる。海洋に排出されたトリチウムの安全性

トリチウムは、海水の流れに沿って速やかに移流・を評価するためには、海水から海産生物へのトリチ拡散すると共に希釈されるが、一部は周辺海域に生ウムの移行・蓄積過程を十分に理解することが重要息している海産生物の生体内へ移行・蓄積することである。しかし、これまで国内外におけるトリチウが予測される。海産生物体内のトリチウムは、海水ムの水産生物への移行に関する研究は、主に淡水生物を対象として行われており、海産生物に関しては、の予備実験を行った。

諸外国においても再処理施設周辺海域における野外 の 調 査 例 は あ る も の の （ Williams et al., 2001,

3. 成果の概要

Mccubbin et al., 2001 等）、飼育実験よる研究例は極植物プランクトン（C. gracilis）では、海水－生体めて少ない。

間のOBD移行速度定数は0.17 (h-1)、OBD濃縮係数は

本調査は、海水中のトリチウムから海産生物生体0.57（Fig. 1）であった。同種を用いたKomatsu et al.

内の OBT への移行・蓄積過程を明らかにする事を(1981)の結果では、0.5と報告されている。また、目的にしている。

Kanazawa et al. (1972)では 、植物プランクトンの一種であるChlorella pyrenoidosa を用いた結果で平均2. 方法0.7であったと報告されており、ほぼ同等の値であっ海水-海産生物間におけるトリチウムの移行・蓄た。アナアオサにおけるOBD移行速度定数は0.009積過程に関する室内飼育実験は、トリチウムの代わ(h-1)で、C. gracilisに比べ1桁小さかった。この違い

りに、水素の安定同位体である重水素（D）を用いは、両者の光合成活性の違いに起因すると考えられて行った。

る。モズミヨコエビでは、OBD移行速度定数は0.018

海水中のFWTから海産生物のOBTへの移行・蓄積(h-1)であった。甲殻類では体内の有機物中のキチンに関する実験には、植物プランクトン（Chaetoceros

含有率は40〜85%である。甲殻類では、キチンは餌gracilis）、海藻のアナアオサ(Ulva pertusa Kjellman)、中の炭水化物から合成されるため、直接取込まれた

モズミヨコエビ（Ampithoe valida Smith）、キタムラ

海水中のDがヨコエビの生体内でキチンの合成に使サキウニ（Strongylocentrotus nudus）を用いた。植物

われることは少ないと考えられる。キタムラサキウ

プランクトンを用いた実験では、増殖安定期に達しニでのOBD移行速度定数は0.022 (h-1)であった。平

た植物プランクトンの培養液中に重水（D2O）を添成20年度に行なった実験結果より、キタムラサキウ

加し、植物プランクトン生体内の有機結合型重水素ニ生体内へのFWDの移行速度定数は2.06 (h-1)で、（OBD）濃度の時間変化を調べた。また、培養海水

OBDへの移行速度定数はFWDに比べて1/100程度で中のD濃度と植物プランクトン生体内のOBD濃度あった。の関係を求めた。アナアオサの実験では、重水を添

食物連鎖によるOBDの移行・蓄積に関する実験系

加し海水温を15°Cとした水槽内でアナアオサを培を構築するための予備試験から、モズミヨコエビ生養•育成し、生体内OBD濃度の時間変化を調べた。

体内におけるOBD濃度の時間変化が得られた（Fig.

また、同様の重水添加海水中で、市販の乾燥わかめ2）。時間経過に伴ってモズミヨコエビ生体内のOBDを給餌して約40個体のモズミヨコエビを飼育し、生濃度は増加し、実験開始から約700時間後に800 ppm

体内OBD濃度の時間変化を調べた。餌投与4時間後に達した。試験期間内の水槽内海水の重水濃度は天に残存した餌を回収した。さらに、10°Cに設定した然レベルであることから、この濃度上昇は海水から重水添加海水中で、モズミヨコエビと同様に、市販の移行によるものではない。このことから、アナアの乾燥わかめを給餌してキタムラサキウニ40個体オサを摂食した事により生体内のOBD濃度は増加を飼育し、時間経過に従って3個体ずつ回収して生したと考えられる。

殖巣中のOBD濃度の時間変化を求めた。
食物連鎖に伴うOBTの移行・蓄積に関する調査で

引用文献

は、海水温15°Cの180 Lの循環式水槽内に孔径315

Komatsu et al. (1981) J. Radiat. Res., 22, 226-241.

μmのメッシュ布を用いて仕切りをし、モズミヨコ

Kanazawa et al. (1972) Env. Sci. & Technol., 7, 638-642.

エビ約40個体をOBD含有量約1000 ppmのアナアオ

Mccubbin et al. (2001) Mar. Poll. Bull., 42, 852-863.

サを与えて飼育し、生産者（アナアオサ）－消費者

Williams et al. (2001) J. of Radio. Protec., 21, 337-344.

（モズミヨコエビ）におけるOBD移行を調べるため

Fig.1 OBD concentrations in phytoplankton (C. gracilis) saturated in culture seawater withdifferent HDO concentrations. Each data point indicates the bulk OBD concentrationof all phytoplankton in one culture bottle (n=1).

Fig.2 OBD concentrations in small shrimp (A. valida Smith) administered with OBD-enrichedseaweed. Each data point indicates OBD concentration of one shrimp.