儘管受到多個國家和國際組織的擔憂,日本仍在推進將 2011 年福島第一核電站熔燬事故汙染的水排放入太平洋的計劃。從今年某個時候開始,並在未來 30 年內持續進行,日本將透過從海岸延伸一公里的管道,緩慢地將儲存在現場水箱中的處理水排放到海洋中。但是,這些水對海洋環境和整個太平洋地區的人類究竟有多安全?
水是如何被汙染的?
在破壞性地震和隨後的海嘯摧毀了沿海核電站後,該電站發生爆炸,導致反應堆堆芯過熱。從那時起,已向受損堆芯噴灑了超過 130 萬立方米的海水,以防止其過熱,這使水受到 64 种放射性元素(稱為放射性核素)的汙染。最令人擔憂的是那些可能對人類健康構成威脅的放射性核素:碳-14、碘-131、銫-137、鍶-90、鈷-60 和氫-3,也稱為氚。
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這些放射性核素中的一些具有相對較短的半衰期,並且在災難發生後的 12 年中早已衰變。但其他放射性核素需要更長時間才能衰變;例如,碳-14 的半衰期超過 5,000 年。
他們是如何處理水的?
受汙染的水已被收集、處理以減少放射性物質含量,並儲存在現場 1,000 多個不鏽鋼罐中。核電站運營商東京電力公司(TEPCO)迄今為止使用了其所謂的先進液體處理系統(ALPS)來處理水。東京電力公司表示,水經歷了共沉澱、吸附和物理過濾五個處理階段。日本常駐維也納國際組織代表團傳送給國際原子能機構(IAEA)的函件稱,ALPS 工藝中產生的放射性廢物處置計劃將“隨著退役過程的進展逐步公開”。
ALPS 工藝去除了 64 种放射性核素中的 62 種,使其濃度低於日本 2022 年關於排放到環境中的水的監管限值。這些限值基於國際放射防護委員會的建議。
但是,該工藝無法去除碳-14 和氚,因此需要將處理後的水進一步稀釋至不到海水百分之一的濃度。東京電力公司表示,由此產生的氚濃度約為每升 1,500 貝克勒爾(放射性物質的放射性強度單位)——約為世界衛生組織飲用水中氚指南的七分之一。該公司表示,氚濃度將在排放點幾公里範圍內降至背景海洋水平。東京電力公司表示,水箱中碳-14 的濃度目前約為法規上限的 2%,並且隨著排放前進行的海水稀釋,這一濃度將進一步降低。
英國朴茨茅斯大學的環境科學家吉姆·史密斯表示,這對太平洋周邊國家造成的風險可能微乎其微。“我總是猶豫是否說零風險,但它接近於零,”他說。“最近的太平洋島嶼距離大約 2,000 公里。”他認為,將處理後的水保留在現場會帶來更大的風險。“另一次地震或颱風導致水箱洩漏的風險更高,而且他們的空間也快用完了。”
放射性物質會在魚類中富集嗎?
韓國等國家表示擔憂,認為處理後的水可能會對海洋環境產生未知的影響,韓國的一個代表團於 5 月訪問了福島核電站。去年,美國弗吉尼亞州赫恩登的美國海洋實驗室協會也表示反對該計劃的排放,稱“缺乏充分和準確的科學資料來支援日本關於安全的斷言”。菲律賓政府也呼籲日本重新考慮將水排放到太平洋。
夏威夷大學馬諾阿分校的海洋生物學家羅伯特·里士滿問道:“那些推動這項工作的人——ALPS 處理水,然後排放到海洋中——是否已向我們滿意地證明,這對海洋健康和人類健康是安全的?” “答案是‘否’。”
里士滿是太平洋島嶼論壇(一個由包括澳大利亞、斐濟、巴布亞紐幾內亞和法屬波利尼西亞在內的 18 個太平洋國家組成的政府間組織)顧問小組的五位科學家之一。該小組的成立是為了就福島處理後的水排放是否對海洋和依賴海洋的人們安全提供建議。里士滿表示,他們已經審查了東京電力公司和日本政府提供的所有資料,並訪問了福島核電站,但關於氚和碳-14 仍然存在一些未解答的問題。
氚是一種 β 輻射發射體——儘管是一種弱發射體——這意味著它會釋放出可能損害 DNA 的電離輻射。東京電力公司表示,處理後的水中氚的濃度釋放的電離輻射劑量低於乘坐紐約往返東京的航班所受到的劑量。
但里士滿說,人類皮膚部分阻擋了電離輻射。“如果你吃了一些被 β 發射體放射性汙染的東西,你體內的細胞就會暴露在輻射下。”
東京電力公司表示,在管道排放水域 3 公里範圍內,通常不進行捕魚活動。但里士滿擔心氚可能會在食物網中富集,因為較大的生物會吃掉較小的受汙染生物。“將稀釋作為解決汙染的方案的概念已被證明是錯誤的,”里士滿說。“海洋生物學削弱了稀釋的化學原理。”
東京大學大氣與海洋研究所的海洋學家和海洋化學家乙坂重嘉表示,有機結合形式的氚可能會在魚類和海洋生物體內積累。他說,國際研究正在調查放射性核素在海洋生物中生物富集的可能性,以及海嘯期間意外釋放受汙染水後福島附近水域已經發生的情況。“我認為評估這些放射性核素的長期環境影響非常重要,”乙坂重嘉說。
東京電力公司的一位發言人表示,該公司一直在進行測試,在測試中,海洋生物在含有 ALPS 處理水的海水中飼養。“我們已確認,海洋生物體內的氚濃度在一段時間後達到平衡,並且不超過生活環境中的濃度,”這位發言人說。一旦生物返回未經處理的海水,氚濃度就會隨著時間推移而降低。
東京電力公司將繼續比較在稀釋的處理水和未經處理的海水中飼養的生物的健康狀況。
以前有人這樣做過嗎?
史密斯指出,排放氚汙染的水是核電站通常執行程式的一部分。他說,英國的海瑟姆核電站和塞拉菲爾德核燃料處理廠每年向海洋排放 400 至 2,000 太貝克勒爾的氚。“總的來說,因為它是一種非常弱的 β 發射體,所以它的放射性毒性並不大,”史密斯說。
乙坂重嘉說,日本的情況也是如此:“在事故發生前,每個正常執行的核電站每年排放超過 50 太貝克勒爾的氚,”他說。東京電力公司表示,每年將從管道排放不到 22 太貝克勒爾的氚。“氚的排放率……是完全可控的,”乙坂重嘉說。
東京電力公司表示,將對該區域周圍的海洋生物和沉積物進行持續監測,這將由東京電力公司、日本原子能規制委員會和國際原子能機構進行。
一直在監督福島清理和管理的國際原子能機構預計將在 6 月下旬釋出關於該場地和廢水排放計劃的最終報告。
本文經許可轉載,首次發表於2023 年 6 月 22 日。
