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福岛百万吨级核污水,是否只能排入海洋?

发布日期:2020-10-26 10:02

业内人士建议成立相关国际组织,监测其排放浓度与过程

图为日本首相菅义伟在上任10天后视察福岛第一核电站核污水处理情况。

  图为福岛第一核电站内已摆满储水罐。 图片源自日本《朝日新闻》网站

  日本福岛县,一位老渔民一脸无奈地望着大海:“我们这些人的意见,根本就没有人听。”近日,日本或将决定将123万吨放射性核污水排入大海的消息,让本就不景气的日本东北地区渔业雪上加霜。而几千公里之外的中国,正在一家进口超市选购海产品的顾客表示,如果排放方案最终敲定,那么她在日后购物时会尽量避免吃来自日本的海鲜。

  据日本共同社等多家日本媒体报道,日本政府已基本决定,将福岛第一核电站净化后含有放射性物质氚的核污水排放入太平洋。如此巨量的核污水从哪里来?是否只有排入海洋这一条途径?又会对环境造成哪些影响?

  巨量核污水从哪里来?

  2011年的“3·11”特大地震至今仍让很多日本人心有余悸。这场发生在西太平洋地区的里氏9.0级地震不仅造成了数以万计的百姓伤亡和近20万人撤离,其引发的海啸还冲毁了福岛第一核电站的自备发电机,让核电站控制系统失灵,致使当时正在运行的3座核反应堆温度骤升,引发核燃料与炉心金属设施融化成大量核垃圾。

  自事故发生以来,为降低反应堆温度,东京电力公司(以下简称“东电公司”)需要每天向炉内注入大量冷却水,加上由于炉壁破损,地下水、雨水不断渗入,大量含有氚、铯134、铯137、碘129、锶90、钴60等的污染性核污水正在源源不断地产生。

  2014年,污水增加速度达到540吨/天,在有关管理机构采取了建设地下水旁流系统、防渗墙、地表硬化层等措施,并在液体处理系统建成后改用净化水冷却堆芯后,污水增加速度目前已降低至每天150吨,并有望在2025年降至每天100吨。

  虽然将来的核污水产生量能够得到控制,但前期已经形成的巨量核污水却成为了大麻烦。为储存它们,截至9月底,东电公司在核电站厂区内建设了1044座储水罐。目前,储水量已达到120多万吨(足以装满500多个奥运会标准游泳池),而污水储罐建设将于2020年底结束,总储水能力上限为137万立方米。届时,新产生的污水将无处可存,并会影响核电站拆除工程。

  为抛出这个“烫手山芋”,早在7年前,日本经济产业省、环境省就开始研究核废水处理方案,并不断放出风声试探公众的接受程度。眼下,储水罐“爆满”之期即将来临,9月26日,新任首相菅义伟在上任10天后视察福岛核电站时宣布,政府将尽快制定核废水处理方针。

  排放入海方案经过多方博弈

  实际上,针对核污水去处,东电公司曾提出5种处理方案:增加储罐及容量、在其他地方设置储罐、固化后进入地下、处理后排入大海、以水蒸汽形式排入大气。既然排入海洋并非唯一选择,那日本政府为何还要冒天下之大不韪?

  答案很简单,日本政府一委员会在今年2月发布报告:“排入海洋或大气是最现实的选择”,同时被认为是最安全、最经济的方法。

  经济,不难理解,就是成本最低。法国作为世界上最依赖核电的国家,每年需花费数十亿美元处理核污水。日本经济研究中心估计,福岛核事故的最终清理费用将高达6600亿美元,约合日本GDP的13%。在新冠肺炎疫情拖垮“奥运景气”之后,日本很难再因为核污水去投入大笔资金。

  安全的考量则在于,福岛厂区的储存能力已近极限,新增储罐难度太大,从卫星地图上可以看到厂区密密麻麻的蓝色或白色圆形罐体。至于埋入地下,除了成本高昂之外,也很难保证做到零泄漏。再加上这些核污水从产生至今已发生过多次外泄,如2013年7月22日和8月20日的近百吨高辐射核污水泄漏至太平洋,被定性为国际核事件分级表中的第三级事件。种种因素交织,让日本政府即使备受指责也要痛下决心拆除这颗“定时炸弹”。

  但事情没那么简单,迎面而来的首先是来自本国的反对力量。日本全国渔业合作联合会会长岸宏称:“如果核废水排入大海,势必对当地渔业生产造成影响,并会对日本渔业带来极大祸根”。

  当地渔民表示,目前捕鱼量仅为核电事故前的13%,且福岛水产品难以融入国内流通体系,上市价格明显偏低,国际上仍有19个国家禁止进口日本东北地区的海产品或要求提供检测证明。因此,日本全国渔业合作联合会已向日本农林水产省提交抗议书,明确反对海洋排放计划。

  其次是国际方面的讨伐声浪。韩国原子能安全委员会委员长严在植表示,核污水排放入海必然会导致放射性元素在海洋中扩散。多名联合国人权专家也敦促日本不要将这些核污水排入大海,以免影响到沿岸其他国家,污染人类的食物链。

  处理后排放,真的毫无可能吗?

  其实,为了降低核污水中的放射性物质,2015年,日本开始投入使用 “多核素去除装置(ALPS)”。随后,又建立了二次净化处理系统,它们能将锶、铯等60余种放射性物质浓度降至一定的标准值以内,但放射性物质氚基本除不掉。

  一位长期从事核电设计的工程师告诉记者,核污水能否排放,关键取决于污水中的放射性元素浓度是否符合排放限值要求。核污水处理是一项世界性难题,水体排放也是大部分核电站的选择。根据我国《放射性废物分类标准》,放射性废物分为低水平、中水平、高水平放射性废物,以及极短寿命放射性废物、极低水平放射性废物。

  极低水平放射性废物的放射性浓度很低,即使外排入环境,影响也十分有限。这类废物在满足一定标准的情况下,可被划入豁免废物或解控废物范畴。

  根据东电公司报告,福岛核污水经过处理后,铯137浓度降至0.185 Bq/L(Bq,衡量放射性活度的单位),锶90浓度降至0.0357 Bq/L。但对于氚,目前没有太好的办法,处理后的氚浓度为730000 Bq/L。

  “这实际上是能够满足豁免废物标准的。同时,如果核污水保持每天100吨的增量,按照氚含量730000 Bq/L来计算(忽略氚的衰变),每年排放的氚总量是5.66×10"13 Bq,也低于我国《核动力厂环境辐射防护规定》(GB6249)中对于液体排放废弃物的年排放量控制值7.5×10"13 Bq(单堆)。并且氘进入海水后会被很快稀释,不容易被海洋动物和海底沉积物吸收,是一种危害较小的放射性元素。”这位工程师表示。

  也就是说,如果东电公司能够将每年核污水的排放量控制在标准范围内的吨数,并在充分搅拌的情况下缓慢外排,对环境的影响比较有限。且由于洋流方向和近海环流等原因,对我国的影响会更小。民众为了放心起见,可以尽量少吃或不吃来自相关海域附近的水产品。但考虑海水蒸发等其他因素,核污水排入海洋后仍会进入全球循环,带来的长期影响难以评估,一旦造成严重后果将难以挽回。

  当排放入海已毫无退路,各方应当怎么做?

  有分析认为,福岛核电厂周边一些地区至今仍被日本政府指定为“暂时不可居住地区”,与其让这些土地荒废,为何不在这里扩建新的储存罐呢?尤其是放射性物质氚的半衰期约为13年,下一个10年,目前保存在福岛核电厂内的核污水放射性将降低50%。日本研究机构可充分利用这段宝贵时间,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。

  对此,业内专家表示,这的确是一个选择,但是谁也不能保证这十几年内不再发生不可抗的自然灾害,从而使密集的储水罐大量破裂,让未经处理的高放射性浓度废水流入太平洋,后果或将更加严重。

  除了氚之外,处理后的污水中一些其他放射性同位素同样需要高度警惕,包括碳14、钴60和锶90。虽然这些同位素的含量远低于氚,但它们在不同污水处理罐中的含量可能存在很大差异,需要更长时间衰变降解,且与海洋生物如鱼类具有很强的亲和力,对人类具有潜在毒性。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。

  这个听起来很棘手,但并非不能解决。“需要根据污水中剩下的放射性同位素制订新计划。即使经过了二次污水处理,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。”一位业内人士表示。

  更重要的是,鉴于东电公司曾有瞒报、虚报事故严重性的前科,信用度存疑,“在核污水外排之前,希望国际上能够成立由多个国家共同组成的,专门监督此次外排过程的组织,以更大的透明度和更有力的协作,确定污水各项放射性元素指标确实处理合格,并按照既定标准排放,不能只听日本的一面之词。”他补充道。

  截至记者发稿前,据日本共同社报道,日本政府相关人士10月23日透露,关于东电公司福岛第一核电站核污水净化后的处理水处置方针,政府已决定放弃在本月内敲定,预计协调工作仍需要一些时间。关于处理水的处置方针,经济产业相梶山弘志表示,要根据来自市民、地方政府及相关团体意见,“有必要进一步深化探讨”。

  据了解,福岛核事故发生后,经过对核安全监管机构大刀阔斧的改革,目前日本在核能领域已形成了政府机关、核电企业、相关社会团体组成的三层关联组织机构体系。同时,日本正计划将全国核能电力来源比例进一步提升,并将核能作为未来国家重要发展战略。

  可以预见的是,相关博弈仍将激烈进行。不管怎样,核污水的处理需要进行慎之又慎的考量,制定细之又细的对策。希望日本能妥善处理核污水,并且,未来在加大核能利用的同时要确保其安全,不要再一边鞠躬致歉,一边让全世界买单。
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