きのこ枯死後のセシウム溶出挙動に着目した森林内セシウム循環機構解明研究

研究阐明森林中铯循环机制，重点关注蘑菇死亡后铯的洗脱行为

• 批准号: 21K12284
• 负责人: 香西 直文
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12284/
• 关键词: 福島第一原子力発電所事故; セシウム; きのこ; 土壌; 溶出; 濃集; 色素; 福島; 放射性セシウム

福島県で採取し、表面の土壌を洗浄除去したあと乾燥させた野生きのこ3種類（それぞれ子実体１個体）を数mm角に切断し、それぞれの137Cs放射能を測定したのちに、純水による溶出実験を行った。溶出後に液相を新しい純水に取り替える操作を同一固体に対して全部で5回繰り返した。いずれの子実体からも、溶出実験の繰り返し回数が増えるにつれ137Cs溶出量は減少し、５回目の溶出では137Csがほとんど溶け出なかった。純水によって溶出した137Csの割合の合計は約80％であった。昨年度実施した野生しいたけでも同様の結果（約90％溶出）であり、これらの結果は、これら４種類のきのこ子実体では、137Csの大部分が水溶性の形態で蓄積されていたことを示す。純水による溶出実験後に過酸化水素水による溶出実験を２回繰り返した。過酸化水素処理によりいずれの子実体も概ね脱色され、この処理により溶出した137Csは1％未満であった。この結果は、きのこの色素に固着していた137Csはほとんど無いことを示す。純水と過酸化水素による溶出後の子実体残渣に残りの137Csが含まれる。残渣は繊維の集合体であり非晶質である。ただし、顕微鏡下でこの残渣を観察すると、微細な鉱物粒子が多数含まれていた。繊維状物質の137Csを定量するため、顕微鏡下で残渣から鉱物粒子を除去する作業を行っている。子実体残渣に含まれる137Csが繊維状物質と微細鉱物粒子のどちらに保持されているかは、この除去作業後の放射能測定で判明するが、この作業は非常に時間がかかるため、繊維状物質の同定も平行して行っている。昨年度行った野生しいたけの子実体を用いた同様の実験において得た、過酸化水素水処理後の残渣の赤外分光分析と1H 核磁気共鳴分析の結果から、この残渣が脂肪族化合物である可能性が高いこと、Csの結合サイトとなり得る官能基が含まれることがわかった。

采自福岛县的三种野生蘑菇（各一个子实体），洗净并干燥除去表面泥土，切成数毫米见方的片，测定每种的 137Cs 放射性，然后用纯水清洗洗脱。进行了实验。对于相同的固体，将洗脱后用新鲜的纯水置换液相的操作重复总共五次。从所有子实体中，随着洗脱实验重复次数的增加，137C的洗脱量减少，到第五次洗脱时，几乎没有137C被洗脱。纯水洗脱的 137Cs 总百分比约为 80%。去年对野生香菇进行了类似的结果（大约90％洗脱），这些结果表明大部分137C以水溶性形式积累在这四种蘑菇的子实体中。使用纯水的洗脱实验后，重复使用过氧化氢溶液的洗脱实验两次。所有子实体大部分都经过过氧化氢处理脱色，并且只有不到1%的137Cs通过该处理被洗脱。该结果表明，蘑菇色素上几乎没有附着137C。剩余的137Cs包含在用纯水和过氧化氢洗脱后的子实体残渣中。残余物是纤维的聚集体并且是无定形的。然而，当在显微镜下观察该残留物时，发现其中含有许多细小的矿物颗粒。为了量化纤维材料中的 137Cs，在显微镜下从残留物中除去矿物颗粒。子实体残渣中所含的137Cs是否保留在纤维状物质或细矿物颗粒中，可以在该去除过程后通过放射性测量来确定，但该过程极其耗时，因此鉴定也在并行进行。根据去年使用野生香菇子实体进行的类似实验中获得的过氧化氢溶液处理后的残留物的红外光谱分析和1H核磁共振分析结果，该残留物可能是脂肪族化合物。人们发现它具有很高的性能，并且含有可以作为铯结合位点的官能团。