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9/19 HOPE-Japanのヒマワリのデータと「除染効果についての検証」の解説

 
このブログでは、ヒマワリの移行係数がどれくらいなのか、ということについて、「6/12 ヒマワリが土壌の放射性セシウムを除去という説の真偽を確認しました。」で取り上げて以来、その実証実験の結果について興味を持って見守ってきました。

そして、先日農水省が発表した結果と、ヒマワリに関する結論について「9/14 農水省が発表した農地土壌の除染技術評価-ヒマワリは使えない!」でご紹介しました。このニュースは結構広まったため、ヒマワリはやっぱりだめだ、という話になって、中にはヒマワリを抜いて燃やしているところもあるように聞いています。

ですが、民間の団体でHOPE-Japanというところがヒマワリの実験を行っており、農水省のデータとあまり違わない、という検証をHOPE-JapanのHPで行っています。彼らの主張は、ヒマワリはいい除染方法になる、ということのようです。
9/19 23:57追記:HOPE-Japanから「結論から言うと、私達は、「ひまわりが除染に有効であるなんて思っていません。」」というコメントをいただきましたので、この部分は誤解のようです。他にも誤解がある部分があれば明日以降修正を加えるかもしれません。

9/23 追記:以下、@iina_kobeさんのツイートより引用
『そもそも、ひまわりを植えた経緯は、「ひまわりが除染にいいらしい」という言葉を信じてデータもないのにNPOとかが勝手にひまわりを植えたことを危惧して、データを出そうとしたのが始まりです。
HOPE-Japanでは、ひまわりの実験を通して、土壌の深さ別の分析もやって、表土剥ぎは早くて現実的、ということも同時に言っています。
さらに行政の対応が全く先行き不透明な段階だったので、やむなく個別の農家さん単位で、剥いだ表土を管理する方法も提案しています。
加えて、参加型センシングで、生産者と消費者の間に地道に橋渡しをしていこうというのが、計測と除染と生産活動、市民生活等々の、中核にあるのがHOPE-Japanの計画です。
それらはプレスリリース時に資料も配付したのですが、ひまわりだけが大きく取り上げられた、という実情があります。そのあと農水から、一見違って見えるデータがでたことに対応したら、ひまわりに強くこだわっているかのように受け取られました。』



農水省の発表もあくまで途中経過の段階としての発表であったため、今後さらにデータが発表されると思いますが、発表の仕方に気になる部分があったため、そのあたりも含めてHOPE-Japanのデータも検証してみようと思います。HOPE-Japanのこの検証のpdfを読んでも正しく理解できる人は少ないかと思いますので、私なりにブレークダウンして内容をお伝えします。なお、図の引用については許可も取りました。元のサイトのURLはリンクで示しています。


今回のヒマワリによる除染効果についての一連の報道には、いくつかの要素が含まれていますので、まずそれを頭に入れておく必要があります。

1.ヒマワリの移行係数はいくつくらいなのか?

移行係数は、土壌中の放射性セシウム(Bq/kg)とヒマワリの中の放射性セシウム(Bq/kg)とを比較することによって得られる数値です。土壌は乾燥土を用いることで統一されています。一方、植物については、農水省は湿重量で計算しますが、乾重量で計算する文献もあり、比較する場合は注意が必要です。どちらをとるかで数倍は軽く数値が異なります。

2.ファイトレメディエーションという観点から、ヒマワリは有効なのか?

ファイトレメディエーションとは、植物を用いて主に土壌中の有毒物質を除去、あるいは無毒化しようという考え方(「6/4 ファイトレメディエーション(Phytoremediation)って何?Csをなくせるの?」で簡単に解説しました)です。この場合には、先ほどのヒマワリ一本にどれだけ吸収されたか、ではなくて、単位面積あたり、たとえば1m2の土壌中にある放射性セシウムがどれだけ減ったのか?という事が重要になってきます。その場合には、重量あたりの放射性セシウム量(Bq/kg)だけではなく、その植物がどれくらいの重量になるのか、という観点も必要になります。移行係数がいくら高くてもあまり大きく育たない植物は除染には不向きという考え方もあります。

3.除染とはそもそもどういう事なのか?

そしてこれが一番重要だと個人的には思うのですが、放射性物質は半減期による以外では減少させることができません。従って、除染といってもその後どうするのか、という事が重要です。今回のヒマワリにしても、最終的に抜いた(あるいは地上部を切り取った)ヒマワリを最終的にどうするのかということを事前にどう考えていたのか、ということが重要です。除染に関連した基本的な考え方は以前「8/18 福島原発から大量にまき散らされたセシウムなどの再循環の現況と課題」にまとめましたのでまだお読みでない方は是非お読みください。


では、1.~3.の順番でHOPE-Japanの検証を見ていきましょう。

1.ヒマワリの移行係数はいくつくらいなのか?

これは今回HOPE-Japanが検証用のPDFで表にまとめてくれましたので、わかりやすくなりました。さきほども書いたように、乾重量(Dry Weight:DW)で計算するのか、湿重量(Fresh Weight:FW)で計算するのかによって数倍は数字が違ってきますので、HOPE-Japanの検証においてもそこの部分を丁寧に説明してくれています。ただし、説明の順番がわかりにくいのと、グラフで示していないデータがいきなり出てきたりするので、じっくり読まないと一般の人には理解できないと思います。移行係数を理解するためには下の表を見るだけで十分です。

9/19ヒマワリ表1

この表において、必要なデータは、ヒマワリを植える前の土壌の放射性セシウムの濃度(Bq/kg)と、収穫したヒマワリの放射性セシウムの濃度(Bq/kg)と、そこから割り算して得られた移行係数だけです。

そして、移行係数は一番下の「移行係数福島県流」に出ています。湿重量(FW)で統一して計算した数値が採用されています。

福島県農業総合センターのデータ(実際には福島民報の記事)で説明すると、56(Bq/kg)÷3600(Bq/kg)=0.015になります。この県農業総合センターのデータは、新聞報道のため、湿重量なのか乾重量なのかの記載もありませんので、(FW?)というコメントがついているわけです。

農水省の発表したデータ(リンクの13-14ページ)は、茎葉のデータのみを用いて移行係数を計算して52÷7715=0.0067としています。この表でもそれに従って計算しています。もし、この農水省の計算では除外された根も含めて移行係数を算出すると、HOPE-Japanの出した計算に従えばもう少し高くなる可能性もあります。これを計算するためには農水省の実験での根の重量や茎葉の重量がわからないとできないので、ここではあえて行いません。

HOPE-Japanのデータはそのまま湿重量あたりの放射性セシウムの濃度で計算すればよいので、移行係数はそれぞれ0.052、0.014、0.025になります。

HOPE-Japanの主張するように、農水省のデータも、HOPE-Japanのデータも数倍のずれはありますが、大きく違っているものではないことがわかります。

なお、この0.0067~0.052という数字の持つ意味について触れておきます。

私は、「8/7 小麦の放射性セシウムデータのまとめと米データの最新の予想」において今年の小麦の移行係数を123件のデータから計算しました。その結果を一部抜き出して示します。小麦の場合、根から吸い上げるのではなく、直接降りかかった部分があるために高めに出ていますが、123件全体で移行係数は0.046程度になりました(土壌のデータは環境放射線データから換算して計算しているため数倍のズレはあるはず)。福島県近くでのデータは、63件で平均は0.024 最高は0.346(南相馬市)でした。

この小麦のデータと比べてみても、ヒマワリが特に移行係数が高いということは言えないと思います。


2.ファイトレメディエーションという観点から、ヒマワリは有効なのか?

さきほどの表で、「移行係数農水省流」という数値がありました。これは正確にいうといわゆる「移行係数」ではなくて、まさにここで求めたい単位面積あたりの放射能吸収量の事です。これを「移行係数」という言葉を用いて説明しているためにわかりにくくなるのです。

移行係数というのは、ある意味学問的な数値で、他の植物と比較しやすいように定義された数値です。それに対して、1m2にある作物を植えて植物に移行した放射性セシウムの総量というのは、(移行係数)×(1m2に植えた植物の重量)で計算できます。ここには、1m2あたりにどれくらいの密度で植物を植えるのか、また、その植物が何kg程度にまで育つのか、といった別の要素が入ってきます。

HOPE-Japanのデータから、ヒマワリ一本は湿重量で約2.5kgだそうです。農水省の計算では、1m2にヒマワリ10kgとしていますので、1m2に4本のヒマワリを植えるとこの計算になるようです。なお、農水省は根を計算に入れていませんが、HOPE-Japanのデータでは、根はヒマワリの湿重量の10%しかないので、それを考慮しても1m2の本数には影響はなさそうです。

9/19ヒマワリ2

上の図に説明文章も書きましたが、最初にお見せした表(下から2行目)に記載してあった「移行係数農水省流」の数値が、土壌1m2(深さ15cm)からどれだけの割合の放射性セシウムがヒマワリに移行したか、ということを示すものです。Bq/kg→Bq/m2の換算においては、農水省は138倍という係数を使用しているようです。5cmの場合にはBq/kg→Bq/m2の換算には65倍すればよかったのですが、15cmの場合には138倍のようです。

この係数を用いると、農水省のデータの場合、7715Bq/kgの土壌で1m2×深さ15cmの直方体の中には放射性セシウムは7715×138=1067820Bqあります。そこからヒマワリの地上部には、52Bq/kg×10kg=520Bqが移行しています。移行の割合は、520÷1067820=0.00048で約1/2000です。「移行係数農水省流」には0.05%と書いてあります。HOPE-Japanのヒマワリでは、やや高くて、0.0038、0.001、0.0019なので、農水省データの2~8倍です。

つまり、HOPE-Japanのpdfにも記載してあるように、「農水省もHOPE-Japanも福島県農業総合センターも、ほとんど変わりません。」ということなのです。ヒマワリは、この密度で植えた場合には、土壌中の放射性セシウムの1/2000~1/250しか除去できないということなのです。

とすると、HOPE-Japanが一番主張したいデータである、ヒマワリを植える前と植えたあとの土壌中の放射性セシウム量の変動のグラフというのはどういう意味を持つのでしょうか?この下の図です。

実は、このデータは今まで見てきた1.の移行係数を表しているわけでも、2.の単位面積(1m2)あたりの土壌からのヒマワリへの放射性セシウムの移行量を示しているわけでもありません。ヒマワリの根のごく近くの土について、最大で56%の放射性セシウムが減少したということを示しているだけで、これが全体に適用できるわけではありません。

9/19ひまわり3

この図を見ると、確かにヒマワリを植えることによって土壌中の放射性セシウム量が20-56%も減少したように見えます。実際、ある一部を取ってきてみると、それは真実なのです。ここでは、ヒマワリを植えた後の土壌として、根に付いた土の放射性セシウムを測定しています。ですから、ヒマワリの根の近くでは確かに4ヶ所の平均で35%程度、最高で56%も土壌中の放射性セシウム量が減少しています。下の図で右側の青いの部分です。

9/19ひまわり4

ただ、我々が知りたいのは、土地全体として、1m2あたりでどれだけの放射性セシウムをヒマワリが吸い上げることができましたか?ということです。右の図で、白い部分では土壌中の放射性セシウム量は一切減少しません。だからトータルとしては最高でも1/250しかヒマワリに移行しない、という計算になっています。

もちろん、1m2に植えるヒマワリの本数を増やせばもっとヒマワリへ移行する放射性セシウム量を増やすことはできるでしょう。20cm間隔でまいたとしても1m2に最大25本です。現在の4本の想定の6.25倍です。全体の1/40の放射性セシウム量を吸い上げるのがやっとでしょう。

HOPE-Japanの示しているデータを客観的に判断すると、ヒマワリを用いた除染方法は除染効果が1%にも満たないということです。最大で90%以上の除染が可能な表土削り取りと比較して考えて、現段階ではヒマワリを用いた除染は実用化には適していない、という農水省の判断は妥当だと思います。

HOPE-Japanの示している個々のデータは間違っていないと思いますが、その解釈は注意する必要があります。「20-56%も減少」という数字に惑わされてはいけません。私も当初は意外にいけるのかな?と思って取り上げてみたのですが、よく考えるとやはり、HOPE-Japanが主張しているほど素晴らしい方法ではない、ということを再確認する結果となりました。

なお、HOPE-Japanが主張しているように、農水省の計算方法にも疑問が残るのは確かです。茎葉と根のデータを出して、根の方に多く移行しているとしておきながら、根の方は計算に入れない(地上部だけ刈り取るつもりだった?)とか、ヒマワリの重量を10kg/m2というのはヒマワリの湿重量を1本あたり2.5kgとすると1m2にわずか4本ですので、少なくないか?とか。

私の意見がHOPE-Japanと一番異なる点は、ヒマワリを植えた後の土壌の放射性セシウムをどうやって測定するか?という点です。HOPE-Japanは、農水省のデータはヒマワリを植えた前後、特に植えた後のデータを示していないので除染効果を考察できない、としています。しかし、私は農水省の計算方法で悪くないと考えています。

HOPE-Japanが示してくれたように、ヒマワリの根の近くでは放射性セシウム量が減少しているのは確かだと思います。しかし、私が上の図で示したように、植えた後の土壌の放射性セシウム量は、どの部分の土を測定するかによって大きくデータが異なることは明らかです。農水省が計算したようにヒマワリに移行した量を計算するか、1m2の土壌を全て取ってきて混ぜて測定するか、どちらかを行わないと意味がありません。HOPE-Japanの最大56%という測定データは、土壌のごく一部の状態を反映しているだけですので、実態を正しく反映しているとは思えません。また、この数字は「移行係数」とも違います。


3.除染とはそもそもどういう事なのか?

HOPE-Japanの考えている計画で、今回のpdfには書かれていなかったのですが、この実験を行った後にヒマワリをどうしようとしていたのか、そこが一番気になります。もしヒマワリが放射性セシウムを高効率に吸い上げると予想していたのならば、その後の廃棄処分方法を考えていないと意味がありません。どこかにまとめて埋めるのか、焼却するのか、何か方法を考えていたはずです。

最初にも少し言及しましたが、ヒマワリに効果がない、という報道の後で、ヒマワリを焼却している例が多くあるそうです。確かに灰になるとかなり濃縮されるはずなので、燃やした後の灰を放置するのは危険かもしれません。ただ、報道があって予定外に早く処分が進んでいるだけかもしれませんが、元々の処理計画があったはずです。ヒマワリを植えて、最後にどう処分するという計画を、計画に賛同してくれた人たちには事前に示していると思うので、それを徹底してもらえばいいと思います。

「除染とは?」としておきながら、そこまで大きな議論は今回はできないのですが、集めたものをどうするか、まで考えてから行動することが必須であるということはご理解いただけると思います。


9/23 追記:この部分、私の認識が違っていたようですので、削除します。


長くなりましたが、まとめです。

1.農水省の出した結論と、HOPE-Japanのデータを比較してみると、データそのものは大きな違いはないことが確認できました(ただし、根への移行率については異なっています)。

2.出てきたデータの解釈において、農水省は根を計算に入れないというような不思議な方法を採っているところに疑問があります。一方、HOPE-Japanのデータの解釈も、移行係数と単位面積あたりの放射能吸収量を同じ「移行係数」と表現するとか、考え方に混乱が見られます。

3.移行係数としては、ヒマワリの移行係数は0.0067~0.052と今年の小麦と比べても特別高いわけではありません。単位面積あたりの放射能吸収量は、農水省の計算方法では、農水省のデータで1/2000、HOPE-Japanのデータでもその8倍にすぎません。ヒマワリの植え方をもっと密にしたとしても1%行くかどうかというレベルでしょう。

4.以上のことから、表土の削り取りなどと比較して現時点では実用化のレベルにないと判断した農水省の結論は、(データの解釈に恣意的な要素を感じる部分もあるものの)妥当な判断だというのが私の見解です。


HOPE-Japanの活動は、ビール缶を使って土壌の放射性セシウム量を測定したり、Web上でデータが把握できるようにしたりしようとするものがあって、いろいろといいアイデアも出しているのですが、今回の説明のpdfを読む限りでは、見かけ上のよいデータにこだわりすぎているという印象を受けました。また、このあとのヒマワリの処分方法をどう考えているのか、そのあたりもHPで示してもらえれば一般の人にももっと活動を理解してもらえると思いました。

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はじめまして
となりの筑西市で除染の方法をあれこれと考えて取り組んでいる者です。何度も記事を読ませていただいております。また、hope-japanの方が、私のブログ記事にコメントをくれた関係で、hope-japanのデータの評価とtwitterでのやり取りを読ませていただきました。先日、hope-japanとは別のグループですが、ひまわりと表土の切削を組み合わせて圃場で20%の除線ができるという記事を発見し読んでみました。工夫をすれば、やっぱりできるんだなと感銘を受けました。簡単ですが20%除去に関する記事を書きました。良かったらお読みください。http://bokumeta.blogspot.com/2011/09/blog-post_24.html

ひまわりの処分について

検証と解説 拝見させていただきました。

除染後の処分について。
私が知っている範囲でコメント致します。

土壌を削る方法は早いのですが、大量の汚染土壌の処理に課題が残る。
HOPE-Japan・JAXAとも話しをしていますが、
年数はかかっても植物によるファイトレメディエーションの検証を続ける意義はあると考えています。
収穫したヒマワリを高温好気堆肥菌でミネラルに変換、
高温好気堆肥菌は100℃ちかくでも 盛んに活動して、植物の体のほとんどを酸素でもやして二酸化炭素と水に。
ひまわりの体積は1%程になります。
残ったものを放射性廃棄物として措置。コンクリートに封じ込めて安全になるまで埋設など。
土壌を削るよりは廃棄物は減らせます。


あとは国で適切に灰の処分まで考えて焼却施設を建設するかどうかだと考えています。

プロフィール

TSOKDBA

Author:TSOKDBA
twitterは@tsokdbaです。
3.11では、停電・断水のため、一晩避難所で過ごし、震災後の情報収集をきっかけにブログを始めました。
これまで約4年間、原発事故関係のニュースを中心に独自の視点で発信してきました。その中でわかったことは情報の受け手も出し手も意識改革が必要だということです。従って、このブログの大きなテーマは情報の扱い方です。原発事故は一つのツールに過ぎません。

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