５－２

助成番号 143065
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

森林生態系における生食・腐食連鎖を介しての放射性セシウムの移行・循環機構

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Mechanisms of the transfer and circulation of radio cesium through grazing and detrital
food chains in a forest ecosystem

研究氏
代表名者姓）

ｶﾀｶﾅ ＣＣ

ヒジイ名）

ナオキ

研究期間 Ｂ

２０１４ ～ ２０１６ 年

漢字 ＣＢ

肘井直樹

報告年度 ＹR

２０１６ 年度

ﾛｰﾏ字 ＣＺ

Hijii

Naoki

研究機関名

名古屋大学

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

名古屋大学・大学院生命農学研究科・教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
1.

福島県伊達郡川俣町の森林二ヵ所（高濃度汚染PS, 低濃度汚染ES）において，節足動物の指標種として，大型で年一化の生活環をもつ造網性のジョロウグモ（Nephila clavata）を対象に，2011年3月の福島第一原子力発電所爆発事故によって放出された放射性セシウム（137Cs）濃度を測定し，土壌の放射性セシウム存在量との関係，および事故後のジョロウグモ中の放射性セシウム濃度の推移を調査した。その結果，両調査地ともに，2013年における土壌からジョロウグモへの土地面積あたりで算出した面移行係数(T ag ) はおよそ0.005であり，ジョロウグモの汚染の度合いは，生息地PS, ESそれぞれの土壌の汚染レベルに依存していた。また，137Cs濃度は，2012年（事故後1.5年経過）に対し，2013年（2.5年経過）に採集した個体では，両調査地ともに約50～60％ 程度にまで低下しており，物理的減衰にもとづく予測よりも低い値となっていた。しかしながら，2013年にもきわめて137Cs濃度が高いジョロウグモ (>9,000 Bqkg-1 dry wt) が採集されたことから，餌となった昆虫の生育場所に137Csホットスポットが存在することが推察され，継続的なモニタリングの必要性が示唆された。

2.

1と同じ福島県伊達郡川俣町の森林二ヵ所（PS, ES）で採集されたジョロウグモを用いて， 137Csと同族のアルカリ金属（Na, K, Li, Rb, 133Cs）集積やその他様々な元素 （Cu, Alなど）集積と137Cs濃度と関係性を調べ，節足動物の137Cs汚染メカニズムについて明らかにした。解析の結果，両調査地において，ナトリウム含有量と137Cs濃度との間には正の相関関係を見い出すことができ，ナトリウムの集積過程でクモへの汚染が生じたことが示唆された。一方で，カリウムにおいては，調査地PSのみで傾向がみられた。
ESでは，PSと比べて土壌中の137Cs量は，2分の1以下であった。一般に植物は，カリウムが多くセシウムが少ない状況では選択的にカリウムを取り込むのに対し，セシウムは取り込まなくなることが知られている。そのため，植物から植食性昆虫，捕食性昆虫へとつながる食物連鎖で生じるカリウム移行プロセスにおいて， 137Cs量の少ないESでは，PSと比べてセシウムが関係しなかった可能性が考えられる。また，植物は，必須元素ではないナトリウムも積極的には取り込まないことが知られている。つまり，植物内にはナトリウムが低濃度でしか存在しないが，動物にとってナトリウムは必須元素であるため，ナトリウムが制限された状態の植物から，動物は必要量のナトリウムを積極的に集積する必要がある。このことが，いずれの調査地においても，ナトリウムと137Cs の間の強い相関性が検出された理由ではな
いかと考えられる。

キーワード ＦＡ

福島原子力発電所事故

放射性セシウム

ジョロウグモ（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -面移行係数 (T ag )

発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ
雑誌ページ ＧＦ

Ayabe Y, Kanasashi
T, Hijii N, Takenaka
C228 ～ 235

論文標題ＧＢ

Effects of local-scale decontamination in a secondary forest contaminated after the Fukushima
nuclear power plant accident

著者名 ＧＡ

Ayabe Y, Hijii N,
雑誌名 ＧＣ
Takenaka C

著者名 ＧＡ

雑誌

ページ ＧＦ～

雑誌名 ＧＣ

Journal of Environmental Radioactivity

発行年 ＧＥ

201

5

Environmental Pollution

発行年 ＧＥ

巻号 ＧＤ

150

審査中（第二審）
巻号 ＧＤ

論文標題ＧＢ

東京電力福島第一原子力発電所爆発事故後の福島県森林に生息する節足動物の汚染―ジョロウグモを事例として―

著者名 ＧＡ

綾部 慈子

雑誌

Relationship between radiocesium contamination and the contents of various elements in the web
spider Nephila clavata (Nephilidae: Arachnida)

ページ ＧＦ

8～12

雑誌名 ＧＣ

Tracer (名古屋大学ｱｲｿﾄｰﾌﾟ総合ｾﾝﾀｰ広報誌）

発行年 ＧＥ201

6

巻号 ＧＤ

59

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
1.

We investigated the relationships between radiocesium activity in the soil and litter and radiocesium concentration in theweb spiders collected at two forest sites (PS, relatively higher contaminated; ES, relatively lower contaminated) in
Kawamata-cho, Fukushima Prefecture. Changes in radiocesium contamination levels of the web spider N. clavata as anindex of contamination through the food chain in arthropods over two years (2012–2013) were also monitored. At bothsites, the aggregated transfer coefficient（Tag）of radiocesium from the soil into spiders in 2013 was approximately 0.005,
and the radiocesium contamination level of spiders depended on the contamination level of the soil. Compared to the web
spiders collected in 2012 (1.5y after the accident), the concentration of 137Cs in spiders collected in 2013 (2.5y after theaccident) decreased by 40–50%, which was lower than that expected based on the physical attenuation of 137Cs. Although
the mean level of 137Cs contamination in spiders decreased, highly 137Cs contaminated spiders were still collected in 2013,and this implies a need for a long-term monitoring of radiocesium contamination of the spider.

2.

We examined the mechanisms that could determine the level of 137Cs contamination in N. clavata. We first demonstrated
the patterns of contents of over 30 elements in the web spiders that were collected at two forest sites (PS and ES) in
Fukushima and then focused on the relationships between the contents of the alkali metals Li, Na, K, and Rb and theaccumulation of 137Cs in the spiders; Cs is an alkali metal and is expected to act similarly to Li, Na, K, and Rb. We also
focused on the content of the non-alkali element, Cu, which is an essential element for oxygen transport in spiders. We
found that Na content was correlated positively with 137Cs accumulation at both sites, which suggested that 137Cs
accumulation in N. clavata could be associated with the dynamics of Na. The K–, Rb–, and Cu–137Cs relationships could
be site specific; the relationships were significant at site PS, but not significant at site ES. The site-specific patterns ofelemental accumulation may be related to the degree to which the elements are essential for plants and animals.

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