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環境回復への取り組み - 国立研究開発法人 日本原子力研究開発機構

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環境回復への取り組み - 国立研究開発法人 日本原子力研究開発機構
平成26年度福島研究開発部門成果報告会
環境回復への取り組み
平成27年2⽉12⽇
福島環境安全センター
センター⻑ 油井 三和
環境回復に関わるニーズ
◆原子力機構(JAEA)は、国の直轄除染、自治体による除染が進む中で、
環境モニタリングや放射性セシウムの移行挙動研究を実施
ニーズ
 空間線量率の予測(帰還の見通し)
 森林等の対策と林業の再生
 ため池・ダム対策
 セシウムの将来予測
 除染除去物の減容化
 リスクコミュニケーションへの積極的
取組
1
環境回復に向けての取組
2
各自治体等のニーズをふまえ、反映先(➢ )を明確に研究開発
1.研究開発:
◆環境モニタリング・マッピング
➢環境中の放射線の経時変化情報を提供し、除染や被ばく評価に反映
◆除染・減容技術開発
➢最新の動向をふまえた除染・減容技術を提供
◆環境動態研究
➢森林、河川・ダム・ため池、河口域、海洋におけるセシウムの動態予測に
基づく除染技術の合理化、長期被ばく評価
2.関係機関との連携協力・国際協力:
➢住民や自治体等への支援・協力
➢農林水産業等の復興、世界の環境汚染事故の経験の活用
3.福島県環境創造センター計画への対応:
➢長期的なセシウムの動態予測に基づく環境回復や産業復興への貢献
3
環境モニタリング・マッピング
~汚染の現状や変化を知る~
➢環境中の放射線の経時変化情報を提供し、
除染や被ばく評価に反映
環境モニタリング・マッピング ~空間線量率の変化を計測~
4
N
W
5 km
請戸川
太田川
川俣町
小高川
横川ダム
浪江町森林
請戸川・
高瀬川
大柿ダム
双葉町ため池
前田川
大熊町ため池
1F NPP
大熊町
高瀬川
坂下ダム
滝川ダム
川内村
空間線量率
(μSv/h, 2011/5/31の
値に換算)
荻ダム
富岡川・
荻野沢川
木戸川
下流域
4
水流移動調査エリア
森林調査
河川・河口域調査
ダム・溜め池調査
空間線量率の計測結果を地形と関連付けて三次元的に把握
環境モニタリング・マッピング ~セシウムの沈着状況を把握~
5
無⼈ヘリコプターに搭載するガンマカメラの開発
⼤学、⺠間企業との共同研究で、放射性セシウムの沈着状況をより詳細に把握する
ことのできる国産シンチレータ(GAGG)を⽤いた⾼感度コンプトンカメラを開発
測線⾶⾏による画像データ(試作品による)
測定の様⼦
環境モニタリング・マッピング ~水底モニタリング技術の開発~
6
ため池などの⽔底モニタリング技術の開発
除染前
除染後
第1図 PSFシステム (JREC社製) の外観とため池底測定イメージ
Sediment core (kBq/kg‐wet)
50
y = 0.77x
R² = 0.96
40
30
20
10
・農業用ため池の水底の放射線分布測定手法の開発、標準化
→水土里ネット福島と技術指導契約
・水土里ネットが福島県から100ヶ所のため池の測定事業を受注
→ JAEAは解析及び測定手法の教育をサポート
0
0
10
20
30
PSF (kBq/kg‐wet)
40
50
環境モニタリング・マッピング ~データベース等の公開~
7
 環境モニタリングデータの集約、管理、公開
➢関係省庁、自治体が独自に公開しているデータを一元的に
集約し、ナショナルデータベースとして管理、公開
➢マップ、グラフ、関連資料、解析支援ツール等をあわせて提供
「環境モニタリングデータベース」の現状
 平成27年2月からインターネット上に公開予定
 主な登録データ(総レコード数 2億レコード)
空間線量率の測定結果
➢陸域における放射能濃度の測定結果数値
➢陸域における放射能濃度の深度分布測定結果
➢陸水域における放射能濃度の測定結果
➢海域における放射能濃度の測定結果
➢大気中の放射能濃度の測定結果
モニタリングデータベースに登録されている線量率マップの例
8
除染・減容技術開発
~効果的な除染を迅速に進める~
~大量の除去土壌等を減量する~
➢最新の動向をふまえた除染・減容技術を提供
除染・減容技術開発(実績)~道 路~
9
除染モデル実証事業の成果例(JAEAが国内で初めて技術を確立)
 高圧洗浄
道路除染用車両
 表面剥ぎ取り
 ブラスト
アイス・ブラスト
ショット・ブラスト(鉄粉)
除染・減容技術開発(実績)~家 屋~
除染モデル実証事業の成果例(JAEAが国内で初めて技術を確立)
10
除染・減容技術開発(実績)~農 地~
除染モデル実証事業の成果例(JAEAが国内で初めて技術を確立)
 芝生の削り取り
 鋤き込み
 表土の削り取り
表土の固化
11
除染・減容技術開発(実績)~森林・樹木~
除染モデル実証事業の成果例(JAEAが国内で初めて技術を確立)




下草刈り
落葉の除去
枝払い
洗浄
枝払い
樹木の根の養生
落葉の除去
枝払い
洗浄
12
除染・減容技術開発(実績)~除染効果の確認~
13
○除染直後の空間線量率を100とした場合の空間線量率の平均値の推移
(
)
除
空
染
間
後
線
の
量
値
率
を
の
1
平
0
均
0
値
と
の
し
比
て
300.0
約460%
除染直前の測定結果
(H23.11月、12月)
250.0
除染直後の測定結果
(H23.12月~H24.4月)
200.0
第1回調査結果
(H24.10月)
150.0
第2回調査結果
(H25.3月)
100.0
第3回調査結果
(H25.5月~7月)
50.0
0.0
100
108
95
87
82
68
61
55
53
100
81
75
69
63
60
55
51
48
第5回調査結果
(H25.12月)
第6回調査結果
(H26.3月、4月)
第7回調査結果
(H26.6月、7月)
第8回調査結果
(H26.9月)
地区の平均値
楢葉町南工業団地
100
72
69
64
58
53
49
45
42
南相馬市
金房小学校周辺
100
73
67
63
55
51
46
43
41
葛尾村役場周辺
100
87
68
58
54
49
41
40
39
川内村貝の坂地区
100
98
89
84
75
70
64
59
56
飯舘村菊池製作所*
100
92
86
79
70
67
58
52
50
飯舘村いいたてホーム
・
いちばん館*
100
51
49
46
31
29
26
24
23
飯舘村ハヤシ製作所*
100
75
73
68
60
57
50
47
45
飯舘村草野地区*
100
71
66
61
56
53
49
45
43
浪江町権現堂地区
100
76
72
66
60
56
53
48
46
富岡町
富岡第二中学校
100
81
76
70
63
61
55
50
49
富岡町夜の森公園
100
93
89
75
71
69
63
59
55
浪江町津島地区*
100
77
67
64
62
59
54
50
48
大熊町役場周辺
100
84
80
72
66
64
60
55
51
大熊町夫沢地区
除染直後
第1回追跡調査
第2回追跡調査
第3回追跡調査
第4回追跡調査
第5回追跡調査
第6回追跡調査
第7回追跡調査
第8回追跡調査
第4回調査結果
(H25.9月、10月)
14
*:浪江町津島地区及び飯舘村の除染直後の測定結果については、積雪の影響を受けて測定値が低めとなっている可能性があります。
注1)測定値は、降雨/降雪、気温などの気象条件、地面の湿潤状態や草木の繁茂状態などの環境条件により変動することがあります。
注2)除染直後の測定から第8回の追跡調査までは2年半程度経過しており、その間に放射性セシウムに起因する線量率は物理減衰により
40%程度の低減が見込まれます。
除染・減容技術開発(実績)
~除染関係ガイドライン策定への貢献~
14
 除染特別地域 (>20 m㏜/年)
11 市町村が指定
国が除染の計画を定め、除染を実施
 汚染状況重点調査 地域(1 ~20m㏜/年)
8県、100 市町村が指定
国の支援を受けて、各市町村が除染の
計画を定め、除染を実施
 環境省の「除染関係ガイドライン」に基づ
き汚染状況の調査測定、除染、除去土壌
の収集、運搬、保管を実施
除染関係ガイドライン(環境省,2013)
・2014年12月に追補版を公表
除染・減容技術開発 ~解析システム~
15
除染効果評価システムの⾼度化・実証
「マップ事業測定データ」「情報なび」「除染効果評価システム(RESET)」を
組み合わせ、県内の11市町村、環境省等で除染効果の評価及び将来の空間線量率の
低減予測に利用
RESET表示画例
評価解析事例(山間部公園)
現地測定
現地測定
除染エリアモデル
対象の公園
北
南
評価解析事例※ (森林境界部)
除染効果将来予想(3D表示)
現在(除染前)
場所
除染の中心位置
※グラフは模擬データにより計算した予測評価結果
除染箇所
将来予想(除染後)
除染・減容技術開発 ~土壌等の減容化に向けたアプローチ~
16
(1) 国のステップ 1~4のポイント
: 減容化、再利用
(2) JAEAのアプローチ
分級処理(例)
土壌等の種類・放射能濃度
⇓
合理的な減容技術開発
⇓
再利用における被ばく評価
⇓
放射能濃度区分の提案
⇓
最終処分に向けた提案
【 減容対象(分類 )】
【 減容処理 】
【 再利用 要件】
土壌等
湿式分級等
【 放射能濃度区分】
粘土、有機
物の比率、
粒径・性状
放射能濃度
<
3,000
<
8,000
< 30,000
< 100,000
> 100,000
基準値以下
(例 3,000Bq/kg未満)
高濃度
貯 蔵
(Bq/kg)
【 再利用先 】
【 減容対象(分類 )】
放射能濃度
可燃物
焼却処理等
建築資材等
17
環境動態研究
~環境中でのセシウムの移行挙動を知る~
~被ばく評価やセシウムの移行抑制に反映する~
➢森林、河川・ダム・ため池、河口域、海洋における
セシウムの動態予測に基づく
除染技術の合理化、長期被ばく評価
環境動態研究の概要
18
環境動態研究 ~森林調査~
19
□放射性セシウムの大部分は、森林内に留まっている
(森林内から林外への年平均セシウム流出率は、
0.2%程度)
□放射性セシウムの大部分は土壌の表層付近に分布
(地表から5 cm以内に90%以上の放射性セシウムが
留まっている)
森林調査(スクレーパープレート
による試料採取:地表面から
深度20cmまで)
森林内の表層水、土砂移動の連続観測
20
環境動態研究 ~河川・ダム調査~
左岸
左岸
右岸
測定日:2013/1/10
右岸
線量率(μSv/h)
2013/9/15に台風
(降水イベント)
1m
標高 (m)
測定日:2013/9/24
1cm
 線量率は全体的に減少傾向
 台風による増水の約2か月後に左岸側の
高水敷の線量率が微増傾向
→ 出水の影響により、上流からセシウムが
付着した土壌粒子が移動した可能性
測定日:2013/11/26
(小高川下流域:上流にダムなし)
左岸基準点からの距離 (m)
河川敷断面の各点における表面・空間線量率の時間変化での測定例
環境動態研究 ~河川・ダム調査~
左岸
21
左岸
右岸
測定日:2013/1/29
線量率(μSv/h)
右岸
7
2013/9/15に台風
(降水イベント)
Air dose rate
(μSv/h)
6
10.51 - 11.60
9.41 - 10.51
8.31 - 9.41
7.22 - 8.31
6.13 - 7.22
5.03 - 6.13
3.94 - 5.03
2.84 - 3.94
1.75 - 2.84
0.65 - 1.75
測定日:2013/9/25
5
4
1m
 線量率は全体的に減少傾向
 台風時の増水後も線量率は大きく変
化しない
 ダムにより下流域への汚染土砂移動
が抑制されている可能性
3
測定日:2013/11/28
2
標高(m)
1cm
1
⇒環境回復に向けたダムの管理方策を検討
0
-1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
左岸基準点からの距離(m)
河川敷断面の各点における表面・空間線量率の時間変化での測定例
260
(請戸川下流域:上流にダムあり)
環境動態研究 ~河川調査(無人ヘリによる測定)~
2012年3月
A
請戸川
2012年10月
B
環境中の河川におけるセシウム移動を把握:
増水時に移動、河川敷に堆積
高瀬川
2012年3月の線量率(A)を1とした時の10月の線量率(B)との比較
22
環境動態研究~解析モデルの開発:河川における土砂移動~
2次元河川シミュレーションコード
iRIC(International River Interface Cooperative)
による解析結果
請戸川・高瀬川の合流地点
輸送土砂の集積解析結果
線量率の変化の測定結果
23
環境動態研究~解析モデルの開発(Nays2D解析)~
砂
24
大柿ダムを対象として高水時の
固相粒子の動き(堆積)を解析
シルト
粘土
高水時120時間後の砂(左),シルト(中)および粘土(右)
分画の堆積量
粒径は、砂:0.1mm、シルト:0.01mm、粘土0.001mmとして計算
環境動態研究~解析モデルの開発(Nays2D解析)~
25
大柿ダムを対象として高水時の固相粒子の動き(濃度)の時間変化を解析粘土
砂
シルト
高水時
40時間後(上)
120時間後(下)
高水時40および120時間後の砂(左),シルト(中)および粘土(右)分画の湖水中濃度
粒径は、砂:0.1mm、シルト:0.01mm、粘土0.001mmとして計算
 粒子の大きなもの(砂など)は、上流側に堆積
 粒子の小さなもの(粘土等)は、下流側へ移動
粘土
環境動態研究~解析モデルの開発:土壌流出量解析~
26
⼟地利⽤別の分布
土壌流出予測式 USLE
(Universal Soil Loss Equation)
による評価
1F
土地区分
面積
(km2)
土壌流出量 (t/y)
初期 セシウム量 (Bq)
セシウム流出量
(Bq/y)
セシウム 流出
割合(1/y)
全体
8370
1,233,801
1.3×1015
1.2×1013
1.0%
森林
5329
64%
292,773
24%
9.2×1014
69%
4.0×1012
33%
0.4%
-
%
・浜通り側の⼟地全体の 64% を森林が占めるが⼟壌流出量は全体の 24% に留まる。
・森林からのセシウム流出割合は僅か 0.4% (流出量のほぼ全量は⽔域に集積する)。
・除染の⽬的で森林を伐採すると⼟地の形態が変わり、⼟地利⽤係数が変化する可能性
があり、対策を講ずる際には注意が必要。
27
関係機関との連携・国際協力
環境省、地方自治体等の活動への支援・協力
28
①除染特別地域の活動実績
A.除染作業の立会・技術指導
B.住民説明会における説明支援
C.同意書取得のための技術支援
D.その他(モニタリング、調査等)
570件
58件
525件
643件
除染作業の立会・技術指導
②汚染状況重点調査地域の活動実績
A.除染計画策定協力・技術評価
B.除染に係る技術指導・支援等
a.除染活動支援・協力、技術相談・指導
b.除染講習会開催、監督者等育成
c.仮置場設置に係る技術指導、現地調査
d.住民説明会における説明支援
e.その他(電話相談等)
116件
532件
74件
236件
118件
550件
除染講習会、監督者育成
( H.26.12月末現在:合計3,422件)
住民説明会等の支援
コミュニケーション活動
福島県内の小中学校・幼稚園・保育園の保護者、教職員を主な対象に
「放射線に関するご質問に答える会」を実施
子供への放射線の
影響を心配する声
の高まり
「コミュニケーション活動実施検討委員会」
機構が培った経験を基に、効果的なコミュニケー
ション活動方法について検討
○参加者の質問に丁寧に答えることに
重点を置き、放射線に関する科学的
な理解の涵養
○県内の小中学校・幼稚園・保育園の
保護者、教職員、一般市民(町内会
等)も対象
○機構内から放射線・被ばく管理等の
専門知識を有する職員を派遣
平成26年12月末までに241ヶ所で開催、約19,800人参加
29
成果の国際的な発信
30
~福島の環境回復に係るセシウムに関する第2回国際ワークショップ~
 開催日:平成26年10月6日~10月9日(福島市)
 参加国:イギリス6名、スイス3名、米国1名、イタリア1名、ロシア1名、ウクライナ1名および
国内参加者含めて約65名
 環境の積極的な除染と自然現象の浄化作用による環境回復が進んでいることを議論
 森林対策、除去土壌等の適切な取扱やリスクコミュニケーション等、早期帰還や安心して生活できる
環境の確保に向けて解決すべき課題について議論
課題解決のために推奨された点
 放射線対策:長期的⇒自然減衰や環境浄化作用
短期的⇒人為的な対策(ダムの管理等)
 森林対策:管理方策(間伐等)の設定や空間線量等の
予測・評価
 除去土壌の減容:粘土や有機物の含有量に応じて、処理
や再利用のプロセス
 住民等とのコミュニケーション:リスクとベネフィットを対で
簡潔にわかりやすく説明
31
福島県環境創造センター計画への対応
32
福島県環境創造センター計画への対応

福島県環境創造センターにおける環境回復のニーズを吸い上げ、これを研究開発に反映する場とし、研究活動を主体的・積極的に
取組、研究開発ロードマップ等を通じて、環境回復に対する貢献度の⾼い研究活動を的確に⾏っていく。
線量の区分
(年間相当値)
B施設(南相⾺市)
1.0mSv未満
1 機能
①原⼦⼒関連施設周辺のモニタリング
②原⼦⼒関連施設の安全監視
1.0mSv~
2 施設概要
○ 敷地⾯積:約19,000m2
○ 延床⾯積:3,000m2程度
○ 鉄筋コンクリート2階建 1棟
① 本 館 2,940m2
② 校正施設 455m2、等
主に20mSv~
福島県南相⾺市
原町区萱浜字巣掛場地内
A施設(三春町)
1 機能
①モニタリング ②調査・研究
③情報収集・発信
④教育・研修・交流
2 施設概要
○ 敷地⾯積:約46,000m2
○ 延床⾯積:16,000m2程度
○ 鉄筋コンクリート2階建 3棟
① 本本館 4,228m2
② 研究棟 約5,600m2
③ 交流棟 約4,600m2程度、等
附属施設2か所 約500m2(⼤⽟村、猪苗代町)
福島県⽥村郡
三春町深作地内
 福島県は、IAEAの招致、JAEA、国環研との連携などにより国
内外の研究機関と緊密な協⼒関係の構築を期待
 環境創造センターにおける機構の研究機能
・環境放射線・放射能の測定
(環境試料測定、無⼈ヘリ、⾛⾏サーベイ等)
・⻑期環境動態研究
・⾼線量地域の除染活動⽀援
・コミュニケーション活動
・その他の研究機能
環境創造センターを中心とした関係機関との連携・協力 33
環境回復に関わる成果
34

環境モニタリング・マッピング
・無人ヘリ等を用いた空中からのモニタリング技術の開発
・ダム・ため池等のモニタリング技術の開発と技術指導
・環境モニタリングデータベース等の公開
 除染技術開発
・除染技術のガイドラインへの反映
・除染評価システムの公開
 環境動態研究
・森林、ダム、河川等におけるセシウムの移行・蓄積挙動の解明
・森林、ダム、河川等におけるセシウムの移行・蓄積挙動の予測ツールの開発
 関係機関との連携協力
・リスクコミュニケーション活動を通じた住民支援等
・
・
・
今後に向けた活動
35
❐福島の住民の方々が安心して生活できるよう、環境回復
で直面している課題を解決するため、
・自治体等のニーズをふまえた目的指向のタイムリーな
研究開発
・福島県環境創造センター計画への積極的な協力
を進めます。
❐ここで得られた成果を国内外に積極的に発信します。
ご清聴ありがとうございました
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