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- さやな ふじがわ
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1 国立環境研究所 2015 公開シンポジウム 多媒体モデルを用いて 放射性物質の動きを予測する 今泉圭隆 環境リスク研究センター
2 皆さんに質問です ある化学物質が 将来 環境中でどのくらいの濃度になるか 予測することはできますか? 2
3 本日の話題 1. 環境中の化学物質の動きをどのように予測するか 1.1 多媒体モデルと環境モデル 1.2 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 2. 原発事故由来の放射性セシウムの動きを多媒体モデルで予測する 2.1 国立環境研究所での取り組みの紹介 2.2 G-CIEMS を用いた予測 3
4 1. 環境中の化学物質の 動きをどのように予測するか 4
5 多媒体モデルとは 化学物質が存在する場を媒体と呼ぶ ( 大気や海 川 土など ) 1.1 環境モデルと多媒体モデル 多媒体モデルは それら複数の媒体を扱う 環境モデルの中のひとつのグループ 例えば ベンゼン ( ガソリンのにおい成分のひとつ ) は 東京の 10km 四方においてどのくらいの濃度で存在するか? を解くための道具 5
6 環境モデルとは 1.1 環境モデルと多媒体モデル コンピュータ上に 環境 (= 身の回りの空間 ) を模擬的に構築することで 化学物質の環境中での動きを計算するモノ コンピュータを使わずに 関連する方程式を立て それを解くことで環境中での動きを計算する場合もある 6
7 1.1 環境モデルと多媒体モデル 様々な環境モデルが存在する 対象とする化学物質の特徴 目的や計算する場所によって最適な環境モデルが決まる 例えば 煙突から出た物質がどこまで到達するか? ある地点から流された物質はどのように広がっていくか? 7
8 1.1 環境モデルと多媒体モデル 多媒体モデルが生まれた背景 何万種類という化学物質を正しく管理するためには 環境中に長く留まる化学物質を把握する必要がある つまり どういう媒体に留まりやすいか 存在しやすいかを捉えることが大切になる それぞれの媒体を箱に見立てて 箱の外側との化学物質の出入りと 箱の中での動きを計算する 大気 海 川 湖 砂 泥 土 8
9 一般的な多媒体モデル 1.1 環境モデルと多媒体モデル 同じ媒体でも箱を細かくすることで 空間的な広がりを計算することが可能になる 大気 大気 海 川 湖 土 海 川 湖 砂 泥 例 1: 各媒体を細分化 砂 泥 例 2: 多媒体を入れ子状に 土 9
10 1.1 環境モデルと多媒体モデル 多媒体モデルを構築する上でのポイント 1 それぞれの媒体間や媒体内でどのようなプロセス ( 化学物質や媒体の動き ) を考えるか 2 それぞれの媒体 ( 箱 ) をどのように分割するか 3 時間の経過をどのように考慮するか ( 考慮しない場合もある ) 10
11 多媒体モデル G-CIEMS Grid-Catchment Integrated Environmental Modeling System (G-CIEMS) 我々が作っている多媒体モデルの一つ 実際の地形情報 ( 標高データ ) から集水域 ( 雨が降った時に 河川 の 1 地点に流入する地域の範囲 ) を計算し 地表の媒体の 箱 を設定することでより正確に環境を再現する ( 後ほど詳しく説明します ) 日本全国を約 3 万 8 千の集水域に分割 1.2 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 計算結果例 ( 大気中のベンゼン濃度 ) 赤棒は観測値 11
12 1.2 多媒体モデルG-CIEMSの紹介水田農薬への適用例 河川中の除草剤 ( プレチラクロール ) 濃度 ( 春から秋までの予測結果 ) 春先の使用時期に濃 度上昇 その後 低下 高 除草剤使用量や水田 の密度の違いが反映 されている 低 12
13 放射性セシウムの計算結果例 北関東 + 福島県中通り 浜通り地方 1.2 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 陸地のひとつの 箱 (= 集水域 ) の大きさは平均 9km 2 ( 地形などに依存して箱の大きさは変わる 次のスライドで説明 ) 137 Cs kbq/m Cs kbq/m 地表 河川底質 事故後 3 年経過時点 (2014 年 3 月 31 日時点 ) 13
14 地理データの作成 ~ 河川 + 集水域 ~ 地理情報システム (GIS: 位置や空間に関する情報をコンピュータで解析するシステム ) を利用する 1 河川を線分ごとにバラバラにする ( それを河道と名付ける ) 2 標高データから傾斜方向を計算する 3 それぞれの河道に流れ込む範囲 ( 集水域 ) をグループ化する別途 河道の相互関係 ( ネットワーク関係 ) をデータ化する 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 一辺約 10m
15 地理データの作成 ~ 河川 + 集水域 + 大気 ~ (A) 集水域のデータを作成 ( 前スライドで説明 ) (B) 大気メッシュを作成 (B ) 大気との重なり面積を計算して データ化 擬似的な陸域空間をコンピュータ上に再現 1.2 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 平均約 9km 2 (A) (B) 15
16 土地利用区分 1.2 多媒体モデル G-CIEMS の紹介 各集水域では 土地利用区分ごとに化学物質の動きを計算 沈着 森林植生 流出過程 拡散輸送 落葉過程 土壌 ( 土地利用 6 区分 ) 土壌 ( 森林 ) 16
17 2. 原発事故由来の 放射性セシウムの動きを 多媒体モデルで予測する 17
18 福島第一原発事故 2.1 国環研での取り組み 福島第一原発の事故により 放射性セシウムは他の核種と共に風に乗って運ばれた 環境中での残留性などから 中長期ではセシウム 137 の動きの把握が重要である 文部科学省及び米国エネルギー省航空機による航空機モニタリングの測定結果について ( 平成 23 年 5 月 6 日 ) より 18
19 環境中での放射性セシウムの動きを再現 予測するには 多媒体モデル G-CIEMS は 環境全体 を大きく捉えることは得意だが 風や雨 海流など時々刻々と変化するプロセス自体を再現することは苦手 風や雨を再現することが大切な大気は大気モデル 海流やそれで運ばれる砂を再現することが大切な沿岸海域は 沿岸海域モデル 2.1 国環研での取り組み 19
20 国立環境研究所の 3 つの 2.1 国環研での取り組み モデリング研究グループが協力 沈着 陸域のモデル ( 多媒体モデル G-CIEMS) 大気のモデル 流出 沈着 沿岸海域のモデル 20
21 2.1 国環研での取り組み 大気モデルによる再現計算 1 セシウム 137 の大気濃度 セシウム 137 の積算沈着量 21
22 2.1 国環研での取り組み 大気モデルによる再現計算 2 福島第一原発事故にともなうセシウム 137 の地表への沈着量 観測値 ( 航空機モニタリング ) Aircraft monitoring モデル計算値 Model (STD) 高沈着量 地域を 良好に再現 Cs-137 (kbq/m 2 ) 3000 <
23 2.1 国環研での取り組み 沿岸海域モデルによる再現計算 m 500 m 1000 m 2000 m 4000 m 福島第一原発 福島第一原発 4000 m 海水表層セシウム 137 濃度 (Bq/L) 海底土表層セシウム 137 濃度 (Bq/kg)
24 沿岸海域モデルによる再現計算 2 福島第一原発 200 m 海底土表層セシウム 137 濃度 (Bq/kg) 2.1 国環研での取り組み 水深 50m より浅い海域 波や風の影響で徐々に減少 水深 50m~100m の海域 集積しやすい ホットスポットを再現できた なお 2011 年 7 月以降に福島第一原発から直接流れ出たセシウム 137 は計算に含まれていない 他の核種を含めて 廃炉作業等による環境中への放射性物質の排出については引き続き監視していく必要がある 海底に堆積したセシウム 137 の分布 (2011 年 12 月 ) 国環研 HP 災害環境研究サマリー 2014 より 24
25 2.2 G-CIEMS での予測 G-CIEMS による計算 考えるべきこと 陸域での放射性セシウムの挙動として 最終的に何を知るべきか? 陸域の放射性セシウムについて どこに どの程度 いつまで残留するか 中長期 ( 数年 ~ 数十年 ) の将来予測をしたい 25
26 2.2 G-CIEMS での予測 水の流れとセシウム 137 の挙動 表面からの流出現象が重要 降雨 セシウム 137 土壌粒子 水の動き 表面流 + 土壌粒子 & 吸着セシウム 137 浸透 表面流 + 溶存セシウム
27 2.2 G-CIEMS での予測 G-CIEMS による計算 詳細に場所ごとの地表面での残留量 ( 左図 ) や河川底質中濃度 ( 右図 ) などを計算 137 Cs kbq/m Cs kbq/m 地表 河川底質 事故後 3 年経過時点 (2014 年 3 月 31 日時点 ) 27
28 2.2 G-CIEMS での予測 地表のセシウム 137 残留量の経年変化 初期 地表セシウム 137 総量 ( Bq) 水田 畑地 低木等 森林 荒地 市街地 その他 物理崩壊のみ 約 7 割は森林に沈着 中長期 物理崩壊のみ より やや早く減少する 割合 はあまり変わらず 長期間にわたり地表面 に残留する なお 除染の影響は加味していない 28
29 モデル計算だけでなく実態調査も実施 宇多川上流森林域でのセシウム 137 の流出量調査 森林からの流出は 主に降雨時の雨水流出とともに起きる 流出土砂由来のセシウム 137 森林域からのセシウムの年間流出割合 = 流出量 / 事故での沈着量 = 0.22kBq/m 2 170kBq/m 2 セシウム 137 の流出状況 = 0.13% 物理崩壊分 (2.3%/ 年 半減期 30 年 ) に比べて少ない しかし 下流域でセシウム137の蓄積量が増えている湖やため池などもある 29
30 3 まとめ わかったこと 放射性セシウムに関する モデル研究のまとめ 事故直後の大気中の動き その後の海域での動きをよく再現することができた 陸域ではセシウム 137 の 7 割が森林に存在し 中長期間残留することがわかった 今後必要なこと ( 陸域のモデル研究として ) 降雨による流出をより正確に再現する 森林域をより詳細に予測する 30
31 冒頭の質問への私なりの回答 3 まとめ 質問 : ある化学物質が 将来 環境中でどのくらいの濃度になるか予測することはできますか? 回答 : むずかしい しかし 化学物質の特性や環境中に出てくる量がわかれば 環境モデルを使って 大雑把に予測することは可能です 大雑把な予測をより正確な予測にするために日々研究しています もちろん 危険性を把握するためにヒトや生態系への影響を評価することや より正確に知るために環境を観測することも必要です さらに難しいのは 大雑把な予測しか得られない状況で どのように化学物質を管理していくべきか という問いです その問いに答えることが私の ( そして 我々の ) 目標です 31
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河川工学 ( 第 6,7,8 回 ) 河川流の一次元解析 ( 準定流 不定流 ) 河道の平面二次元流と氾濫流の解析 河口の水理 河川流の一次元解析 ( 準定流 不定流 ) 準定流の解析 1 連続した降雨による洪水では, 河道の近い領域に降った雨水から徐々に河道に集まる ハイドログラフの形状は雨の降り始めから流量が徐々に増加し, 雨がやんだ後, 減少するような滑らかな曲線となる 洪水のピーク時付近では,
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2 号機及び 3 号機原子炉格納容器 (PCV) 内の分析結果 無断複製 転載禁止技術研究組合国際廃炉研究開発機構 平成 28 年 11 月 24 日 技術研究組合国際廃炉研究開発機構 / 日本原子力研究開発機構 本資料には 平成 26 年度補正予算 廃炉 汚染水対策事業費補助金 ( 固体廃棄物の処理 処分に関する研究開発 ) 成果の一部が含まれている 0 概要 事故後に発生した固体廃棄物は 従来の原子力発電所で発生した廃棄物と性状が異なるため
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報道関係者各位 平成 24 年 4 月 13 日 筑波大学 ナノ材料で Cs( セシウム ) イオンを結晶中に捕獲 研究成果のポイント : 放射性セシウム除染の切り札になりうる成果セシウムイオンを効率的にナノ空間 ナノの檻にぴったり収容して捕獲 除去 国立大学法人筑波大学 学長山田信博 ( 以下 筑波大学 という ) 数理物質系 系長三明康郎 守友浩教授は プルシャンブルー類似体を用いて 水溶液中に溶けている
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治水計画検討における を用いた流出解析への取り組みについて 内藤和久 1 斎藤充 1 本田敏也 2 大丸歩 2 1 河川部 ( 950-8801 新潟県新潟市中央区美咲町 1-1-1) 2 河川部河川計画課 ( 950-8801 新潟県新潟市中央区美咲町 1-1-1) 2010 年 3 月, これまで構築されてきたデータの有効活用及び共有促進のためのツールとして が開発された. これにより, 河川技術者自らが流出解析や洪水流解析を行うことが可能となった.
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資料 3 一般環境中の PCB 濃度レベルに関するモニタリングデータ等 1.PCB 総量 表 1 公共用水域における PCB 濃度測定結果 (PCB 総量 )( 単位 :μg/l) 化学物質環境実態調査 ( 黒本調査 ) 公共用水域水質測定結果 内分泌攪乱化学物質における環境実態調査 年度検出地点超過検体検出値検出試料数 / 数 / 調査検出下限値検出範囲数 / 測定 ( 環境基調査試料数地点数検体数準超過
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風評被害の払拭に向けて ~ 原子力災害からの復興と福島の安全 再生の歩み ~ ( 伊勢志摩サミット G7 閣僚会合向け風評関連資料集 ) 2016 年 4 月 1 日 目次 1. 福島県の安全と再生 空間線量率の推移 1 福島県の復興 再生避難指示区域の状況 1 2 福島県の復興 再生避難指示区域の状況 2 3 福島県内の空間線量率の現状世界との比較 4 避難指示区域における交通インフラの改善とイノベーションコースト構想
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.5m 9. 311 11 11869 15 3 1131116 13kmkm 9. 7 6 5 311 M7.7 M7.5M7. 7 M7.1 J A X A 3 km M8. 5 1 1 1319 17 7 6689 15853 855 1936 8 87km 8 16 5 11 6 5 311 13kmkm M9. 5km 1m 1896 1933 31m 1 km8m 63mm M7.3 M9.
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1 1 2 1 2 2 3 4 4 3 4 3 5 1400 53 8.8 11 35 6 5 6 20012Q 926 1,438 15.032.2 4 ART 7 8 9 7 8 9 5 19712000 30 33 60 10 33 10 60 70 30 40 6 12 3000 2000 7 沈降した後 付近の流れに乗って海中を水平に漂流するように設計されている その後 予め設定した時間間隔
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大阪湾再生行動計画 ( 第二期 ) 概要版 平成 26 年 5 月大阪湾再生推進会議 背景 P1 1 大阪湾の特性 2 箇所の湾口 ( 明石海峡 (4km) 紀淡海峡(7km)) を持つ閉鎖性の高い海域 ( 海域面積 :1,450km 2 平均水深 28m) 大きな人口 産業集積を有する集水域を抱える ( 集水面積 11,200km 2 人口 1,745 万人 ) 陸域から大量の汚濁負荷が流入するとともに
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資料 4 平成 27 年度海洋ごみ調査の結果について 平成 29 年 3 月 23 日 ( 木 ) 環境省水 大気環境局水環境課海洋環境室直通 03-5521-9025 代表 03-3581-3351 室長平野智巳 ( 内線 6630) 室長補佐森田紗世 ( 内線 6631) 担当野々村知之 ( 内線 6509) 甲斐文祥 ( 内線 6615) 環境省では 平成 27 年度に 10 カ所の海岸において漂着ごみ調査等を行い
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資料 10-1-1 平成 23 年 9 月 30 日 文部科学省による プルトニウム ストロンチウムの核種分析の結果について 文部科学省原子力災害対策支援本部モニタリング班 1. 本調査の実施目的文部科学省は 地表面に沈着した放射性物質による住民の健康への影響及び環境への影響を将来にわたり継続的に確認するため 梅雨が本格化し 土壌の表面状態が変化する前の時点において 東京電力 ( 株 ) 福島第一原子力発電所から概ね
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安価で効率的な水位 - 流量曲線の作成と流出モデルパラメータ同定法, その応用 徳島大学准教授徳島大学名誉教授 田村隆雄端野道夫 概略概略 流出モデルと水位 - 流量曲線とを連動させることにより, 実測流量データがない河川でも, 洪水解析 ( 流量ハイドログラフの推定 ) と H-Q 曲線の作成を可能とします. 以下の特徴があります. 雨量データと水位データがあれば適用できる 河道横断形状が不明でも適用できる
More informationの洪水調節計画は 河川整備基本方針レベルの洪水から決められており ダムによる洪水調節効果を発揮する 遊水地案 は 遊水地の洪水調節計画は大戸川の河川整備計画レベルの洪水から決めることを想定しており 遊水地による洪水調節効果が完全には発揮されないことがある 瀬田川新堰案 は 瀬田川新堰の洪水調節計画は
4.3 目的別の総合評価 4.3.1 目的別の総合評価 ( 洪水調節 ) 大戸川ダム案 河道の掘削案 放水路案 遊水地案 瀬田川新堰案 既存ダムのかさ上げ案 利水容量買い上案 流域を中心とした対策案 ( 水田等の保全あり ) 流域を中心とした対策案( 水田等の保全なし ) の 9 案について 検証要領細目に示されている 7つの評価軸 ( 安全度 コスト 実現性 持続性 柔軟性 地域社会への影響 環境への影響
More informationはそれぞれ 4~7 歳と推定された 当該ユメカサゴの検体は 4 個体を混合したものだったことから 今回の測定値は 4 個体の平均濃度を示しており 4 個体のそれぞれの濃度を知ることは出来ない このため 測定に供さなかった魚の頭部 ( 骨等の可食部以外の部位を含む ) を細断し これを検体として個体別
福島水試研報第 17 号平成 28 年 3 月 Bull. Fukushima Pref. Fish. Exp. Stat., No. 17, Mar. 216 基準値を上回る放射性セシウムが記録されたユメカサゴについて ( 短報 ) 藤田恒雄 神山享一 Study of Scorpionfish Helicolenus hilgendorfi which Exceeds Regulation Levels
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trans1,2 ジクロロエチレン 別 名 :1,2 DCE trans1,2dce PRTR 政令番号 :224 ( 旧政令番号 :1119) CAS 番 号 :156605 構 造 式 : trans1,2ジクロロエチレンは 副生成物や分解物として生成され この物質としての用途はないと考えられます 2009 年度の PRTR データでは 環境中への排出量は約 8.5 トンでした すべてが事業所から排出されたもので
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放射能汚染ジョイントセミナー 生活環境から放射能汚染を考える 流域環境における放射性物質の動態 ( 独 ) 国立環境研究所 多媒体での放射性物質実態把握 動態解明グループ 林誠二 国立環境研究所における多媒体での放射性物質研究 放射性物質の広域的な実態と動態の把握 将来分布や生物移行の予測 対策オプションの効果予測等 環境動態計測 重点対象地域重汚染地域 : 福島県東部 ( 宇多川等 ) 軽汚染地域
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第 2 章. 維持管理計画策定 1. 維持管理計画 対象となる流域又は 地域における維持管理対象物の把握とその方法について 維持管理計画を策定する 策定した維持管理計画を参考として 継続した管理のもとに対象物の効果を発現するための管理体制の構築と 管理体制による継続した評価が行えることを目的とする 本マスタープランでは 平成 24 年度要整備図に基づき 以下のフローにて維持管理計画を策定する なお
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酸性雨研究センター 2 アジアで増え続けるNOxとVOCs 増え続けるNO2濃度 衛星観測結果 アジアでは 急速な経済発展に伴って オゾ ンの原因物質であるNOx排出量が著しく増え ていると考えられる これを示す証拠として 最 近 対流圏観測衛星GOMEによるNO 2の対 流圏カラム濃度分布の結果が発表された (Richterら, 2005) 図2-1は 東アジアにおけ る1996年と2002年の1月のNO2対流圏濃度
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福島県内の災害廃棄物の処理の方針 平成 23 年 6 月 23 日 環境省 原子力発電所の事故に伴って放出された放射性物質により汚染されたおそれのある福島県内の災害廃棄物については 平成 23 年 6 月 19 日に災害廃棄物安全評価検討会がとりまとめた 放射性物質により汚染されたおそれのある災害廃棄物の処理の方針 を踏まえ 次のとおり処理を進めることとする なお 検討会では 想定される処理方法及び放射性物質が影響を及ぼす可能性のある経路を設定し
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2.赤川の概要 流域および河川の概要 2.1.3 流域の地質 上流部の基岩は朝日山系の花崗岩類と月山山系の新第三系および第四紀の安山岩類と に大別され この上位は月山の火山砕屑岩 火山泥流物となっています なお 地質学 的にはグリーンタフ地域に属します 新第三系は 下部 中部中新統からなり おおむね安山岩溶岩 砂岩 泥岩互層 泥 岩の順で堆積しており 酸性の火砕岩 流紋岩も分布しています 岩質は非常に堅硬で
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国見町の空間線量マップを更新しました 測定箇所 国見町都市計画図 1/10000 をもとに 500 mメッシュを作成し 昨年度と同地点で 185 地点を測定 測定期間 平成 24 年 12 月 5 日 12 月 14 日 測定方法 地上1m地点で測定器を水平に保ち 10 秒ごとの測定値を3回読み取り その平均値を記録 測定器 NaIシンチレーションサーベイメータ 貝田駅 小坂峠 阿津賀志山 旧大木戸小学校
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