Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
このような新たな科学的知見や基礎データは、今後実際の海域において磯やけの防止および修復を実施するために、定量的かつ実用的な指針を与える。また、今回の研究において製鋼スラグと腐植物質の効果とリスクに関して標準的な試験法を提案したことにより、海域での使用に関する技術的な指針を確立することができた。これにより、今後業界における製鋼スラグの安全な活用について一定の理解が得られ、生態系修復技術としての適用事例が増加することが期待される。さらに、自治体や漁業関係者などとのリスクコミュニケーションが円滑となり、海域における製鋼スラグと腐植物質の活用が飛躍的に進むことも考えられる。
### 6. 研究発表等

## ·研究論文（原著）

1) M. Fukushima, K. Yamamoto, K. Ootsuka, T. Aramaki, T. Komai, S. Ueda, K. Horiya, Effects of the maturity of wood-waste compost on the structural features of humic acids, Bioresource Technology, 100, 791-797 (2009).

2) M. Fukushima, M. Yamamoto, T. Komai, K. Yamamoto, Studies of structural alterations of humic acids from conifer bark residue during composting by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry using tetramethylammonium hydroxide (TMAH-py-GC/MS), Journal of Analytical Applied Pyrolysis 86, 200-206 (2009).

3) Mitsuo Yamamoto, Atsushi Nishida, Keishi Otsuka, Takeshi Komai, Masami Fukushima, Evaluation of the binding of iron(II) to humic substances derived from a compost sample by a colorimetric method using ferrozine, Bioresource Technology, 101, 4456–4460, (2010).

4) 駒井 武、川辺能成、小川桂子、森田佳実、大塚敬嗣：腐植物質を用いた金属元素の錯体形成および腐植酸鉄の長期安定性、環境地質学論文集、Vol.18, 209-214, (2009).

5) M. Yamamoto, M. Fukushima, T. Komai: Application of Iron Humates to Barren Ground in a Coastal Area for Restoring Seaweed Beds, JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN, 43, pp.627-634, (2010)

6) M. Yamamoto, A. Nishida, K. Otsuka, T. Komai, M. Fukushima, Evaluation of the binding of iron(II) to humic substances derived from a compost sample by a colorimetric method using ferrozine, Bioresource Technology, 101, 4456–4460, (2010).

7) M. Fukushima, K. Furubayashi, N. Fujisawa, M. Takeuchi, T. Komai, K. Ootsuka, M. Yamamoto, Y. Kawabe, S. Horiya, Characterization of humic acids in sediments from dam reservoirs by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry using tetramethylammonium hydroxide: Influence of the structural features of humic acids on iron(II) binding capacity, Journal of Analytical Applied and Pyrolysis, 91, (2011).

8) N. Fujisawa, K. Furubayashi, M. Fukushima, M. Yamamoto, T. Komai, K. Ootsuka, Y. Kawabe, Evaluation of the iron(II)-binding abilities of humic acids by complexometric titration using colorimetry with ortho-phenanthroline, Humic Substances Research.

9) 駒井 武、福嶋正巳、竹内美緒：ダム湖底に堆積した腐植物質の有効利用に関する実証実験、LARGE DAMS 、53, pp.93-105, (2011)

10) 駒井 武：製鋼スラグと腐植物質の相互作用、海洋理工学研究論文集、10, pp.25-28, (2010)

11) Naotaka Fujisawa, Masami Fukushima, Mitsuo Yamamoto, Hisanori Iwai, Takeshi Komai, Yasunari Kawabe, Dan Liu, Recovery of a seaweed-bed in a coastal area of barren ground using a steel slag-compost fertilizer: Characterization of humic acids in the fertilizer during fertilization by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis in press.
12) Masami Fukushima, Naotaka Fujisawa, Ken Furubayashi, Hisanori Iwai, Keishi Otsuka, Mitsuyo Yamamoto, Takeshi Komai, Yasunari Kawabe, Shigekazu Horiya, Structural features and Fe(II)-binding capacities of humic acids from reservoir sediments, Journal of Chemical Engineering of Japan, in press.

13) Guangxia Qi, Dongbei Yue, Masami Fukushima, Shigeki Fukuchi, Yongfeng Nie, Enhanced humification by carbonated basic oxygen furnace steel slag - I. Characterization of humic-like acids produced from humic precursors. Bioresource Technology, 104, 497-502 (2012).

14) Naotaka Fujisawa, Ken Furubayashi, Masami Fukushima, Mitsuo Yamamoto, Takeshi Komai, Keishi Ootsuka, and Yasunari Kawabe, Evaluation of the iron(II)-binding abilities of humic acids by complexometric titration using colorimetry with ortho-phenanthroline, Humic Substances Research, 8, 1-6 (2011).

15) Masami Fukushima, Ken Furubayashi, Naotaka Fujisawa, Mio Takeuchi, Takeshi Komai, Keishi Ootsuka, Mitsuo Yamamoto, Yasunari Kawabe, Shigekazu Horiya, Characterization of humic acids in sediments from dam reservoirs by pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry using tetramethylammonium hydroxide: Influence of the structural features of humic acids on iron(II) binding capacity, Journal of Analytical Applied and Pyrolysis, 91, 323-331 (2011).

16) Masami Fukushima, Hisanori Iwai, Characterization and binding of Fe(II) in organic matter in a fertilizer including steel slag and compost to supply soluble Fe(II) to barren ground in coastal areas, Journal of Advanced Marine Science and Technology Society, 17, 1-8 (2011).

17) 山本光夫「鉄を利用した藻場再生技術導入に関わる沿岸域の環境評価手法に関する研究」海洋理工学会誌, 17(1), 13-20 (2011).

18) 駒井　武、竹内美緒、川辺能成、原淳子、腐植酸鉄供給の環境受容性と流域環境評価、海洋理工学会誌、17(1), 9-12, (2011)

19) 駒井 武、川辺能成、原 淳子、大塚敬嗣、製鋼スラグと腐植物質による生態系修復技術の受容性、日本エネルギー学会誌、90(5), 449-445, (2011)

## ·学会発表

1) 山本光夫, 桑野和可, 須川英之, 笠原勉, 堀家茂一, 劉丹「腐植物質－鉄錯体を利用した藻場再生技術の九州沿岸海域における有効性評価」第18回日本エネルギー学会大会講演論文集（2009）170-171.

2) Mitsuo Yamamoto, Masami Fukushima, Keishi Otsuka, Takeshi Komai and Dan Liu, "Restoration of Seaweed Beds by Supplying Iron-Humate from Steel Slag and Humus Materials", The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010), Hawaii Convention Center (Dec., 2010).

3) 岩井久典、福嶋正巳、山本光夫、大塚敬嗣、駒井武、川辺能成：堆肥の海水可溶分画と腐植物質分画の構造的特色に関する比較検討、第71回分析化学討論会、島根大学(松江)、2010年5月.
4) 川辺能成、大塚敬嗣、原淳子、駒井武: 環境微生物による製鋼スラグからの鉄溶出挙動、資源・素材 2010（福岡）、2010 年 9 月

5) 福嶋正巳：沿岸海域における腐植酸鉄の役割と溶存有機物のキャラクタリゼーション(依頼講演)、海洋工学会シンポジウム(鉄を利用した沿岸海域環境修復の現状と展望)、京都大学(京都)、2010年10月.

6) 藤澤尚隆、福嶋正巳、山本光夫、駒井武、川辺能成、劉丹：製鋼スラグ - 堆肥施肥ユニットによる磯焼汁回復技術：施肥過程における腐植酸の化学組成変化、第26回日本腐植物質学会講演会、筑波大学(つくば)、2010年11月.

7) 岩井久典、福嶋正巳、山本光夫、駒井武、川辺能成：堆肥の海水可溶分価、腐植酸及びフルボ酸の構造的特色と鉄（Ⅱ）との錯形成能、第26回日本腐植物質学会講演会、筑波大学(つくば)、2010年11月.

8) 川辺能成、原 淳子、駒井 武：大川流域における腐植物質の動態、水環境学会年会、北海道大学、2011年3月

9) 山本光夫, 木之下彩子, 劉丹: 鉄供給による海藻群落再生技術における製鋼スラグと腐植様物質の相互作用評価、第47回環境工学研究フォーラム, 高知大学 (高知), 2010.11.

10) 川辺能成、大塚敬嗣、原淳子、駒井武: 大川流域における河川堆積物中の腐植酸鉄の挙動、第44回日本水環境学会年会、2010年3月

11) 川辺能成、大塚敬嗣、原淳子、駒井武: 環境微生物による製鋼スラグからの鉄溶出挙動、資源・素材 2010（福岡）、2010 年 9 月

12) 福嶋正巳：沿岸海域における腐植酸鉄の役割と溶存有機物のキャラクタリゼーション(依頼講演)、海洋工学会シンポジウム(鉄を利用した沿岸海域環境修復の現状と展望)、京都大学(京都)、2010年10月.

13) 川辺能成、原淳子、駒井武:製鋼スラグからの鉄溶出に及ぼす腐植物質の影響、資源・素材 2011（大阪）、2012 年 9 月

14） 福嶋正巳、岩井久典、川辺能成、駒井武、山本光夫、磯焼汁海域回復を目的とした製鋼スラグ/堆肥施肥材に含まれる腐植酸の構造変化、資源素材学会2012春季大会、東京大学(東京),2012年3月.

· 特許、実用新案等

無し
【S-11-1】資源環境制約下の開発・成長の方向性と目標および効果的ガバナンスの提示（H25～H27）

蟹江 憲史（慶應義塾大學）

### 1. 研究实施体制

(1) 総合的に国際的動向の分析及びこれに基づいた目標や指標の提示(慶應義塾慶應義塾大学)

（２）事例研究によるボトムアップの目標の検討（東京工業大学）

（３）目標や指標の定量的オプションやシナリオの提示（株式会社イー・コンザル）

（４）複合的な目標及び指標の検討（国立研究開発法人国立環境研究所）

## 2 ．研究開発目的

本研究 S-11-1(1) では、資源環境制約下の開発・成長の方向性と目標及び効果的ガバナンスの提示、ならびに戦略課題全体の司令塔として、研究プロジェクトを総括し、戦略的政策提言を行うためのテーマ間の調整・連携促進及び課題全体の進行管理の役割を担いながら、各テーマが生み出す研究成果を総合化し、国際的・国内的に成果の発信を行うことを目的とした。

各サブテーマでは、各テーマが提供する知見を総合し、本研究プロジェクト成果の統合に資するための研究を実施した。サブテーマ1は、国際的動向の情報収集及び分析、これに基づいて研究成果を総合した成果の公表や提案を行い、また、成果は広く分かりやすく国民や国際社会に周知するようなアウトリーチ活動等を主導した。サブテーマ2は、事例研究によるボトムアップ手法によるSDGsの検討、サブテーマ3はMDGsなど既存の目標について整理・分析を行うとともに、持続可能な社会づくりに向けた世界および日本のよりよい目標群設定に貢献するような目標や指標の定量的オプションやシナリオの提示、サブテーマ4は、複合目標の達成を計測するための指標体系を開発することを目的とした。

### 3. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

第一に、21世紀における「持続可能な開発」の定義を「現在及び将来の世代の人類の繁栄が依存している地球の生命維持システムを保護しつつ、現在の世代の欲求を満足させるような開発」と提示した。そして、「経済」「環境」「社会」の三側面は従来説明されてきたような持続可能な開発を構成する3つの「柱」として考えるのではなく、これらの三側面が統合されるようなSDG実施の重要性を示した。

第二に、目標によるガバナンスを理論化したことである。SDGsにみられるような目標を設定することによるガバナンスのあり方は、学術的にも実務的にも未だ不明な点が多い。この点について、SDGsのように「目標による」ガバナンスのあり方と気候変動のガバナンスのように「ルールによる」ガバナンスのあり方との相違点を示したり、政策調整のための制度設計や、地域、国家、ローカルレベルを通じた制度設計や実施に向けた課題等を整理しながら、今後の持続可能な開発に関するグローバルガバナンスの戦略を明らかにした。

第三に、超学際研究の方法論に新たな方法を提示した。SDGsにみられるような持続可能な開発に関する問題、また政治性も高いグローバルレベルの交渉における問題の解決手法のひとつとして、研究者と政府代表者、そして国連政策担当者など、ステークホルダーによる知見の創発メカニズムを協働開発し、それを学術的に論理構築しながら、他方で政策に反映させる超学際研究の一手法を開発した。

第四に、SDGsを達成するために実施される施策が有効かどうか、また、それをどのように判断すべきかについて、「新国富」という概念を提示することで、環境資源制約下での持続可能性の評価のあり方を示した。今後、国際及び地域レベルの対策や自国でもたらす効果が「新国富」と
いう指標で明確に示されれば、適切な資源管理に関する政策へとつながることが期待される。

第五に、持続可能な開発の「経済」、「環境」、「社会」の三側面の統合性や、ポストMDGsとSDGsの合意形成プロセスの研究、そして両研究コミュニティ間の対話実践を通じ、環境分野と開発分野の研究やコミュニティの統合を図り、一定の成果を得た。

第六に、これまでに SDG の進捗モニタリングのために資する具体的なポトムアップ・アプローチに基づく評価指標が開発されていなかったが、既存の生活時間調査の枠組みを応用し、その指標の基本的構造を開発・提案した。これにより、人々の主観に基づき生活環境の現状把握とその変化の計測が可能となった。

第七に、これまでの国連等の議論では、それぞれの問題の重要性が個別に指摘されていたが、指標間の相互影響に着目し、定量的な分析を行ったものは限定的であった。本研究が開発してきたツールおよびそれによるシナリオ検討を通じて、人口・経済等の変化を考慮しつつ、ポスト2015年における食料関連の目標のあり方について、シナリオアプローチを用いて定量的な検討を行うことができるようになった。

最後に、ネクサスの研究成果については、2011 ボン会議（Hoff，2011）や 2014Nexus 国際会議（Nexus，2014）等で、ネクサスの定義やそのアプローチについて議論され、ネクサスに着目した科学の進展が求められるようになってきたが、ネクサスの体系的な指標研究はまだ存在しない。本研究成果はそれを提示するものであり、サステナビリティ・サイエンスの進展に貢献できるものである。

## (2) 環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

目標はグローバルレベルで設定すべきものであるものの、それに導かれる形で設定されるターゲットはグローバルレベルのみでなく、国レベルで設定することで、より国別の事情に沿ったものにすべきこととの本研究成果が、SDGの構造として反映された。持続可能な開発のための2030アジェンダには、「The Sustainable Development Goals and targets are integrated and indivisible, global in nature and universally applicable, taking into account different national realities, capacities and levels of development and respecting national policies and priorities. Targets are defined as aspirational and global, with each Government setting its own national targets guided by the global level of ambition but taking into account national circumstances.」との表現が入り、他の研究でこのような主張を行ったものがないことから、本研究成果が反映されたと考えられる。

また、アメリカ・ニューヨークで開催した SDGの科学と政策のインターフェースに関する制度設計に関するワークショップ「Workshop on science-policy interface for Sustainable Development Goals」（2015年6月19-20日）や関連したインフォーマルなやり取りを通じ、国際合意文章である「Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development」に科学と政策の連関の強化についての文章を挿入することに貢献した。

国連事務局経済社会局がまとめる「Global Sustainable Development Report (GSDR)」の各種専門家会合に参加し、研究成果などを提供しながら国連プロセスに貢献した。

また、研究代表者は、ポスト 2015 年開発アジェンダ（P15A）に関するワーキング・グループ委員会の委員として、委員会での研究成果発表や発言を通じて環境政策の観点からの SDGs 活用の方策についてインプットを行った。また、環境省や外務省を通じて、SDGs に対応する我が国の外交政策、環境外交、国内政策形成への貢献を行った。特に SDGs に関する国内対応について、雑誌『外交』への論文等を通じて政策提言を行ったことで、内閣官房への SDGs 司令塔の設置提案につながった。

文部科学省の全球地球観測システム（GEOSS）新 10 年実施計画に係る検討会や、日本学術会議
のフューチャーアースの推進に関する委員会において、科学と政策という観点から、SDGsのあり方や環境研究のあり方について国内の政策形成に貢献した。国際学術研究行政の文脈でも、フューチャーアースのSDG関連活動を主導することで、科学と政策との連携強化に貢献している。

＜行政が活用することが見込まれる成果＞

第一に、「SDGs 達成に向けた日本への処方箋」では、既存国内政策の文脈に則りながらも、SDGs の視点から国内政策の SDGs 対応を提案している。G を初めとした機会をとらえ、提案を活用することが見込まれる。また、今後環境基本計画においても本研究プロジェクトの研究内容を基に、SDGs を組み込んでいくことが見込まれる。

第二に、開発した SDGs Target データベースは、既存目標を容易に検索/抽出できる構造を有しており、今後の政策決定や目標提案の基礎情報として活用できると考えられる。また、日本に限らず、世界の国々で閲覧・利用されている実態から、既に様々な国や地域の目標設定における情報基盤として活用されてきた可能性も十分にあると考えられる。

第三に、本研究の成果は、国際的に議論されている SDGs のゴールやターゲットについて、それらの間の関係性を浮きだたせる目標間のネクサスを 169 のターゲットにおいて、環境問題と経済問題・社会問題をどのように連関させていくかの基礎情報を提示するものである。また、持続可能な開発の根幹をなすクライテリアが国によって異なることを提示しており、異なる発展段階の国々が協調して取り組む視座を与えるものである。

## 4 ．委員の指摘及び提言概要

サブテーマ(1)を中心として、わが国の SDGs の内容形成と国際的なプレゼンス向上への貢献があったと評価ができる。一方で、各サブテーマの研究成果の総合化への努力と、SDGs 対応の部署を内閣官房に設置することなどの戦略構築への尽力をお願いしたい。

### 5. 評点

総合評点：A
課題名 4ZD-1201 沿岸生態系における放射性物質の拡散過程の解明

課題代表者名 荒川 久幸 （国立大学法人東京海洋大学 大学院海洋科学系 海洋環境部門 環境測定研究室 教授）

研究实施期间 平成24～26年度

累計予算額 144,523千円（うち26年度24,523千円）

予算額は、間接経費を含む。

本研究のキーワード 放射性物質、沿岸生態系、移行、福島第一原子力発電所、いわき沿岸、相馬沿岸、超音波バイオテレメトリー，開放性水域，閉鎖性水域

研究体制

(1)いわき市沿岸生態系における拡散(国立大学法人東京海洋大学)

(2)相馬市沿岸生態系における拡散(国立大学法人東北大学)

(3)海洋生物の移動による拡散(福島県水産試験場)

研究協力機関

国立大学法人東北大学、福島県水産試験場

## 研究概要

### 1. はじめに(研究背景等)

2011年3月に発生した東北・北関東の地震と津波によって、福島第一原子力発電所（1F）は炉心溶融、建屋の水素爆発および冷却水の汚染を原因として、多量の放射性物質を大気中のみならず海中へ放出した。これまでの断片的な調査により、多数の海洋生物で基準値（100 Bq/kg）を超える放射性物質濃度が確認され、現在福島県の漁業は禁漁へ追い込まれている。福島県や東京海洋大学では、放出当時の拡散予測に基づいて、放出点南方いわき市沖合を中心に海洋生物の放射性物質濃度の測定を行い、それらの値がどのように推移するのか検討を続けている。しかしながら、沿岸域の観測データはあまり得られていない。これまでの調査では放射性物質（セシウム134、137）が、いわき市の極沿岸域においても観測されている。海洋中には多種多様な生物群が存在し、複雑な生態系を構成している。そのためこの放射性セシウムが今後どのような生物を経由し、どのように拡散するのかモニタリングしていくことは極めて重要である。

今回の事故では多量の放射性物質を含んだ水塊が事故当初に多量に流出、移動し、沿岸の各種生物を汚染したと考えられている。このような汚染事例での沿岸生態系における放射性セシウムの拡散の解明は必須と考えられる。

そこで本研究では、1Fの南方いわき市（四倉と江名）および北方相馬市沿岸を調査海域として設定した。それらの海域の極沿岸（水深20m以浅）の生態系を岩礁域および砂浜域（沿岸域沖合域相互作用域）に分け、それぞれに生息する生物群について放射性物質濃度の分布を調べた。これら生物群の被食捕食関係の解明を同時に行うことにより、食物連鎖による放射性セシウムの拡散について検討した。さらに生物の行動による放射性セシウムの拡散について、超音波バイオテレメトリー手法により検討した。

## 2 ．研究開発目的

本研究は、沿岸生態系における放射性セシウムの拡散過程の解明を目的として、（１）いわき市沿岸生態系における拡散、（２）相馬市沿岸生態系における拡散、（３）海洋生物の移動による拡散の３サブテーマで構成した。

サブテーマ（1）では、福島県いわき市江名（福島第一原発から南55km）および四倉（福島第一原発から南方35km）に定点を設定した。それらの観測点で岩礁生態系と砂浜生態系に分け、海水・海底粒子、微細藻類、海藻類、無脊椎動物、魚類に至るまで、放射性物質の分布を明らかにした。さらにそれぞれの生物種の体内における放射性物質濃度の変化について人工的な飼育によって検討した。こ
れらの結果を総合的に解析し放射性物質の拡散過程を詳細に検討した。

サブテーマ（2）では、福島県相馬市（福島第一原発から北方50km）に定点を設定した。それらの観測点を岩礁生態系と砂浜生態系に分け、海水・海底粒子、微細藻類、海藻類、無脊椎動物、魚類を採取し、放射性物質の分布や変化を明らかにした。さらに、各生物種の放射性物質濃度と安定同位体比分析による捕食被食関係把握を実施し、それらの結果を総合的に解析し放射性物質の拡散過程を詳細に検討した。

サブテーマ（3）では、放射性セシウム濃度が高いとされてきた水産有用種による、放射性物質の移動・拡散の可能性を明らかにすることを目的とした。調査対象魚種に超音波発信機を装着して直接的に行動をモニタリングするバイオテレメトリー手法を用いた。調査は、通常の漁船操業で利用される福島県沿岸の地先（開放性海域）と、高濃度の放射性物質が検出される福島第一原発港内を想定した同県内の港湾（半閉鎖性海域）にて実施した。この結果から各種魚類の周年行動を明らかにするとともに、移動によって拡散される放射性セシウムについて検討した。

これらの結果から、沿岸生態系に含有している放射性セシウム量、生態系外に拡散した放射性セシウム量を推算した。

### 3. 研究開発の方法

## (1) いわき市沿岸生態系における拡散

海底堆積粒子および海洋生物の採取は、2012年5月～2014年5月の3年間に計9回（2012年5、7、10、12月、2013年2、5、10月、2014年1、5月）、福島県いわき市沿岸の四倉(37.119N,141.010E)、江名岩礁(36.954N,140.951E)、江名砂浜(36.955N,140.944E)の3地点で行った(図(1)-1)。福島第一原子力発電所（以下1F）から3地点までの距離は、四倉では約35km、江名砂浜および江名岩礁は約50kmである。

採取した海底粒子は、研究室に持ち帰り、105℃で5時間乾燥し試料とした。海藻、無脊椎動物、および魚類の採取は、スクーバ潜水、刺し網、および曳網を用いて行った。採取後、研究室で洗浄、乾燥し粉砕した。それぞれの試料はU8容器へ収納し、Ge半導体検出器により、放射性セシウム濃度を定量した。この結果を基にそれぞれの生態学的半減期を算出した。

また海底粒子に関しては、存在形態別の $ ^{137} $ Cs濃度、粒径分布および鉱物組成を調べた。さらに波浪データを用いてシールズ数を算出し、極沿岸域の粒子の $ ^{137} $ Cs濃度変化の原因について検討した。海藻に関しては、調査海域に優占する海藻の現存量、藻場の面積およびP/B比から、毎年流出する $ ^{137} $ Cs量を推算した。無脊椎動物および魚類に関しても海域における $ ^{137} $ Cs総量を算出した。無脊椎動物キシエビおよびキタムラサキウニ、魚類シロメバルについては、飼育実験により体内の $ ^{137} $ Cs濃度変化を連続的に調べ、生物学的半減期を明らかにした。

図1-1 試料採取地点。
## （２）相馬市沿岸生態系における拡散

2012 年 10 月に相馬市原釜、2013 年 6 月に相馬市磯部、ならびに 2012 年 8 月と 2013 年 8 月に新地町において海藻と底生無脊椎動物を可能な限り多種類を採集した。2014 年 7 月は新地町の Sta.3 において、過去 2 年でセシウム濃度が高かった固着性の脊索動物、刺胞動物、海綿動物ならびに紅藻類を選択的に採集した。また、2013 年と 2014 年は、各地点で海底直上の海水をポリエチレン製の折りたたみ式タンクを用いて 20 L 採取した。さらに、各地点 3 ケ所において、海底の砂泥を園芸用のプラスチック製土すくいを用いて幅 7 cm、海底表面から深さ 3 cm、磯部では長さ 60 cm、新地では長さ 30 cm を採取し、 $ ^{134+137} $ Cs 濃度を調べた。

また、2012年9月に新地沖および11月に原釜沖において、2013年5月に新地沖および7月に原釜沖において、水深10mおよび20mの2箇所各々で、目合13.5-15.0cmの刺網を5反ずつ設置（一晩）、漁獲物を全量採集した（大量のカニ類が羅網したので、一部を採集）。全長、体重を測定し、放射能測定用の筋肉サンプル、Sr測定用の耳石サンプルを得た。耳石については、横断切片を作製し、波長分散型EPMAによって、耳石中央部から縁辺にかけて10μm間隔で測定した。また同標本耳石薄片の年輪構造を観察し、年齢査定および各年輪構造の形成年を推定した。

魚類およびベントスについては、基本的に筋肉サンプルを採取した。海藻や小型のベントスについては、ゴミや砂等を洗浄した後、60℃で一晩乾燥後に粉末化して、アセトンにより脱脂して試料とした。炭素・窒素安定同位体比は、質量分析計（Finnigan社製MATDELTA Plus）により個体別に測定した。炭素・窒素安定同位体比（δ13C・δ15N）は、以下の式により標準試料からの相対千分率で示した。

δ13C, δ15N = [Rsample/Rstandard - 1] × 1000 (‰)

ここで，Rは13C/12Cあるいは15N/14Nである。標準試料は，δ13CはPee Dee Belemnite（PDB），δ15Nは大気中の窒素を用いた。

## （３）海洋生物の移動による拡散

超音波バイオテレメトリー手法により沿岸域に生息する魚類の行動をモニタリングし、対象生物の移動が放射性物質を拡散させる可能性について検討した。本研究では、高い放射性セシウム濃度が記録されている種の中から、定着性が高いと考えられる種と広い範囲を移動すると考えられる種のそれぞれをモニタリング対象とした。調査は福島県いわき市江名沖合（開放性海域）で、2012年11月から2014年6月まで実施した（図(3)-1）。さらに、福島第一原子力発電所港内から採集された魚類から非常に高い濃度の放射性物質が検出されたことを受け、このような閉鎖海域における魚類の行動が注目されるようになった。そこで、2013年9月から2014年9月にバイオテレメトリー手法を用いて、港湾内の魚類の行動把握を目的として、福島県沿岸港内（閉鎖性海域）の魚類の行動モニタリングを行った。

図3-1 調查海域概略（開放性海域）。

## 1 ）開放性海域（江名沖合）での調査

定着性の高い種については、長期間の行動モニタリングに適した設置型の待ち受け方式のバイオテレメトリーシステム（VR2W：VEMCO）を用いた。ここでは、深度センサー付きの超音波発信機（V9P、V13P：VEMCO）を用いた。モニタリング対象には、シロメバル20個体とアイナメ4個体を用いた。供試魚は、刺し網および釣りにより採捕し、5回（2012年11月、2013年5月、10月、12月、2013年2月）に分けて放流を行った。超音波発信機は、供試魚に麻酔をかけた上で、外科的手術により腹腔内に装着した。受信機は、供試魚を採集した水域に近接するようになおかつ海底から2mの位置になるように設置した。また受信機の近傍には、水温ロガーを装着して、モニタリング期間中の水温データを記録
した。広い範囲を移動する可能性がある種については、追跡型のバイオテレメトリーシステム（VR100：VEMCO）を用いた。調査ではコモンカスベ6個体を用いて、2014年2月、5月の2回に分けてそれぞれ3個体ずつ放流して、追跡を行った。

## 2 ）閉鎖性水域（福島県沿岸港湾内）での調査

福島県沿岸港湾内において、岸壁から採捕したムラソイ7個体、クロソイ2個体、シロメバル2個体、マアナゴ11個体、エゾイソアイナメ6個体、アイナメ1個体の計29個体の腹腔内に超音波発信器を外科的手術により装着して港内に放流した。採捕・放流の作業は5回（2013年9月、12月、2014年2月、5月、6月）行った。FUSHION社製FPXGシリーズの超音波発信器（FPXG1030、FPXG1040）と受信機（FMR-1000）を使用した。調査は2013年9月に開始し、平成2014年9月まで行った。受信機は港内の魚が港外へ移動するかを把握するために、港の奥と入口に位置する地点に海底から約2mの高さになるように設置した。桟橋からの設置は、受信機が最低低潮時に水面下1m以上になるように垂下した。

### 4. 結果及び考察

## (1) いわき市沿岸生態系における拡散

1）海底粒子：2012年5月における四倉、江名岩礁、江名砂浜の海底粒子の $ ^{134} $ Cs濃度および $ ^{137} $ Cs濃度は、それぞれ60.4Bq/kg、122Bq/kg、101Bq/kgおよび88.5Bq/kg、186Bq/kg、147Bq/kgであった。いずれの場所でも経時的に減少傾向にあり、2014年1月ではそれぞれ $ ^{134} $ Csで13.0Bq/kg、34.5Bq/kg、38.7Bq/kgおよび $ ^{137} $ Csで30.7Bq/kg、89.0Bq/kg、91.9Bq/kgであった（図(1)-2）。 $ ^{134} $ Csの物理学的半減期は、2.1年で $ ^{137} $ Csの30.2年と比べ短いため、物理的な減少過程が環境や生物的な過程より大きく影響すると考えられるため、これ以降の解析では、物理学的半減期が長い $ ^{137} $ Csのみを対象とした。

この期間の海底堆積粒子の $ ^{137} $ Cs濃度は四倉で27.0～92.5 Bq/kgの範囲であり、経時的に有意(r=-0.83, p<0.01)な減少傾向がみられた。江名岩礁における $ ^{137} $ Cs濃度は、82.7～200.0 Bq/kgの範囲であり、有意(r=-0.50, p<0.05)に減少した。江名砂浜における $ ^{137} $ Cs濃度は、55.6～464.0 Bq/kgであり大きな変動がみられ、有意な減少傾向は確認できなかった(r=-0.35, p=0.14)。滞留半減期（粒子の放射性セシウム濃度が半減する期間）は四倉で460.9日、江名岩礁で864.9日であった。極沿岸域の海底粒子の $ ^{137} $ Cs濃度は粒径250-500μmで最も高かった。存在形態別に分けると粒子結合態、イオン交換態および有機物結合態の $ ^{137} $ Cs濃度は、それぞれ約70%、20%および10%であった(図(1)-3)。粒径250-500μmの放射性セシウム濃度が高い原因をシールズ数で検討した結果、当該海域ではこの粒径画分の粒子で波浪による移動が小さいと判断された。

図（1）-2 $ ^{137} $ Cs 濃度の経時変化（n=3）。

図（1）-3 存在形態別 $ {}^{137}Cs $ 濃度。

2) 海藻・海草：2012年5-12月では、江名のスガモ以外のすべての海藻で $ ^{137} $ Csは検出された。紅藻マクサとフクロフノリでは40-55 Bq/kgを示した。2013年では10 Bq/kgを超える種は無く、検出できない種類が増加した。2014年ではすべてで5 Bq/kg以下であった。各種ともに経時的に減少していた。2012年5月から2014年5月にかけて、スガモは7.8 Bq/kgから0.45 Bq/kg、アラメは6.5 Bq/kgから0.080 Bq/kg、ワカメは6.5 Bq/kgから0.10 Bq/kg、アカモクは1.9 Bq/kgから0.09 Bq/kgに減少した。四倉および江名の $ ^{137} $ Cs濃度（Bq/kg）は、4種とも経時的に減少傾向にあることがわかった（スガモ：r=-0.72, P<0.01、アラメ：r=-8.4, P<0.01）。四倉の方が江名よりも $ ^{137} $ Cs濃度が高い傾向が見られた。1年生種と多年生種を比較すると、1年生種で $ ^{137} $ Cs濃度が低い傾向が見られた。多年生種であるスガモとアラメについて生態学的半減期の推定を行った。四倉と江名でそれぞれ種毎の生態学的半減期を推定した。スガモは、四倉で126日、江名で39日となった。アラメは、四倉で130日、江名で123日となった。1Fに近い場所で半減期が長かった。
3) 無脊椎動物: 海綿動物類、環形動物類、脊索動物類、軟体動物類では、散発的に高い濃度で検出されたが、概ね不検出のサンプルが続いており、高い濃度の生物や経時的な変化を見出すことができなかった。

甲殻類では、クルマエビ類キシエビおよびサルエビ、コエビ類ウリタエビジャコ、カニ類ヒラコブシが恒常的に計測できた。キシエビの $ ^{137} $ Cs濃度は四倉砂浜で不検出～16 Bq/kg、江名砂浜で不検出～8.2Bq/kgであった。サルエビでは四倉砂浜で不検出～29Bq/kg、江名砂浜で不検出～5.6Bq/kgであり、両地点とも経時的な減少傾向を示した(t-test、P<0.05)。キシエビおよびサルエビのどちらも四倉で $ ^{137} $ Cs濃度が高い傾向にあった。コエビ類ウリタエビジャコの $ ^{137} $ Cs濃度は四倉砂浜で不検出～6.7 Bq/kg、江名砂浜で不検出～1.1Bq/kgであった。ウリタエビジャコの $ ^{137} $ Cs濃度には経時的減少傾向は見られず、1Fからの距離とも明確な差は見られなかった。四倉の甲殻類全体では $ ^{137} $ Cs濃度に経時的な減少傾向が見られた(t-test、P<0.05)。また、四倉と江名で採集された甲殻類の $ ^{137} $ Cs濃度には有意差があり(マン・ホイットニーのU検定、P<0.05)、江名に比べより1Fに近い四倉で採集された甲殻類の $ ^{137} $ Cs濃度が高かった。

$$ ^{137}Cs $$

ルウニの

$$ ^{137}Cs $$

$$ メブンブクの ^{137}Cs $$

P<0.05)。キタムラサキウニの $ ^{137} $ Cs濃度は四倉では11～42 Bq/kg、江名では7.4～46 Bq/kgであった。キタムラサキウニでは $ ^{137} $ Cs濃度の経時的な減少傾向はみられなかった。すなわち、棘皮動物類のうちヒトデ類およびクモヒトデ類の $ ^{137} $ Cs濃度は低く、ナマコ類およびウニ類の $ ^{137} $ Cs濃度は他の無脊椎動物は比べて高かった。また、 $ ^{137} $ Cs濃度の高かった、ナマコ類およびウニ綱オカメブンブクは濾過食性、ウニ綱キタムラサキウニは雑食（主に藻食）であり、その食性に違いが見られた。

無脊椎動物の $ ^{137} $ Cs濃度(Bq/kg-ww)の生態学的半減期は、四倉砂浜の甲殼類全体で146日、キシエビで190日、サルエビで90日、オカメブンブクで133日であった。キシエビは一年生種であるので、その生活史を考慮し、2012年9月から2013年5月の期間で $ ^{137} $ Cs濃度(Bq/kg-ww)の半減期を算出すると、四倉で145日、江名で90日となり、1Fに近い四倉でキシエビの $ ^{137} $ Cs濃度(Bq/kg-ww)の半減期が長かった。さらに、キタムラサキウニおよびキシエビの生物学的半減期は、それぞれ173.3日および28.0日と推定された。

4) 魚類：2012年9月江名の魚類の $ ^{137} $ Cs濃度は、イナダ、ウマヅラハギで検出されず、他の12種で検出された。シロメバル、コモンカスベは100 Bq/kgを超えた。四倉では、N.D.から10 Bq/kgまでの濃度の魚種は見られず、12種全てが10 Bq/kg以上であった。コモンカスベで100 Bq/kgを超えた。全体的に底魚の汚染が顕著であった。経時的に各魚種の $ ^{137} $ Cs濃度は低下した。2014年5月 $ ^{137} $ Cs濃度は、江名ではシログチで検出されず、16種で検出された。シロメバルは、比較的高い50-100 Bq/kgの濃度を示した。四倉ではコモンフグとシログチで検出されず、17種で検出された。キツネメバル、シロメバル、コモンカスベ、ババガレイで比較的高い50-100 Bq/kgの濃度を示した。また全期間を通じて同月の同魚種のセシウム濃度は、江名よりも1Fに近い四倉で高い傾向が見られた。2014年において100 Bq/kgを超える魚種はコモンカスベとシロメバルとなった。

魚類では概ねどの魚種についても $ ^{137} $ Cs濃度の経時的な減少傾向が見られた。生態学的半減期 $ T_{eco} $ は、四倉では計10種について推定され、ホウボウの36日からアカシタビラメの281日まで、魚種によるばらつきが大きいものの、200-250日程度の魚種が多かった。比較的濃度の高いコモンカスベは253日と推定された。江名では計10種について $ T_{eco} $ が推定され、ヒラメの141日からムラソイの483日まで幅があるものの概ね300日程度の魚種が多かった。また、 $ T_{eco} $ と海域、生息域、栄養段階について検討したところ、いずれも有意な差や明瞭な関係は認められなかった。本研究で採取した海水、海藻および無脊椎動物において海域による濃度勾配（ $ ^{137} $ Cs濃度：四倉＞江名）が見られるにも関わらず、魚類の $ T_{eco} $ には影響が見られず、生息域や栄養段階についても同様であることから、海水や餌生物からの $ ^{137} $ Csの移行は2014年の段階では限定的であると考えられた。

$ ^{137} $ Cs濃度低下の遅いシロメバルの生物学的半減期 $ T_{b} $ は、オスで平均274±34日（範囲：208-368日）、メスで280±81日（範囲：220-447日）と推定された。両者の間に統計的に有意な差は見られなかった。全個体の平均は、275±47日であった。この値は、これまでに報告されている他の海産魚の $ T_{b} $ （50-100日程度）と比較して約2.8-5.5倍程度と長く、原発事故以降の福島沿岸のシロメバルで推定された生態学的半減期 $ T_{eco} $ 197日、367日および本研究で示した同種の $ T_{eco} $ 309日と近い値であった。これらの事から、本実験で推定された $ T_{b} $ は、原発事故以降の福島沿岸においてシロメバルの濃度低下が緩やかな要因の1つであると考えられた。

## 5 ) 考察

海底粒子および各種の生物の放射性セシウム濃度を基に四倉⑥および江名⑧海域のセシウムの総量と2012年から2014年の間で当該海域から流出拡散したセシウム量を推算した。2012年5月における四倉および江名の海底粒子の $ ^{137} $ Cs総堆積量は、 $ 8.7\times10^{11} $ Bqと推定された。同様に推定した2014年1月の $ ^{137} $ Cs総量は、 $ 5.7\times10^{11} $ Bqまで減少していた。海藻群落の $ ^{137} $ Cs総量(Bq)は、アラメ、スガモ、ワカメおよびアカモクについて求
めた。2014年5月での海藻群落の $ ^{137} $ Cs量は、四倉および江名合計で $ 2.4\times10^{6} $ Bqと推定された。両地点の2年間の合計流出量は $ 28\times10^{6} $ Bqと推定された。無脊椎動物の $ ^{137} $ Cs総量(Bq)は約 $ 3.4\times10^{6} $ Bqと推算された。2014年5月における $ ^{137} $ Cs総量(Bq)は、約 $ 0.15\times10^{6} $ Bqであった。魚類では2013年の $ 51\times10^{6} $ Bqから2014年の $ 25\times10^{6} $ Bqに半減した。これらの結果から、現在、 $ ^{137} $ Csは海底粒子に最も多く存在し、続いて魚類であることがわかる。また経時的に海藻と無脊椎動物に含まれる $ ^{137} $ Cs量は世代交代により、著しく低下していると言えた。

## (2) 相馬市沿岸生態系における拡散

## 1 ）海藻·無脊椎動物

海底直上の海水中の放射性Csは2013年は新地で0.007-0.008 Bq/Lに対して、磯部で0.023-0.024 Bq/Lと高かった。2014年の新地においては0.011 Bq/Lであり、いずれも低濃度であった。これに対して、海底に堆積した砂泥のCs濃度は、磯部で5-63 Bq/kgであった。新地北側では13 Bq/kg以下であったが、地蔵川河口では140-410 Bq/kgと高い濃度を示した。高いセシウム濃度は河川からの流入によると考えられた。

原釜では海藻5種、動物12種の $ ^{134+137}Cs $ 濃度を調べた。海藻はほぼ10 Bq/kg以下であり、動物では濾過食である刺胞動物門ハネガヤ科が30.8 Bq/kgと最も高かった。肉食動物であるカニ類、ヒトデ類はイシガニを除いてセシウムは検出されなかった。植食動物では腹足綱のコシダカガンガラで20 Bq/kg前後の値が検出されたのに対して、エゾアワビでは検出されなかった。キタムラサキウニの $ ^{134+137}Cs $ 濃度には個体差がみとめられた。

磯部の海藻の $ ^{134+137}Cs $ 濃度は、紅藻ユカリで10 Bq/kg以上であり、検出された他の紅藻とアミジグサ科の小型褐藻では5 Bq未満であった。それ以外の紅藻（フダラク、ヒジリメン）、大型褐藻のウルシグサ、ワカメ、アラメならびに海草のスガモでは検出下限値未満であった。底生無脊椎動物の $ ^{134+137}Cs $ 濃度は海綿動物門尋常海綿綱で湿重量当たり最高で31 Bq/kgが検出された。キタムラサキウニの一部とイシガニでは低濃度であった。肉食性巻貝のレイシガイ、ヒメエゾボラ、植食性のエゾアワビ、肉食性のヒトデ類では検出されなかった。

新地では、2012年に10 Bq/kgを越えたのは、砂泥の影響下で生育する芝状緑藻ハイミルモドキ、紅藻ユカリとマクサであった。特にユカリは58.7 Bq/kgと高かった。また、地蔵川河口では大型褐藻アラメが10 Bq/kgを越えた。新地の動物では2012年Sta.3において脊索動物門のエボヤが73.6 Bq/kgと高かった。肉食動物（カニ類、ヒトデ類、レイシ）ではイシガニを除いてセシウムは検出されなかった。植食動物では腹足綱のコシダカガンガラで約20 Bq/kgの値が検出されたのに対して、エゾアワビとキタムラサキウニでは検出されなかった。また、アミ目では検出されなかった。地蔵川河口では2014年に脊索動物、刺胞動物、海綿動物、環形動物への $ ^{134+137}Cs $ の分布が顕著にみとめられ、濃度は前年よりも高かった。特にホヤ綱（脊索）で49.0 Bq/kg、ハネガヤ科（刺胞）で55.9 Bq/kgと顕著に高かった。新地地蔵川河口の海底に堆積した砂泥のセシウム濃度は著しく高く、海底に固着する海綿、脊索、刺胞動物の高いセシウム濃度に密接に関わっていると考えられた。

相馬市沿岸において海藻と底生無脊椎動物のセシウム濃度を3年間モニタリングして以下のことが明らかになった。セシウム濃度は海藻では最下層の海底直上に生育する紅藻ユカリと緑藻ハイミルモドキ、底生無脊椎動物では濾過食者であるホヤ綱（脊索動物門）、ハネガヤ科（刺胞動物門）、尋常海綿綱（脊索動物門）で高かった。これらの底生生物は放射性セシウムの動態をモニタリングする指標生物になりうると結論される。これらの底生動物は海底面あるいは海底直上に生活する濾過食者である。海綿動物はメッシュサイズが小さく、細菌サイズの粒子を補足する。ホヤ綱は消化器系が発達して胃・腸に泥を残留させる。したがって、海底面あるいは海底直上に浮遊する懸濁粒子中にセシウムが多く存在する可能性も考えられる。

また新地地蔵川河口では陸域の土壌由来の高濃度のセシウムが河川から海底の砂泥堆積物として輸送され、そこに生活する濾過食者の脊索動物と刺胞動物の高い放射性セシウム濃度がもたらされている。陸域土壌には2014年においても依然高濃度の放射性セシウムが存在することから、放射性セシウムはこれらの指標生物へ移行され続けると考えられる。

## 2 ) 魚類 (耳石Srを含む)

漁獲物（魚類）の構成種は、2012年では、新地および原釜ともに、コモンカスベ、ヒラメ、ホシザメ、ニベが優占していた。採集魚種の特性としては、ほとんどが当海域に周年生息する底魚であった。ベントスは、ガザミおよびヒラツメガニが大量に羅網した他、ヒトデ類とイボイチョウガニが優占していた。2013年では、ヒラメ、ニベ、コモンカスベ、ホシザメが多く採集されたが、前年よりも多様であった。マサバやマアジ以外は、ほとんどが当海域に周年生息する底魚であった。ベントスは、ヒラツメガニが大量に羅網した他、マヒトデが特に多かった。

2012年の漁獲物（魚類）で、 $ ^{134+137}Cs $ が100 Bq/kgを超過したのは、9月新地沖20 mのヒラメ（142 Bq/kg）と11月原釜沖20 mのスズキ（510 Bq/kg）の2個体のみであった。2013年は最大でも約50 Bq/kg（スズキ、ヒラメ）であった。同魚種でも個体差が非常に大きかった。2013年の漁獲物（魚類）で、 $ ^{134+137}Cs $ が100 Bq/kgを超過した個体は無かった。相対的にセシウムの値が高かったのは、コモンカスベで平均的に40 Bq/kgを示した。スズキ、ヒラメは50 Bq/kgという個体が認められたが、個体差が非常に大きかった。魚類のセシウム濃度は、2012年の