JP5973938B2

JP5973938B2 - 農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、及び農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法

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Publication number: JP5973938B2
Application number: JP2013044338A
Authority: JP
Inventors: 守夫永井
Original assignee: QP Corp
Current assignee: Kewpie Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: JP2014171402A

Description

本発明は、放射性セシウムで汚染された土壌に用いることができる、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤に関する。
また、本発明は、放射性セシウムで汚染された土壌での栽培であっても、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法に関する。

平成２３年３月１１日東北太平洋沖地震以降、原子力発電所からの放射性物質の漏れに起因する土壌汚染が懸念されており、特に、放射性物質で汚染された土壌での農作物栽培時における、農作物への放射性物質の移行が懸念されている。

ここで、放射性物質のうち、特に問題となる物質は、放射性セシウム（セシウム１３４、及びセシウム１３７）である。野菜類や穀類等の一般食品については、食品衛生法に基づく新基準値として、放射性セシウム１００Ｂｑ／ｋｇが定められている。前記基準値を上回る場合は、食用に供されることがないよう、流通が制限されている。

農作物の中でも、米生産を例にすれば、平成２３年産稲については、食品衛生法に基づく穀類の暫定基準値（放射性セシウム５００Ｂｑ／ｋｇ）と、土壌から玄米への放射性セシウムの移行係数（０．１）に基づき、土壌の放射性セシウム濃度が５０００Ｂｑ／ｋｇ超の地域について作付の制限がされていた（非特許文献１）。平成２４年産稲については、平成２３年産米の放射性セシウム濃度の検査結果が多数利用できることから、土壌の放射性セシウム濃度を基準とした作付制限はないが、平成２３年稲に関して打ち出された移行係数（０．１）と、改定された新基準値（放射性セシウム１００Ｂｑ／ｋｇ）に基づき、土壌の放射性セシウム濃度が１０００Ｂｑ／ｋｇを超える地域の作付制限をするべきではないかという意見（非特許文献１）が聞かれたり、平成２３年稲の作付制限条件の名残から、土壌の放射性セシウム濃度が高い場合（例えば１０００Ｂｑ／ｋｇ超）には、農作物への移行が懸念されている。

そこで、従来、土壌中の放射性セシウムが農作物へ移行するのを抑制する方法として、汚染物質により汚染された土壌の表層部を固定し、固定された表層部の土壌をその下層の土壌から剥ぎ取ることを特徴とする土壌表層部の汚染除去方法（特許文献１）や、放射性物質の吸着性能を有するゼオライトを用いる方法が知られている。しかしながら、特許文献１記載の方法では、長い年月をかけて肥沃させた土壌を廃棄することは憚られる。また、土壌の表層部を除去する手間がかかるという問題があった。また、ゼオライトを用いる場合には、農作物の「実」に相当する、米等への移行は抑制できたが、農作物の「茎」や「葉」に相当する、稲わらへの移行は十分に抑制することができなかった。

ここで、稲わら等の飼料に用いられる農作物についても、暫定許容値として、牛用飼料の場合、放射性セシウム１００Ｂｑ／ｋｇ、豚用飼料の場合、放射性セシウム８０Ｂｑ／ｋｇが定められている。この暫定許容値を上回る場合は、飼料用に稲わらを販売することができないため、農家は、稲わらへの移行も十分に抑制したいという要望がある。

また、稲の場合、玄米とそれ以外でのセシウム１３７の存在比率は、７：９３との報告がされており（非特許文献２）、玄米で放射性セシウム濃度が低い場合でも、稲わらではより高濃度に存在する可能性があるため、玄米、白米等の「実」への移行だけでなく、稲わら等の「葉」や「茎」への移行を抑制し、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法が望まれている。

特開２０１２−２２３６９８号公報

「米の生産についてのＱ＆Ａ」、［online］、平成２４年9月６日、農林水産省、http://www.maff.go.jp/j/kanbo/joho/saigai/kome_seisan_qa.html Tsukadaら(2002)Environmental Pollution, 117, 403-409.

そこで、本発明の目的は、放射性セシウムで汚染された土壌に用いることができる、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤を提供するものである。
また、放射性セシウムで汚染された土壌での栽培であっても、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法を提供するものである。

本発明者等は、上記問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、卵殻粉を有効成分として含有するならば、意外にも放射性セシウムで汚染された土壌に用いることができる、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤が得られること、及び放射性セシウムで汚染された土壌での栽培であっても、農作物中の放射性セシウム濃度を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
特に、米等の農作物の「実」だけでなく、稲わら等の農作物の「茎」や「葉」における、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、及び農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、
（１）卵殻粉を有効成分として含有する、
農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、
（２）（１）に記載の低減剤において、
前記農作物が穀物類である、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、
（３）（１）に記載の低減剤において、
前記農作物が稲わらである、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、
（４）卵殻粉を有効成分とする含有物を土壌に散布することによる、
農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法、
（５）（４）に記載の低減する方法において、
前記農作物が穀物類である、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法、
（６）（４）に記載の低減する方法において、
前記農作物が稲わらである、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法、
である。

本発明によれば、放射性セシウムで汚染された土壌に用いることができる、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤を提供できる。
また、放射性セシウムで汚染された土壌での栽培であっても、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法を提供できる。
これにより、東北の農業再生に貢献できる。

以下、本発明の農作物中の放射性セシウム濃度低減剤、及び農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法を詳述する。なお、本発明において「％」は「質量％」を意味する。

＜本発明の特徴＞
本発明は、卵殻粉を有効成分として含有する、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤を提供するものである。
また、本発明は、卵殻粉を有効成分とする含有物を土壌に散布することによる、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法を提供するものである。
本発明によれば、土壌中の放射性セシウムが農作物に移行するのを抑制でき、農作物中の放射性セシウム濃度を低減することができる。

＜放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物の形態＞
放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物の形態は、粉末、顆粒、ペレット等の固体状の形態が挙げられる。

＜農作物＞
本発明において農作物とは、米、麦、トウモロコシ等の穀物類、ほうれん草、小松菜、レタス、キャベツ、ネギ、ニラ、カブ、ゴボウ、サツマイモ、ジャガイモ、レンコン、大根、キュウリ等の野菜類が挙げられる。特に、稲の場合、米だけでなく、稲わら中の放射性セシウム濃度を低減することができる。

＜卵殻粉＞
本発明の放射性セシウム濃度低減剤、及び低減方法に用いる卵殻粉としては、卵殻の粉末状物であれば卵殻の種類は問わないが、容易に入手し易い観点から鶏卵殻が良い。

＜卵殻粉の平均粒子径＞
卵殻粉の平均粒子径（メジアン径、累積５０％径）は、散布のし易さの面から３０μｍ〜１０ｍｍが良く、８０μｍ〜５ｍｍが更に良い。卵殻粉が前記範囲より小さいと、土壌に撒く際に舞い上がってしまうため、効率的でない。一方、卵殻粉が前記範囲より大きいと、土壌中での分散が悪い場合がある。
卵殻粉の平均粒子径が３０μｍ未満の場合は、飛散防止のため、他原料と混合し、顆粒状又はペレット状等にして用いるとよい。

＜放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物の散布量＞
放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物の散布量は、土壌に対して、卵殻粉換算で、４０ｇ／ｍ^２以上とすることができ、さらに５０ｇ／ｍ^２以上とすることができる。上限値については、散布量に応じた効果を得ることができる、１５０ｇ／ｍ^２以下であればよい。当該散布量によれば、農作物中の放射性セシウム濃度を低減することができる。

＜放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物における卵殻粉の含有量＞
本発明の放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物に用いる卵殻粉の含有量は、５〜１００％とすることができ、２０〜１００％とすることができる。放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物に用いる卵殻粉の含有量が、前記範囲を下回ると、少なくとも「放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物」を８００ｇ／ｍ^２超散布しなければならず、特に、機械を使わずに土壌を耕す場合は、労力がかかり効率的でない。

＜ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラス＞
本発明の放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物には、卵殻粉と併用して、ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスを用いることができる。これにより、農作物中の放射性セシウム濃度を低減することができ、更に、葉や茎が丈夫になるため、併用するのが良い。ここで、本発明で用いるケイ酸塩鉱物は、基本構造がケイ素原子を４個の酸素原子で囲まれた正四面体であり、この正四面体が様々に組み合わされた鉱物の総称である。ケイ酸塩鉱物としては、例えば、長石、沸石、石英等のテクトケイ酸塩鉱物、雲母類や粘度鉱物等のフィロケイ塩鉱物等が挙げられる。また、本発明で用いるケイ酸塩ガラスは、ガラス状態のケイ酸塩鉱物であり、例えば、ソーダ石灰ガラス、ほうケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等が挙げられる。なお、本発明で用いるケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスには、イオン結合によりアルミニウム、ナトリウム、カルシウム原子が存在したり、ケイ酸塩中のケイ素が一部アルミニウムに置き換わって存在している。特に、安価で入手可能なソーダ石灰ガラスから成る廃ガラスが良い。

＜ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスの平均粒子径＞
ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスの平均粒子径は、散布のし易さの面から３０μｍ〜１０ｍｍが良く、８０μｍ〜５ｍｍが更に良い。卵殻粉が前記範囲より小さいと、土壌に撒く際に舞い上がってしまうため、効率的でない。一方、卵殻粉が前記範囲より大きいと、土壌中での分散が悪い場合がある。
ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスの平均粒子径が３０μｍ未満の場合は、飛散防止のため、他原料と混合し、顆粒状又はペレット状等にして用いるとよい。

＜卵殻粉と、ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスとの割合＞
本発明の、放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物は、農作物中の放射性セシウム濃度を低減させる観点から、卵殻粉と、ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスとを、１００：０〜６０：４０の質量比で含むことができ、さらに１００：０〜８０：２０の質量比で含むことができる。

＜土壌＞
土壌は、農作物を栽培する土壌であれば、特に限定されるものではないが、水田、畑などが挙げられる。

＜その他の成分＞
本発明の放射性セシウム濃度低減剤、及び含有物には、上述の卵殻粉、及びケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラス以外の成分としては、本発明の効果を損なわない範囲で、一般的に農作物を栽培する際に用いられる肥料成分であれば、適宜選択し用いることができる。具体的には、例えば、チッ素、リン酸、カリウム、カルシウム、マグネシウムといった栄養素を含む動植物質の有機物を混合したのち堆積し、腐熟させ肥料として用いることや、無機肥料、油粕、糠、刈敷、草木灰などの植物性肥料、魚粕、干鰯、堆肥、馬糞、牛糞、鶏糞、人糞尿（下肥）、骨粉、肉骨粉、厩肥などの動物性肥料、化学的に合成された化学肥料など、従来用いられている一般的な肥料等と併用して用いることができる。

以下に本発明の放射性セシウム濃度低減剤、及び放射性セシウム濃度を低減する方法を実施例及び試験例に基づき詳述する。なお、本発明はこれに限定するものではない。

［試験例１］
実施例１、実施例２及び比較例１の放射性セシウム濃度低減剤を、下記表１記載の配合原料を均一に粉体混合して、調製した。次いで、常法の肥料の利用方法と同様に、３０００ｍ^２の栽培土壌（放射性セシウム濃度：２８００Ｂｑ／ｋｇ）に対し、各「放射性セシウム濃度低減剤」全量を散布し、農作物（稲）を栽培し、玄米と稲わらを収穫した。次いで、収穫した玄米と稲わら中の放射性セシウム濃度（放射性セシウム１３４と１３７）を測定した。評価は、放射性セシウムの吸着能を有することが知られているゼオライトの場合と比較して行った。なお、測定は、厚生労働省が通知する試験法に準じて、ゲルマニウム半導体検出器を用いたガンマ線スペクトロメトリーによる核種分析法で行った。

表１より、玄米に関しては、卵殻粉が、ゼオライトと同等又はそれ以上に、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する効果を有することがわかる（実施例１、２、比較例１、及び参考例１）。
また、稲わらに関しては、卵殻粉が、ゼオライトと比較して、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する効果に優れていることがわかる（実施例１、２、比較例１）。

以上より、農作物が稲の場合、玄米における放射性セシウム濃度だけでなく、稲わらにおける放射性セシウム濃度を低減することができる卵殻粉は、ゼオライトに比べて、有用であると言える。

［実施例３］
実施例１の放射性セシウム濃度低減剤２４０ｋｇを、卵殻粉３００ｋｇから成る放射性セシウム濃度低減剤３００ｋｇに変更した以外は、試験例１に準じて、試験例１で用いた土壌に散布し、農作物（稲）を栽培、収穫し、評価を行った。
その結果、玄米及び稲わらにおいて、セシウム濃度低減効果が見られた。

実施例１〜３の結果から、卵殻粉の散布量を４０〜１５０ｇ／ｍ^２とした場合、農作物（稲）中のセシウム濃度が低減することがわかった。
また、卵殻粉と、ケイ酸塩鉱物及び／又はケイ酸塩ガラスとの質量比が１００：０〜６０：４０とした場合、農作物（稲）中のセシウム濃度を低減する効果があることがわかった。

Claims

卵殻粉を有効成分として含有する、
農作物中の放射性セシウム濃度低減剤。
請求項１に記載の低減剤において、
前記農作物が穀物類である、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤。
請求項１に記載の低減剤において、
前記農作物が稲わらである、農作物中の放射性セシウム濃度低減剤。
卵殻粉を有効成分とした含有物を土壌に散布することによる、
農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法。
請求項４に記載の低減する方法において、
前記農作物が穀物類である、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法。
請求項４に記載の低減する方法において、
前記農作物が稲わらである、農作物中の放射性セシウム濃度を低減する方法。