福島第一原発事故により放出された放射性 Cs の河川流域における移行挙動
長尾誠也

Nagao Seiya

1．河川流域への放射性 Cs の沈着とモニタリングの現状る。そのため，原子力災害対策本部の下に設置されたモニタリング調整会議において総合モニ2011 年 3 月 11 日の東日本大震災に伴い発生

タリング計画が策定された 5）。環境省，農林水した津波等により，東京電力福島第一原子力発

産省，厚生労働省等が放射線量と放射性物質の電所（以後，福島第一原発）の全電源喪失・原環境中での動態に関するモニタリングを実施

子炉冷却システム停止後のベント操作，水素爆し，原子力規制委員会が中心となり情報の集約発等が起こり放射性物質が環境中に放出されが進められている。一方，科研費や民間財団にた。原子力研究開発機構，国立環境研究所等のよる研究助成も実施され，関係する研究機関・見積もりによると，6〜20 PBq の 134Cs と 137Cs

研究者が放射性核種の環境動態に関するモニタ

1）が大気中に放出され ，陸域へは 2.2 PBq が沈リング調査研究を進めている 6─9）。

2）

着したと推定されている 。文部科学省の第 4 次航空機モニタリングの調査結果を基にした土壌表層への放射性 Cs（134Cs＋137Cs）の沈着量マップを図 1 3）に示す。
福島第一原発から北西側に 3,000 kBq／m2
以 上 の 高 い 存 在 量 の 地 域 が， 幅 約 20km，長さ約 50〜70 km で広がっている。
また，60〜100 kBq／m2 の地域が南西の栃木県・群馬県に向けて舌状に延びている。このような分布は，福島第一原発からの放出と大気の流動，降雨による放射性 Cs の湿性沈着・乾性沈着により形成された 4）。
福島第一原発事故後の陸域における二次的な放射能汚染の拡大状況を把握する
ことは，対象とする地域の生態系への影
響，農水産物への影響評価とともに，除染対策計画の策定や居住環境の現状と将来予測に必要な基礎データの蓄積に繫がIsotope News

図1

第 4 次航空機サーベイデータより計算した
土壌表層の 134Cs と 137Cs の存在量
図は文部科学省（2011）3）より引用

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13本稿では，福島第一原発事故の約 3 か月後か0.016 Bq／L と低い放射能濃度であった。以上

ら観測を開始した金沢大学環日本海域環境研究の観測結果より，河川水の 137Cs 全放射能濃度センター低レベル放射能実験施設の測定結果を

は流域の放射性 Cs 沈着量に依存して変動する中心に，現在までの福島県内の河川環境におけ傾向が認められる。Tsuji et al. 14）は，2012 年 9る放射性 Cs の移行動態について解説する。な

月の阿武隈川，2013 年 1 月の阿武隈川とそのお，放射性 Cs は被ばく評価上重要な物理半減

支流の口太川，釈迦堂川，2012 年 5 月の太田期約 30 年の 137Cs を対象とする。

川での観測結果を基に，流域の放射性 Cs 沈着量と比較した。その結果，河川水中の放射性

2．放射性 Cs の放射能濃度分布

Cs 濃度は流域の沈着量と正の相関性を示した。

放射性 Cs の流域ごとの移行挙動を把握する

同様な結果は，日本原子力研究開発機構 15） のためには，河川水の放射性 Cs 濃度の水平分布

広域観測結果でも報告されている。つまり，河とその時系列の変動パターンを調べる必要があ

川流域の放射性 Cs の沈着量は，平水時の河川る。図 2 には 2011 年 5 月と 12 月，2012 年 8 月

水の 137Cs 全放射能濃度を支配していると考えの平水時の調査結果を示した 10─12）。2011 年 5られる。

月の福島県内の観測では，上流に放射性 Cs の沈着量が高い飯舘村を流れる新田川河川水が3．放射性 Cs の放射能濃度時系列変動

4.18 Bq／L と最も高く，最小値は河川流域の沈図 3 には 2011 年 5 月〜2013 年 1 月までの阿着量が低い阿武隈川上流域の白河市において武隈川中流域の梁川大橋における 137Cs 全放射1370.234 Bq／L であった。 Cs 全（溶存態＋懸濁能濃度 10─12，14） とともに，調査地点が近い大正態 137Cs）放射能濃度は異なるが，2011 年 12 月

橋での観測結果を示した 16，17）。阿武隈川は福島と 2012 年 8 月も観測日における観測地点間の県の白河市から中通りを経て宮城県の岩沼・亘大小関係はほぼ同じ傾向にある。2012 年 8 月

理地域を流れる一級河川である。異なる放射性には，更に久慈川，那珂川，利根川水系（利根Cs の沈着量流域を流れる河川であるため，大川， 烏 川， 渡 良 瀬 川 ） で も 観 測 し，0.004〜

気から陸域へ沈着した放射性 Cs の長期にわた

図2

河川水中の 137Cs 全放射能濃度の水平分布
棒グラフは河川水中の 137Cs 全放射能濃度，太い曲線は河川，○は観測点，FDNPP は東京電力福島第一原子力発電所，
左図の数字は観測対象の河川を示す：1 阿武隈川（上流から白河，本宮，伊達，丸森，岩沼）；2 宇多川；3 新田川；
4 夏井川；5 鮫川；6 久慈川；7 那珂川；8 利根川；9 烏川；10 渡良瀬川；11 霞ヶ浦。データは Nagao et al .
（2014a, b）10，11），長尾（2013）12）より引用。地図データは国土地理院の地図地球日本 Ver.2 13）より作成

14

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図3

阿武隈川河川水中の 137Cs 全放射能濃度の時系列変動●は阿武隈川中流の伊達市の梁川大橋における観測データ 12）。○は伏黒（大正橋：
Sakaguchi et al .16）），□は Tsuji et al .14）で報告されている梁川大橋のデータ。△は文部科学省による大正橋と阿久津橋のモニタリングデータ 17）。矢印は降雨イベントを示する移行挙動を把握することが重要となる。阿武日の梁川大橋では 1.14〜1.20 Bq／L と 2011 年 5

隈川河川水中の 137Cs 全放射能濃度は 2011 年 7月に比べて約 2 倍高い。7 月 13 日の梁川大橋

月の 1.2 Bq／L から 2012 年 4 月の 0.079 Bq／L ま

近辺の大正橋（伊達市）における文部科学省ので減少傾向にある。2012 年 4 月以降の平水時モニタリングデータ 17）では 1.04 Bq／L，上流のの 137Cs 全放射能濃度は 0.066〜0.17 Bq／L の低

郡山市に位置する阿久津大橋では 1.95 Bq／L のい濃度範囲で変動している。この観測期間の放射能濃度が報告されている。しかし，降雨の137

Cs 全放射能濃度の平均値は 0.09±0.04 Bq／L

影 響 が な い 2011 年 6 月 5 日 と 8 月 3 日 で は，と水道水の基準値の約 1／100 以下だが，事故前

阿久津橋の 1.18 Bq／L を除いて 1 Bq／L の検出の阿武隈川の測定結果 18，19）に対しては 1〜3 桁限界以下であった 17）。つまり，2011 年 7 月 10高い値である。

日と 13 日の観測結果は，降雨の影響を受けて137高い値を示したと考えられる。

Cs 全放射能濃度の大きな変動は，降雨時あるいは降雨後の観測結果で認められる（図 3）。

以上の結果より，降雨の強度や降雨の空間的2012 年 6 月 20 日未明に日本列島を縦断した台な範囲が，対象とする観測地点の河川水中の風 4 号は，福島県内で 70〜90 mm の降雨量 20）137を記録した。台風通過後の河川調査時に採取しることが示唆される。

Cs 全放射能濃度の変動に影響を及ぼしていた 河 川 水 は 6 月 20 日 に 3.58 Bq／L，6 月 21 日
4．河川水中の放射性 Cs の存在形態と移行

でも平水時に比べて高い 0.59 Bq／L の放射能濃特性度であった。また，2012 年 3 月 5 日に福島県中20）の降雨が観測された後河川水中の放射性 Cs の存在形態は，河川流の 3 月 7 日の 137Cs 全放射能濃度は 0.55 Bq／L，域からの放射性 Cs の流入と河川内での移行特2012 年 5 月 3〜4 日に 40.5〜119.5 mm 20）の降雨性を検討するために必要不可欠な情報である。

が発生した翌日の 5 月 5 日には 0.36 Bq／L の放図 4 に は，2011 年 5 月〜2013 年 1 月 ま で の 阿射能濃度を計測し，2012 年 8 月と 11 月の観測

武隈川中流域の梁川大橋での観測結果ととも値に比べて約 2〜3 倍高い値であった。さらに，に， 調 査 地 点 が 近 い 大 正 橋 の 結 果 を 示 し2011 年 7 月 9 日と 11 日に郡山市から福島市にた 12，14，16）。図 4 を見て明らかなように，降雨時通りで 28.0〜49.0 mm20）かけての局所的な降雨（6.0〜17.0 mm ）の影には 137Cs 全放射能濃度に対する懸濁態の存在

響 が 残 る 2011 年 7 月 10 日 の 大 正 橋，7 月 13

割合は 84％からほぼ 100％近くまで増加していIsotope News2015 年 3 月号

No.73115図4阿武隈川河川水中の 137Cs の存在形態（a）と濁度（b）●は阿武隈川中流の伊達市の梁川大橋での観測データ 12）に新しいデータを追加。○は伏黒（大正橋）16），□は梁川大橋で観測した Tsuji et al .14）のデータ。なお，Sakaguchi et al .16）とTsuji et al .14）の濁度データは懸濁粒子濃度（mg/L）をプロット。矢印は降雨イベントを示する。 平 水 時 の 濁 度 は 9.6〜15.6 NTU（ 平 均 値告 8）されている。また，2012 年 8 月以降の平水12.1±2.0 NTU）だが，降雨時または降雨後に時 に お け る 河 川 水 中 の 137Cs 全 放 射 能 濃 度 は調査した観測日の濁度は 52.9〜800 NTU と高0.066〜0.17 Bq／L， 懸 濁 態 137Cs の 存 在 割 合 はい。これらの変動は，降雨時に河川流域からの49〜74％，平均すると 64±9％である。この値

流入，あるいは河床土の巻き上がり等により懸は 2011 年 5 月〜2012 年 4 月までの平水時の平濁粒子の濃度が増加し，懸濁粒子態 137Cs 放射均値（77±4％）に比べると若干低い。以上の能濃度の割合が増加したことが考えられる。な

結果は，放射性 Cs の流出挙動が福島第一原発

お，2011 年 7 月 13 日 の 濁 度 は 29.9 NTU と 平事故後の時間経過に伴って変化している可能性

水時に比べると若干高く，2011 年 7 月 11 日のが考えられる。

局所的な降雨の影響が反映した可能性を支持し今回報告した河川環境における放射性 Cs の移行動態に関する成果は，福島第一原発事故後ている。
図 3 の 2011 年 12 月以降の 137Cs 全放射能濃の約 3 年間の観測結果を基にしている。長期に度と濁度には正の相関性（相関係数 0.98）が存わたる河川流域における生態系への影響を評価

137

Cs 全放射濃度するためには，河川のモニタリング調査の継続の変動には懸濁粒子濃度が支配要因として作用は必要である。現状では，河川水における放射していることが考えられる。ただし，この相関性 Cs の放射能濃度は低減化しているが，降雨性は福島第一原発事故後の 7 か月間では認めら

時には放射性 Cs の放射能濃度が今後も増加すれない。同様な傾向は福島県内の新田川でも報ることが予想される。そのため，福島県内の主在することから，河川水中の16Isotope News2015 年 3 月号

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要な河川水系である阿武隈川，あるいは流域の放射性 Cs の存在量が高い河川水系における観測の継続が望まれる。
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