日本將福島核廢水排入海中,會對環境產生什麼影響?

radiative wasted water
福島核電廠附近海域

2011 年 3 月 11 日,大海嘯摧毀福島核電廠,導致大量放射性物質外洩。10 年後的今天(4 月 13 日),日本首相菅義偉在內閣會議上正式宣布,決定將福島核電廠的放射性廢水排入太平洋,直到 2041 至 2051 年核電廠拆除為止。

雖然日本政府表示,廢水處理過後「符合排放標準」,但早在 2020 年 8 月,《Science》的一篇 文章 就已指出,就算處理過,這些廢水的放射性同位素含量依然過高,會對環境與人類帶來不利的影響。

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放射性廢水是怎麼產生的?

2011 年,規模 9.0 的地震將電網破壞,隨後的海嘯摧毀福島電廠的柴油緊急發電機,導致核反應爐降溫程序中斷,進而爐心熔毀,並接連產生氫爆。為了避免更嚴重的核爆,日本政府下令引用海水冷卻爐心。

雖然爐心成功被冷卻,但那些海水也成了輻射水,部分流回海洋,部分滲透到地底,並將放射性碘、銫等物質帶到自然環境,汙染海洋與地下水。日本環境放射性研究所的放射與地球科學教授 Michio Aoyama 表示,共有 1.8 萬兆 Bq(貝克,為放射性單位,代表每秒鐘有 1 次衰變)的放射性銫 137 被一次性釋放到海洋中;隨後,每天約有 300 億 Bq 的銫 137 持續流入海洋。

為了防止更多放射性物質洩漏,日本政府修補核電廠屋頂,並在沿海地區設立新牆。此外,日本政府也在福島電廠附近建立儲水槽,存放受汙染的地下水。然而地下水源不斷補充,輻射水以每天 500 噸的速度持續增加。雖然日本政府斥資 345 億日元建立地下擋水牆,讓輻射水的增加速度減緩到每日 100 噸,但這些儲水槽將於 2022 年夏季裝滿,輻射水存放問題迫在眉睫。

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放射性物質「氚」無法清除

2019 年 3 月,東京電力公司提出將廢水排入太平洋的草案,日本政府也討論是否該將廢水排放入海,以及排放對環境可能造成的影響。

放射性廢水經過處理後,能夠清除大量的放射性同位素。按照日本的標準,截至 2019 年 12 月,已有 28% 的廢水被淨化,並且達到能排放到海洋的標準。因此,日本政府中有單位認為,應該將處理過的廢水排到海洋,以騰出更多空間處理廢水。

但有些放射性物質並無法從廢水中去除,例如氚。截至 2019 年 10 月,廢水的氚含量為 856 兆 Bq,平均每公升有 7.3 億 Bq。只不過日本政府認為,雖然氚的含量高,但它的半衰期相對短,不容易被生物與海底沉積物吸收,而且衰變產生的低能量 β 粒子對生物組織造成的傷害小,因此排放廢水對海洋的影響不大。

與氚相比,其他放射性物質對環境的衝擊更大

2020 年 8 月,Buesseler 在《Science》期刊發表一篇文章。Buesseler 指出,目前人們對廢水的關注點主要在氚,卻忽視其他放射性物質,例如碳 14、鈷 60 與鍶 90。雖然它們的含量遠低於氚,但東京電力公司估計,處理後的廢水,有 70% 仍需進行二次處理,才能符合排放入海的標準。

Buesseler 表示,二次處理後,仍要檢查廢水中的每種放射性物質。此外,Buesseler 認為,任何考慮將放射性廢水排入海洋的方案,都需要有獨立的小組,檢測所有可能進入海水、海底與生物的潛在汙染物。

原因在於,其他的放射性物質都需要比氚更多的時間衰變,也更容易沉積於海洋,進入生物的體內。例如碳 14 在魚體內的濃度可能是氚的 5 萬倍;鈷 60 能在海底沉積物中聚集,濃度可能會上升 30 萬倍。

放射性物質可能會隨洋流擴散

另外,日本東方海域有洋流,放射性物質可能會隨之擴散到其他地區。因此 Buesseler 也在 2020 年 6 月展開研究,檢測銫 134 與銫 137 的擴散路徑。

總結來看,雖然日本政府認為廢水處理能去除放射性物質,而且雖然氚無法清除,但它對環境的影響不大,因此廢水排放海洋是安全的。然而福島廢水還有很多的放射性物質,仍需進行第二次處理,才能符合排放標準;就算符合標準,這些物質還是會對環境造成傷害。

只不過,面對容量不足的廢水處理槽,或許日本政府認為,排放入海已是所有方案中傷害最小的了。

參考資料

Science》、《Reuters》、《The Guardian》、《WHOI》、《Scientific American》、《環球科學

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Wikimedia Commons CC Licensed

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