福岛核污水排放是否安全？科学的解释究竟是什么？

2018年，东京电力公司的一名工作人员正在测量水箱周围的辐射水平，这些水箱储存的是经预处理的核污水。图片来源：Getty

尽管已有国家和国际组织提出巨大担忧，日本仍坚持将2011年福岛第一核电站事故产生的大量核污水排入太平洋。在未来30年内，日本将把核电站水箱中经预处理的污水，通过一条长达一千米的管道缓慢排入大海。那么，对于整个太平洋地区的海洋环境和人类来说，这些污水到底有多安全？

起因

2011年“3·11大地震”导致日本福岛第一核电站堆芯熔毁、放射性物质外泄。从那时起，超过130万立方米的海水被喷洒在受损堆芯上，以防止其温度过高。这些水受到64种放射性元素的污染，最令人担忧的是其中对人类健康构成威胁的元素： 碳-14、碘-131、铯-137、锶-90、钴-60和氢-3（氚）。

其中一些放射性元素的半衰期相对较短，在事故发生后的12年内就已经衰变。但也有很多例外， 比如碳-14的半衰期超过5000年。

这些水是如何被处理的？

受污染的水已经被收集起来，经预处理以降低放射性物质浓度，并储存在事故现场1000多个不锈钢罐中。运营方东京电力公司（TEPCO）已使用了之前所描述的高级液体处理系统（ALPS）来处理这些污水。东京电力公司表示，这些污水要经过共沉淀、吸附、物理过滤等5个处理阶段。根据日本驻维也纳国际组织代表团向国际原子能机构（IAEA）的信件，针对ALPS在运行过程中产生的放射性物质的处理计划，将“随着该系统的退役进程而逐渐形成”。

ALPS可以去除64种放射性元素中的62种，使核污水中放射性物质浓度低于日本在2022年制定的污水排放标准。该标准主要基于国际辐射防护委员会的建议。

然而， ALPS对废水中的碳-14和氚的脱除效果不佳，还需对其进行进一步的稀释。东京电力公司表示，氚将被稀释到每升1500贝克勒尔（放射性活度的国际单位），约为世界卫生组织饮用水标准的七分之一。东京电力公司还表示，在排水地点的几千米范围内，氚的浓度将被降至本底辐射水平，另外目前水箱中碳-14的浓度约为法律规定的上限的2%，并且在放水之前，还会被海水稀释，从而进一步减少。

英国朴茨茅斯大学（University of Portsmouth）的环境学家Jim Smith认为，这对太平洋地区国家构成的风险几乎可以被忽略。“我一直犹豫要不要说是零，但确实非常接近零，”Smith说，“最近的太平洋岛屿大约在2000千米之外。”他认为将污水留在事故现场会带来更大的风险， “再次发生地震或台风导致水箱泄漏的可能性更高，再说他们的空间已经不多了。”

辐射对鱼类有没有影响呢？

目前，国际上已有多个国家及科研单位对此问题表示担忧。今年5月，韩国的一个代表团实地考察了福岛核电站；去年，美国国家海洋实验室协会对核污水排放计划表示反对，称“缺乏充分和准确的科学数据支持日本的决定”；菲律宾政府也呼吁日本重新考虑将污水排入太平洋。

夏威夷大学马诺阿分校（University of Hawaii at Manoa）的海洋生物学家Robert Richmond说： “用 ALPS处理后的废水就安全吗？我认为答案是‘不’。”

Richmond是太平洋群岛论坛 （Pacific Islands Forum）的专家组成员之一。该论坛是由太平洋地区18个国家组成的政府间组织，包括澳大利亚、斐济、巴布亚新几内亚、法属波利尼西亚等。Richmond表示，他们查阅了东京电力公司以及日本政府所提供的全部资料，并且在福岛核电厂进行了现场调查，但是对于氚与碳-14的问题，他们仍然没有得到一个确切的答复。

氚是一个β射线发射体，尽管较弱，但其发出的电离辐射可以对DNA造成伤害。东京电力公司表示， 虽然预处理过的污水中含有氚，但其发出的电离辐射剂量比人们在纽约往返东京的飞机上所接受的剂量还要低。

“但在搭乘飞机的时候人体皮肤可以阻挡一部分电离辐射，”Richmond说，“这跟你直接吃被β射线污染的东西可是两码事。”

东京电力公司对此表示，在排水管道的3公里范围内不会有常规的捕鱼活动。Richmond认为， 氚会在食物链中累积， 较大的生物体吃掉较小的、受污染的生物体，危机依然存在。“用稀释来解决污染问题的想法已经被证明是错误的，”Richmond说， “稀释的化学原理在海洋生物学领域是行不通的。”

东京大学的海洋化学家Shigeyoshi Otosaka也指出，氚可能在鱼类和海洋生物体内积累。目前，一些国际性的研究正致力于对海洋生物中放射性物质的富集和对福岛核电厂周围海域在海啸袭击之后所产生的影响进行研究。“我认为，对辐射对环境的长期影响进行评估很重要。”Otosaka说。

东京电力公司的一名发言人表示，他们正在对经 ALPS处理的废水进行试验，以确定这些废水是否可以用于养殖海洋生物。该发言人说：“我们已经证实，海洋生物体内氚的浓度会在一定时间后达到平衡，不高于自然环境中的浓度，而且一旦生物体重新进入未经处理的海水，氚的浓度会随着时间的推移而逐渐降低。”

有先例吗？

Smith指出，排放被氚污染的水是核电站常规操作程序的一部分。英国的Heysham核电站和Sellafield核燃料处理厂每年都会向海洋释放400～2000兆贝克勒尔的氚。Smith说：“因为氚是一个很弱的β射线发射体，其辐射毒性其实并不强”

Otosaka认为福岛核电站的情况也是如此，“事故发生前，每座正常运行的核电站年均排放的氚都超过50兆贝克勒尔。”东京电力公司表示，每年从排污管道中释放的氚将少于22兆贝克勒尔。“氚的释放率可以得到很好控制。”Otosaka说。

东京电力公司将对福岛核电站周围的海洋生物和沉积物持续监测，这将由东京电力公司、日本核管制局和国际原子能机构共同完成。

国际原子能机构一直在监督福岛核电站的清理和管理工作，预计不久会公布一份最终报告。

原文以 “ Is Fukushima wastewater release safe? What the science says ” 为标题发表于Nature官方网站。