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 discharge of a certain amount of tritium into the Pacific Ocean. Although most of the tritium discharged
is diffused and spread widely throughout the ocean, some part will be transferred into marine organisms
living close to shore areas. Tritium in organisms is composed of two chemical forms: one is free watertritium (FWT) and the other is organically bound tritium (OBT) fixed by the organism metabolic activity. Inorder to assess realistically the impact of tritium discharged into seawater to the public, it is important tounderstand the processes of transfer and accumulation of tritium from seawater to marine organisms,
especially OBT in them. However, information on the transfer of tritium from seawater to marine organisms
is quite limited. In this research, the transfer rates of tritium in seawater to OBT in several marine organisms
are obtained for the realistic dose estimation of tritium discharged from the reprocessing plant. The OBTtransfer through the food chain is also included in the scope of this study.
The stable isotope of hydrogen, deuterium (D), was used as a substitute for tritium in the research.
Yellow striped flounder (Pleuronectes herzensteinie) were kept in seawater with HDO of 2000 ppm up to150 d in the laboratory, and were analyzed for OBD concentration in their muscle. The concentration
coefficient from HDO in seawater to OBD in muscle of the yellow striped flounder was determined as 0.25,
and non-exchangeable OBD was found to be 73-78% of the total OBD in the muscle.
The concentration coefficient from HDO in seawater to OBD in marine seaweeds, Ulva pertusa,
Sargassum siliquastrum and Gloiopeltis fucata were also estimated as 0.38, 0.27 and 0.28, respectively, bycultivation experiments in the laboratory.
Amphipods (Ampithoe valida) were fed on seaweed (U. pertusa) with elevated OBD concentration,and were kept up to 19 d in the laboratory. The consumed weight of the seaweed was measured in every
feeding, and OBD values in the amphipods were analyzed. The two-compartment model of transfer of OBD
from the seaweed to Ampithoe valida was constructed by using results of the experiment; the estimatedvalues by the model agreed well with the experimental results with a correlation coefficient of 0.85.
1. 目的

排出される。このうち、水素の放射性同位体である青森県六ヶ所村に建設されている大型再処理施トリチウム(Tritium : T）は、当該施設から海洋に排設の稼動に伴い、六ヶ所村沿岸から沖合約 3 km の出される放射性核種の中で最も主要な核種の一つで水深約 44 m の海底に設置された海洋放出口から極ある。海産生物体内の T は、海水中から直接体内のめて微量ではあるが、各種の放射性核種が海水中に水と入れ替わった自由水トリチウム（Free watertritium : FWT）と代謝活動によって有機物と結合しまた、大型海藻であるアナアオサ、フクロフノリた有機結合型トリチウム（Organically bound tritium :及びヨレモクについてOBDへの移行・蓄積に関するOBT）の 2 つの形態に分けられる。海洋に排出され追加実験を行った。アナアオサでは、500、1000、1500、た T の安全性を評価するためには、海水から海産生2000 ppmの4つの濃度でOBD生成の実験を15ºCの水物への T の移行・蓄積過程を解明する必要がある。

温下で行なった。また、OBD生成への温度の影響を本調査は、海水中のトリチウムから海産生物体内評価するため、インキュベータ内の温度を10ºC〜の OBT への移行・蓄積過程を明らかにする事を目的

20ºCに3段階に調整し、D濃度を2000 ppmとして実験にしている。平成 22 年度では、主に植物プランクトを行った。フクロフノリではD濃度を500、1000、2000ンや動物プランクトンを対象に飼育実験により濃縮ppmに調整した2 Lの培養フラスコにフクロフノリ係数等を明らかにしてきた。また、摂食に伴う OBDを投入しOBD生成の実験を10ºCの水温下で行った。の移行・蓄積を明らかにする為の実験系の構築を行

ヨレモクについては、D濃度2000 ppmでのOBD生成った。平成 23 年度の調査では、生体内における FWT実験を水温15ºCで行った。

から OBT への転換速度を明らかにするため、二次消摂食に伴うOBDの移行に関する実験では、モズミ費者にあたる魚類を対象に飼育試験を行った。さらヨコエビ1個体ごとに容器に入れ、これを天然ろ過海に、OBT の交換型・非交換型 OBT の割合を求めた。

水で満たし、水温を15ºCに設定した180 L角形循環式

また、食物連鎖による OBT の移行を明らかにするた水槽内に設置して行った。この容器内に予め重量をめに、アナアオサ（被食者）─ モズミヨコエビ（捕計ったOBDを含有する乾燥アナアオサ（OBD濃度＝食者）間における摂食に伴うトリチウムの移行に関1060±85ppm）を餌として投与し、毎日観察を行い、する実験を行い、移行・濃縮に関するパラメータを残餌の回収及び新しい餌の投与を行なった。最長19求めた。

日間の移行実験終了後にヨコエビを取出し、OBD濃度を測定した。

2. 方法
海水 ─ 海産生物間におけるTの移行・蓄積過程に

3. 成果の概要

関する室内飼育実験は、水素の安定同位体である重Fig. 1 に飼育実験開始から 40、90、150 日でそれ水素（D）を用いて行った。海水中の自由水D（FWD）ぞれ採取したマガレイ生体内筋肉組織のOBD濃度から海産生物の有機結合型D（OBD）への移行・蓄を示す。飼育時間（x）と生体内筋肉組織のOBD濃積に関する実験には、マガレイを用いた。実験開始

度（y）との間に y = 494（1-e-0.026 x ）（r2 = 0.75）の前にタグを打ち込み個体識別を行い、体長と体重を関係式を得た。海水中のD濃度に対するマガレイ生計測した。水温15ºC、海水中のD濃度は2000 ppmで体内筋肉組織のOBD濃度の濃縮係数は 0.25 であっ飼育実験を行った。飼育開始から40、90、150日後にた。また、全OBDに占める非交換型OBDの割合は 73

マガレイを採取した。
採取直後に体長と体重を測定、〜78%であった。アナアオサの海水中の重水素に対試料として表側の背側筋肉を切り取り、乾燥・粉末する生体内のOBD濃度の濃縮係数は 0.38 であり、化し、分析に用いた。

10ºC〜20ºCの間では温度によるOBD生成量の大き魚類試料中の非交換型OBDと交換型OBDの割合な違いは見られなかった。ヨレモクとフクロフノリを求めるため、市販されているD濃度が数ppmに減少の海水中の重水素に対する生体内のOBD濃度の濃させた水（重水フリー水）40 mlに、マガレイの筋肉縮係数は各々0.27 と 0.28 であった。の粉末試料を約60 mg入れ、温度5ºCの冷蔵庫内で2モズミヨコエビによる摂食に伴うOBDの移行・蓄日間撹拌し、交換型OBDと重水フリー水中のHと置積に関する実験では、摂食量が増加するに従って生換させた。溶液ごと遠心分離にかけ、上澄み液を取体内のOBD濃度は増加した（Fig. 2）。そこで、Fig.

り除き、乾燥させて分析に供した。

3 に示すコンパートメントモデルを作成した。ここ

で、摂取したOBDは、一部が体内のOBDに直接変換ており、両者の相関係数は 0.85 であった。これによされ、残りはFWDに分解されるとし、体内のFWDり、アナアオサの摂食に伴うモズミヨコエビ生体内濃度は飼育海水中HDO濃度と同様であると仮定しにおけるOBD蓄積の予測が可能となった。て、モデル内の分配係数(p)及び移行速度定数(k1、k2)を非線形最小二乗法により決定した。得られた生体内のOBD濃度計算値を実測値とともにFig. 4 に示しFig. 1Concentration of OBD in mastule of P.

Fig. 2

Relationship between OBD concentration

herzensteinie grown in seawater within A. valida and weight of seaweed

deuterium concentration of 2000 ppm.

containing OBD of 1060±85 ppm
consumed by A. valida.

OBD-food1‐ppp=0.03k1=0.01993 d-1
k2=0.00068 d-1

k1

FWDOBDk2

Fig. 3

Scheme of two compartment model of
deuterium in A. valida.
Fig. 4Comparison of observed and estimatedOBD concentrations in A. valida.