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日本核污水已入海!240天到达我国沿海,长期北美受影响更大

环球零碳研究中心 环球零碳 2023-09-24

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环球零碳

碳中和领域的《新青年》  


撰文 | Penn

编辑 | 小棠


当地时间8月24日13时,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。


据日本东电公司发布的消息,今天的核污染水排放量预计为200至210吨,每天的排放情况将在次日公布。第一阶段排海将持续17天,合计排放约7800立方米核污染水。2023年度预计排放约3.12万吨,氚总量为5兆贝克勒尔((Becquerel;Bq,量度氚等物质放射性浓度的单位),约为东电年计划排放量上限(22兆贝克勒尔)的两成。


根据东电计算,用海水稀释过的核污染水将缓慢流过约1公里的隧道,约1000秒之后抵达大海。值得注意的是,根据媒体的航拍画面,在核污水进入大海后,海水呈现出两种颜色。


两年多来,福岛核污染水排海计划的正当性、合法性、安全性一直受到国际社会质疑。日方迄未解决国际社会关于核污染水净化装置长期可靠性、核污染水数据真实准确性、排海监测安排的有效性等重大关切。因此日本政府的核污染水排海决定,遭到国际社会强烈批评和反对。


今天,外交部、生态环境部、海关总署也相继发声。外交部发言人就日本政府启动福岛核污染水排海发表谈话。8月24日,日本政府无视国际社会的强烈质疑和反对,单方面强行启动福岛核事故污染水排海,中方对此表示坚决反对和强烈谴责,已向日方提出严正交涉,要求日方停止这一错误行为。同时,在日本正式开始排放核污染水后,海关总署发布关于全面暂停进口日本水产品的公告,决定自2023年8月24日(含)起全面暂停进口原产地为日本的水产品(含食用水生动物)。


中国生态环境部核与辐射安全中心首席专家刘新华表示:由于福岛第一核电站退役需要数十年,这个过程中还会持续产生大量核污染水,排放时间可能远超30年,核污染水排海将会对海洋生态产生长期影响。而根据清华大学深圳国际研究生院海洋工程研究院张建民院士、胡振中副教授团队的模拟结果,核污染水将在排放后240天,放射性物质就会到达我国沿岸海域。


图说:在核污水进入大海后,海水呈现出两种颜色

来源:燃新闻



01

日本福岛核污染水如何产生?


受2011年发生的大地震及海啸影响,日本福岛第一核电站1至3号机组堆芯熔毁。这是迄今为止全球发生的最为严重的核事故之一。


图说:福岛第一核电站产生的核污水

来源:东京电力公司


事故发生后,东京电力公司持续向1至3号机组安全壳内注水以冷却堆芯并回收污水。这样福岛核电站放射性废水就产生了三个主要来源:1)反应堆原有的冷却剂;2)事故后为持续冷却堆芯而新注入的水;3)大量渗入反应堆的地下水及雨水等。


图说:福岛第一核电站核污水储水罐区域

来源:日经新闻


日本福岛核废水到目前为止被储存在核电站内各处放置的1000多个储水罐中,但东电公司宣称,福岛第一核电站面积有限,已无更多空地用于大量建设储水罐,现有储水罐的137万吨储存容量将于今年秋季全部用完。一旦发生大地震,大量核污染水存在泄漏风险,因此不得不对核污染水进行过滤、净化、稀释处理后排放入海。


图说:日本福岛核废水争议起源

来源:端传媒


事实上,此前日本政府专家组发布的报告中,曾经提出过注入地层、排入海洋、蒸汽排放、电解释放、固化填埋等五种方案。成本造价显示,排入海洋花费最少。也有分析称,从卫星影像中可以看到,最早一批废水罐已经锈蚀斑斑,更换是早晚的事,而这也是一笔不小的费用,日本政府向海洋排放核污染水不是因为空间不够,而是不愿承担维护成本。



02

核污染水排海将带来哪些危害?


日本政府与东电在官方文件中,都坚持把福岛水罐里的水称作“处理后的核废水”(treated nuclear wastewater)。但中国与绝大部分国家、国际组织都称其为“核污染水”(nuclear contaminated wastewater)。


图说:核废水(如图中冷却水)与核污染水存在本质差异

来源:央视新闻


事实上,二者有本质的不同。核废水是指核电站在正常日常活动中产生的废水,如用于冷却核电站关键部分的水。这些水不会接触到核反应堆中的放射性物质,经过严格处理后,可以通过管道排出。


核污染水指在事故中直接接触反应堆中放射性物质的水,由于受到沾染而具有高度放射性。这种水要严格存放,经过多道工序处理、专家评估效果后才能允许被排放到海洋里,否则其带来的生态风险将不可估量。


央视新闻《国际锐评》向有关专家了解到,福岛核污染水含有60多种放射性核素,包括氚、碳-14、钴-60、锶-90、碘-129等。其中,氚的半衰期约13年,碳-14的半衰期则超过5000年。日本政府和东京电力公司称,使用名为“多核素去除设备”的过滤设备,可以过滤掉62种放射性物质,而“氚”则难以从水中清除。而事实上,根据日方自己公布的数据,截至2020年3月,经过这种设备处理过的核污染水中约70%超过排放标准,需要再次净化处理。


图说:核污染水通过约1公里的海底隧道排入大海

来源:人民日报


国际原子能机构专家组评估报告明确指出,如果福岛核电站含氚废水排入海洋,将对周边国家海洋环境和公众健康造成影响,同时现有经过处理的废水中仍含有其他放射性核素,需进一步净化处理。


图说:抗议者在东京电力公司总部前举行集会

来源:路透社


核辐射放射性物质可以经过消化道、呼吸道和皮肤这三条途径进入人体。进入人体的放射性物质,在人体内继续发射多种射线引起内照射(可以想象在身体里一把持续发射子弹的枪)。当放射性物质达到一定浓度时,便能对人体产生损害。人类作为食物链的顶端,通过食用海产品就间接地摄取了海水中的各种放射性物质,人体内的放射性物质积累就很可能会超过安全剂量。每一代人都吃进放射性物质,留在体内破坏DNA并且遗传,缓慢循环渐进的后果,不堪设想。


此外,排入海洋后,氚还会产生低强度的β射线,有可能长期影响鱼类、浮游生物、底栖生物、鸟类等生物多样性。



03

核污水将扩散至全球,北美沿岸污染物浓度长期更高


日本虽然把核污染水排入自家门口的海洋里,降低了对自身陆地的影响,但在强大季风、洋流等因素的“助力”下,核污染水中的放射性物质会随之扩散。


夏威夷大学马诺阿分校凯瓦洛海洋实验室主任罗伯特·里士满说:“这是一个跨界、跨代的事件,福岛附近海域释放到海洋中的任何东西都不会停留在一个地方。” 里士满表示,此次排放可能让福岛核污染水中的放射性元素再次扩散到海洋中,这些放射性元素将被洋流携带,甚至穿越太平洋的黑潮。


德国海洋科学研究机构指出,福岛沿岸拥有世界上最强的洋流。从排放之日起57天内:放射性物质将扩散至太平洋大半区域;3年后:美国和加拿大将遭到核污染影响;10年后:蔓延全球海域。此外,大气循环有可能将核污染水蒸发到云层,再化作雨水洒遍地球每个角落,潜在的危害难以估量。


图说:氚的宏观扩散模拟结果

来源:National Science Review


清华大学研究团队则发现,尽管污染物的排放位置是在福岛附近,但随着时间的推移,污染物高浓度区域将沿着35°N线附近向东延伸,从开始的东亚附近海域扩散到北美附近海域。在第2400天时,中国东南沿岸海域主要呈现浓度较低的浅粉色,而北美西侧海域已经基本被浓度较高的红色覆盖。


图说:氚的宏观扩散模拟结果

来源:National Science Review


研究人员进一步选取了日本宫崎、中国上海和美国圣地亚哥这三个沿海城市进行对比,从污染物浓度变化曲线图中可以发现,在核废水排放的早期,应主要考虑它对亚洲沿岸的影响,但在后期,由于北美沿岸海域的污染物浓度将持续高于大部分东亚沿岸海域。在第4000天时圣地亚哥附近的污染物浓度大约为0.01个单位,这一数值已经是宫崎的三倍左右、上海的40倍左右。


据海外网,美国《国家地理》杂志网站8月22日报道,日本政府声称福岛核污染水排海是安全的,但美国科学家担忧,核污染水中的有害放射性元素或穿越整个太平洋,威胁几代人的健康,影响整个北美的生态系统。



04

未来


对于未来,公众环境研究中心主任马军指出,随着日本核污染水的排放,我国布局在多个城市的核辐射预警监测网络这道“篱笆”需要不断加固。


同时,马军给出了“加大信息公开、透明的力度”和“加强监测”方面的建议。首先,要严正呼吁排放后续信息的公开、透明力度,包括日本方面处理装置运行情况、监测情况、排放情况等等。同时,我国要加强监测,及时识别风险,做好风险管控。比如可以根据事态变化,加强对海水、海洋生物、海产品等领域的监测力度,以及加大常规监测的频次,“避免对民众带来危害,这是我们要去强化的工作”。


多位核领域学者也给出了“严正提出我们的要求,但同时避免陷入恐慌。”的共同看法。


至于多地出现的“抢盐潮”,中国盐业协会会长表示,我们国家有严格的食品安全规定,国内的产盐量也满足需求,所以不建议效仿韩国民众囤盐的做法。


(整理综合自人民日报、新华社、央视、中国日报、海关发布、每经网、观察者网等)


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参考资料:

[1]http://japan.people.com.cn/n1/2023/0719/c35421-40039108.html

[2]http://www.news.cn/world/2023-08/24/c_1129820493.htm

[3]https://news.cctv.com/2023/08/24/ARTI60B32g1dzOhYhX8umker230824.shtml?spm=C94212.P4YnMod9m2uD.E7v7lEZZ0WEM.4

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/tROtogKaKpJjrxColPjfYw

[5]https://news.hsw.cn/system/2023/0824/1660902.shtml

[6]https://www.nbd.com.cn/articles/2023-08-24/2976817.html

[7]https://www.nbd.com.cn/articles/2023-08-24/2977456.html

[8]https://www.nbd.com.cn/articles/2023-08-24/2977588.html

[9]https://news.cctv.com/2023/07/08/ARTISjGMwDaXVXlfxf8bioZD230708.shtml

[10]https://m.observersnews.com/politics/2023_08_24_706169.shtml

[11]https://academic.oup.com/nsr/article/9/1/nwab209/6442253

 



首图来源:nytimes

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