將福島核電站的水排入海洋對海洋生物安全嗎?科學家說這很復雜(Is disposing water from the Fukushima nuclear plant into the ocean safe for marine life? Scientists say it's complicated)。
據《大眾科學》報報道,10月5日,日本廢棄的福島第一核電站(Fukushima Daiichi)的運營商重新開始抽出該核電站過去12年的廢水。在接下來的兩周半時間里,東京電力公司(TEPCO)計劃向太平洋排放約7800噸處理過的水(treated water)。
這是東京電力公司在9月份首次排放核電站廢水后的第二輪排放。該公司的排海計劃要求這一進程間歇性地持續約30年,該進程由日本當局批準并接受監督。
但這一做法一直存在爭議:民意調查顯示,約40%的日本公眾反對這一做法,并引發了日本生態活動人士、當地漁民、韓國國公民和中國的強烈反對,他們擔心輻射會損害太平洋生態系統并污染海產品。
但是從全球來看,一些西方科學家認為沒有必要擔心。英國樸茨茅斯大學的環境科學家吉姆·史密斯說:“這種劑量(或輻射)真的非常低。這比牙科X光檢查還要低(It’s less than a dental X-ray,),即使你食用的是該地區的海鮮。”
史密斯10月5日發表在《科學》(Science)雜志上的一篇評論文章中保證了水的釋放是安全的。國際原子能機構已經批準了東京電力公司的程序,并為其安全提供了擔保。但其他領域的專家對繼續抽水保留了態度。
美國南卡羅來納大學的生物學家蒂莫西·穆索(Timothy Mousseau)說:“有數百個清楚的例子表明,放射性水平高的地方會產生有害的后果(where radioactivity levels are high, there are deleterious consequences)。”
2011年的海嘯襲擊福島核電站后,東京電力公司開始瘋狂地將水分流到六個反應堆中,以防止它們過熱,從而引發了更大的災難。
他們將產生的125萬噸放射性核廢水儲存在現場的水箱中。東京電力公司和日本當局表示,如果福島第一核電站退役,這些水箱中的水將不得不流向其他地方。
東京電力公司表示,在過去的十年中,他們通過一系列化學反應處理了廢水,并清除了大部分污染的放射性同位素,包括碘-131、銫-134和銫-137。但目前的爭議大多圍繞著一種無法去除的同位素:氚(tritium)。
氚是一種氫同位素,含有兩個額外的中子。它是核裂變的副產品,具有放射性,半衰期約為12年。由于氚與氫有許多相同的特性,它的原子可以滲入水分子,形成一種放射性液體,其外觀和味道與我們飲用的液體幾乎完全相同。
這使得將氚從核廢水中分離出來變得十分困難——事實上,沒有任何現有技術能夠處理福島核電站的全部水量中的氚(no existing technology can treat tritium in the sheer volume of water contained at Fukushima)。
該排海計劃的一些反對者認為,日本當局應該推遲排放核廢水的時間,直到科學家開發出一種能夠從大量水中清除氚的系統(until scientists develop a system that could cleanse tritium from large amounts of water)。
但是東京電力公司聲稱,他們已經沒有地方可以存放廢水了(But TEPCO argues they’re running out of room to keep the wastewater)。
因此,他們選擇了大量稀釋氚水,每1份氚水對應100份“清潔”水,然后用管道將其輸送到太平洋(100 parts “clean” water for every 1 part of tritium water—and pipe it into the Pacific)。
“福島或東京電力公司別無選擇,只能排放海水。”英國普利茅斯大學的環境毒理學家Awadhesh Jha說。“這是一個地震和海嘯多發的地區,他們無法儲存這些廢水,他們必須處理這些廢水。”
史密斯引用了他和同事的環境研究結果,他認為,允許氚隱藏在水分子中的相同特性意味著它不會在海洋生物中積聚(Smith believes the same properties that allow tritium to hide in water molecules means it doesn’t build up in marine life)。
幾十年來,他們一直在研究切爾諾貝利核災難下游湖泊、池子和水塘(lakes, pools, and ponds)中的魚類和昆蟲。“我們還沒有真正發現輻射對生態系統的重大影響”史密斯說。
更重要的是,日本官員在最初排放廢水時就對海水進行了測試,并沒有發現可記錄的氚水平,史密斯認為這是廢水稀釋后的結果(Smith attributes to the wastewater’s dilution)。
但是第一輪排放只是觸及了福島廢水的表面,Jha警告說,關于氚在海洋中的影響的科學證據是復雜的。關于氚對不同生物系統和食物鏈不同部分的影響有多大,目前還有很多問題。
一些研究結果確實表明,這種同位素可以像高能X射線或伽馬射線一樣有效地破壞魚類染色體,導致晚年的負面健康后果(leading to negative health outcomes later in life)。
此外,專家們還發現,氚可以與各種生態系統中的有機物結合,并能在那里持續幾十年。Jha說,“這些問題還沒有得到充分解決(These things have not been addressed adequately)。”
史密斯認為,這次排放的氚比自然釋放的氚要少(there’s less tritium in this release than in natural sources),比如宇宙射線會照射到高層大氣,從上面產生氚雨。
此外,他還表示,魚類DNA的損傷并不一定會對野生動物或人類造成不利影響。“我們知道即使是低劑量的輻射也能破壞DNA,但這不足以破壞生物的繁殖、生存和發育。”他說。
“我們不知道(核)廢水排放的影響是否可以忽略不計,因為我們真的不確定未來會從中釋放出多少放射性物質,”穆索反駁道。他補充說,對這一過程進行獨立監督可以消除一些環境和健康方面的擔憂。
史密斯和其他東京電力公司計劃的支持者們指出,這實際上是核工業的普遍做法。一些發電廠用水自然冷卻反應堆,留下大量摻有氚的廢料需要處理。
比如,由于目前的技術幾乎不可能從大量的水中去除氚,一些國家的發電廠將氚以超過福島廢水排放的氚濃度排放回水體中(power plants dump it back into bodies of water at concentrations that exceed those in the Fukushima releases)。
“不過這并不能證明我們應該繼續排放,”Jha說。“我們需要對它的作用做更多的研究。”
報道最后稱,如果氚的含量像東京電力公司和史密斯保證的那樣低,那么來自該地區的海鮮有可能是可以安全食用的。
但是像穆索和Jha這樣的許多專家認為沒有足夠的科學證據來肯定這一點(But plenty of experts like Mousseau and Jha don’t think there is enough scientific evidence to say that with certainty)。
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