京都府立大学　土壌学研究室　　　中尾 淳の個人ホームページ 
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Publication （概要とエピソードを添えました）

 

①原著論文（査読付き）*は筆頭または責任著者，¶は直接指導学生

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2024年

¶Kurokawa, K., ¶Azuma, K., *Nakao, A., Suzuki, a., Wakabayashi, S., Fujimura, S. Shinano, T. and Yanai, J. Examination of the reliability of X-ray powder diffraction analysis to determine mineral composition of soils. Soil Sci. Soc. Am. J. (in press)

（2020年度の卒論生，東和喜くんの卒業論文を基に，黒川君が大幅に技術改良した結果を基にした論文です。彼の博士論文の核となる研究でもあります。定量精度が低いわりに手間がかかると敬遠されてきたXRDによる土壌鉱物組成の分析について，定量精度と迅速性を大幅に向上させました。SSSAJの査読は厳しく，一度リジェクトされましたが，そこで受けた指摘と正面から向き合い，解析に用いる標準鉱物の調整からやり直したのが成功の鍵でした。XRDの講座執筆時の着想から6年，，，この論文は思い入れとエピソードがあり過ぎて，書ききれない・・・！）

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¶Uno, K., Okumura, M., *Nakao, A., Yamaguchi, A., Yanai, J. 2024. Cesium stability on the interlayers of K- or Rb-fixing micaceous minerals investigated by both experimental and numerical simulation methods.  Sci. Total Environ. 949, 175012

（2023年度の修論生，宇野功一郎くんの修士論文の一部を基にした論文です。実験科学と計算科学の両方で結晶構造中の元素を別のものに置換するという荒業により，“壊れかけの”雲母が示す放射性セシウムの選択吸着メカニズムを解き明かしました。難しい課題でしたが，宇野君の努力と，原研CCSEの奥村さん，山口さんの多大な協力のおかげで成し遂げられました。卒論も修論も論文化したのは黒川君に次いで2人目です。）

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¶Kitagawa, Y., *Nakao, A., Tanaka, R., Takeda, A., Yamada, D., Evrard, O. and Yanai, J. 2024. Relative importance of Asian-dust-derived micas estimated from oxygen isotopic analysis of fine quartz on specific retention of radiocesium in Andosols in Tohoku Region, Japan. Soil Science and Plant Nutrition, (in press)

（2021年度の修論生，北川結理さんの修士論文を基にした論文です。黒ボク土への黄砂の混入が放射性セシウムの吸着能を引き上げ得ることは，中尾彩さん（全国農耕地）や宇野詩織さん（阿蘇山周辺）の研究により分かっていましたが，その影響が福島県を中心とした南東北でも重要な役割を果たしていることを明らかにしました。北川さんは解析に関する情報整理と言語化能力が高く，この研究で欠かせない単離石英の酸素同位体比分析の実験行程を手順書にまとめてくれたりもしました。）

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¶Chalaux-Clergue, T., Foucher, A., Chaboche, P.-A., Hayashi, S., Tsuji, H., Wakiyama, Y., Huon, S., Vandromme, R., Cerdan, O., Nakao, A., Evrard, O., 2024. Impacts of farmland decontamination on 137Cs transfers in rivers after Fukushima nuclear accident: Evidence from a retrospective sediment core study. Sci. Total Environ. 947, 174546.

Tsukada, H., Saito, T., Hirayama, T., Matsuoka, H., Nakao, A., 2024. Variation of 137Cs activity concentration in flood and pore water in paddy fields and its transfer to rice. J. Environ. Radioact. 278, 107492.

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Nishimura, C., Yanai, J., Nakao, A., Ando, K., Oga, T., Otake, T., Taki, K., Kasuya, M., Takayama, T., Hasukawa, H., Takehisa, K., Takahashi, T., Togami, K., Takamoto, A., Funakawa, S., 2024. Effects of long-term application of inorganic fertilizer and organic amendments on the amounts of fractionated soil organic carbon and their determining factors in paddy fields. Soil Sci. Plant Nutr. 70, 208–217.

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2023年

Suzuki, M., Eguchi, T., Azuma, K., Nakao, A., Kubo, K., Fujimura, S., Syaifudin, M.,   Maruyama, H., Watanabe, T. and Shinano, T. 2023: The ratio of plant 137Cs to exchangeable 137Cs in soil is a crucial factor in explaining the variation in 137Cs transferability from soil to plant. Science of the Total Environment, 857, 159208. 

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Yanai, J., Nishimura, C., Nakao, A., Ando, K., Oga, T., Otake, T., Taki, K., Kasuya, M., Takayama, T., Hasukawa, H., Takehisa, K., Takahashi, T., Togami, K., Takamoto, A., Haraguchi, T.F., Tayasu, I. and Funakawa, S. 2024: Effects of long-term application of inorganic fertilizers and organic amendments on the turnover rates of fractionated soil organic carbon and their
determining factors in paddy fields. Soil Science and Plant Nutrition , 70, 218-224.

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安藤 薫・糟谷真宏・中尾 淳・中島聡美・村野宏達・中村嘉孝・瀧 勝俊・矢内純太 2023：愛知県露地野菜畑土壌における非交換態カリウムの規定要因および作物カリウム吸収への寄与、日本土壌肥料学雑誌、94、163-169.

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¶宇野功一郎・*中尾 淳・奥村雅彦・山口瑛子・小暮敏博・矢内純太 2023：放射性セシウム捕捉ポテンシャルから推定される Kd 値と実測 Kd 値との誤差要因の解明、日本土壌肥料学雑誌、94、376-384.2019. 論文賞受賞！

（2023年度の修論生，宇野功一郎くんの卒業論文を基にした論文です。高い放射性セシウム吸着能で知られる風化黒雲母ですが，吸着の起こりやすさが競合イオンの種類や濃度，さらには雲母層間の膨潤状態によっても大きく異なることを明らかにしました。カリウムイオンの吸着により層間が狭まった方がセシウムの選択的吸着が起こりやすくなる現象は興味深く，彼の修士研究を発展させる着想のきっかけになりました。　2024/10/30追記　土壌肥料学会から論文賞受賞との連絡がありました！）

Watanabe, T., Ueda, S., Nakao, A., Ze, A.M., Dahlgren, R.A. and Funakawa, S. 2023. Disentangling the pedogenic factors controlling active Al and Fe concentrations in soils of the Cameroon volcanic line. Geoderma, 430, 116289. 

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2022年

Ito, R., Yanai, J. and Nakao, A. 2022: Interactive effect of parent material and topography on the spatial variability of soil material characteristics of paddy soils in the alluvial plain. Soil Science and Plant Nutrition, 69, 99-108. https://doi.org/10.1080/00380768.2022.2160623

 

Yanai, J., Inoue, N., Nakao, A., Kasuya, M., Ando, K., Oga, T., Takayama, T., Hasukawa, H., Takehisa, K., Takamoto, S., Togami, K. and Takahashi, T. 2022: Use of soil nonexchangeable potassium by paddy rice with clay structural changes under long-term fertilizer management. Soil Use and Management, 39, 785-793. https://doi.org/10.1111/sum.12862

 

¶Asano, I., ¶Harada, N., Nakao, A., Evrard, O., Yanai, J. 2022. Impact of radiocesium contamination in flood sediment deposited after the 2019 typhoon on decontaminated fields of Fukushima Prefecture, Japan, Comptes Rendus Geoscience, 354, 131-140.　DOI: 10.5802/crgeos.122　

（2019年度の卒論生，淺野育美さんの卒業論文と2020年度の卒論生，原田和花さんの卒業論文を基にした論文です。福島県飯舘村の除染済み農地で放射性セシウムの汚染レベルが大きく低下していることを実証するとともに，2019年10月の大型台風により発生した河川氾濫堆積物の放射性セシウム濃度や移動性が必ずしも大きくないことを明らかにしました。「Equal Cotribution」として淺野・原田で共同執筆したいと学生から提案を受けた時は驚きましたが，学生主導で見事にやり遂げました。フランスとの二国間交流事業の中心的な研究成果を早い段階で公表できて一安心です。）

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Wakabayashi, S., Eguchi, T., Nakao, A., Azuma, K., Fujimura, S., Kubo, K., Saito, M., Matsunami, H., Yanai, J. (2022) Effectiveness of non-exchangeable potassium quantified by mild tetraphenyl‑boron extraction in estimating radiocesium transfer to soybean in Fukushima. Science of the Total Environment, 153119. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153119 

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2021年

 

*中尾淳（2021）福島第一原子力発電所事故により放出された放射性セシウムの土壌中での動態と制御因子．地球化学，55 巻 4 号 p. 96-109. https://doi.org/10.14934/chikyukagaku.55.96

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*Nakao, A., ¶Uno, S., Yanai,J., Kubotera, H., Tanaka, R., Root, R.A., Kosaki, T. 2021. Distance-dependence from volcano for Asian dust inclusions in Andosols: a key to control soil ability to retain radiocesium. Geoderma, 385, 114889.   doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114889 

（2016年度の修論生，宇野詩織さんの修士論文を基にした論文です。彼女はこの研究でアロフェン質黒ボク土の放射性セシウム吸着能がほぼ黄砂由来の雲母の混入量のみによって決まることを明確に示しただけでなく，火山からの距離が離れるほど雲母の混入量が増加することを初めて実証しました。科研若手Aにおける中心的な研究成果の１つであり，後継研究の基盤となる情報が多く含まれていますので，待ちに待ったアクセプトでした。講演等では非常に受けの良い研究なのですが，STOTENに「専門的過ぎる」とEditorリジェクトを受け，Geodermaでも「ReviewerはOKかもしれないけど私はそんなにポジティブになれない」とリジェクト&リサブミットとなり，かなりの長期戦を強いられました。思い入れが強すぎる論文ほど長引く法則ができつつあるのか。。。。）

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*Nakao, A., Masai, F., Timbas, N., Medina, S., Abe, S., Tanaka, S., Yanai, J (2021) Changes in lowland paddy soil fertility in the Philippines after 50 years of the Green Revolution. Soil Science and Plant Nutrition,  67, 446-459. https://doi.org/10.1080/00380768.2021.1947118

（2017年度の卒論生，正井蕗子さんの卒業論文を基にした論文です。彼女はこの研究でフィリピン広域の水田土壌の理化学性を調べ，緑の革命以降の50年余りで起きた土壌特性の変化について明らかにしました。矢内教授の科研基盤Ｂにおける研究成果の１つであり，タイ，マレーシアに次いで3番目の成果です。変わりにくいと思っていた土性や鉱物組成が明らかに変化しており，全国的にシルト質かつスメクタイト・リッチになっているのは意外な発見でした。その原因についてあれこれ考察しておりますが，実態解明は今後の課題です。）

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Ashida, K., Watanabe, T., Urayama, S., Hartono, A., Kilasara, M., Mvondo Ze, A.D., Nakao, A., Sugihara, S., Funakawa, S. (2021)  Quantitative relationship between organic carbon and geochemical properties in tropical surface and subsurface soils. Biogegchemistry, 155, 77-95. 10.1007/s10533-021-00813-8

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Evrard, O.,  Chartin1, C,,  Laceby, J.P., Onda, Y., Wakiyama, Y., Nakao, A., Cerdan, O., Lepage1, H., Jaegler, H., Vandromme, R., Lefèvre, I., Bonté, P. (2021) Radionuclide contamination in flood sediment deposits in the coastal rivers draining the main radioactive pollution plume of Fukushima Prefecture, Japan (2011–2020). Earth System Science Data, 13, 2555–2560. 

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2020年

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Evrard, O., Durand, R., Nakao, A., Laceby, J.P., Lefevre, I., Wakiyama, Y., Hayashi, s., Asanuma-Brice, C., Cerdan, O. Impact of the 2019 typhoons on sediment source contributions and radiocesium concentrations in rivers draining the Fukushima radioactive plume, Japan. Comptes Rendus Geoscience, 352, 199-211. https://doi.org/10.5802/crgeos.42　 

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Tanaka, S., Saito, H., Kajiwara, N.,  Paing, T.N., Yusoff, K.H.M., Abe, S.S., Nakao, A., Yanai, J. Long-term changes in paddy soil fertility in Peninsular Malaysia during 50 years after the Green Revolution with special reference to their physiographic environments. Soil Sci. Plant Nutr.,  doi.org/10.1080/00380768.2020.1840264 

 

YANAI, J., Hirose, M., Tanaka, S., Sakamoto, K., NAKAO, A., Dejbhimon, K., Sriprachote, A., Kanyawongha, P., Lattirasuvan, T., Abe, S. Changes in paddy soil fertility in Thailand due to the Green Revolution during the last 50 years. Soil Sci. Plant Nutr. DOI: 10.1080/00380768.2020.1814115 

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¶Kurokawa, K Nakao, A., Wakabayashi, S., Fujimura, S.,  Eguchi, T., Matsunami, H., Yanai, J. 2020. Advanced approach for screening soil with a low radiocesium transfer to brown rice in Fukushima based on exchangeable and nonexchangeable potassium. Science of the Total Environment, 743，140458. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140458　

（2019年度の修論生，黒川耕平君の修士論文です。東北農研農業放射線研究センターの方々との共同研究として実施しました。これまで福島の水田では，玄米の放射性セシウム吸収を防ぐ目的でカリウムが多めに施用されてきましたが，カリウム施肥を減らしても「しばらく安全な水田」と「ややリスクが大きい水田」を見分ける方法はありませんでした。彼はカリウム施肥歴の異なる福島県広域水田における玄米の137Cs移行リスクの多点数データを解析することで，「非交換態カリウム」と呼ばれる鉱物（雲母）由来のカリウムが土壌に一定基準以上含まれていれば，カリウム施肥を行わなくても玄米が放射性セシウムをほとんど吸収しないことを明らかにしました。かなり大胆に言えば「雲母があればカリウム撒かなくても作物安全」ということです。修士卒業までに論文2本書いたのは彼が初めてでしたね。ちなみに今回初めてプレスリリースに挑戦しました。ある記者さんの記事がまあ分かりやすいこと。要点をつかみながら無駄を極限まで省く文章作成術凄いです。）

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2019年

Evrard, O., Laceby, J.P., Nakao, A. 2019. Effectiveness of landscape decontamination following the Fukushima nuclear accident: a review. Soil, 5, 333–350.　https://doi.org/10.5194/soil-5-333-2019　

（二国間交流事業のパートナー，Olivier Evrard博士による福島原発事故後の除染処理に関する総説です。彼は原発事故の後，河川堆積物中に含まれる放射性セシウムの濃度や移動経路に関するフィールド調査を継続しており，事故後の福島の状況に精通する貴重な海外研究者の一人です。除染処理が行われた背景や除染の効果について具体的な数値に基づいて整理してあります。オープンアクセスなので是非ご覧ください。この論文を一緒にまとめる中で痛感しましたが，情報収集から論文作成までのスピードが速い！参考にはなるが，同じようにはなかなか難しいな。。。ちなみに彼がインタビューを受けた時の記事はこちらです→）

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¶Ogasawara, S., Nakao, A., Eguchi, T., Ota, T., Matsunami, H., Yanai, J., Shinano, T. 2019. Extractability of potassium and radiocaesium in soils developed from granite and sedimentary rock in Fukushima, Japan. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry,  323, pages633–640 

（小笠原翔君の博士研究の一部です．彼は，Ogasawara et al. 2019で明らかにした花崗岩帯と堆積岩帯の土壌における放射性セシウムの移行挙動の違いについて，サンプル数を拡張して実施し，法則の一貫性を検証することに成功しました。彼も筆頭4報目となり，ずいぶん執筆がうまくなりました。数をこなすのは大事ですね。前作に続き福島の関係者に方々には大変お世話になりました。）

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Kitayama, R., Yanai, J., Nakao, A. 2019. Ability of micaceous minerals to adsorb and desorb cesium ions: Effects of mineral type and degree of weathering. European Journal of Soil Science, 71, 641-653 https://doi.org/10.1111/ejss.12913

（2018年度の修論生，北山陸央君の修士論文です。黒雲母，白雲母，イライトという3種の雲母系鉱物から人工的に脱カリウム処理を施すことで，層の膨潤を促進させた結果，各鉱物のセシウム吸着能が劇的に変化し，かつその変化パターンが鉱物種によって大きく異なることを示しました。土壌に含まれる雲母の量やサイズが同じであっても，セシウム吸着能が必ずしも一致しない実態の裏付けにもなる貴重な成果です。彼はOgasawara et al., 2017 の成果をベースに，学術的により隙のない情報に磨き上げましたね。3名の査読者からは質ともに盛沢山​のコメントをいただき，「さすがEJSS！」と唸りました。一人の査読者から「The authors probably went too far from the conlusions by Delvaux et al (2000), EST and by Nakao et al. (2015) JEQ...」とのコメントがあり，これを伝えた時の彼の嬉しそうな顔，印象深かったね。）

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井上弦・中尾淳・矢内純太・佐瀬隆・小西茂毅 2019．京都府宇治市の茶園土壌を用いた覆下栽培の発祥時期の推定，日本土壌肥料学雑誌, 90, 424-432. https://doi.org/10.20710/dojo.90.6_424 (土壌肥料学雑誌論文賞 受賞）

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¶Kurokawa, K., Nakao, A., Tsukada, H., Mampuku, Y., Yanai, J. 2019. Exchangeability of 137Cs in soils of agricultural fields after decontamination in the eastern coastal area of Fukushima. Soil Science and Plant Nutrition, 65, 401-408. https://doi.org/10.1080/00380768.2019.1622402

（2017年度の卒論生，黒川耕平君の卒業論文です。彼は福島県富岡町の除染済み農地を全町レベルで調査し、除染が放射性セシウムのレベルが大きく低下させている実態を明らかにしました。一方で、おそらく除染に伴う山砂の混入により交換態K量が低下していたため、営農再開にあたっては十分なカリ施用が必要であることも示しています。彼は200点近い試料の分析を根気強く丁寧に実施してくれました。この多点数の土壌試料は当時の研究室メンバーほぼ全員の協力のもと採取され、その経費の大部分を富岡町からの委託研究費で賄わせていただきました。本成果が町民の方々の営農再開への後押しになれば幸いです。）

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*Nakao, A., ¶Tomita, M., Wagai, R., Tanaka, R., Yanai, J., Takashi, K. 2019. Asian dust increases radiocesium retention ability of serpentine soils in Japan. Journal of Environmental Radioactivity, 204, 86-94. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.03.028

（2017年度の修論生，富田真悠さんの修士研究を一部修正したものです．彼女は，蛇紋岩にはセシウムを強く吸着する鉱物（＝雲母）は存在しないにもかかわらず，何故か日本の蛇紋岩地帯に分布する土壌には雲母が豊富に存在し，土壌のセシウム吸着能が大きいことを明らかにしました。さらに，その原因を突き止めるために，雲母同様に蛇紋岩に存在しないはずの石英を土壌から検出・単離し，その酸素同位体比を調べたところ，大陸由来の黄砂が起源であることを明らかにしました。なお，富田さんはこの研究で優秀発表賞（2017年土壌肥料学会関西支部会）を受賞しています．ちなみに、本研究室主導の蛇紋岩関係の論文としてはようやく第二弾です。他の研究も頑張って論文化せねば・・・。）

 

矢内純太・野口夏海・宮丸直子・中尾淳 2019．沖縄県のサトウキビ畑土壌における可給態ケイ酸の定量評価とその規定要因の解析，日本土壌肥料学雑誌，90，13‐21．https://doi.org/10.20710/dojo.90.1_13

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¶Ogawasara, S., Eguchi, T., Nakao, A., Fujimura, S., Takahashi, Y., Matsunami, H., Tsukada, H., Yanai, J., Shinano, T. 2019. Phytoavailability of 137Cs and stable Cs in soils from different materials in Fukushima, Japan. Journal of Environmental Radioactivity, 198, 117-125. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.12.028

（小笠原翔君の博士研究の一部です．彼は，福島の花崗岩帯と堆積岩帯の土壌を用いて水稲への放射性セシウム移行量を比較し，花崗岩帯の土壌では移行量が顕著に少ないことを明らかにしました。この研究の新規性は，可給性のカリウムが欠乏した状態の土壌では，１）準可給性のカリウム（非交換性カリウムと呼ばれます）の量と２）放射性セシウムの特異吸着サイトの量という，雲母に関係する2因子によって決定されることを示したことです。133Csと137Csの土壌吸着・植物吸収挙動の高い相同性を同時に示せたことも，133Csを代用的に利用することの妥当性を保証するうえで大変重要です。これまで別々に分析されることが多かった，放射性セシウムの土壌－植物間移行と，土壌吸着挙動の研究が有機的に連動した，学術的にも実学的にも意義の大きい研究だと思います。本研究にご協力いただいた福島の関係者に方々には本当にお世話になりました。）

 

2018年

Hseu, Z-Y., Zehetner, F., Fujii, K., Watanabe, T., Nakao, A. 2018. Geochemical fractionation of chromium and nickel in serpentine soil profiles along a temperate to tropical climate gradient, Geoderma, 327，97-106.https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.04.030

 

Takeda, A., Nakao, A., Yamasaki, S-I, Tsuchiya, N. 2018. Distribution and speciation of bromine and iodine in volcanic ash soil profiles. Soil Science Society of America Journal, 82, 815-825. doi:10.2136/sssaj2018.01.0019

 

¶Tashiro, Y., *Nakao, A., Wagai, R., Yanai, J., Kosaki, T. 2018. Inhibition of radiocesium adsorption on 2:1 clay minerals under acidic soil environment: effect of organic matter vs. hydroxy aluminum polymer. Geoderma, 319, 52-60. doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.12.039 

 （2015年度の修論生，田代有希さんの修士研究です．土壌鉱物への放射性セシウム吸着を阻害する因子として，腐植と水酸化物Alポリマーの存在が以前より指摘されていましたが，どちらの阻害効果が大きいのかは分かっていませんでした．本研究では日本の森林土壌の最表層では腐植による阻害効果が大きいことを明らかにしただけでなく，吸着阻害を引き起こしている腐植が鉱物表面からはがれにくい（酸化分解抵抗性が高い）ことを明らかにしました．これは森林土壌での放射性セシウムの長期動態を占いうえで非常に重要な情報です．研究を主導した田代さんだけでなく，共著全員が高いレベルで実験・解析・論文作成の全工程で協力してくださり，時間をかけて練り上げられた思い入れの深い論文です．なお，田代さんはこの研究でポスター賞（2016年ペドロジー学会）を受賞しています．）

 

Kitagawa, Y., Yanai, J., Nakao, A. 2018. Evaluation of nonexchangeable potassium content of agricultural soils in Japan by the boiling HNO3 extraction method in comparison with exchangeable potassium. Soil Science and Plant Nutrition, 64, 116-122. https://doi.org/10.1080/00380768.2017.1411168

 

2017年

¶Ogasawara, S., Nakao, A., Yanai, J. 2017. A stepwise change of frayed edge site content in biotite in response to the gradual release of potassium from the interlayers. Soil Science and Plant Nutrition, 63, 529-535. 

（2014年度修論生，小笠原翔君の修士研究の一部です．純鉱物の黒雲母を人工的に風化させバーミキュライト化させると，セシウムを選択的に吸着できるサイトの数が増えるものの，増加傾向を示すのは風化のごく初期段階のみであることを明らかにしました．雲母の風化に伴うセシウム吸着サイトの増加は既に知られていましたが，バーミキュライト性の層電荷量との増加傾向の違いを明らかにした点が評価されたのだと理解しています．なお，小笠原君はこの研究でポスター賞（2014年ペドロジー学会）を受賞しています．）

 

伊藤遼・矢内純太・中尾淳 2017．日本の農耕地土壌の全粒径および細砂画分の元素組成による土壌大群の推定と地理的起源のスクリーニング，分析化学，66，547-555．doi.org/10.2116/bunsekikagaku.66.547 

 

Watanabe, T., Hasenaka, Y., Hartono, A., Sabiham, S., Nakao, A., and Funakawa, S. 2017. Parent materials and climate control secondary mineral distribution in soils of Kalimantan, Indonesia. Soil Science Society of America Journal, 81, 124-137. doi:10.2136/sssaj2016.08.0263 

 

*Nakao, A., Sugihara, S., Maejima, Y., Tsukada, H. Funakawa, S. 2017. Ferralsols in the Cameroon plateaus, with a focus on the mineralogical control on their cation exchange capacities. Geoderma, 285, 206-216.  http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.10.003 

（カメルーンの楯状地一帯に分布する強風化土壌（フェラルソル）は、易風化性の鉱物が乏しく粘土が低活性のため、養分元素の保持・供給能が極めて小さいと考えられています。しかしこの研究では、意外と雲母系鉱物が残留していて、その残留量が土壌の陽イオン交換容量を大きく規定していることや、高標高側の土壌ほど鉱物風化（脱ケイ酸・鉄アルミ富化）が進んでいることを発見しました。高標高ほど楯状地地形が安定化した年代が古いため、地表の風化プロセスにさらされた時間が長く、結果的により風化の進んだ土壌が生成しているのだと解釈しています。最初に投稿した論文がEJSSにrejectされたのが2010年，その後この土壌生成プロセスの標高依存性に気付いたのは、2014年でした。基本的に鉄は熱いうちに打つべしと考えていますが、長く寝かしておく間に得られる着想もあるもんだと、この論文に関しては思うわけです。）

 

2016年以前

Yanai, J., Taniguchi, H. and Nakao, A. 2016. Evaluation of available silicon content and its determination factors of agricultural soils in Japan. Soil Science and Plant Nutrition, 62, 511-518.  doi:10.1080/00380768.2016.1232601 (SSPN award 受賞）

矢内純太・中尾淳・大迫敬義・宮藤久士・古田裕三・佐野新悟 2016．竹林間伐材を利用した竹粉および竹炭の水稲苗箱培土としての有効性，日本土壌肥料学雑誌（in press）

 

Hseu, Z.Y., Watanabe, T., Nakao, A., and Funakawa, S. 2016. Partition of geogenic nickel in paddy soils derived from serpentinites. Paddy and Water Environment, 14, 417-426. DOI: 10.1007/s10333-015-0510-2

 

Hartono A., Anwar, S., Satwoko, A., Koyama, K., Omoto, T., Nakao, A. and Yanai, J. 2015. Phosphorus fractions of paddy soils in Java, Indonesia. Journal of the International Society for Southeast Asian Agricultural Sciences, 21, 20-30.

 

*Nakao, A., ¶Nakao, A., Tanaka, R., Ogasawara, S. and Yanai, J. 2015. Aeolian-dust-derived micaceous minerals control radiocesium retention in Andosols in Japan. Soil Science Society of America Journal, 79，1590-1600.  doi:10.2136/sssaj2015.05.0173

   （2013年度の卒論生，中尾彩さんの卒業研究をベースに，岡山大学地球物質科学研究センターとの共同研究（黒ボク土から単離した微細石英の酸素同位体比分析）の成果を加えてまとめたものです。大陸由来の風成塵（黄砂）が日本の土壌に混入している事自体は，1980～90年代に既に明らかにされています。しかし，黄砂の主成分の１つである雲母が土壌に与えたインパクトについては，大いに見過ごされてきました。本研究では，日本広域から採取されたアロフェン質黒ボク土（Yanai et al., 2012など）に含まれる微細石英（2-20μm）と雲母が黄砂起源である可能性を強く示すとともに，このタイプの土壌のセシウム固定能がほぼ黄砂由来の雲母量で決まっていることを明らかにしました。）

 

*Nakao, A., Takeda, A., ¶Ogasawara, S., Yanai, J., Sano, O. and Ito, T. 2015. Relationships between paddy soil radiocesium interception potentials and physicochemical properties in Fukushima, Japan. Journal of Environmental Quality, 44, 780-788. doi:10.2134/jeq2014.10.0423

（東北大学との共同研究として，福島県の広域水田土壌の土壌特性とセシウム固定能との関係について調べた研究の第2弾です。この論文では土壌のセシウム固定能を一般理化学性から予測できるかどうかを確認し，それは難しいという結論に至りました。ただし，土壌有機物含量と非晶質物質量がかなり多い土壌（要は黒ボク土）はセシウム固定能が小さい可能性が高いです．福島原発事故からちょうど4年のタイミングということもあり，この論文の内容についてインタビューを受けました（詳細は https://www.agronomy.org/science-news/soils-retain-and-contain-radioactivity-fukushima）。なお，この研究では約100点の土壌を用いていますが，その後発表された農環研の山口紀子さん筆頭の論文ではなんと1000点近くの土壌を用いて同様の検討がなされています（Yamaguchi et al., 2017）．考察も優れておりお勧めの論文です．）

 

Takeda, A., Tsukada, H., Yamaguchi, N., Takeuchi, M., Sato, M., Nakao, A. and Hisamatsu, S. 2014. Relationship between the radiocesium interception potential and the transfer of radiocesium from soil to soybean cultivated in 2011 in Fukushima Prefecture, Japan. Journal of Environmental Radioactivity, 137, 119-124. doi:10.1016/j.jenvrad.2014.06.022

 

Yanai, J., Omoto, T., Nakao, A., Koyama, K., Hartono, A. and Anwar S. 2014. Evaluation of nitrogen status of agricultural soils in Java, Indonesia. Soil Science and Plant Nutrition, 60, 188-195. DOI:10.1080/00380768.2014.891925

 

*Nakao, A., ¶Ogasawara, S., Sano, O., Ito, T. and Yanai, J. 2014. Radiocesium sorption in relation to clay mineralogy of paddy soils in Fukushima, Japan. Science of the Total Environment, 468-469, 523-529. doi:10.1016/j.scitotenv.2013.08.062

（2012年度の卒論生，小笠原翔君の卒業研究の一部をベースにまとめたものです。東北大学との共同研究として，福島県の広域水田土壌の土壌特性成とセシウム固定能（RIP）との関係について調べた研究の第1弾です。土壌から分画した粘土のRIPと粘土K量（雲母量の指標）が，浜通り，中通り，会津の各地域内で高い正の相関を示したことから，RIPの規定要因としての雲母の重要性が示されるとともに，雲母のもつセシウム保持能が地域によって異なることが示唆されました。この論文は，査読者が4人もついたため，査読プロセスが大仕事でした。）​​

 

¶Ogasawara, S., Nakao, A., Yanai, J. 2013. Radiocesium Interception Potential (RIP) of smectite and kaolin reference minerals containing illite (micaceous minerals) as impurity. Soil Science and Plant Nutrition, 59, 852-857. DOI:10.1080/00380768.2013.862158

 

*Nakao, A., Funakawa, S. and Kosaki, T. 2013.Cation exchange capacity derived from tetrahedral layer charges increase with decreasing hydroxy-Al polymers in 2:1 phyllosilicates through soil acidification in acidic forest soils (Dystrudepts) in Kinki-district, Japan. Clay Science, 17, 75-82. 

（これも，博士課程の頃にデータを出しただけで満足していた情報を整理して，論文化したものです。土壌pHが低下するにつれて，バーミキュライト層電荷に固定されているヒドロキシアルミニウム重合体の量が減少することを，定量的に示しています。個人的にはかなり気に入っている論文でして，当初はGeodermaの査読で好評価（minor revision）をもらっていたので，そのまま修正すれば良かったのですが・・・・，修正の時期に東日本大震災があり，通常業務の傍ら原発事故対応に追われる生活が数ヶ月続いた結果，気付いたらGeodermaから掲載却下されてました。その後，Clay Scienceに拾っていただいたのですが，ほろ苦い思い出です。このテーマも，今後もう少し掘り下げて行きたいです。）

 

Takeda, A., Tsukada, H., Nakao, A., Takaku, Y. and Hisamatsu S. 2013. Time-dependent changes of phytoavailability of Cs added to allophanic Andosols in laboratory cultivations and extraction tests. Journal of Environmental Radioactivity, 122, 29-36. doi:10.1016/j.jenvrad.2013.02.005

 

*Nakao, A., Funakawa, S., Tsukada, H. and Kosaki, T. 2012. Fate of 137Cs in soil environment controlled by the immobilization on clay minerals. Sansai, 6, 17-29.

（福島原発事故を受けて，放射性セシウムの土壌中での動きに対する粘土鉱物の役割について分かりやすく説明するような論文を書いて欲しい，と依頼を受けて執筆しました。既往研究のレビューに少しオリジナルデータを足したものなので，ちょっと迷うところですが，定義上は原著論文です。非専門家に向けて分かりやすく英語で書く，これがなかなか難しく，編集者の方の非常に丁寧な添削に助けていただきました。）

​

Tsukada, H., Takeda, A. and Nakao, A. 2012. Vertical distribution and physicochemical form of fallout 137Cs in an Allophanic Andisol acidified by long-term fertilizer application. Pedologist, 55, 435-441.

 

*Nakao, A., Funakawa, S., Takeda, A., Tsukada, H. and Kosaki, T. 2012. The distribution coefficient for cesium in different clay fraction in soil developed from granite and Paleozoic shales in Japan. Soil Science and Plant Nutrition, 58, 397-403. DOI:10.1080/00380768.2012.698595

 （博士課程の初期，方向性も定まらぬまま土壌や土壌からの分画粒子に色々な条件でセシウムを吸着させていました。この論文のデータは，その頃に出したまま埋もれかけていたものです。ある日，先輩からの依頼で博士課程の頃のデータを見返していたときに，「これ，論文になるんじゃね？」と気付きました。土壌から分画した粘土を，さらにサイズで3分画し，各サイズ粒子のセシウム吸着能を調べると，意外にも最も大きなサイズの粒子（粗粘土）の吸着能が最も大きく，その吸着能の大きさは各サイズ粒子の雲母量に比例することを明らかにしました。粘土中の雲母は，主に一次鉱物からのtransformationによってできるので，細かすぎる粒子にはそれほど含まれないのでしょうね。過去に自分が出したデータの価値を再発見し，世に送り出せた達成感は大きかったです。）

 

*中尾淳・武田晃・塚田祥文・舟川晋也・小崎隆 2011. カリウム飽和・乾湿処理によるスメクタイト質土壌のセシウム保持能の向上とその持続性－スメクタイト質土壌とアロフェン質土壌の比較－，土壌肥料学雑誌，第82巻，第4号，290-297. （日本土壌肥料学雑誌論文賞受賞）

（2011年3月に起きた福島第一原発での事故を受け急遽取りまとめました。私にとって，セシウムを放射能汚染として扱ったはじめての論文です。RIPを利用した雲母の風化様式の解析を進めていく中で，「RIPってのは本当に雲母のFESだけにしか応答しないのか？ちゃんと確かめろよ～。」という指導教官の指摘を受けて，他の鉱物（スメクタイト）へのK飽和乾湿処理で大幅に増加するRIP（Degryse et al., 2004 in EJSS）が，果たして持続的なのか？という疑問を確かめるために行った検証実験でした。結果として，ある程度K濃度を高く維持しないと，一旦増加したRIPは急速にほぼもとの値に戻ることが確認できたので，安心してD論研究（上記2～4）に進むことができました。その5年後に，まさかこの研究をこのような形で論文化することになるとは想像していませんでした・・・。大きな環境問題の発生によって，研究成果の社会的価値が大きく変わることを体験したという点で，忘れられない論文です。）

 

*Nakao, A., Watanabe, T., Honda, T., Hseu, Z.Y. and Funakawa, S. 2011. The calcium–magnesium ratio of serpentinitic soils in various topographic locations in Sekinomiya, Japan; a potential criterion for the classification of the Dark-red Magnesian soils. Pedologist, 55, 30-42. 

 （“蛇紋岩米”で知られる関ノ宮蛇紋岩地帯において、立地条件の違いによる蛇紋岩土壌の理化学性や土壌分類名の違いを調べました。ほとんどの土壌で植物成長を阻害しうるレベルのマグネシウム過剰が示されたにもかかわらず、その実態は既存の土壌分類名には全く反映されないことがわかりました。そのため、本論文では土壌分類の識別特徴としてMagnesic qualifierの導入を提案しております。当時京大土壌研で研究生をしておられた方からの依頼で調査を始めたところ、分析結果が普通の土壌と余りに違うことから興味が増していき、どんどん蛇紋岩ワールドにハマっていきました。人の手助けが結果的に自分の研究テーマ発掘のきっかけになった貴重な経験です。）

 

*Nakao, A., Funakawa, S. and Kosaki, T. 2009b. Hydroxy-Al polymers block the frayed edge sites of illitic minerals in acid soils: Studies in southwestern Japan at various weathering stages. European Journal of Soil Science, 60, 127-138. DOI: 10.1111/j.1365-2389.2008.01097.x

  （博士論文に含まれる内容として，第３号の論文です。第２号で示された日本の土壌における雲母の風化の特異性（バーミキュライトが生成しているのに，FES量が減少する）の原因として，バーミキュライト層間へのヒドロキシアルミニウム重合体の固定に着目し，その影響を定量的に明らかにしました。ベルギーのグループが既に確立していたアプローチ（Maes et al., 1999 in EJSS）を参考にしましたが，土壌から単離した粘土を用いて，RIPとアルミニウム固定との関係をより明確に示せたところに新奇性があったのだと考えています。この論文，木曜の夕方に書き始め月曜の朝に完成させたことが，何よりも思い出深いです。命を削るような超短期決戦でしたが，その間何度もすばやく添削してくれた指導教官の姿が忘れられません。）​​

 

*Nakao, A., Funakawa, S., Watanabe, T. and Kosaki, T. 2009a. Pedogenic alterations of illitic minerals represented by Radiocesium Interception Potential in soils with different soil moisture regimes inhumid Asia. European Journal of Soil Science, 60, 139-152. DOI: 10.1111/j.1365-2389.2008.01098.x

 （博士論文に含まれる内容として，第２号の論文です。SSPNに受諾していただいた第１号では日本とタイの各１断面ずつの土壌を用いて雲母の風化を比較しました。この論文では，日本，タイ，インドネシアの３地域の多点数次表層土壌を用いて，雲母の風化様式の広域比較を行っています。インドネシアを含めることについては，第３号の論文用の試料採取（確か和歌山の北大演習林）に向かう車の中での指導教官との雑談の中で決まりました。その結果，雲母の風化によるバーミキュライトの生成が，FES量の増加と関連しているインドネシアと，バーミキュライトが生成しているにもかかわらず，むしろFESが減少している日本を対比させることができ，厚みのある考察ができたと思います。第３報とともに海外の欧文誌の掲載されたことは，大きな自信になりました。）

 

*Nakao, A., Thiry, Y., Funakawa, S. and Kosaki, T. 2008. Characterization of the frayed edge site of micaceous minerals in soil clays influenced by different pedogenetic conditions in Japan and northern Thailand. Soil Science and Plant Nutrition, 54, 479-489. DOI:10.1111/j.1747-0765.2008.00262.x

 （博士論文に含まれる内容としては，第１号の論文です。雲母の風化による構造の微細な変化を捉えるために，構造末端（FES）へのセシウムの選択的吸着を利用するという発想を得たのは良いが，FESを測定するための方法として応用を検討していた，放射性セシウム捕捉ポテンシャル（RIP）を，論文の見よう見まねで何度測定しても上手くいかない。そこで，運よく採択された笹川助成研究の一環として，当時から（今も）お世話になっていた外部の先生の紹介で，ベルギーのSCK-CENという原子力関係の研究所で１ヶ月の研修を受け，無事技術習得に至りました。そして測定したRIPの値を利用してFES量を推定し，その量が雲母の風化程度の差をよく表わすことを示しました。この論文，今思い返しても初稿のクオリティが余りに低く，当時の自分を叱り付けたくなります・・・。丁寧に修正指導してくださった，指導教官，査読者の方と編集者の方にはとても感謝しております。構想からの長い旅路を含めて，忘れられない論文です。）

 

 

*Nakao, A., Yoshida, T., Ozaki, T., Ohnuki, T., Funakawa, S. and Kosaki, T. 2005. Cs accumulation behavior by Pseudomonas fluorescens. Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6, 107-110. http://doi.org/10.14494/jnrs2000.6.107

（原研の先端基礎研で特研生をしていた頃に書いたはじめての論文です。安定セシウムを含む培地で細菌を培養しても，細菌の細胞内にはほとんどセシウムは取り込まれず，表面に収着したセシウムもイオン交換によってほぼ100％脱離することを，実験的に明らかにしました。この論文の執筆に向けた既往研究レビューを通じて，微生物によるセシウムの「固定」は起こらないという確信が得られたことが，その後につながる一番の収穫だったと思います。原研の方々の丁寧な添削に助けていただきました。）

 

 

②博士学位論文

USE OF RADIOCESIUM INTERCEPTION POTENTIAL TO STUDY THE PEDOGENETIC ALTERATIONS OF ILLITIC MINERALS IN HUMID ASIA

（137Cs吸着ポテンシャルを用いた湿潤アジア土壌生成過程におけるイライト風化様式の解析）

発行日：2008年5月23日

主査： 小崎隆

副査： 谷誠，縄田栄治

 

 

③ 著書

• 中尾淳 （章分担）2020. 改訂 土壌学概論（第10章　環境と土壌　放射能），156-162.　朝倉書店

• 中尾淳 （章分担）2018. 土壌サイエンス入門第2版（第17章　原発事故で放出された放射性セシウムの土壌中における動態）

• 中尾淳 （章分担）2017．リンの事典 （第二章 リンの地球科学 黄砂），pp44－45，朝倉書店 

• 中尾淳 （章分担）2015．土のひみつ 食料・環境・生命（2-2節 岩石から土への変化），pp36-39，朝倉書店

• 中尾淳 （章分担）2012．放射能汚染土壌の環境修復を目指して．シリーズ21世紀の農学 日本農学会（編），環境の保全と修復に貢献する農学研究，pp141-157，養賢堂．

• 中尾淳・山口紀子（章分担・共著）．2012．放射性物質の土壌中での動き．最新農業技術 土壌施肥，vol. 4，pp49-57，農文協．

​

④ 解説

• 中尾淳・Evrard Olivier 2020．解説「福島復興に向けた除染のあゆみ」，日本原子力学会誌ATOMOΣ，62 巻，12 号，712-716．

• 中尾淳・高橋嘉夫　2019．連載講座「福島原発事故に伴う放射性核種の長期環境挙動と将来予測」化学から見た放射性核種の環境動態と長期予測‐土壌吸着による放射性セシウムの不動化とその評価方法‐，Radioisotope（in press）NEW!!

• 中尾淳　2019．汎用機器を用いた土壌分析の現在―電磁波を用いた分析　1．X線回折分析による鉱物組成解析の基礎と今後の可能性．土壌肥料学雑誌（in press）NEW!!

• 中尾淳 2015．化学「2015年の化学 注目の論文 土壌中での放射性セシウムのゆくえ」，vol70，pp63-64，化学同人

• 中尾淳 2013．セシウムの土壌吸着と固定．学術会議叢書20放射能除染の土壌科学-森・田・畑から家庭菜園まで-，pp107-119，日本学術協力財団．

• 中尾淳 2012．セシウムの土壌吸着と固定．学術の動向10月号【特集1】放射線防除の土壌科学-森・田・畑から家庭菜園まで-，vol. 17，pp40-45，日本学術会議．

 

⑤ プロシーディングその他

 

• 三輪睿太郎・宮崎毅・南條正巳・後藤逸男・菅野宗夫・溝口勝・中尾淳・椿淳一朗・中村道人・三枝正彦・木村眞人 2013．シンポジウム資料「復興農学‐東日本大震災からの復興への土壌科学の貢献と課題」．土壌肥料学雑誌，第85巻，第2号，160-167．

• 中尾淳 2011．土壌中放射性Csの特異吸着サイトについて．高橋千太郎・塚田祥文・高橋知之（編）「環境放射能モニタリングと移行挙動研究」京都大学原子炉実験所専門研究会報告書，pp44-49．

• Nakao, A., Funakawa, S. and Kosaki, T. 2006. Depth distribution of 137Cs adsorption property of clay minerals influenced by mineral weathering. Proceedings of the International Symposium on Environmental Modeling and Radioecology, pp291-294.

• Nakao, A.,Funakawa, S. and Kosaki, T. 2003. Kinetics of Cs adsorption on soils with different mineralogical composition. Proceedings of the International Symposium on Radioecology and Environmental Dosimetry, pp191-195.

•  渡邉哲弘・中尾淳・山口紀子 2012．土壌中における放射性セシウムの挙動，別冊化学「検証！福島第一原発事故-放射性物質の実際と科学者たちの活動の記録」，pp18-22，化学同人．塚田祥文・鳥山和伸・山口紀子・武田晃・中尾淳・原田久富美・高橋知之・山上睦・小林大輔・吉田聡・杉山英男・柴田尚 2011．土壌-植物系における放射性核種の挙動．土壌肥料学雑誌，第82巻，第5号，408-418.Funakawa, S.,

• Watanabe, T., Nakao, A., Fujii, K. and Kosaki, T. 2011: Chapter 5. Pedogenetic acidification in upland soils under different bioclimatic conditions in humid Asia, In: World Soil Resources and Food Security, (Ed.) Lal R., Stewart B.A., pp169-269, Taylor& Francis.

• Funakawa, S., Watanabe, T., Kadono, A., Nakao, A., Fujii, K. and Kosaki, T. 2011: Chapter 4. Soil resources and human adaptation in forest and agricultural ecosystems in humid Asia. In: World Soil Resources and Food Security, (Ed.) Lal R., Stewart B.A., pp53-167, Taylor & Francis.