废气处理设备,污水处理工艺

稀释核污水能否排放入海!

2021/4/13 16:54:36

4月13日上午,在日本政府内阁会议上,日本首相菅义伟正式宣告,决议将东京电力公司福岛榜首核电站的放射性污水排放入海。日本政府计划在两年后开端从福岛榜首核电站排放污水,直到2041至2051年左右核电站撤除停止。


此次日本政府决议排放的,是在福岛核电站事端之后,用于冷却核电站所发生的放射性污水,以及被核走漏污染的地下水。现在,多达100万吨的废水被储存在核电站邻近的储水罐中。但因为现在的1000多个储水罐的容量只能撑到下一年夏天,因而东京电力公司早在上一年3月就提出了将经过技能处理的污水排入太平洋的草案。


可是,这些日本政府以为“符合排放规范”的污水,真的不会对海洋生物以及人类带来健康要挟吗?上一年8月,《科学》杂志的一篇观念文章就提出,即便是经过处理的废水,其间的多种放射性同位素含量仍然过高,这些污水进入海洋后,或许对环境和人类带来晦气影响。因而,向太平洋排放福岛核污水为时尚早。


编译丨石云雷



福岛核走漏事情之后的头号难题:污水罐。(拍摄:SPENCER LOWELL)


福岛核电站现状


2011年3月11日的福岛核走漏是切尔诺贝利事情之后最严峻的核事端。其时,大地震引发的14米巨大海啸突破了日本福岛核电站6个反响堆周围的海堤。在海啸的冲击下,3个反响堆堆芯呈现过热并熔化,随后的3次氢气爆破使这3座反响堆的修建受损,很多的放射性碘、铯以及其他裂变产品走漏到太平洋和陆地上。


在事端之后,福岛核电站开端施行整理办法,包含关闭破碎的房顶,移走受损反响堆中的乏燃料,并在滨海区域制作了新墙,用冻土修建了1.5千米的“冰墙”以阻挠携带着污染物的地下水从核电站流向海洋。经过多年的整理,除了发生爆破的核反响堆邻近的海域,其他地区的放射性已下降到了安全状况。现在,日本已答应在这些海域渔民进行捕鱼和其他海产品。


但一个新的危机逐步浮出水面。因为核反响堆继续发热,核电站需求不断使用水对其进行冷却,这一进程发生的放射性污水正在逐步累积。而它们和遭到污染的地下水一向被运送和储存到核电站邻近的污水处理罐中。2020年8月,一项发表于《科学》的观念文章指出,这些处理罐中还含有多种放射性成分,咱们需求更多地重视将这些污水开释到海洋或许带来的潜在风险。


日本环境放射性研讨所的放射学与地球科学教授Michio Aoyama表明在这次核事端中,18000万亿Bq(贝克勒尔,放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时,其放射性活度即为1Bq)的放射性铯137被一次性开释到太平洋中。随后,每天约有30千兆Bq的铯137继续流入海洋中。


放射性污水


从2011年开端,伍兹霍尔海洋学研讨所的海洋化学家Ken Buesseler就一向在研讨从福岛核电站开释的放射性物质在太平洋中的分散形式。他说:“在曩昔9年多的时刻内,咱们一向观察到在海水和海洋生物中放射性铯的含量不断下降。可是,咱们还需求考虑污水处理罐中的一些放射性污染物。尽管从2011年以来,它们的含量现已大幅度下降。但关键是,咱们并不能确认它们对海洋带来的影响。”



图片来历:TEPCO/ IAEA


他忧虑的源头正是福岛发电站周围的1000多个放射性污水处理罐,其间的污水首要来自反响堆冷却水和触摸周围修建后被污染的地下水。在2019年8月,东京电力公司称这些储水罐的容量最多只能撑到2022年夏天。而眼下最火急的两个问题是,核电厂邻近的这些放射性污水罐怎么处理,以及假如将这些超越100万吨处理过的污水开释到海洋中带来的影响。


这些放射性污水经过杂乱的整理进程处理后,很多的放射性同位素均能被铲除。此外,经过搬运反响堆外的地下水,也很多削减了被污染的水量。现在,每日被核走漏污染的水已削减到了200吨以下。依照日本的规范,到2019年12月,已有28%的反射性污水被净化至能向海洋排放的水平,别的72%的污水需求进一步净化。因而,日本政府建立的一个委员会以为应该将这些现已处理过的污水排放到海洋,以腾出空间来处理更多的污水。



进入福岛核电站勘察的世界原子能安排人员。(图片来历:IAEA)


在这些放射性污水中,有一种同位素——氚备受重视。到2019年10月,这些污水中氚的含量为856万亿Bq,均匀每升水中的0.73千兆Bq。尽管在这些放射性污水中,氚的含量处于最高水平,但它的半衰期相对较短,并不简单被海洋动物和海底沉积物吸收。它是一种损害较小的放射性元素,其衰变发生的低能量的β粒子对生命安排形成的损害很小。这也是日本政府以为能排放污水的原因,不过,这样做真的彻底没问题吗?


被忽视的放射性物质


实际上,除了难以去除的氚之外,2018年科学家发现在处理后的污水中还存在一些放射性同位素,包含碳14、钴60和锶90。尽管这些同位素的含量远低于氚的含量,但它们在不同污水处理罐中的含量或许存在很大差异。依据东京电力公司的估量,有超越70%处理后的放射性污水,还需求经过第2次处理削减其间的放射性同位素含量后,才干满意开释到海洋的规范。




2019年12月31日,东京电力公司报告了200多个污水处理罐中各种放射性同位素的浓度差异。


和氚不同,它们需求更长的时刻降解,而且它们很简单进入海洋沉积物,且与海洋生物如鱼类具有很强的亲和力。这些同位素对人类具有潜在的毒性,一起能以更持久和杂乱的方法影响海洋环境。例如,碳14在鱼体内的生理浓度或许是氚的5万倍。而钴60能在海底沉积物中富集,它的浓度或许会上升30万倍。




在不同的生物体系如鱼和海底沉积物中,放射性同位素的浓度会存在很大差异。




2020年8月,Buesseler在发表于《科学》的一篇观念文章中表达了他的忧虑:这些放射性同位素进入海洋后,或许对环境和人类带来晦气的影响。Buesseler说:“现在人们对放射性污水的重视点首要是氚,因而忽视了污水中存在的其他放射性元素。尽管这个问题的确很扎手,但并不是不能解决。科学家首先要做的是,铲除处理罐中剩余污水里的放射性污染物,随后咱们需求依据污水中剩余的放射性同位素拟定新的计划。”


而即便经过了第2次污水处理,为了评价处理过的放射性污水开释后带来的后续影响,仍需求对污水的每一种同位素含量进行全面的核算。不只包含现在咱们现已了解的9种放射性同位素,还应该包含更多或许的污染物,例如钚。他还表明,“任何考虑将放射性污染物排放到海洋的计划,都需求一个独立的小组对其进行盯梢,检测一切或许进入海水、海底和海洋生物的潜在污染物。”


2020年6月,Buesseler安排了一个科学家团队初次进行了世界性巡航研讨,以检测铯134和铯137的前期分散道路。这两种放射性同位素从福岛核反响堆开释到日本滨海后,能跟着微弱的热流分散到其他地区。


此外,他还在美国和加拿大建立了“公民科学家”网络,以监测这些放射性物质是否抵达北美洲的太平洋滨海以及它们的移动道路。Buesseler说:“海洋环境健康以及无数人的生计,都将取决于正确的干事方法。”


来源:北京科协

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