據(jù)央視新聞報道,東京電力公司稱已對準備排入海洋的核污染水進行了取樣檢測,其中氚的濃度“達標”。如果氣象條件允許,福島第一核電站核污染水排海將在當?shù)貢r間13點(北京時間今天中午12點)啟動。
當?shù)貢r間24日上午10點左右(北京時間上午9點左右),東京電力公司就福島第一核電站核污染水排海一事召開臨時記者會并宣布,今天的核污染水排放量預計為200到210噸,每天的排放情況將在次日公布。首次排海每天將排放約460噸,首次排海每天將排放約460噸,持續(xù)17天,合計排放約7800立方米核污染水。強推核污染水排海的做法引發(fā)多方質(zhì)疑和反對。
福島第一核電站 圖片來源:東京電力公司
一、大量的核污水從哪里來?日本核污染水中都有啥?
這些核污水從何而來,為什么會源源不斷蓄積?排入海洋的污水放射性有多強?
想要回答這個問題,我們必須先了解一下福島核電站的結構。按照原本的設計構想,福島核電站存在五重安全防護措施。
第一重是燃料丸,這是一種將高濃度的核燃料利用粉末冶金工藝壓制并高溫燒結制成的藥丸狀或者圓柱狀物質(zhì),通過這樣的工藝,核燃料經(jīng)過核反應后向外界發(fā)生泄漏的可能性將大大降低。
第二重是燃料護套,利用鋯合金制成的套筒將350個燃料丸封裝起來,燃料丸和燃料護套合起來就是我們常聽到的燃料棒。
第三重是壓力容器,它是一個厚度達到15厘米的鋼制大罐子,也是核反應堆中最為至關重要的防護結構,裂變反應就在這里發(fā)生,其加熱水后產(chǎn)生的蒸汽溫度將達到280攝氏度,壓力達到70到80個大氣壓。
第四重是核反應堆安全殼,安全殼是一個內(nèi)部加裝鋼板的鋼筋混凝土容器,它包裹在壓力容器外側。
第五重也是最外側的一重是反應堆廠房,這是一個壁厚大約一米的方形鋼筋混凝土結構,可以有效防止阿爾法射線、貝塔射線、伽馬射線向外界的輻射。
反應堆安全機構,來源:中國科普博覽
正常的核電站,放射性物質(zhì)連第一重防護,即燃料丸都無法突破。但2011年日本東北部太平洋海域發(fā)生地震,引發(fā)海嘯。大量的水沖擊到日本福島核電站,后來引發(fā)爆炸,當時日本東京電力公司為了冷卻燒毀的核反應堆,用大量的海水將核反應堆降溫,實際上在那時就有超過1萬噸的受污染海水排放。
日本核污染水中含氚、鍶-90、銫-137、鈷-60、碳-14等放射性核素,每種都會對自然環(huán)境和人體健康造成影響。除了冷卻水,附近的地下水也不斷進入反應堆廠房,導致受污染水的量進一步增加。
之后,日本將受污染的海水通過儲水罐方式儲存起來。每一個儲水罐的高度為12.5米,直徑12米,容量約為1220立方米,單個儲水罐約可儲存1000噸水。從2011年到2023年,12年時間,日本建筑了超1100個儲水罐。每個儲水罐平均能夠儲存1000~1300噸水。到目前為止,儲水罐容量基本上已經(jīng)達到飽和。
日本福島儲存核污水的儲蓄罐。(圖片來源:央視新聞)
大量被污染的冷卻水,除了排放到海洋當中去,難道就沒有其他的解決辦法了?
從科學原理上來說,處置核污水的方法并不少。國際上對高放射核廢料有兩種處理方式,一種是直接把用盡的核燃料,經(jīng)過處理裝在大罐子里,埋到很深的地層下。像美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞等幅員遼闊的國家目前都是這樣做的。
另一種是將裝有核廢料的金屬罐,投入選定海域4000米以下的海底。中國對高放射廢物的處理方式與第一種類似:即先把用盡的燃料,送到處置場進行玻璃固化,再放到至少500米深的地層內(nèi)埋掉。因此,日本同樣可以將裝滿核污水的水箱,進行固化操作以后掩埋在深層地下。
也可以采用氫氣/蒸汽釋放法,也就是將核廢水電解以后,變成氫氣和氧氣,或者高溫加熱變?yōu)樗魵?,再排放到大氣當中?/p>
日本政府專家組發(fā)布的報告中,曾經(jīng)提出過注入地層、排入海洋、蒸汽排放、電解釋放、固化填埋等五種方案。
但最終,日本選擇通過海底管道的方式把核污染水排出去,是由于其他的方式都需要非常高的技術含量,成本造價顯示,而排入海洋花費最少。盡管日方堅持把經(jīng)過“多核素處理系統(tǒng)(ALPS)”處理的核污染水稱為“處理水”,認為所謂“處理水”已達標可排,但國際社會對福島核污染水處理裝置的安全性、有效性與可持續(xù)性始終存有疑慮。
8月22日,日本民眾在東京首相官邸前緊急集會,抗議政府無視民意啟動核污染水排海。圖片來源:新華社
二、核污染水排海,會帶來哪些影響?
核污染水一旦排入大海,不僅會污染福島附近海域,也會影響到鄰國海域,甚至對全球海洋生態(tài)環(huán)境造成不良影響。
首先,日本太平洋沿岸海域?qū)⑹艿接绊?,特別是福島縣周邊局部水域。之后污水還會污染東海。此外還會通過海洋的生態(tài)系統(tǒng),例如食物鏈的傳播而不斷傳遞,并且也有可能通過公眾攝入海產(chǎn)品的方式進入到人體里,從而對海洋生態(tài)系統(tǒng)或人體健康帶來一定的潛在影響。
其次,核污染水中,很多放射性核素尚無有效處理技術。
福島核污染水中含有60多種放射性核素,例如氚、碳-14、碘-129等,其中很多放射性核素尚無有效處理技術,而日本卻一直在做出“問題只在于氚元素”的誤導。國際環(huán)保組織2020年在題為《東電福島第一核電站污染水危機》的調(diào)查報告中指出,核污染水中存在高濃度的放射性碳-14,ALPS設計之初沒有考慮去除碳-14。報告作者、德國研究人員肖恩·伯尼指出,東電直到2020年才承認所謂“處理水”中碳-14的存在。國際環(huán)保組織調(diào)查發(fā)現(xiàn),ALPS不能去除放射性氚和碳-14,也不能完全去除其他放射性同位素,如鍶-90、碘-129和鈷-60等。
中國海洋法學會會長、國際海洋法法庭前法官高之國表示,這些放射性核素進入海洋環(huán)境生態(tài)以后,氚可能還不是最危險的,對人類、對海洋生物影響危害最大的是碳-14和碘-129,碳-14的半衰期超過5000年,碘-129的半衰期更長。碳-14會在海洋生物,也就是魚類的體內(nèi)聚集,碳-14聚集的豐度或濃度可能是氚的50倍。
第三,核污染水影響范圍,涉及全球。
德國海洋科學研究機構指出,福島沿岸擁有世界上最強的洋流,從排放之日起57天內(nèi),放射性物質(zhì)將擴散至太平洋大半?yún)^(qū)域,3年后太平洋另一端的美國和加拿大將遭到核污染影響,10年后蔓延全球海域。
德國海洋科學研究對核污染水擴散速度和影響的模擬效果圖。從圖中可見,放射性物質(zhì)會隨著時間持續(xù)擴散,進而蔓延至全球海域。來源:GEOMAR
三、進口海鮮還能放心吃嗎?日系化妝品還安全嗎?
海關總署:全面暫停進口原產(chǎn)地為日本的水產(chǎn)品
首都醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院生物化學與分子生物學系教授吳巍表示,放射性同位素是揮發(fā)性的物質(zhì),不單單污染海洋,它可以存在于土壤、空氣中,所以對農(nóng)產(chǎn)品、日用品都會產(chǎn)生一定的影響。也就是說,無論是食品、還是護膚品、衣物等,長期看來,都會受到一定影響。針對大眾,建議在國內(nèi)正規(guī)渠道購買核輻射殘留檢測合格的進口產(chǎn)品。
8月24日,海關總署發(fā)布關于全面暫停進口日本水產(chǎn)品的公告:即日起全面暫停進口日本水產(chǎn)品。
除此之外,日本的化妝品在中國也同樣具有較大的影響力。有行業(yè)人士對媒體表示,首先要以是否使用海洋原料對化妝品進行分類。核廢水排放可能會對海洋來源的原料產(chǎn)生影響,如海藻、魚膠原蛋白等?!俺酥苯觼碜院Q蟮幕瘖y品原料外,還包括了一些放射性元素可能會被海洋生物富集,并被帶入化妝品原料的情況?!惫_資料顯示,日本政府并沒有出臺任何政策和標準強制化妝品工廠進行放射性檢測。在發(fā)生地震后,日本化妝品工業(yè)聯(lián)合會(行業(yè)組織)發(fā)表聲明稱:“福島第一核電站事故所釋放到大氣中的放射性物質(zhì)不會導致化妝品對消費者的健康產(chǎn)生影響?!比毡疽恍┗瘖y品公司也增加了產(chǎn)品的放射性濃度檢測項目。
根據(jù)我國《海關法》《放射性污染防治法》規(guī)定,海關依法對各類海關監(jiān)管對象開展核輻射監(jiān)測,以防范放射性物質(zhì)非法出入境。今日生態(tài)環(huán)境部(國家核安全局)相關負責人就日本啟動福島核污染水排海答記者問表示,正在組織開展 2023年度我國管轄海域海洋輻射環(huán)境監(jiān)測。后續(xù)我部將持續(xù)加強有關監(jiān)測工作,及時跟蹤研判福島核污染水排海對我海洋輻射環(huán)境可能的影響,切實維護我國家利益和人民健康。
綜合來源:新華社、央視新聞、北京日報等