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截至2020年8月底，福島第一核電站累計貯存了超過120萬立方米處理後的廢水，並將於2022年夏天達到現有儲罐貯存容量的極限。持續產生的廢水佔據了大量貯存空間，阻礙了福島第一核電站4臺機組退役工程的實施。
前一陣，日本政府宣布計劃將處理過的福島核廢水傾倒在海洋之中，引起了國際社會的激烈反對。韓國濟州道知事元喜龍11月6日敦促日本政府將處理福島第一核電站輻射汙染水作為「人類和環境安全問題」加以重視。由於引發全球的擔憂和反對，日本不得不推遲決定是否排海。
福島第一核電站核反應堆已停止運轉，廢水是從哪裡來的？把核廢水排入太平洋，有過先例嗎？對核廢水的科學處理方式又是什麼？對此，科技日報記者專訪了生態環境部核與輻射安全中心首席專家劉新華。
廢水中氚等核素活度濃度超排放限值
自2011年3月11日福島第一核電站發生事故以來，核反應堆停止運轉距今已有9年時間了。劉新華說，福島核電站產生的大量放射性廢水，主要來源於事故後為持續冷卻堆芯而注入的水、大量滲入反應堆的地下水以及雨水等。
「福島事故後，東京電力公司設置了事故放射性廢水淨化處理裝置，其中包括鍶銫吸附裝置、反滲透膜除鹽裝置以及多核素去除裝置（ALPS）等，用來去除事故放射性廢水中的大部分放射性核素，並設置了大量貯罐，用來貯存經處理淨化後的廢水。」劉新華說。
日本政府擬在近期決定向海洋排放的福島核電站廢水，是經處理後的廢水而不是核洩漏出來的廢水。劉新華說，這些廢水中主要含有氚。
據了解，雖然廢水已經通過事故放射性廢水淨化處理裝置進行了處理，但是由於上述裝置無法去除氚，導致處理後廢水中氚的平均活度濃度仍然達到7.3×105Bq/L（Bq，放射性活度的單位），超出了日本相關法規中規定的6×104Bq/L的排放活度濃度限值。
為什麼氚這麼難處理呢？我們知道水是由氫和氧兩種元素構成的，氚是氫的一種同位素。含氚的水和普通含氫的水具有相同的化學性質，物理性質也很接近。因而所有的水處理辦法，包括離子交換、蒸發等，都很難去除氚。氚是一种放射性核素，半衰期大概12.5年。
此外，廢水中還含有銫-137、銫-134、鍶-90、鈷-60、碘-129、釕-106等放射性核素。劉新華說，雖然經淨化處理後，除氚以外其他放射性核素的含量已大幅降低，多數核素低於日本相關法規中的排放限值，但仍有部分貯罐中碘-129、鍶-90等核素高於限值。日本需要對這些貯罐中的廢水進行再處理。
對海洋環境影響程度取決於多種因素
公眾非常關心廢水排放對海洋生態環境和人類健康的影響。劉新華認為，廢水排放對海洋環境影響程度取決於所排放放射性核素的種類、濃度、總量，以及特定放射性核素與沉積物、海洋生物等海洋環境關鍵要素相互作用的情況等。福島大量廢水排入海洋後，必將導致放射性核素在排放點附近海域的海洋沉積物和海洋生物中富集，部分核素將隨洋流等向北太平洋遷移、擴散，最終影響我國等日本周邊國家，以及北太平洋沿岸國家。「加強對廢水的淨化處理，減少放射性核素排放濃度和排放總量，將有助於減少對海洋環境的影響。」劉新華說。
目前，日本政府尚未公布福島核事故處理後廢水在排放前要進行哪些處理方案。但是鑑於福島核事故處理後廢水總量大、氚濃度高，部分核素超標，劉新華建議，日本政府應考慮採取進一步措施，包括增加廢水貯罐，避免倉促排放，為處理後廢水排放準備工作預留充足時間；採用去汙因子高的廢水處理技術和裝置，對超標核素進一步淨化處理，儘可能降低處理後廢水中放射性核素含量；研究氚的處理技術，並及時公開研究進展和成果，如有可行技術應立即用於廢水中氚的處理；採取合適的排放方案，選用最佳排放設計，嚴格限制排放速率和年排放量，嚴格排放監測和排放控制管理，確保達標排放；加強海洋環境和海洋生態監測，進一步降低廢水排放對海洋環境的影響。
除了排入大海就沒有其他辦法了嗎
據報導，截至2020年8月底，福島第一核電站累計貯存了超過120萬立方米處理後的廢水，並將於2022年夏天達到現有儲罐貯存容量的極限（137萬立方米）。持續產生的廢水佔據了大量貯存空間，阻礙了福島第一核電站4臺機組退役工程的實施以及現場其他消除安全風險措施的實施。特別是放射性核素不可能在短期內衰變完畢，在貯罐中貯存並非是解決廢水問題的合適出路。福島核電站貯存的百萬立方米處理後廢水是重大安全風險源，一旦發生地震、海嘯等可能引發巨大災難，因此如何妥善處置廢水，成了日本政府迫切需要解決的問題。
其實，廢水除了排入太平洋外，還有其他辦法。自2013年以來，日本政府對地層注入、排入海洋、蒸汽釋放、氫氣釋放和地下掩埋5種廢水處置方案進行了評估，考察了每種方案的可行性和可能存在的限制，比如監管要求、技術可行性、持續時間、費用、規模、二次廢物、工作人員所受輻射照射等。2020年2月，ALPS淨化水處理小組委員會發布的日本福島核事故處理後廢水處置方案評估報告結論認為，排入海洋與蒸汽釋放都是可行的方案。所謂蒸汽釋放，是將處理後的水加熱蒸發，使水蒸氣中的氚不超過5Bq/L，然後排出，隨風飄散。顯然，排入海洋的操作更為便捷，其他處置方案從經濟性、技術成熟性或時間方面考慮較差。
劉新華表示，歷史上發生的核事故，如車諾比和三哩島核事故，其放射性核素都是由大氣釋放，因此「大量核事故處理後廢水的處置沒有先例，處置方式仍需進一步研究。」劉新華強調。
「日方應主動、公開、透明、及時地向國際社會通報排放方案和排放影響評估結果，在與周邊國家充分協商的基礎上慎重做出決策，並及時通報監測數據、環境影響評價結果等相關信息。」劉新華說。
來源：科技日報