140萬噸福島核污水或將排進大海,對周邊國家有害嗎?

根據日本NHK電視臺今日(4月9日)報道,日本政府計劃于4月13日召開內閣會議,決定是否將現有140萬噸福島核污水排入大海。但此次會議很可能只是個過場,

這是因為,在多年的評估研究后,對于這批海量核污水的處置方式,并沒有其它選擇。現在福島儲存的水量每天新增140噸左右,如果不排放,2022年9月將達到儲存上限137萬噸,而日本已經不再考慮在現有區域之外新建儲罐,所以排放是大概率事件


2020年10月,日本首相菅義偉視察福島核電站 | Yomiuri Shimbun

對此,大陸外交部發言人表示:

日本福島核事故造成放射性物質泄漏,對海洋環境、食品安全和人類健康已經產生了深遠的影響。日本政府應當秉持對本國國民、周邊國家以及國際社會高度負責的態度,深入評估福島核電站含氚廢水處理方案可能帶來的影響,主動及時地以嚴格、準確、公開、透明的方式披露資訊,在與周邊國家充分協商的基礎上慎重決策


在首爾街頭抗議日本排放福島核廢水的韓國民眾 | Yonhap News

對于周邊鄰國來說,既決定不了日本是否排放,也決定不了何時排放,這確實十分無奈。唯一能做的,也僅僅是分析一下污水排放后對大陸的影響。

太長不看版

  • 正常運轉的核電站,都會排放“核污水”,

  • 核污水在排放前必須處理并達標,為此東電建立了一些處理系統,

  • 如果“核污水”符合東電所說的標準,那么排入大海后,放射性核素會被很快稀釋,不會顯著增加海水中和水產體內的放射性水平。

  • 但是,鑒于東電曾在事故中隱瞞情況、可信度存疑,我們對福島核污水排放依舊要保持關注,

如果按照東京電力公司的說法,這些水不應稱之為“核污水”,而應該叫做“處理水”,因為已經經過了處理,降低了放射性水平,并給出了相關數據,

如果按東電提供的數據,將這些所謂的“處理水”排入大海,對福島附近海域的影響非常小,而對大陸的影響更是幾乎沒有。但現在的問題是,污水中各類關鍵放射性核素含量是否合格,缺乏全面而獨立的核算,只有東電的一面之詞,這些數據和結論靠不靠譜,仍值得懷疑,

說來也不冤,福島事故固然有天災的成分,東京電力公司的處置失誤也是不能抵賴的,但百萬噸核廢水已經現實存在。這么多的污水,是怎樣形成的呢?日本為什么執意要往大海里排?如此多的核污水如果真被倒進太平洋,海鮮還能吃嗎?


福島污水儲存罐| https:http://www.tepco.co.jp

大量核污水從哪里來?

核污水,顧名思義就是含有放射性的污水,大家一聽放射性,是不是覺得很可怕?實際上放射性無處不在,我們平時喝的水也有放射性,只是沒那么強,大陸的飲用水標準對放射性水平的指導值是總α比活度0.5 Bq/L,總β比活度(不包括氚)為1 Bq/L,

水中的放射物質也會不停地發生衰變,一種放出阿爾法粒子,就是氦核,被稱為α衰變,另一種放出電子,稱為β衰變。每升水中的放射性物質每秒發生衰變的總共次數,被稱為活度,是衡量水體放射性標準的依據,

衡量放射性活度的單位是貝克勒爾,簡稱貝可(Bq),是個非常小的單位。另一個常用放射性活度單位是居里(Ci),1居里=3.7×10^10貝可,相當于1克鐳的放射性水平,這又是個非常大的單位。


天然放射性的發現者亨利·貝克勒爾,1903年與居里夫婦一起獲得當年諾貝爾物理學獎 | https:http://zh.wikipedia.org

放射性水平多高的水才稱為核污水呢?并沒有一個確切的標準,但對于核電廠排放的放射性流出物,有相應的要求,例如GB6249《核動力廠環境輻射防護規定》給出了3000MW熱功率核電廠的液態流出物控制值:濱海廠址除氚和碳14外,放射性核素濃度不超過1000 Bq/L,內陸廠址為100 Bq/L,并保證下游1公里處受納水體總β放射性不超過1 Bq/L,氚濃度不超過100 Bq/L。

由此可見,即使正常運行的核電站,比如大陸的大亞灣、田灣等核電站,也在向海洋中持續排放“核污水”,這種“核污水”的正式名稱叫做“液態流出物”,不僅有濃度要求,還有總量要求


震后的福島核電站鳥瞰 | Richard Atrero de Guzman

回到大家關心的問題:福島核電站怎么就攢下了這上百萬噸的“核污水”呢?

原來,2011年的“3·11”事故中,海嘯使大量海水涌進了核電廠,而為了應對事故,技術人員向已經損壞的堆芯注入海水和淡水用于冷卻,這些水都沾染了放射性,主要包括氚、銫134、銫137、碘129、鍶90、鈷60等,而情況逐漸穩定后,地下水和地表降水又持續進入廠區,遭受污染而成為核污水

在2014年,污水增加速度達到每天540噸,在有關管理機構采取了建設地下水旁流系統、防滲墻、地表硬化層等措施,并在先進液體處理系統建成后改用凈化水冷卻堆芯后,污水增加速度目前已降低至每天150噸,并有望在2025年降至每天100噸,


福島核污水的來源示意圖| https:http://www.tepco.co.jp

隨著污水量的持續增加,東電在廠區建立了1044個污水儲罐(截止2020年9月),儲存污水量高達123萬立方米,但污水儲罐的建設將于2020年底結束,總儲水能力最高將達到137萬立方米,

顯然,剩余空間不多了,如果不排放,到2022年污水將會灌滿所有儲罐。這些接觸過泄漏的堆芯放射性物質的污水,如果不加處理,放射性是非常高的,因此東電建設了ALPS先進液體處理系統,采用吸附、脫鹽等工藝,去掉除了氚以外的放射性核素,如銫137、鍶90等,后來,為了要排放,又建立了二次凈化處理系統,根據東電提供的數據,在經過兩次凈化后,銫137濃度降至0.185 Bq/L,鍶90濃度降至0.0357 Bq/L。但對于氚,目前沒有太好的辦法,處理后的氚濃度仍高達730000 Bq/L,

東電看上去不太喜歡“核污水”這個詞,他們把經過ALPS凈化的水稱為“處理水”。

大海是最好的垃圾箱?

既然裝污水的儲罐就要爆滿了,120多萬噸的所謂“處理水”總要有個去處,說到底就是要排放,只是往哪里排放的問題。

東電曾提出五種處理方案:增加儲罐及容量、在其它地方設置儲罐、固化后進入地下、處理后排入大海、以水蒸汽形式排入大氣。后來,解決方案集中到兩個:排入大海和排入大氣,

福島廠區的儲存能力已近極限,再增加儲罐難度太大,而若要在異地新建儲罐,估計不會有哪個地方會接納這種燙手山芋。至于埋入地下,且不論成本如何,也很難保證不泄漏。而剩下的向大海或大氣排放的方案,無論哪一種,都在挑戰著公眾的神經


福島污水排入大海的流程|https:http://www.tepco.co.jp

排入大海的方案顯示,所有污水都會經過兩次處理,參考前面所列數據,除了氚以外的放射性核素濃度將基本被去除,比較容易到達排放標準,而將其與大量未污染的水混合稀釋后,可將氚濃度降到1500 Bq/L,然后用大約30年的時間排放完畢。


一群東電工人身穿防護服,準備進入受損的四號反應堆進行搶修工作 | www.nbcnews.com

根據這些數據,我們可以做出簡略計算,如果核污水保持每天100噸的增量,并按照氚含量730000 Bq/L,同時忽略氚的衰變的話,每年排放的氚總量是5.66×10^13 Bq,低于GB6249中的年排放量控制值7.5×10^13 Bq。實際上氚的半衰期是12.3年,會不斷衰變,所以實際的氚排放量會更低一些,

而在排入大海之后,由于海水的量特別巨大,放射性核素會被很快稀釋,根據東電的計算機模擬,在氚的年排放量達到10×10^13 Bq時,福島周邊除了長約30公里的近岸海域(離岸2公里內)外,其它區域的氚濃度仍低于1 Bq/L。


污水排放后附近海域氚濃度模擬結果|https:http://www.tepco.co.jp

而向大氣排放的方案也大同小異,只是會將處理后的水加熱蒸發,使水蒸氣中的氚不超過5 Bq/L,然后排出,隨風飄散,

顯然,排大氣并不如排大海方便,而且有一種讓人直接呼吸放射性空氣的恐懼感。因此,東電主推的就是排大海方案。要說日本人的公關能力還是很一流的,在幾年之前就在不斷透出要將污水排海的風,不停地試探公眾的接受程度,雖然每年都會招罵,但狼來了的次數一多,慢慢的人們就習慣了,

洪水猛獸還是虛驚一場?

雖然日本政府還沒有做出最終決定,但從現在的情況來看,百萬噸核污水在經過處理后,排入太平洋已經是大概率事件。當這件事不可避免地發生時,老百姓關心的,是它會不會對自己的健康造成影響,下面咱們就來分析一下,

不管怎么說,福島核污水的排放還是會導致大量放射性物質進入海洋,大家的恐慌是可以理解的

先插一嘴:下圖無法證明福島核事故對海洋的核污染有多厲害,因為這張圖出自美國國家海洋和大氣管理局之手,是3·11大地震造成的海嘯浪高圖,不是放射性污染。


3·11大地震海嘯浪高示意圖|https:http://www.noaa.gov/

實際上,由于海洋實在太大,海水的量實在太多,稀釋能力超強,福島事故導致的海洋放射性升高幅度非常有限,尤其是由于洋流方向的原因,對于大陸的影響更小,僅僅是在海產品中檢出了微量的銫134等特征核素,理論上食用起來不會影響健康。

當然,這些核污水對福島周邊海域的影響還是比較大的,不過需要指出的是,其實海水正常情況下的放射性活度就超過10 Bq/L,因此福島核污水即使總量超過百萬噸,如果能按照計劃有序地排放,對周邊國家的影響是相當有限的,不至于造成什么危害,

至于難以清除的氚,的確很讓人頭疼。氚進入人體后,有一部分會進入組織,并滯留比較長的時間,但氚的放射性對人體到底會有多大傷害,目前并沒有定論,更沒有一個統一的限值標準,歐盟飲用水標準規定氚的限值為100 Bq/L,與大陸對內陸核電廠址下游1公里處的標準相同,而世衛組織更夸張,認為飲用水氚活度指導值是不超過10000 Bq/L。即使按照100 Bq/L的較嚴格標準,當福島污水排放時,除了距離排放口極近的區域之外,其它地方的氚活度也不可能達到有害程度


一位泰國檢察人員正在對一箱進口日本冷凍海魚進行檢查,以防它們體內放射性污染物超標 | www.nbcnews.com

因此,只要不在福島周邊幾十公里內,無論是人類還是魚,都不會遭殃,而關于魚類體內是否會富集這些核污染物的問題,海生物體內的放射性濃度確實比海水要高一些,但是海洋中的放射性一直都存在,福島污水排放理論上既然不會讓遠離福島海域的總體放射性水平升高,也就不會對魚類體內的放射性水平產生顯著影響

通過前面的分析,我想應該能夠得出結論:如果“核污水”數據正如東電披露的那樣,那么我們不需要搶鹽、也不需要對海鮮安全過于擔心(當然福島核電廠附近的海鮮還是不要吃了,安全第一),然而,這一結論的前提是東京電力公司沒有撒謊,污水確實處理合格,并按照既定標準來排放;東電之前有瞞報虛報事故嚴重性的前科,所以我們在保持淡定之余,依舊需要有必要的警惕,

參考文獻

[1] TEPCO Draft Study Responding to the Subcommittee Report on Handling ALPS Treated Water.

[2]https:http://www.tepco.co.jp/en/decommission/progress/watertreatment/index-e.html

[3] GB6249-2011 核動力廠輻射防護規定

[4] GB5749-2006 生活飲用水衛生標準

[5]福島核事故放射性廢水處理情況,大陸核科學技術進展報告(第四卷),2015.9

[6]福島核事故對山東海域海產品134Cs、137Cs放射性活度濃度的影響,大陸輻射衛生第26卷第1期,2017.2

[7]大陸環境水氚濃度的變化規律及趨勢,第19卷第2期,2010.6

作者:人馬座A

編輯:朱步沖


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