福岛核污水的最佳处理方案 (福岛核污水为什么处理不了)

最近日本政府准备向海洋排放福岛核污水的决定引起了世界各国的强烈关注。

这是一次发生于十年前的事故,为什么十年之后还没有处理好?这些排放对我们的生活有哪些影响?特别是海鲜还能不能吃。

对此你一定有很多疑问,让我们结合科学家长达十年的监测数据来看一看这次事故造成的生态环境影响,然后你就会知道其中的答案了。

十年之殇

2011年3月11日,在日本仙台市以东80英里处,海面突然开始晃动。被太平洋板块长期挤压而被缓慢压缩的日本构造板块然后突然滑回原处。片刻之内,巨浪涌动,差不多有半个足球场高的海啸向日本列岛袭来。

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日本福岛

日本每年经历数百次地震,但这次东北大地震是该国有史以来最强大的地震。9.0级地震持续了长达6分钟,使日本力道主岛向东移动了8英尺。

在不到半小时后,由于海底向上推升而产生的海啸袭击了日本海岸线,导致近16,000人死亡。

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海啸场景

福岛第一核电站也在这个过程中被损坏。核电站内部的爆炸导致在接下来的几天里,超过15万人被迫转移,以避免潜在的放射性尘埃。

在此后的十年内,更多的放射性物质被冲洗到海洋中或从大气中沉积到海洋中。

资深海洋科学家肯·布塞斯勒评论说:“就灾害的角度而言,福岛第一核电站对海洋而言是史无前例的事件。以至于我们很有必要回顾并厘清这次事件造成的危害。”

在日本福岛核灾难发生十年后,这些影响逐步明晰。

事故过程

事实上,地震发生前,福岛第一核电站是有完善的地震应对系统和方案的。当地震导致当地电网中断时,核电站的六个反应堆中的三个活动反应堆是会自动关闭。

但是关闭核反应堆并不像关灯那样简单。

在福岛沿岸进行过多次研究考察的东京海洋科学技术大学教授Jota Kanda说:“即使反应堆中的裂变反应停止,放射性物质也会继续产生热量。所以必须保证核反应堆的水冷装置能正常运行。”

地震发生后,自动关闭的反应堆的冷却装置切换到了其备用发电机来供应,但这时候海啸袭来。

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氢气泄露造成了电站爆炸

福岛第一核电站本身建在悬崖上,但悬崖已被挖出了低于海平面30英尺的高度。核电站在设计阶段考虑的最大海啸高度约为20英尺,但是当天袭来的海啸高在37到50英尺之间,使得备用发电机的冷却设施被海水淹没和摧毁。

冷却系统发生故障后,反应堆堆芯中的温度开始升高,反应堆内部的燃料棒开始过热和熔化,暴露出铀燃料并损坏其安全壳。

同时,反应堆中的水变成蒸汽,并开始与金属燃料棒反应,产生挥发性氢气。

为了减轻反应堆堆芯中积聚的压力,工厂工人在接下来的几天中多次排放了气体。这种气体 将放射性同位素(也称为放射性核素)带入大气

但事情并不止于此,在接下来的几天里,该工厂发生了三起 氢气爆炸,使更多的放射性物质散入空中 ,其中大部分最终沉入了海洋。

事故发生后,救援人员拼命地用水枪和消防水枪给过热的反应堆洒水,*用军**直升机从上面洒了数百加仑的水。这些水还吸收了放射性核素,溢出到海洋中或渗入地下,将这些同位素带到海洋中。

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切尔诺贝利核电站照片

放射性元素对海水的影响

灾难中释放的一些最丰富的放射性核素是碘131,铯134和铯137。所有这些放射性物质都很危险,但是它们以不同的速率衰减,所以对海洋生态影响的时间或长或短。

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科学家测量海水中的放射性同位素含量

碘131的大部分在短短几周内就消失了。

铯134的半衰期为两年,在10年后仅剩3%,这是福岛核泄露对海洋的影响的一个非常重要的指标,科学家可以通过追踪他们来判别这种影响。

铯137的半衰期为30年,其影响可持续数十年。实际上,由于1950年代和60年代的大气核*器武**试验,全世界海洋中仍然存在少量但可测量的铯137。

自核时代来临以来,我们的环境中一直都有铯137元素存在,所以这里的问题就是,这次事故使环境中的铯137增加了多少呢?

在2011年6月的一次测量中发现,福岛附近海洋中每立方米海水的的辐射超过5000万贝克勒尔的铯137辐射。

一个单位贝克勒尔的放射性当于每秒衰减一个原子核,世界卫生组织建议,每立方米饮用水不应含有超过10,000贝克勒尔的铯137辐射。

灾难发生前,福岛周围的水域铯137辐射水平为每立方米约有2贝克勒尔,事故发生后立即激增至超过5000万贝克勒尔。

随后在几个月内日本当局采取了一系列措施,以遏制放射性元素的进一步释放。但海水中的元素已开始扩散,虽然有一部分放射性元素积聚在海底沉积物中,但大部分放射性被强烈的黑潮(Kuroshio Current)散布到太平洋中,引发了沿岸各国的普遍担忧。

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多彩的海洋生态

为了调查福岛放射性核素在太平洋上的移动,科学家从沿岸各地采集了海水样本。

之后他们发现有证据表明,福岛的某些放射性确实是通过洋流送到北美,但其水平极低,每立方米不到10 贝克勒尔。

这是一个非常小的数字,你在这样的海水中游泳一年被辐射的剂量(额外的照射)比单次牙科X射线照射少一千倍。风险不为零,但它是如此之小,以至于我们不必担心在太平洋沿岸游泳,冲浪或划船。

但是对于日本来说,由于福岛核电站释放的放射性元素并没有完全扩散。反应堆的泄漏水、河流中的放射性沉积物以及受污染的地下水继续流入海洋,尽管其数量远少于灾难发生后的头几年,但依然远高于其它区域。自2016年以来,福岛附近沿海海域的水位一直保持在每立方米100贝克勒尔。

对鱼类的影响

放射性元素突然涌入海洋,这对于当地海洋生物是一场无妄之灾,也是海鲜爱好者的的长期关切。

事故发生后日本政府立即关闭了当地渔业,并开始了一项广泛的监测和测试计划,以确定该地区哪些海鲜(如果有的话)可以安全食用。

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核辐射将影响鱼类生存

法国放射防护和核安全研究所高级专家萨宾·查马森说:“已经释放到海洋中的放射性核素可以是溶解的或颗粒状的。两者都可以被海洋生物吸收。”

生活在受污染环境中的鱼类可能会通过其皮肤吸收放射性核素,或者将其与食物或水一起摄入,但是它们保留的时间取决于特定的元素。

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放射性同位素通过食物链进入各类动物身体

例如,铯在元素周期表中的作用类似于表兄,钾,很容易被肌肉和器官吸收,之后可以在动物体内保留数周或数月。

是氢的一种放射性形式,其行为主要类似于水,可以在几天内从动物身体中代谢而出。

而锶则类似于钙,并且可以在生物的骨骼中停留数年。

对每一个动物物种进行特定的研究也很重要。具有快速新陈代谢的鱼可能会更快地清除污染,比如说章鱼吸收某些放射性核素的方式就与海胆不同。。

研究人员发现,即使水中的污染物水平开始下降,生活在福岛附近海底附近的动物也具有较高的放射性水平。

这是因为这些鱼生活在受污染沉积物上或并以附近的猎物为食。、

不过从数据上来说,几年之后,在日本东北海岸以外捕获的绝大多数海鲜,包括福岛附近的渔业,都低于日本规定的每公斤百贝克勒尔的严格辐射限值。

自2015年以来,在测试的数千种鱼中,只有两种超过了该水平。

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福岛附近水域的海产品中放射性含量较高

信任危机

尽管当地的海产在数据上的安全性得到了验证,但人们心理上的阴影将长期存在。

卡洛琳·肯尼迪(Caroline Kennedy)曾于2013年至2017年担任美国驻日本大使,他曾经多次前往该地区。

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放射性物质在海洋中的扩散

肯尼迪说:“你遇得到那些出售其产品钓鱼人或农民,但没人敢买,这是可以理解的。对于一场灾难,在灾难响应的层面上我们有很多分级,这当中从个人和集体责任以及科学方面有很多教训值得我们总结。”

对福岛的不信任是在灾难发生后的几天和几周内建立的,当时人们迫切希望获得一个似乎很简单的问题的答案:放射性物质在陆地和海洋中将如何流动?哪些人需要疏散?什么食物是安全的?

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日本政府难道要先排放然后再道歉?

但是由于日本政府内部混乱而不完整的沟通,以造成了信息的延误以及缺失,灾难发生七个月后,直到2011年10月,才发布了第一张显示东京地区辐射污染的官方地图。

谣言和虚假信息比任何官方通讯传播得更快,更远,这加剧了混乱。

信任不是可再生资源。一旦丢失,您可能永远也无法收回。

在福岛核灾难之前,日本对鱼类的放射性限制为每公斤500贝克勒尔,已经比国际标准更为严格。为了建立公众对福岛海产品安全性的信心,在2012年4月,该限量降低到每公斤100贝克勒尔。

但是,围绕这一变化缺乏清晰的沟通,为许多人带来了更多的困惑和焦虑。每个人都会怀疑以前自己是否曾经吃过不安全的海鲜。

当应对一场灾难时的信息发布您不考虑目标、民众可能的反应及获取信息的方式的话,发布的信息就不会达成你的目标。政府必须预见潜在的问题并做好准备。

而福岛核事故中,许多人在灾难初期就对官方信息来源失去了信心,持续的失误以及某些信息的虚假陈述使问题更加复杂,在福岛周围引发了更大的信任危机。

对国民心态的重塑

除了改变当地的环境外,这场灾难也从根本上改变了日本人的国民心态。

灾难之后,日本人对志愿服务和慈善事业有了新的理解。传统上,日本社会*制抵**外界的帮助,无论它来自国外还是家庭之外。

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事故后的救援客观上提升了日本女性对社会事物的参与

当时,渔业家庭基金会的受托人和日本妇女领导力倡议的共同创始人敦子敏子(Atsuko Toko Fish)在地震和海啸发生仅三周后就去了日本东北,派发从波士顿筹集的救助资金。她花了很长时间才取得当地人的信任,。

她和其他许多人的努力构成了“基于信任的慈善事业”的基础。特别的地方在于,妇女在建立援助方面发挥了作用,她们帮助和外界建立了信任,这是传统日本妇女的全新角色。

这些妇女将肩负东北的未来,他们也将成为日本未来社会的重要领导人。

在社会生活和慈善救助方面,依然有许多工作要做,因此社会将需要他们的领导。

福岛核事故的持续影响

如今,福岛第一核电站耸立着1000多个储水罐,里面全是受放射性污染的水。目前,废水的蓄积量每天超过100吨,而储存场地即将用尽。日本政府最近更是宣布计划将其缓慢释放到海洋中。

但是这个决策还存在不少问题,东京电力公司和日本政府缺乏透明度的计划已经引起了公众对该计划的强烈反对。

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福岛第一核电站的储水箱

东京电力公司多年来坚持认为,储水罐中的放射性元素只剩下氚,这是一种很难除去的放射性元素,但与其他放射性核素相比,其健康风险较低。

但到2018年10月,该公司最终承认水中仍然含有其他污染物。

这些其他放射性核素对人类健康更加危险,并且更有可能留在海底并在海洋生物中积累。东京电力公司和日本政府增加透明度将使我们接受更完全的信息是当务之急。

需要做的第一步是对罐中的物品进行全面核算。

然后,东京电力公司需要证明他们可以去除额外的放射性核素,既然超过70%的储罐都有这些放射性核素。

最后,需要对海洋进行独立监测,以确保它们仅释放允许的和以允许的速率释放的物质。

日本政府还应该在周边地区建造更多储水设施,以允许一些寿命较短的污染物尽快消解。不过还应该考虑是否会有另一场大地震,导致水箱破裂并造成无法控制的泄漏。

无论采用哪种解决方案,全面停用和净化现场将是一个长达数十年的项目。

随着海洋生态系统的反弹和该地区社区的不断重建,公众对福岛核电站的关切才会慢慢消失。