編譯丨石云雷

2011年3月11日的福島核泄露是切爾諾貝利事件之后最嚴(yán)重的核事故。當(dāng)時(shí)，大地震引發(fā)的14米巨大海嘯突破了日本福島核電站6個(gè)反應(yīng)堆周圍的海堤。在海嘯的沖擊下，3個(gè)反應(yīng)堆堆芯出現(xiàn)過(guò)熱并熔化，隨后的3次氫氣爆炸使這3座反應(yīng)堆的建筑受損，大量的放射性碘、銫以及其他裂變產(chǎn)物泄漏到太平洋和陸地上。

日本環(huán)境放射性研究所的放射學(xué)與地球科學(xué)教授Michio Aoyama表示在這次核事故中，18000萬(wàn)億Bq（貝克勒爾，放射性元素每秒有一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí)，其放射性活度即為1Bq）的放射性銫137被一次性釋放到太平洋中。隨后，每天約有30千兆Bq的銫137持續(xù)流入海洋中。

在事故之后，福島核電站開(kāi)始實(shí)施清理措施，包括封閉破碎的屋頂，移走受損反應(yīng)堆中的乏燃料，并在沿海區(qū)域建造了新墻，用凍土修建了1.5千米的“冰墻”以阻止攜帶著污染物的地下水從核電站流向海洋。經(jīng)過(guò)多年的清理，除了發(fā)生爆炸的核反應(yīng)堆附近的海域，其他地區(qū)的放射性已降低到了安全狀態(tài)。如今，日本已允許在這些海域漁民進(jìn)行捕魚(yú)和其他海產(chǎn)品。

但一個(gè)新的危機(jī)逐漸浮出水面。由于核反應(yīng)堆持續(xù)發(fā)熱，核電站需要不斷使用水對(duì)其進(jìn)行冷卻，這一過(guò)程產(chǎn)生的放射性污水正在逐漸累積。而它們和受到污染的地下水一直被運(yùn)輸和儲(chǔ)存到核電站附近的污水處理罐中。2020年8月，一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》的觀點(diǎn)文章指出，這些處理罐中還含有多種放射性成分，我們需要更多地關(guān)注將這些污水釋放到海洋可能帶來(lái)的潛在危險(xiǎn)。

從2011年開(kāi)始，伍茲霍爾海洋學(xué)研究所的海洋化學(xué)家Ken Buesseler就一直在研究從福島核電站釋放的放射性物質(zhì)在太平洋中的擴(kuò)散模式。他說(shuō)：“在過(guò)去9年多的時(shí)間內(nèi)，我們一直觀察到在海水和海洋生物中放射性銫的含量不斷降低。但是，我們還需要考慮污水處理罐中的一些放射性污染物。雖然從2011年以來(lái)，它們的含量已經(jīng)大幅度降低。但關(guān)鍵是，我們并不能確定它們對(duì)海洋帶來(lái)的影響?！?/span>

他擔(dān)心的源頭正是福島發(fā)電站周圍的1000多個(gè)放射性污水處理罐，其中的污水主要來(lái)自反應(yīng)堆冷卻水和接觸周圍建筑后被污染的地下水。在2019年8月，東京電力公司稱這些儲(chǔ)水罐的容量最多只能撐到2022年夏天。而眼下最迫切的兩個(gè)問(wèn)題是，核電廠附近的這些放射性污水罐如何處理，以及如果將這些超過(guò)100萬(wàn)噸處理過(guò)的污水釋放到海洋中帶來(lái)的影響。

這些放射性污水通過(guò)復(fù)雜的清理過(guò)程處理后，大量的放射性同位素均能被清除。此外，通過(guò)轉(zhuǎn)移反應(yīng)堆外的地下水，也大量減少了被污染的水量。目前，每日被核泄露污染的水已減少到了200噸以下。按照日本的標(biāo)準(zhǔn)，截至2019年12月，已有28％的反射性污水被凈化至能向海洋排放的水平，另外72％的污水需要進(jìn)一步凈化。因此，日本政府成立的一個(gè)委員會(huì)認(rèn)為應(yīng)該將這些已經(jīng)處理過(guò)的污水排放到海洋，以騰出空間來(lái)處理更多的污水。

在這些放射性污水中，有一種同位素——氚備受關(guān)注。到2019年10月，這些污水中氚的含量為856萬(wàn)億Bq，平均每升水中的0.73千兆Bq。雖然在這些放射性污水中，氚的含量處于最高水平，但它的半衰期相對(duì)較短，并不容易被海洋動(dòng)物和海底沉積物吸收。它是一種危害較小的放射性元素，其衰變產(chǎn)生的低能量的β粒子對(duì)生命組織造成的損傷很小。這也是日本政府認(rèn)為能排放污水的原因，不過(guò)，這樣做真的完全沒(méi)問(wèn)題嗎？

實(shí)際上，除了難以去除的氚之外，2018年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在處理后的污水中還存在一些放射性同位素，包括碳14、鈷60和鍶90。雖然這些同位素的含量遠(yuǎn)低于氚的含量，但它們?cè)诓煌鬯幚砉拗械暮靠赡艽嬖诤艽蟛町悺８鶕?jù)東京電力公司的估計(jì)，有超過(guò)70%處理后的放射性污水，還需要通過(guò)第二次處理減少其中的放射性同位素含量后，才能滿足釋放到海洋的標(biāo)準(zhǔn)。

2019年12月31日，東京電力公司報(bào)告了200多個(gè)污水處理罐中各種放射性同位素的濃度差異。

和氚不同，它們需要更長(zhǎng)的時(shí)間降解，并且它們很容易進(jìn)入海洋沉積物，且與海洋生物如魚(yú)類具有很強(qiáng)的親和力。這些同位素對(duì)人類具有潛在的毒性，同時(shí)能以更長(zhǎng)久和復(fù)雜的方式影響海洋環(huán)境。例如，碳14在魚(yú)體內(nèi)的生理濃度可能是氚的5萬(wàn)倍。而鈷60能在海底沉積物中富集，它的濃度可能會(huì)上升30萬(wàn)倍。

2020年8月，Buesseler在發(fā)表于《科學(xué)》的一篇觀點(diǎn)文章中表達(dá)了他的擔(dān)憂：這些放射性同位素進(jìn)入海洋后，可能對(duì)環(huán)境和人類帶來(lái)不利的影響。Buesseler說(shuō)：“目前人們對(duì)放射性污水的關(guān)注點(diǎn)主要是氚，因此忽視了污水中存在的其他放射性元素。雖然這個(gè)問(wèn)題確實(shí)很棘手，但并不是不能解決?？茖W(xué)家首先要做的是，清除處理罐中剩余污水里的放射性污染物，隨后我們需要根據(jù)污水中剩下的放射性同位素制定新的計(jì)劃?！?/span>

而即使經(jīng)過(guò)了第二次污水處理，為了評(píng)估處理過(guò)的放射性污水釋放后帶來(lái)的后續(xù)影響，仍需要對(duì)污水的每一種同位素含量進(jìn)行全面的核算。不僅包括目前我們已經(jīng)了解的9種放射性同位素，還應(yīng)該包括更多可能的污染物，例如钚。他還表示，“任何考慮將放射性污染物排放到海洋的方案，都需要一個(gè)獨(dú)立的小組對(duì)其進(jìn)行跟蹤，檢測(cè)所有可能進(jìn)入海水、海底和海洋生物的潛在污染物?！?/span>

2020年6月，Buesseler組織了一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次進(jìn)行了國(guó)際性巡航研究，以檢測(cè)銫134和銫137的早期擴(kuò)散路線。這兩種放射性同位素從福島核反應(yīng)堆釋放到日本沿海后，能隨著強(qiáng)勁的暖流擴(kuò)散到其他地區(qū)。

此外，他還在美國(guó)和加拿大建立了“公民科學(xué)家”網(wǎng)絡(luò)，以監(jiān)測(cè)這些放射性物質(zhì)是否到達(dá)北美洲的太平洋沿海以及它們的移動(dòng)路線。Buesseler說(shuō)：“海洋環(huán)境健康以及無(wú)數(shù)人的生計(jì)，都將取決于正確的做事方式?！?/span>

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