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バーミキュライト固定態セシウムの Mg-有機酸による溶出
Dissolution of vermiculite-fixed cesium by Mg-organic acid
（農学研究院・生物生産科学専攻*1）鈴木創三*1 ・光山拓実*2 ・田中治夫*1
*1 ：農学研究院・生物生産科学専攻
*2：農学部・生物生産学科(現・環境省)
福島農業復興支援プロジェクト：「大学固有の生物資源を用いた放射性元素除去技術、
バイオ肥料・植物保護技術開発」
*連絡先
１．はじめに
福島原発から放出されたセシウム(Cs)
は土壌の雲母鉱物(Mc)やバーミキュライ
ト(Vt)の層間に固定されてセシウム固定
態バーミキュライト(Cs-Vt)となり、安定
化するといわれる。しかし、作物が根か
ら分泌する有機酸(OA)は酸および陽イオ
ン吸着交換作用などにより、Vt に固定さ
れた Cs を土壌水中に溶かして作物に吸
収させる作用を持つことが推察される。
本研究では、作物の根から分泌される
OA が肥料のマグネシウム(Mg)と協働し
て、Vt に固定された Cs を溶かすあるい
は遊離させて、作物に吸収しやすくする
ことについて調べた。
２．試料と方法
１）土壌：福島県二本松の稲葉、北作、
および問屋地区の水田および針道地区の
畑地の表層 0～10cm 深から採取した。
２）粘土：１）の土壌から腐植などの
有機物を分解除去後、沈底法で粒径 2μm
以下の粘土を採取した。
３）バーミキュライト(Vt)：市販品の
標準試料を磨砕後、沈底法で粒径 2μm
以下を採取し、脱鉄・脱層間 Al 処理して
精製した。
４）方法：①土壌の化学性：pH、EC を
各々pH-、EC-メーターで測定。②結晶性
粘土鉱物組成：粘土あるいは Vt を Mg あ
るいは K 飽和後、X 線回折。③Vt 固定態
Cs および Vt 固定態 K の溶解(あるいは遊
離)反応：pH 調整した有機酸(OA)、Mg 等
と OA の混液(Mg-OA など)中で反応させた
Cs-Vt、K-Vt の底面間隔(d)を X 線回折で
測定。
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３．結果および考察
①福島土壌の粘土の含量と組成：水田と
畑地の土性は各 CL、SC で、粘土含量は各
10～17%、20%、粘土のうち結晶性粘土鉱
物が各 72～74%、66％で、水田、畑地と
もに主成分は Vt で、残りは Mc、カオリ
ン鉱物(Ka)であった。このように、Cs 固
定作用の大きい粘土の割合が大きかった。
水田ではスメクタイト(Sm)、畑地ではク
ロライト(Ch)も認められた。水田の砂画
分には土改材の Vt も含まれていた。
②福島土壌の酸性とイオン量：pH は水田
が 5.8～6.1、畑地は 5.7 で、EC は水田の
1 地区(8.8mS/m)以外は 1.6mS/m であった。
③pH と Vt 固定態 Cs の溶解性：アルカリ
性～酸性の pH10、8、5 の Cs 溶液と反応
させた Na/K-Vt(d=1.24nm)のピークは各
1.06、1.04、1.03nm に移動して、K-Vt
(d=1.01nm)に近づいた。
④有機酸と Mg-有機酸の Vt 固定態 Cs の
溶解性の比較：Cs/K-Vt(d=1.03nm)のピー
クはクエン酸などの OA のみとの反応で
は変化しなかったが、Mg-OA、Na-OA ある
いは K-OA 溶液中では各 1.19、1.18 ある
いは 1.02nm に、それぞれ移動した。この
反応から OA と共存する Mg 等のイオンと
Cs との交換作用が推察された。
⑤牧草・麦類の根分泌物の Vt 固定態 Cs
の溶解性：Cs/K-Vt(d=1.03nm)のピークは
培養液のみと反応させても変化しなかっ
た。しかし、イタリアンライグラス、エ
ンバクの栽培区ではいずれも 1.02nm に
移動し、K-Vt(d=1.01nm)に近づいた。こ
の変化は Vt に固定されていた Cs が溶解
したためと判定された。