日本福島核事故後廢水該如何排放?

2020-11-30 澎湃新聞

原創科技日報科技日報

◎ 科技日報記者李禾

日本福島核電站核事故處理所產生的大量廢水該如何處理，一直是個大難題。據日本《每日新聞》報導，日本政府已確定將積存的廢水排入海洋的方針。但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。

日本經濟產業大臣梶山弘志在10月23日記者招待會上說，「我們目前還不能宣布『如何處理核汙水』的具體時間」。

日本福島第一核電站內的核廢水儲存罐。

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？對核廢水科學處理方式是什麼？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。

處理後廢水中氚等核素活度濃度超排放限值

2011年3月11日，福島第一核電站發生事故，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以及鍶、銫、碘等元素的放射性同位素。

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6×104Bq/L的排放活度濃度限值，該限值是日本相關法規中規定的。

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，放射性核素含量已大幅降低，多數核素低於上述規定中的排放限值，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。

沒有大量核事故處理後廢水排海先例

目前，日本貯存的廢水在排海前需要經過哪些處理？能否消除廢水排放帶來的海洋環境汙染？劉新華解釋說，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的方案。

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。

據報導，截至2020年8月底，福島第一核電站不但累計貯存了超過120萬立方米處理後的廢水，而且處理後廢水的貯存容量，即137萬立方米，將於2022年夏天耗盡。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處理後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，存在地震、海嘯等因素可能導致的巨大風險，因此，日本政府越來越迫切想解決處理後廢水的處置問題。

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，都是大氣釋放，沒有發生過類似福島核事故產生大量廢水的核事故，因此，沒有大量核事故處理後廢水向海洋排放的先例。

「目前，不存在由國際第三方機構對處理後核廢水進行檢驗再排海的規定，也沒有相關的檢驗程序和標準，但日本政府可考慮邀請國際第三方機構進行獨立監測，並公開信息。」劉新華說。

應日本政府請求，國際原子能機構（IAEA）組織專家組開展了四次針對「東京電力公司福島第一核電站1-4號機組退役中長期路線圖」的國際同行評議，完成了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的評價，該委員會是日本政府下設的。

2012年3月11日，核洩漏事故一周年後的日本福島第一核電站三號反應堆。

「IAEA是核領域最權威的國際組織，應該在福島核事故處理後廢水排放評估及相關事務中發揮更重要的作用。」劉新華強調，日本廢水排放涉及包括我國在內的多國利益。我國將密切關注該廢水的排放進展，積極參與IAEA關於廢水排放的相關活動，推動IAEA組織各利益相關方參與排放方案評估、排放見證、放射性監測及影響評價等活動。

「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。

大量廢水排海處置方式仍需進一步研究

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等情況。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、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。

其實，廢水除排入太平洋外，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五種處理後廢水處置方案進行評估，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，其中排入海洋操作更為便捷，其他處置方案從經濟性、技術成熟性或時間方面考慮較差。