121∼124
宇都宮大学船生演習林における林内作業時の粉塵発生量と
放射性セシウムによる内部被曝量の推定
Estimation of dust emissions and risk of internal exposure
by Radioactive Cesium in Utsunomiya University Forests at Funyu
東克哉1)・有賀一広1)・飯塚和也1)・伊藤崇之2)・鹿島潤2)
Katsuya AZUMA1), Kazuhiro ARUGA1), Kazuya IIZUKA1), Takayuki ITO2), Jun KASHIMA2)
1
宇都宮大学農学部 〒 321-8505 宇都宮市峰町 350
1
Faculty of Agriculture, Utsunomiya University 321-8505, Japan
2
森林総合研究所 〒 305-8687 つくば市松の里 1
2
Forestry and Forest Products Research Institute, 1 Matsunosato, Tsukuba, 305-8687, Japan
１．はじめに 2011 年 3 月 11 日に発生した東日本大震災に伴う福 島第一原発事故によって、広範囲に放射性物質が放出 された。汚染地域の大部分が森林であり、高濃度汚染 地域での除染作業とともに、低濃度地域においても通 常の林内作業による作業者の被曝が懸念される。 被曝には外部被曝と内部被曝がある。外部被曝に関 しては、作業地の空間線量率によって評価され、林野 庁は林業における外部被曝量の低減方策として、キャ ビン付林業機械を活用することによって作業者 1 人あ たりの被曝線量を 5 分の 1 程度に低減させることがで きると発表した（8）。 林業における内部被曝は、林内作業時に発生する粉 塵を吸引することにより引き起こされ、厚生労働省 が定める「除染等業務に従事する労働者の放射線障 害防止のためのガイドライン（以下ガイドライン）」 （5）により、吸引性粉塵（空気中から鼻孔または口を 通って吸引される粉塵、粒形 100 μ m、50%cut）で 10mg/m3以上が「高濃度粉塵作業」とされている。林 内作業時の粉塵環境については、伊藤ら（3）によっ て計測され、吸引性粉塵は下刈り 0.74 ∼ 0.75mg/m3 、 地拵え 0.99 ∼ 1.39mg/m3 、作業道作設はキャビン外 0.10mg/m3、キャビン内 0.18mg/m3と、「高濃度粉塵作業」 10mg/m3を大きく下回った。 本研究では林業における内部被曝のリスクを明らか にすることを目的とし、事故を起こした福島第一原発 から南西方向に約 140km 離れた栃木県北部の塩谷町 に設定されている宇都宮大学農学部附属船生演習林 （面積 530ha）において、林内作業時の粉塵環境を調 査した。なお、本研究は宇都宮大学と森林総合研究所 による共同研究として行われた。 ２．調査地および方法 調査地はスギ・ヒノキ人工林の 2 林班わ小班、5 林 班ぬ小班、8 林班り小班である（表− 1）。林齢はそれ ぞれ 1 年、44 年、61 年である。空間線量率はそれぞ れ 0.16 μ Sv/h、0.12 μ Sv/h、0.18 μ Sv/h である。 計測対象とした林内作業は、チェーンソー伐倒、タ ワーヤーダ集材、プロセッサ造材、グラップル椪積、 フォワーダ搬出、バックホウによる作業道作設、下刈 りの全 7 種である。チェーンソー伐倒とプロセッサ造 材は各 2 回、下刈りは同時に 2 人に計測機器を取り付 け、計測を行った。計測時間は 1 時間半から 2 時間を 目安とした。 粉塵計測は柴田科学（株）製の個人サンプラ（オー プンフェース型ろ紙ホルダーφ 25 とミニポンプ MP-Σ 500）およびデジタル粉塵計（LD-6N）を用いて行 った。チェーンソー伐倒、タワーヤーダ集材（荷掛け、 荷外し）、下刈りは計測機器を作業者に装着した。プ ロセッサ造材 1 は計測機器をキャビンの内と外に設置 し、キャビン内は作業者の口と同じ高さに、キャビン 外はキャビン上部に取り付けた。なお作業時、キャビ ン前方の窓は暑さのため開けていた。プロセッサ造材 2、グラップル椪積は計測機器をキャビン内にのみ設 宇 大 演 報 第 50 号（2014）資 料 Bull.Utsunomiya Univ.For. No. 50（2014）Research material
122 宇都宮大学演習林報告第50号 2014年３月 置し、作業中キャビン前方の窓は閉じた状態であった。 フォワーダ搬出は計測機器を積込、荷下ろし時にグラ ップルを操縦するための席（キャビン外）に設置した。 バックホウによる作業道作設は計測機器をキャビンの 内と外へと取り付けたが、機材トラブルによりキャビ ン内の粉塵環境は計測できなかった。 また、調査時に得られた粉塵量、放射性セシウム濃 度、作業者の粉塵吸引量から内部被曝量を試算した。 捕集した吸引性粉塵は微量であったため、放射性セシ ウム濃度については、粉塵の発生源と考えられたおが くずや土壌を測定し、試算に用いた（表− 1）。放射 性セシウム濃度の測定は、セイコー・イージーアンド ジー（株）製ゲルマニウム半導体検出器（食品環境放 射能測定装置、SEG-EMS）を用いて行った。全ての 試料は全乾状態にし、測定時間は 1,000 秒∼ 4,000 秒 とした。作業者の粉塵吸引量については、日本人の男 女平均呼吸率である 0.72m3/h（ 1）、作業時間は 1 日 6 時間、年間 224 日（7）とした。また、単位をベクレ ルからシーベルトへ変換する実行線量係数について は、セシウム 134 が 2.0 × 10-8、セシウム 137 が 3.9 × 10-8（2）である。 ３．結果 3.1 粉塵濃度 チェーンソー伐倒 1 は学生が間伐木を伐倒後、玉 切りと枝払いを行った。計測時間は 2 時間 37 分で枝 払いを除く切断回数は 117 回、切断面の平均直径は 12cm、切断総断面積は 1.77m2 であった。一方、チェ ーンソー伐倒 2 は技術職員が 3 人 1 組で行い、計測機 器を装着した作業者ともう 1 名がチェーンソーを用 いて伐倒を、残り 1 名が選木と楔打ちを行った。チェ ーンソー伐倒 1 とは異なり、玉切り、枝払いは行って いない。計測時間は 1 時間 48 分で計測機器を取り付 けた作業者の伐倒回数は 25 回（2 人の合計は 46 回）、 切断面の平均直径は 30cm、切断総断面積は 1.85m2 で あった。チェーンソーによる伐倒は近距離で 2 人が交 互に行っていたため、他方の作業者の作業も計測デー タに影響した可能性がある。チェーンソー伐倒作業時 の粉塵濃度はチェーンソー伐倒 1 が 1.22mg/m3 、チェ ーンソー伐倒 2 が 0.58mg/m3 と 2 倍以上の開きが見ら れる（表− 2）。これはチェーンソー伐倒 2 の調査前 日に雨が降り、粉塵が飛散しづらい状況であったため と考えられる。 タワーヤーダ集材は技術職員が荷掛け、操縦およ び荷外しを行った。計測時間 1 時間 29 分、集材距 離 50m で集材本数は 16 本であった。対象木は荷外し のあと、プロセッサによって造材場所まで移動され、 操縦および荷外し作業者の脇をプロセッサが往復し た。タワーヤーダ集材作業時の粉塵濃度は荷掛けが 0.34mg/m3、操縦および荷外しが 0.29mg/m3と、チェ ーンソー伐倒、プロセッサ造材、下刈りといった対象 を切断する種類の作業を除くと、比較的高い値を示し たが、これは集材・移動時に粉塵が飛散したためと考 えられる（表− 2）。 プロセッサ造材は技術職員が作業を行った。プロセ ッサ造材 1 は計測時間 1 時間 56 分で処理本数 38 本、 切断回数 270 回、切断面の平均直径 16cm、切断総断 面積 5.67m2 であった。また道際に寄せられた材を順 に処理する形で、移動しながら作業は行われ、その移 動距離は 48m であった。プロセッサ造材 2 は計測時 間 1 時間 53 分で処理本数 18 本、切断回数 180 回、切 断面の平均直径 19cm、切断総断面積 5.45m2 であった。 プロセッサ造材作業時の粉塵濃度はプロセッサ造材 1 がキャビン外 0.70mg/m3 、キャビン内 0.78mg/m3 、プ ロセッサ造材 2 がキャビン内 0.14mg/m3であった（表 − 2）。これらの差はキャビン前方の窓の開閉が関係 していると考えられる。 グラップル椪積は技術職員がプロセッサ造材 2 と連 సᴗྡ ⢊ሻ⃰ᗘ(mg/m3) (Bq/kg) 134CS (Bq/kg)137CS ⢊ሻ྾ධ㔞(mg/᪥) ෆ㒊⿕᭚㔞(ȣSv/ᖺ) ࢳ࢙࣮ࣥࢯ࣮ఆಽ1 1.22 469 748 5.27 0.046 ࢳ࢙࣮ࣥࢯ࣮ఆಽ2 0.58 27 60 2.51 0.002 ࢱ࣮࣮࣡ࣖࢲ㞟ᮦ㸦Ⲵࡅ㸧 0.34 686 1,480 1.25 0.020 ࢱ࣮࣮࣡ࣖࢲ㞟ᮦ㸦Ⲵእࡋ㸧 0.29 686 1,480 1.47 0.024 ࣉࣟࢭࢵࢧ㐀ᮦ1㸦࢟ࣕࣅࣥእ㸧 0.70 573 1,100 3.02 0.037 ࣉࣟࢭࢵࢧ㐀ᮦ1㸦࢟ࣕࣅࣥෆ㸧 0.78 573 1,100 3.37 0.041 ࣉࣟࢭࢵࢧ㐀ᮦ2㸦࢟ࣕࣅࣥෆ㸧 0.14 182 456 0.60 0.003 ࢢࣛࢵࣉࣝᳯ✚㸦࢟ࣕࣅࣥෆ㸧 0.08 182 456 0.35 0.002 ࣇ࢛࣮࣡ࢲᦙฟ 0.18 481 1,150 0.78 0.009 సᴗ㐨సタ㸦࢟ࣕࣅࣥእ㸧 0.14 505 1,140 0.60 0.007 ୗสࡾ1 0.71 3,420 7,110 3.07 0.238 ୗสࡾ2 0.39 3,420 7,110 1.68 0.130 సᴗ ᪥ ኳೃࠊ㢼㏿ ᗘࠊ‵ᗘ సᴗᆅ సᴗ⪅ ィ 㛫 ヨᩱ ࢳ࢙࣮ࣥࢯ࣮ఆಽ1 6 ᭶ 25 ᪥ ᬕࢀࠊ0.0m/s 23.7Υࠊ72% ࡠᑠ⌜ 5 ᯘ⌜ Ꮫ⏕ 2 㛫 23 ศ ࠾ࡀࡃࡎࣄࣀ࢟ ࢳ࢙࣮ࣥࢯ࣮ఆಽ2 10 ᭶ 21 ᪥ ࡃࡶࡾࠊ0.4m/s23.0Υ , 63% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 48 ศ ࠾ࡀࡃࡎࣄࣀ࢟ ࢱ࣮࣮࣡ࣖࢲ㞟ᮦ 10 ᭶ 21 ᪥ ᬕࢀࠊ0.4m/s 17.0Υࠊ76% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 29 ศ ࢫࢠ ᯞⴥ ࣉࣟࢭࢵࢧ㐀ᮦ1 5 ᭶ 23 ᪥ ᬕࢀࠊ0.4m/s 24.6Υࠊ29% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 56 ศ ࠾ࡀࡃࡎࣄࣀ࢟ ࣉࣟࢭࢵࢧ㐀ᮦ2 10 ᭶ 22 ᪥ ᑠ㞵ࠊ0.8m/s 16.1Υࠊ73% ࡾᑠ⌜8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 53 ศ ࠾ࡀࡃࡎࣄࣀ࢟ ࢢࣛࢵࣉࣝᳯ✚ 10 ᭶ 22 ᪥ ᑠ㞵ࠊ0.8m/s 16.1Υࠊ73% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 50 ศ ࠾ࡀࡃࡎࣄࣀ࢟ ࣇ࢛࣮࣡ࢲᦙฟ 10 ᭶ 22 ᪥ ᑠ㞵ࠊ0.0m/s 17.4Υࠊ73% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 15 ศ ࣂ࣮ࢡ ࢫࢠ ࣂࢵࢡ࣍࢘సᴗ㐨సタ 5 ᭶ 24 ᪥ ᬕࢀࠊ0.8m/s 22.6Υࠊ49% ࡾᑠ⌜ 8 ᯘ⌜ ᢏ⾡⫋ဨ 1 㛫 54 ศ ᥀๐ ᅵተ ୗสࡾ1 7 ᭶ 17 ᪥ ࡃࡶࡾࠊ0.0m/s24.8Υࠊ62% ࢃᑠ⌜ 2 ᯘ⌜ Ꮫ⏕ 2 㛫 9 ศ A0ᒙ ᅵተ ୗสࡾ2 7 ᭶ 17 ᪥ ࡃࡶࡾࠊ0.0m/s24.8Υࠊ62% ࢃᑠ⌜ 2 ᯘ⌜ Ꮫ⏕ 2 㛫 9 ศ A0ᒙ ᅵተ 表−２. 調査結果 表−１. 調査地
123 携して作業を行い、計測時間は 1 時間 50 分であった。 グラップルによる椪積作業時の粉塵濃度は全作業中最 も低く 0.08mg/m3であった（表− 2）。キャビンを密 閉していたことが要因と考えられる。 フォワーダ搬出は技術職員が作業を行い、計測時間 は積込 12 分 30 秒、実移動 22 分 00 秒、荷下ろし 11 分 30 秒、空移動 29 分 00 秒の計 1 時間 15 分である。 積載本数は 44 本、移動距離は片道約 2km であった。 フォワーダによる搬出作業時の粉塵濃度は 0.18mg/m3 であった（表− 2）。計測機器はグラップルの操縦席 に取り付けたため、機械の移動中は作業者と異なる位 置であったことには留意が必要である。 バックホウによる作業道作設は技術職員が作業を 行い、計測時間は 1 時間 54 分で、作設距離は 22.8m、 勾配は 10 度∼ 12 度、処理した伐根は 18 個であった。 バックホウによる作業道作設作業時の粉塵濃度はキャ ビン外 0.14mg/m3 であった（表− 2）。 下刈りは 2 名の学生が同時に作業を行い、計測時 間は 2 時間 8 分で、施業面積は下刈り 1 が 189m2、下 刈り 2 が 349m2である。下刈り作業時の粉塵濃度は、 下刈り 1 が 0.71mg/m3 、下刈り 2 が 0.39mg/m3 であっ た（表− 2）。作業時の天候はくもりであったが、当 日早朝には雨が降っていたため、粉塵は飛散しづらい 状況にあった可能性がある。 各作業時の粉塵濃度は 0.08mg/m3（グラップル椪積） から 1.22 mg/m3（チェーンソー伐倒 1）となった（表 − 2）。伊藤ら（3）と同様、「高濃度粉塵作業」10mg/ m3 を大きく下回る結果となった。また、伊藤ら（3） と同様、チェーンソー伐倒、プロセッサ造材、下刈り といった対象を切断する種類の作業が比較的高濃度で あった。 3.2 内部被曝量の推定 放射性セシウム濃度は下刈り（2 林班わ小班）の土 壌（A0層）が高い値を示していることが分かる（表 − 2）。おがくずについては同作業においても値にば らつきが見られたが、これはおがくずに含まれていた 樹皮の量が影響していると考えられる。 林内作業による年間の内部被曝量は、最大で 0.238 μ Sv/ 年となった。一般公衆の年間被曝限度が 1mSv/ 年（1,000 μ Sv/ 年）（6）であることと比べると非常 に小さい値であることが分かる。内部被曝量は下刈り 作業が最大となったが、これは放射性セシウム濃度が 最も高かったことが原因である。 また、外部被曝量を作業地の空間線量率と林内の滞 在時間から求めた。年間被曝限度は追加被曝に対して 設定されるため、作業地の空間線量率 0.16 μ Sv/h（2 林 班 わ 小 班 ）、0.12 μ Sv/h（5 林 班 ぬ 小 班 ）、0.18 μ Sv/h（8 林班り小班）から自然放射線 0.04 μ Sv/h（4） を差し引いた値を用いた。林内の滞在時間は 1 日 7 時 間、年間 224 日（7）とした。その結果、年間外部被 曝量は 188.16 μ Sv/ 年（2 林班わ小班）、125.44 μ Sv/ 年（5 林班ぬ小班）、219.52 μ Sv/ 年（8 林班り小班）と、 内部被曝量と比べ、大幅に大きい値となった。 ４．おわりに 本研究では、7 種の林内作業について粉塵環境を調 査した。その結果、林内作業時の粉塵濃度は 0.08mg/ m3 から 1.22mg/m3と、「高濃度粉塵作業」10mg/m3を 大きく下回る結果となった。また、年間内部被曝量は 最大 0.238 μ Sv/ 年と試算され、一般公衆の年間被曝 限度値（1mSv/ 年）と比べ、4,000 分の 1 以下という 小さい値であった。さらに、年間外部被曝量は最大 219.52 μ Sv/ 年と試算され、年間内部被曝量はこれの 900 分の 1 以下である。空間線量率は場所によって大 きく異なるが、林業においては内部被曝よりも外部被 曝の方が大きなリスクであると考えられる。 なお、本研究では粉塵の放射性セシウム濃度は、粉 塵の発生源と考えられたおがくずや土壌を測定した が、デジタル粉塵計のデータを解析した結果、排気ガ ス等が粉塵濃度に影響を与えている可能性が考えられ た。本研究では捕集した粉塵の組成についての分析 は行っていないが、今後、内部被曝量を推定する目的 で林内作業時の粉塵環境について調査が行われる際に は、注意が必要である。 最後に、演習林技術職員の皆様と学生諸氏に感謝申 し上げます。 引用文献 （1）独立行政法人産業技術総合研究所化学物質リス ク管理研究センター（2007）暴露係数ハンドブック . 3pp, https://unit.aist.go.jp/riss/crm/exposurefactors/documents/ factor/body/breathing_rate.pdf （2）原子力規制委員会（2003）核燃料使用施設（照射 済燃料及び材料を取り扱う施設）におけるクリアラン スレベルについて（付属資料 8）ICRP Publ. 72 及び 74 を踏まえたクリアランスレベルの試算について . 9pp, 宇都宮大学船生演習林における林内作業時の粉塵発生量と放射性セシウムによる内部被曝量の推定
124 宇都宮大学演習林報告第50号 2014年３月 http://www.nsr.go.jp/archive/nsc/box/bosyu030203/ huzoku8.pdf （3）伊藤崇之・鹿島潤・上村巧（2013）林内作業時の 粉塵環境について−刈払いおよび地拵え、作業道作設 作業時の粉塵濃度− . 森林利用学会第 20 回学術研究 発表会講演要旨集 . 53pp, http://jfes.ac.affrc.go.jp/JFES-H25-youshi.pdf （4）環境省（2011）災害廃棄物安全評価検討会・環境 回復検討会第 1 回合同検討会資料（別添 2）追加被ば く線量年間 1 ミリシーベルトの考え方 . 1pp, h t t p : / / w w w . e n v . g o . j p / p r e s s / f i l e _ v i e w . php?serial=18437&hou_id=14327 （5）厚生労働省（2011）除染等業務に従事する労働者 の放射線障害防止のためのガイドライン . 41pp, http://www.mhlw.go.jp/new-info/kobetu/roudou/gyousei/ anzen/dl/120118-01.pdf （6）文部科学省（2011）原子力損害賠償紛争審査会（第 15 回配布資料）放射線に関する安全基準等について . 7pp, http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chousa/kaihatu/016/ shiryo/__icsFiles/afi eldfi le/2011/10/20/1312358_4_1.pdf （7）林野庁（2011）「平成 21 年度 林業機械保有状況 調査結果」の概要について（別紙 3）高性能林業機械 の稼働状況 . 1pp, http://www.rinya.maff.go.jp/j/press/kaihatu/pdf/110331-06. pdf （8）林野庁（2013）森林における放射性物質拡散防止 技術検証・開発事業の結果について . 17pp, http://www.rinya.maff.go.jp/j/press/kaihatu/pdf/130827_1-01.pdf
