【被刪文章】日本排放核廢水 中國沒必要這麼恐慌

一個生物狗的科普小園

日本宣布福島核電站將在8月24日開始排放經過處理的核廢水。近幾年,福島排放核廢水一事在中國引起了廣泛關注。最近清華大學深圳研究生院一項研究說福島排放核廢水,放射性物質240天會到中國沿海。面對這各種「危險」,民眾有必要恐慌嗎?即將進入太平洋的核廢水,是否真的會對我們產生威脅,太平洋的海鮮是否真會受到核污染?

1. 核廢水從哪裡來?為什麼要排放?

討論福島核廢水排放是否科學,是否會對周圍環境造成威脅前,我們需要先退一步,問一個基本問題:福島為什麼要排放核廢水?很多關於核廢水的謠言都是在這一基本問題上就開始恐嚇性宣傳,說得好像日本沒事幹就想搞核污染一樣。可這符合邏輯嗎?福島在日本境內,日本還是消費海產品非常多的國家,尤其喜歡本國的水產,他們會故意在自己境內搞污染嗎?

其實如今的福島核廢水排放是整個福島核電站清理計劃的一部分。2011年3月,由於地震引發的海嘯,福島核電站發生了嚴重事故,6個核反應堆中1-3號發生熔芯,4號受損。在這之後,日本就進入了控制、清理福島核電站的過程。要下線一個核電站涉及清理大量的核燃料,是一個漫長的過程,而對於福島這種發生了嚴重核泄漏事故的核電站,因為要清理破損的核反應堆、周圍被污染的土壤等,就更為複雜。目前預計整個福島核電站需要30-40年才能完成下線。

而在清理福島核電站的過程中,從事故一開始給核反應堆降溫,到之後讓核反應堆維持冷卻狀態,都要不斷向反應堆注入冷卻水。這些冷卻水在該過程中會被污染,成為具有極高放射性的核污水。冷卻水也無法100%循環,即核電站清理人員會不斷輸入新的冷卻水,而舊的污水會不斷累積。福島核電站在核事故過程中遭受的破壞還意味著存在雨水、地下水滲入核反應堆,形成冷卻水之外的污水。

這些具有放射性的核污水在福島核電站徹底下線之前會不斷積累。當然,積累的速度會有變化。例如雨水、地下水滲透存在於早期,後來通過隔斷地下水等措施已經解決,而核事故發生後的初期,冷卻水的用量更大,循環利用比例更低,這些因素綜合在一起,讓現在福島污水累積速率已經大幅下降。

可無論如何,這些受污染的水總要找個處理辦法。福島核電站的經營管理方——東京電力公司,東電,在事故發生後不久就開始在福島核電站區域內劃出一塊地方,持續修建儲水罐,用於暫時存放不斷積累的污水。

不過這種存儲只是暫時的,因為福島當地的空間有限,能修建的儲水罐也有限。到2020年底時儲水罐已經修到了上限,總容積是137萬立方米,可當時已經用掉的容積達到了123萬立方,加上每年繼續新增5-6萬方廢水,就需要部署更長期的解決方案。

而如今的排放入海也是建立在這一大背景之下。

2. 核污水,核廢水,ALPS處理水,誰更準確?

因核泄漏污染的雨水、地下水,以及冷卻核反應堆形成的污染水,這些普遍具有較高放射性的污水收集在一起,就成了福島需要想辦法處理掉的核廢水。

核廢水的總量與存儲空間的矛盾在福島核事故不久後就暴發過。2011年4月與5月,冷卻剛發生事故的核反應堆迅速產生了大量污水,而當時福島核電站也建成的存儲空間有限,於是東電選擇將所有污水裡放射性相對低一些的直接排海,4月排放11.5萬噸,5月排放30萬噸。這在當時引發了很大爭議,一方面是因為東電彼時未事先溝通污水累積情況,直接宣布排海。另一方面是儘管選擇了放射性低的污水排放,但被排放的污水放射性仍然超過國際放射性物質的排放標準。

2011年的排放也是如今很多媒體、自媒體報道強調核污水,而非核廢水的來源。那些污水裡存在銫137,碘131等放射性物質,它們也被很多報道沿用到了當下的核廢水排放討論中。

只是這些強調必須叫核污水的報道對當下的排放實情存在誤導,至於存在銫137、碘131等各種危險放射性物質的說法更屬於不實信息。

與核反應堆直接接觸後,無論來源是冷卻水、雨水還是地下水,確實都形成了被污染過的水,稱為核污水是合理的,也是東電2011年時排放入海的類型。可如今福島不是將此類核污水直接排放,而是將核污水處理,做到符合國際排放標準後,再排放。這類符合排放標準,但仍具有一定放射性的處理水,應該屬於核廢水,而不是核污水。

要理解當下的核廢水與最初產生的核污水的區別,必須提到ALPS系統。由於清理核事故必然產生大量核污水,如何安全處置這些污水早就成了東電以及日本政府考慮的事宜。2013年時,東芝專門就此開發了一個多种放射性物質移除系統,ALPS。

ALPS可以理解為一個過濾系統,在實際操作過程中,存儲下來的核污水進入ALPS處理,通過吸附、過濾的方式,移除62种放射性元素(使其含量大幅降低),形成ALPS處理水

ALPS系統工作原理圖(一個生物狗的科普小園)

從2013年ALPS上線後,福島核電站一直在用ALPS處理累積下來的核污水,處理後的ALPS處理水則繼續存在前文提到的儲水罐裡,如今要排放的其實就是ALPS處理水。

一些報道裡刻意渲染的銫137、碘131也都是會被ALPS移除的放射性元素。因此強調這些放射性物質會被排放,只能說屬於不實信息。

3. 核廢水的排放標準

相對於用什麼系統清除核污水裡的放射性元素,公眾更關心的是最後要排放的核廢水到底還有多少放射性。像一些新聞報道會說ALPS系統處理並不成功,有很多污水經過處理後仍然有很高的放射性。

對這些說法,我們就需要了解福島核廢水排放的標準。福島核廢水排放不是在ALPS系統裡打個卡就排放的,而是有明確的放射性物質排放標準,ALPS的目的是讓排放的廢水達到這個標準。

ALPS能移除62种放射性元素,不過有兩個移除不了,那就是碳14和氫的同位素氚。核廢水中碳14的含量本身就不高,大概是日本排放標準的十分之一。真正ALPS處理不了又在總輻射量上比較顯著的是氚。

對此,最後確立的排放標準是氚之外,利用ALPS處理把剩下的放射性元素總放射量,低於放射性廢物的環境排放標準(總數值為1,也是國際放射防護委員會ICRP認可的標準)。2020年底時,福島儲存的核廢水中有29%達到該標準。

那麼剩下沒達標的呢?像一些媒體報道非常樂於強調70%的核廢水不達標。可這些不達標的不會被排放,而是會再度經過ALPS處理,直到達標後才會進入排放的序列。

那些未代表的廢水包括早期處理的,以及有段時間遇到過濾系統故障的,那些放射性元素含量高很多(分別為10-100與100以上)。但它們都會再次經過ALPS,即再次移除放射性物質。根據東電監測報告,之前放射性元素量含量2400以上的的水,再度處理後只有0.35。也就是說這種反覆用ALPS處理來達標是可行的。

再度ALPS處理可讓廢水達標(一個生物狗的科普小園)

我們前面提到ALPS唯一處理不了的是氚,因此福島待排放實際是經過ALPS處理,除氚以外都達到放射性排放標準的核廢水。

那麼這裡剩下的就是怎麼處理氚的問題,這也是為什麼包括國際原子能機構(IAEA)在內,經常把福島核廢水排放稱為氚水處理問題。

氚是氫的同位素,氚水的理化特徵核普通水一樣,使得氚水很難被分離出來,而且福島要處理的氚水總量還特別大,130多萬噸。以當下的科學技術,是不可能做物理分離的。為此,福島的排放計劃裡加入了稀釋步驟,在排放時用海水做100倍以上的稀釋,讓最終氚含量不超過日本國家標準的四十分之一。

核廢水排放流程圖(一個生物狗的科普小園)

也就是說,福島核廢水排放首先只有經過ALPS處理後60多种放射性元素(只排除氚)的總放射性程度降到國際放射性物質排放標準後,才進入被排放的序列;其次,排放時還要經過100倍以上的稀釋,不僅讓放射性物質含量更低,還保證ALPS無法移除的碳14在日本監管標準的千分之一,氚在四十分之一以下。

實際排放時,經稀釋後,廢水中的氚放射量在1500貝克勒爾每升(Bq/L),而WHO的飲用水標準裡氚的含量上限是1萬Bq/L。這也是為什麼國外政府、媒體會提到排放的廢水放射性達到飲用水標準。當然,那只是指氚排放量,由於採用了大量海水稀釋,這並非真的飲用水,只是說在放射性上,它已經和飲用水相當

4. 核廢水排放有監管嗎?

很多人可能對核廢水排放的標準也有疑慮:這些標準靠譜嗎?是不是日方一意孤行制定的標準?甚至整個排放過程有監管嗎?所謂的達標數據靠譜嗎?

福島核廢水排放還真不是某天日本一拍腦門想出來的。2013年ALPS系統上線後,日本就開始商討如何處理ALPS處理水——ALPS沒法移除的氚超標問題。於是,日本在2013年-2016年建立了氚水工作組,專門分析如何處理福島的氚水。

該工作組首先核實確認了從廢水裡分離氚不現實。接下來比較分析了五種潛在的氚水處理辦法,包括排海、蒸汽排放、地層注入、氫氣排放與地下掩埋。如今國內媒體自媒體非常熱衷說排海成本最低,其它方案如地層注入更好。這些說法沒有根據。所謂的地層注入與地下掩埋,目前都沒有相應的標準,還有能否找到合適地層的不確定性。氫氣排放則存在處理擴大化的技術困難。綜合技術與管理上的可行性,只有排海與蒸汽排放具有現實性。

還有媒體援引綠色和平組織說法,認為可以用氚水製作混凝土直接用於福島核電站建築。這也是沒有任何先例,技術上存在不確定性。在氚水工作組的基礎上,日本2016年組建了ALPS廢水處理委員會,該委員會在兩個可行方案(液體排放入海和蒸汽排放入大氣)之間,選擇了排放入海這個執行與監測都更方便,也有更多先例的方案。需注意蒸汽排放氚水的先例是在過去核電站事故時出現的(核電站運轉時也有蒸汽排放,總量較少),而且很難預測蒸汽融入大氣的情況以及建立有效的監測。

以上工作組和委員會都是技術專家構成,因此,我們可以看到,如今的排放方案,基礎是技術專業人員的研討論證,不是東電或日本政府的單方決定。

ALPS廢水處理委員會的報告在2020年2月公布。在該報告公開後,日本政府舉行了大量會議,包括與地方政府、農林漁業從業人員商討。結合委員會的科學報告與各方意見,日本政府在2021年4月13日發布了福島廢水的基本處理方案,正式提出了廢水經過處理,達到各項標準後,排放入海的策略。

基本處理方案同時明確:獨立的原子力規制委員會Nuclear Regulation Authority (NRA) 審核通過詳細方案後,才允許東電執行廢水排放。當時預計這個過程會需要兩年。如今正好過去兩年多,來到了即將開始排放的檔口。

雖然上述排放方案構建是日本國內進行,但核廢水排放不是只有日本國內在監管。宣布基本處理方案時,日本政府也向國際原子能機構(IAEA)提出技術支持請求。IAEA接到日本政府請求後當即同意通過一系列審核、檢查的方式,提供技術支持。

2021年7月,IAEA與日本政府就如何執行審核、檢查正式簽署協議。IAEA也專門為福島廢水排放問題建立的工作組。2022年4月,IAEA工作組發表第一份審核報告。2022年6月、12月,2023年4月、5月,工作組分別發表了第2-5份審核報告。像2023年5月發布的第5份審核報告中,IAEA工作組確認NRA具有獨立性,並且NRA會監督東電的排放計劃、過程。IAEA確認所有有威脅的放射性物質都在NRA批准的檢測方案內,沒有遺漏對人體、環境會有顯著影響的放射性物質。

而在2023年7月4日,國際原子能機構(IAEA)發表了對日本福島排放ALPS處理後的核廢水計劃的安全審查綜合報告,涉及排水計劃的所有關鍵安全要素,包括三個主要部分:防護和安全評估;監管活動和過程;以及獨立取樣、數據確證和分析。該報告認定福島的處理水排海計劃符合國際安全標準,對人與環境的影響可以忽略不計。

IAEA的綜合報告提到IAEA的福島核電站工作組由原子能機構祕書處內部的頂級專家組成,同時由全球(包括廢水排放周邊區域內)的國際公認的外部專家提供建議。我們也看到中國在IAEA的常駐代表也在工作組名單裡,此人是中核集團的首席專家,前中國原子能研究院副主席,在核能安全方面有超過30年工作經驗。

IAEA的報告中同時寫道:IAEA在其全面評估的基礎上得出的結論是,日本採取的排放先進液體處理系統處理水的方案和活動符合相關的國際安全標準。此外,IAEA注意到,按照東京電力公司目前的計劃和評估,將處理水有控制地逐步排海對人和環境產生的放射性影響可以忽略不計。

需要注意的是,IAEA的獨立監督不是在發完上述報告後就結束了,在排水之前、之中和之後都會參與監督。也就是說,福島的廢水排放計劃不是日本或東電的一面之詞,在日本本土有獨立的NRA監管,在國際上還有IAEA的審核監督。

5. 核廢水排放會讓海鮮不安全嗎?

IAEA的國際監管確認福島核廢水排放符合國際安全標準,不會對人與環境造成顯著影響。那麼這個「不會有影響」是建立在什麼數據之上呢?

首先,不同於一些報道渲染,福島核電站不是把130萬噸廢水一次都排掉,東電的排放計劃裡每天廢水排放量不超過500噸,全年不超過20萬噸。整個排放目前估計是30年,會伴隨整個核電站的清理下線過程。

其次,排放的計劃裡一年排放的廢水,氚的放射性總量在22 TBq。氚也是核電站正常運作時會產生、排出的,排放方式包括液態與氣態兩種。參考世界上多地核電站每年排放的氚,福島計劃的22 Tbq根本不算什麼。

全球部分核電站每年氚水排放量(一個生物狗的科普小園)

中國大陸兩座核電站福清與三門,2020年分別向台灣海峽與東海排放了52與20 TBq的液態氚。2020年的太平洋容得下中國兩座核電站排放的72 tbq以及韓國向日本海排放的211 TBq,相信2023年的太平洋應該不至於縮小到害怕福島每年增加的22 TBq。

這樣的排放量對周圍環境能造成多大影響呢?

日本根據聯合國原子輻射效應科學委員會設計的方法,測算現在福島計劃排放處理後的核廢水,對日本本國每個人的影響不超過自然背景輻射的十萬分之一(距離排放點最近的日本是受影響最大的地方)。作為對比,吃一根香蕉獲得的輻射量約為每年自然背景的兩萬分之一,是福島核廢水排放對日本當地居民影響的五倍。這種影響,IAEA認為可以忽略,是科學合理的。

我們再來看很多人擔心的海洋被污染,海鮮不安全問題。需要注意排放的核廢水會先用海水稀釋100倍,在低於WHO飲用水的氚含量標準後入海。對海洋的影響實際也是在可忽略不計的範圍。根據模擬,廢水排放時只有福島排放點周圍2公里以內海域的氚含量會超過海水背景1 Bq/L,而且會在1-10 Bq/L的範圍內,遠低於WHO飲用水標準。即便一些國家採用更嚴格的標準,如挪威,飲用水標準也是100 Bq/L。

綜合這些信息,福島「核廢水」在排放時含「核」量已經很低,且對環境整體影響也不會在全球現有核電站的基礎上有明顯增加。甚至就是福島周圍海域,也不會因核廢水排放帶來顯著的放射性污染,影響海鮮安全性更屬於無稽之談。

不過,很多人還是會被一些可以渲染核廢水威脅的報道搞暈,覺得這些影響評估都是建立在氚的影響上。像一些人會強調這是核污水,不是核廢水,裡面有很多其它放射性物質。

其實前文也說過了,別的放射性物質經過ALPS已經移除到很少,不會有顯著影響。我們最後還是來看一下IAEA組織的全球多個實驗室對比檢測ALPS處理水中放射性物質含量的結果。參與該對比檢測的既有IAEA的實驗室,也有瑞士的實驗室,還有對廢水排放同樣極為關注的韓國實驗室。

該結果在2023年5月30日公布,也在IAEA網站上公開,確認了東電的檢測可靠,顯示除氚超標外,ALPS處理過的廢水,其餘放射性元素含量都極低:除氚外(第一行的3H),其它放射性元素的量都很低,也遠遠低於排放標準(Regulatory limit)。

ALPS處理水中各种放射性元素含量(網絡圖片)

所以不僅福島排放的核廢水裡的氚不足以對環境產生顯著影響,其它放射性物質也早已被處理得遠低於排放標準,無法「作威作福」。反倒是那些終日宣傳核污水不是核廢水的,多少只是攫取煽動民族情緒的流量紅利,未必是真惦記百姓安危。

其實根據洋流規律,福島附近的海水會先流經加拿大、美國,再環太平洋回到中國。而加拿大美國早已明確表態支持日本的核廢水排海計劃,即便是與日本關係長期敏感的韓國,在獨立審核資料後也於2023年7月7日承認福島排放計劃符合國際標準,並尊重IAEA的評估結論。

難道這些國家都不懂放射性物質的危害?或是都對國民健康毫不在意嗎?

作為日本的海洋鄰國,中國有權利要求日本在核廢水排放上做到公開透明,回應各界的關注與疑慮。中國媒體、自媒體也應該關注福島廢水排放,但應該是關注對人以及周圍環境的影響,給公眾帶來真實可靠的信息,而不是通過誇張甚至是虛假的內容來販賣焦慮,博取流量。

本文只代表作者的觀點和陳述。

(轉自中國數字時代/責任編輯:劉明湘)

相關文章
評論
新版即將上線。評論功能暫時關閉。請見諒!