2.2 地域主要農水産物への移行・残留性に関する調査研究
Transfer and Accumulation of Radionuclides in Agricultural and Marine Products
谷 享，新井 竜司，石川 義朗, 今井 祥子，植田 真司，吉田 聡
環境影響研究部

Takashi TANI, Ryuji ARAI, Yoshio ISHIKAWA, Shoko IMAI, Shinji UEDA,
Satoshi YOSHIDA
Department of Radioecology
Abstract
3

14Radionuclides ( H, C,129I, etc.) are released into the atmosphere from the first Japanese commercial

nuclear fuel reprocessing plant in Rokkasho Village, Aomori Prefecture. The transfer and accumulation of such
radionuclides to commercially important agricultural and marine products sampled around the plant, such as
Chinese yam (Dioscorea polystachya) and olive flounder (Paralichthys olivaceus), are not adequately
understood. The purpose of this research project is to experimentally determine the transfer and accumulationof the radionuclides in Chinese yam and olive flounder. Such experimental data will be used to develop
capabilities to explain future changes in radionuclide levels in the target species when consumed as food after
the plant is fully operating.
Controlled amounts of 14C are released into the atmosphere with the steady operation of the reprocessing
plant. In studying the transfer and accumulation of 14C in Chinese yam in FY 2021, temporal changes in plantparts were determined in the field to estimate the transfer rate of 14C from the atmosphere to the plant parts via
leaf photosynthesis. An extensive growth of tubers was observed from mid-August to mid-September. Thissuggested that a large amount of 14C which was photosynthetically fixed during this period could betranslocated into the tubers. In addition, a pot cultivation method for Chinese yam from bulbils was developedfor experimental exposure of the plant to 13CO2 as a substitute for 14CO2. Plants were cultivated using Wagner
pots (1/2000 a) filled with sand and fertilized using liquid nutrient solutions. Harvested tuber weight of potted
plants was comparable to that observed in the field.
The main chemical form of 3H released into the ocean from the reprocessing plant is tritiated water (HTO).
In the second part of the study, the marine fish, olive flounder, were experimentally exposed to deuterated
water (HDO) as a substitute for HTO. Olive flounder aged more than 140 days were reared in seawatercontaining HDO with 2 mmol D mol-1 H at 7, 10, 15, 20, and 23°C. The turnover rate of the non-exchangeable
form of organically bound deuterium (NxOBD) in muscle of olive flounder tended to increase withtemperature. The concentration of NxOBD in the muscle reached a steady state in fish reared at 15, 20, and23°C around 160 days after the start of the exposure. The steady-state concentration was approximately 20%of that of the ambient water.
Next, olive flounder were experimentally reared in seawater containing 129I, in order to simulate exposureof the fish to 129I discharged from the reprocessing plant. Olive flounder aged more than 200 days were exposed
to 129I-enriched seawater for 28 days. The chemical form of 129I added to the seawater was iodide (I-). The
concentration of 129I in muscle of olive flounder increased during the first 4 days after the start of the exposure,and then equilibrated toward the end of the exposure. This result indicated a rapid turnover rate of 129I in muscleof olive flounder.
1. 目的の 11 月 4 日にかけて、経時的にナガイモを株単位で大型再処理施設の稼働に伴い、放射性核種が大気採取した。採取後は葉、茎、根及びイモに分け、乾（85Kr、14C、3H 及び 129I 等）及び海洋中（3H 及び 129I

燥重量及び炭素量を測定した。実験系の構築では、14等）に排出される。大気中に排出された C は、光砂を充填した 1/2000 a ワグネルポットを用いてムカ合成を介して施設周辺地域の作物中に移行する。海ゴからナガイモを栽培し、ナガイモの生長に適した3

洋中に排出された H 及び

129

I 等は、沿岸海域に生息する海産生物中に移行する。これらの放射性核種が養液の供給速度及び濃度について検討した。
2.2 水産物（ヒラメ）

農水産物中にどのように移行し残留するのかを明ら

重水素を添加した海水に、ヒラメを水温条件別にかにすることは、施設の稼働による農水産物中放射ばく露する実験を行った。重水素は重水の形態で海性核種濃度への影響について、科学的な評価及び情水に添加し、海水中の軽水素（H）に対する重水素報発信を行うために必要である。

（D）の比率は約 2 mmol D mol-1 H に調整した。実

本調査研究では、施設周辺地域の主要な農水産物

験期間 105 日以上の長期ばく露を行い、ばく露期間を対象として、放射性核種の移行及び残留性をトレ

中の水温は 7、10、15、20 及び 23°C の 5 条件としーサ実験により評価することを目的とする。農産物

た。水温条件別の飼育水槽からヒラメを経時的に採としては、六ヶ所村を含む青森県内で基幹野菜とし取し、試料中の NxOBD 濃度を測定した。て広く栽培されるナガイモを対象とする。水産物と129

I 添加海水へのヒラメのばく露実験は、水温しては、六ヶ所村を含む青森県内の沿岸海域で漁獲15°C で最長 28 日間行った。129I は生物が取込みやすされているヒラメ及びメバルを対象とする。

いヨウ化物イオン（I-）の形態で海水に添加し、ばく令和 3 年度は、農産物については光合成による大露開始日の海水中 129I-濃度は 0.65 g L-1 であった。

気からナガイモへの 14C 移行速度の算出に用いる生ばく露開始後、飼育水槽からヒラメを経時的に採取長データを、圃場でムカゴから栽培することで取得し、試料中の 129I 濃度を測定した。

した。加えて、ナガイモに移行後の 14C の残留性を評価するための実験系の構築として、ムカゴからの3ポット栽培方法を確立した。水産物については、 H129

3. 成果の概要
3.1 農産物（ナガイモ）

I の海水からヒラメへの移行に関するトレー

圃場でムカゴから栽培したナガイモの葉、茎、根サ実験を行った。3H 移行に関する実験では、3H に代及びイモ中炭素量の時間変化を明らかにした（Fig.

わり安定同位体の重水素を添加した海水中でヒラメ1）。播種したムカゴの萌芽率が 50%になる萌芽期はを飼育し、水温条件別に筋肉中の非交換型有機結合ナガイモの生長開始時期の指標であり、令和 3 年度型重水素（NxOBD）濃度の時間変化データを取得しの圃場では植付後 41 日目の 6 月 22 日であった。葉た。129I 移行に関する実験では、129I 添加海水中でヒと茎は萌芽後から 8 月中旬にかけて生長し、イモのラメを飼育し、筋肉中 129I 濃度の長期的な時間変化

生長は 8 月中旬の植付後 104 日目以降に旺盛になっデータを取得した。

た。部位別の生長時期の気象条件による変動幅を明及びらかにするために、令和 4 年度以降も生長データを2. 方法
2.1 農産物（ナガイモ）取得する。
各部位の炭素量の時間変化データはロジスティッ

圃場における生長データの取得では、植付けたムク関数で近似することができた。14C の移行及び残カゴが萌芽し展葉を開始した 6 月 25 日から収穫日

留性を評価するために作成するナガイモの炭素移行モデルでは、光合成による大気からナガイモへの 14C

く露実験データの他に、令和 4 年度に水温条件別の移行速度を、ロジスティック関数を用いて部位別に排泄実験データを取得することで、NxOBD の移行時間変化させる予定である。

及び残留性の解析に必要な取込速度と排泄速度それ実験系の構築のためのポット栽培実験では、大塚
A 処方の肥料濃度を 1/4 倍以下とした養液を毎日 400ぞれの温度依存性を求める予定である。
129

I 添加海水へのばく露開始後、ヒラメ筋肉中 129Iml 供給する条件で、圃場（Fig. 1）と同等の重量のイ濃度は 4 日間で速やかに上昇し、その後はばく露実モを収穫できることを明らかにした。

験終了日まで安定していた。この結果は、筋肉にお3.2 水産物（ヒラメ）

いて 129I の取込及び排泄が速やかに行われることを重水素を添加した海水へのばく露期間において、示している。ただし、筋肉中の 129I が残留性の異な筋肉中 NxOBD 濃度の上昇は、摂餌量及び魚体の成る複数の成分に分かれる可能性があるため、令和 4長速度が低下する低水温条件で緩やかになった。こ

年度にばく露終了後の 129I 排泄データを取得し、ヒの結果は、重水素の海水から筋肉中有機物への取込ラメに移行した 129I の残留性を実験的に明らかにす速度及び筋肉中有機物からの排泄速度の少なくともる予定である。

一方に温度依存性があることを示唆する。今回のばCarbon mass (g-C plant-1)

May Jun
4321015Jul Aug Sep Oct Nov
mean ± SD(n = 3-6)

Leaf
StemRoot
050

100

150

200

50100150
Days after seeding (d)200Tuber

10500Fig. 1

Temporal variations in the carbon mass of the leaf, stem, root, andtuber of Chinese yam raised from bulbils in the field.