日本120余万吨核废水将排入太平洋？《科学》杂志：处理后仍有放射性成分

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2020/10/29 8:54:36 来源：水世界作者：阅读数：156次

据日本共同社等多家日本媒体报道，日本政府基本决定将福岛第一核电站核污水净化后含有放射性物质氚的处理水以排放入太平洋的方式来处理。最快本月内将举行相关阁僚参加的会议最终敲定。该消息一出就引发外界对于日本福岛核废水排入海中风险的高度关注。福岛核电站废水真的只有排入太平洋这样一种处理方式吗？一旦排入大海是否将会引发毒害“整个太平洋”的灾难呢？

120余万吨核废水将排入太平洋？

近日，日本政府终于公开放风：将于本月内正式决定福岛核电厂内储存的约130万吨含放射性物质氚的核废水向大海投放的具体时间。也就是说，目前虽没有正式决定，但日本政府已经不再犹豫不决，计划于2022年开始向太平洋排出核废液。

《朝日新闻》17日称，日本政府今后将在听取反对海洋排放特别强烈的渔业团体等意见后，召开相关阁僚会议，进行最终判断。最早将于本月27日召开内阁会议进行最终决定。

所谓核污水，是指流入废堆的高污染废水。东京电力公司通过多核素去除装置（ALPS）处理后将水保存在储存罐中，蓄积的水达到120多万吨。由于地皮制约，现在东京电力公司可以新建储存罐的最大储量为137万吨。《读卖新闻》17日称，现在每天新增140吨污染水，东京电力公司估算到2022年9月将达到储存罐上限的137万吨。未来海洋排放将持续30年。

只有排入大海一种处理方案吗？

日本为了降低核废水中的放射性物质，2015年开始，投入使用了一种名叫“多核素去除装置（ALPS）”的设备。原理概括地讲，就是利用特殊材料通过“吸附”“共沉淀预处理”等工艺，能够将锶、铯等60余种放射性物质浓度降至一定的标准值以内，但其中的放射性物质氚基本除不掉。因此，总体上依然达不到环境排放标准。

据联合国新闻网报道，日本此前设想的核污水处理方案包括排入大海、蒸发后排入大气、埋入地底以及在核电站内新建储水罐等，日本政府一委员会在今年2月发布报告称，“排入海洋或大气是最现实的选择”。

英国《金融时报》16日称，为日本政府提供建议的科学家考虑了一系列处理方案，包括将其蒸发到大气中或埋入地底。但将废水稀释然后排放到海洋中，被认为是最安全、最经济的方法。

果真除了向海洋排放别无其他方法可选了吗？有分析认为，站在东京电力的角度，确实没有地方可用，但站在日本政府的角度，福岛核电厂周边还有广阔的可利用空间，这里的一些地区核辐射量依然很高，至今被日本政府指定为“暂时不可居住地区”。如果在这里扩建新的储存点不仅条件具备，并且在处理过程中风险也是可控的。比如，核电站解体时间是大约30-40年，而且目前已经基本知道10年间核废水的增长量，处理方法也会不断改进。就是说，今后最多再建设4500-6000个储存罐，就可以全部容纳核废液，这些土地既然不能住人，何必让其荒废呢？尤其是放射性物质氚的半衰期约为13年，就是说在下一个10年，目前保存在福岛核电厂内的核废液的放射性将降低50%（20年以后再降25%……）。日本的研究机构可以充分利用这段宝贵的时间，开发新的放射性污水处理方法，也可以通过国际合作加速这一过程。

后续危害引发关注

今年8月的美国《科学》杂志刊文称，福岛核电站核污水处理罐中还含有多种放射性成分，需要更多关注将这些污水释放到海洋可能带来的潜在危险。

在这些放射性污水中，有一种同位素——氚备受关注。虽然在这些放射性污水中，氚的含量处于最高水平，但它并不容易被海洋动物和海底沉积物吸收。它是一种危害较小的放射性元素，这也是日本政府认为能排放污水的原因。

实际上，除了难以去除的氚之外，2018年科学家发现在处理后的污水中还存在一些放射性同位素，包括碳14、钴60和锶90。虽然这些同位素的含量远低于氚的含量，但它们在不同污水处理罐中的含量可能存在很大差异。根据东京电力公司的估计，有超过70%处理后的放射性污水，还需要通过第二次处理减少其中的放射性同位素含量，才能满足释放到海洋的标准。和氚不同，它们需要更长的时间降解，并且它们很容易进入海洋沉积物，且与海洋生物如鱼类具有很强的亲和力。这些同位素对人类具有潜在的毒性，同时能以更长久和复杂的方式影响海洋环境。例如，碳14在鱼体内的生理浓度可能是氚的5万倍。而钴60能在海底沉积物中富集，浓度可能会上升30万倍。

《科学》杂志文章称，这些放射性同位素进入海洋后，可能对环境和人类带来不利影响。目前人们对放射性污水的关注点主要是氚，因此忽视了污水中存在的其他放射性元素。虽然这个问题确实很棘手，但并不是不能解决。科学家首先要做的是，清除处理罐中剩余污水里的放射性污染物，随后要根据污水中剩下的放射性同位素制订新计划。而即使经过了第二次污水处理，为了评估处理过的放射性污水释放后带来的后续影响，仍需要对污水的每一种同位素含量进行全面核算。除了放射性物质可能对海洋环境造成严重污染，由于洋流作用，放射性物质还可能会随着海洋运动扩散到整个太平洋海域甚至全球海洋环境。在福岛核电站事故之后，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布了预测福岛核污染扩散的数据模型。

据韩联社报道，韩国科学技术信息通信部第一次长文美玉表示，福岛核废水的管理不再是日本的国内问题，而是影响整个全球海洋环境的严重国际问题。有专家认为，一旦海洋环境受到污染，引发的问题就不是以核废水处理费用计算那么简单了。

附加阅读：

核废水的处理方法

如上图所示，目前核废水处理有4种方式：吸附、离子交换、膜分离、以及以上三者的组合工艺！

目前日本东电公司将装有沸石的沙袋扔进发电机组取水口的海里吸附放射性核素,以期减缓其向太平洋扩散，并启用冻土挡水墙防止污水泄漏。东电预计冻土挡水墙启用后，配合其他污水处理设施可将目前每天产生的约400吨核污水减至100吨，而后，低浓度的放射性核废水将直排大海，收集高辐射核废水储存并进行处理，处理流程：沸石吸附－沉淀处理（清除放射性铯和碘）－膜分离（除盐）－注回反应堆（用于堆芯冷却）。

废水中清出来的放射性废弃物暂时存储在核电站内，待日后进一步处理。

但日本原子能规制委员会担心这一措施反而会造成高浓度核污水外泄，并没有立即同意东电启用冻土挡水墙。冻土挡水墙是在福岛核事故第1至第4号机组厂房地下，全长约1500米，深30米，由1568根钢管组成，钢管内存放零下30度的液态制冷剂，形成冻土挡水墙而阻止地下水流入减少福岛核电站的污水量。

冻土挡水墙工费约345亿日元，由日本政府负担。目前，流经福岛核电站地下水水位高于厂房内高浓度的核污水水位，因此高浓度核污水不会外泄，但冻土挡水墙启用后，可能造成地下水水位下降，导致高浓度的核污水外泄。

核污染危害

（1）随机性效应

如果受到辐照的细胞被改变而不是被杀死，则结果会有重大区别。尽管肌体存在高度有效的防御机制，由一个被改变的但却是存活的细胞的再生过程产生的一些克隆细胞，在经达长时间和不等同的延迟之后，即经过所谓的潜伏期之后，可以导致癌症，而且癌症诱发的几率被认为是与所接受的剂量成正比。

（2）确定性效应

当人受到外辐射到一定剂量后，会呕吐、造血抑制、甲状腺粘液水肿、皮肤红斑或脱发等，严重的会死亡。而喝了受污染的地下水，吃了受污染土壤上长出的物质，放射性核素将一部分沉积在人体内，从而可能引发各类疾病。

（3）基因突变

核辐射发射出来的高能粒子,例如α射线、γ射线和X射线,都对人的机体有所损害,主要是进入体内后影响细胞内的DNA（脱氧核糖核酸）,打断DNA链,或者改变DNA分子的结构,使DNA变异（或者叫突变）,从而导致DNA所合成的蛋白质不具有原本应具有的功能,进而对人体造成损害,同时DNA的变异可以是长期的,所以也会影响生殖细胞,结果使后代也产生相应的症状,例如切尔诺贝利事故之后出生的许多婴儿都严重畸形。