多功能阴离子聚丙烯酰胺HPAM生产厂家140万吨福岛核污水排海的危害

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　　多功能阴离子聚丙烯酰胺HPAM厂家140万吨福岛核污水排海的危害。140万吨福岛核污水，除了排入大海还有别的更好办法吗?

　　这一决定意味着东京电力公司将获准在两年内启动核污水的排放工作。这些仍具有放射性的污水是十年前福岛核泄漏事故之后用来冷却融毁受损的反应堆而不断产生的。

　　此举引发了很多人的恐慌——这样做安全吗?

　　其实，核能作为一种高效清洁的能源，在人们生活中占据了一席重要的地位。所有规模化应用的核电站，全都是通过重核裂变的链式反应来提供能量的，其中压水反应堆核电站占了核电站的六成以上，发电原理非常简单：依靠核反应释放大量的能量，将核能转变成水的热能，再通过二回路的水变成饱和水蒸气，水蒸气通过汽轮机将热能转变成机械能，最后机械能带动发电机，将电力传送到千家万户。整个过程可以说是安全无害的。

　　然而，福岛核电站受地震影响攒下了上百万吨“核污水”，固然有天灾的成分，东京电力公司的处置失误也是不能抵赖的。

　　不少人有疑问，核反应堆中的核废料用完最后到哪里去了呢?会影响人们的安全吗?核废料除了排入大海，还有其他处理方式吗?这么多的福岛核污水，是怎样形成的呢?日本为什么执意要往大海里排?如此多的核污水如果真被倒进太平洋，海鲜还能吃吗?

　　来源 / 果壳、科学大院、科罗万象、第一财经周刊、澎湃新闻

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　　为什么要处理核废料?

　　● 高辐射

　　核废料的主要成分是铀238和钍232，包括反应中未烧完和生成的易裂变元素，钚239和镎、镅、锔等超铀元素，人体接触这些放射性元素超过正常的辐射剂量，电离辐射将会破坏人体细胞中DNA的双螺旋结构，使碱基丢失损坏。

　　一座100万千瓦的核电站一年可以产生几十吨放射性废料，加工处理后产生4立方米高辐射核废料、20立方米中辐射核废料、140 立方米低辐射核废料及200立方米非辐射性废料。

　　如果接受辐射剂量不大，那么细胞自身具有修复机制;但如果辐射量非常大，将会直接使蛋白质变性，染色体畸变，甚至使DNA复制所需要的解旋酶和聚合酶变性，那么正常的体细胞将无法复制，细胞只会老化而无法新生，皮肤将会产生不可逆转的溃烂，所以接受大剂量辐射的人都需要截肢，可谓是相当可怕了。

　　此外，核废料的危害和其他放射性物质危害是类似的，首先是放射性核素，这些放射性核素如果泄漏，会进入空气、水源，或者吸附在生物表面，最终有可能通过饮食或呼吸进入人体，引起各类放射性疾病，造成人寿命的缩短。

　　● 高浪费

　　从燃料利用率方面来看，目前的裂变堆主要利用天然铀中仅占0.7%的U-235作为燃料，而占绝大多数的U-238却无法有效利用，综合铀资源的利用率还不到1%。据世界能源组织估计，按目前反应堆对核燃料的消耗速度，铀在地球上的储量大约只够使用200年。

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　　全球有哪些处理核废料的方法?

　　过去几十年，如何处理核废料一直是核工业面临的一个悬而未解的难题。例如美国就已经在该问题上进行了长达20年的研究，并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地址结构中存放核废料的计划，但时至今日，该计划的实施仍然没有任何的进展。

　　对于有"万年恶灵"之称的高放射性核废料，学界认为最为妥当的处置方法是地质深埋，但因其建造要求特殊、技术复杂，截至目前，在国际上并无一座成型的永久性放废库。

　　以下为全球处理核废料的几种方法：

　　● 地质掩埋

　　化学反应无法缩减核废料的放射周期，因此中高放射性核废料的处理以地质掩埋为主，为了降低放射性核废料随地下水扩散。核废料首先会混入玻璃材料，然后装入可屏蔽辐射的圆柱形金属桶中，转为一种长期稳定并且不会降解的固体，这样就不会因为降解时产生热量而将金属桶胀破导致核泄漏。

　　核废料的外筒需要用油漆刷成醒目的黄色，标注上警示语，目的是为了告诉在几万年以后的人类，远离这些物品，然后再掩埋到地底500米到1000米的深度。这种方法适用于国土面积较大的国家，也是目前最安全的方法。

　　这些中高放射性的核废料处理原则就是要保证10万年安然无恙，等到10万年以后，核废料中的放射性元素都已经衰变成不具有放射性的物质，或者是放射性非常低的物质，就可以保证安全。

　　● 沉入4000米以下的深海底部

　　对于一些低放射性的核废料，部分国家选择将它们永久沉入4000米以下的深海底部，海床底部的土质厚实容易吸收放射性物质，制作方法当然也和中高放射性核废料的方法一样，都是采用罐装的形式。原则上是至少检测300年的时间，下图中的红点就是国际指定的核废料海洋投放点。

　　● 送入太空

　　“土葬”和“海葬”是最主要的两种核废料处理方式。除了这两种方式，有科学家提出将中高放射性核废料运往月球，将月球作为安置点或者将核废料送入太阳中，这样就不会对人类造成威胁。

　　但有一个问题，火箭如果发射失败爆炸了，至少上亿人将受到牵连，这个方法显然行不通。

　　● 冰冻处理

        另一种提议是利用冰冻法将核废料封锁在熔点较高的金属容器内部，再将金属容器放置在两极，由于核废料会释放大量的热量，冰面会逐渐融化，装有核废料的容器便会沉入冰底，由于气温原因，冰面又会重新冻结，这样核废料就会一直被封锁在冰底，与世隔绝。但考虑到冰川移动的问题，核废料可能会飘离两极，还是有很大的风险。

　　● 盖茨的新解法：用核废料发电

　　在2010年的TED大会上，盖茨宣布，他的工作重心已经转移到了能源和环境领域，而且他还有一个疯狂的想法：利用核废料发电。

　　其实，整个项目是通过一家名叫TerraPower的创业公司实现的。该公司的创始人是盖茨在微软的同事，前CTO Nathan Myhrvold。这家小型创业公司的员工由数十名工程师、物理学家和核研究方面的专家组成。

　　在当时的能源研究领域，这几乎被当做是天方夜谭。但盖茨在2014年年末再次谈及这一项目，并向全世界证明他当时并不是信口开河：该项目正在筹备中，一旦建成，发电量可供美国使用800年。

　　2020年5月，TerraPower还获得了美国能源部的资助。美国能源部宣布先进反应炉示范计划(Advanced Reactor Demonstration Program，ARDP)希望推动小型模块化核电厂的发展，于2020年10月中宣布选择两个研发团队，分别为TerraPower、X-energy，各补贴8,000万美元，总共注资1.6亿美元，希望推进第四代核能的发展。

　　尽管有盖茨保证，但至今为止，TerraPower的研究成果仍然遭遇着业内及包括《纽约时报》在内的媒体的广泛质疑。《纽约时报》甚至有些戏谑地调侃TerraPower正在进行一项“永无止境”的项目。

　　但TerraPower目前已从理论上找到了实现核废料发电的答案：

　　在一般的核反应过程中，铀235的使用量在3%至5%之间，而在燃烧浓缩的进程中，铀238作为一种纯的核废料会相应产生。它在反应堆中的一部分会逐渐转化为钚，用以作为辅助燃料。但由于用量不大，绝大多数的钚不会被燃烧，最终成为废料。

　　为了避免钚被剩下，TerraPower设计了一种新型反应堆：铀238的使用比例几乎被提升到100%，仅使用极少量的铀235，这样就可以将更多的铀238转化为钚，然后作为燃料使用。根据TerraPower的说法，这种方式可以被抽象地理解为“引燃一根木炭仅需要比以往少得多的打火机油”。

　　使用核废料发电的最大好处便是减少全球范围的碳排放。这也是盖茨施行这个项目的初衷，他在2010年时曾提出，要到2050年实现全球碳的零排放。尽管风能、太阳能等新能源的使用同样可以在一定程度上使碳排放问题得到减缓，但从持久性、规模性和稳定程度等方面看来，核废料可能是更为可靠的新能源。

　　“气候变坏意味着贫困地区的人们将会多年遭受农作物生长问题的困扰，因为没有足够的降雨量，而气温又在持续上升。”盖茨曾在2010年的TED大会上说。他相信解决能源问题，是改善气候、环境，甚至贫穷的极其重要的手段。

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　　福岛核电站怎么就攒下了上百万吨“核污水”?

　　除了核废料之外，正常运行的核电站，也在向海洋中持续排放“核污水”，这种“核污水”的正式名称叫做“液态流出物”，不仅有浓度要求，还有总量要求。

　　放射性水平多高的水才称为核污水呢?并没有一个确切的标准，但对于核电厂排放的放射性流出物，有相应的要求，例如GB6249《核动力厂环境辐射防护规定》给出了3000MW热功率核电厂的液态流出物控制值：滨海厂址除氚和碳14外，放射性核素浓度不超过1000 Bq/L，内陆厂址为100 Bq/L，并保证下游1公里处受纳水体总β放射性不超过1 Bq/L，氚浓度不超过100 Bq/L。

　　但2011年的“3·11”事故中，海啸使大量海水涌进了福岛核电厂，而为了应对事故，技术人员向已经损坏的堆芯注入海水和淡水用于冷却，这些水都沾染了放射性，主要包括氚、铯134、铯137、碘129、锶90、钴60等。而情况逐渐稳定后，地下水和地表降水又持续进入厂区，遭受污染而成为核污水。

　　震后的福岛核电站鸟瞰 |

　　在2014年，污水增加速度达到每天540吨，在有关管理机构采取了建设地下水旁流系统、防渗墙、地表硬化层等措施，并在先进液体处理系统建成后改用净化水冷却堆芯后，污水增加速度目前已降低至每天140吨，并有望在2025年降至每天100吨。

　　福岛核污水的来源示意图|

　　随着污水量的持续增加，东电在厂区建立了1044个污水储罐(截止2020年9月)，储存污水量高达123万立方米。但污水储罐的建设于2020年底结束，总储水能力最高将达到137万立方米。

　　福岛污水储存罐

　　显然，剩余空间不多了，如果不排放，到2022年污水将会灌满所有储罐。这些接触过泄漏的堆芯放射性物质的污水，如果不加处理，放射性是非常高的。

　　因此东电建设了ALPS先进液体处理系统，采用吸附、脱盐等工艺，去掉除了氚以外的放射性核素，如铯137、锶90等。后来，为了要排放，又建立了二次净化处理系统，根据东电提供的数据，在经过两次净化后，铯137浓度降至0.185 Bq/L，锶90浓度降至0.0357 Bq/L。但对于氚，目前没有太好的办法，处理后的氚浓度仍高达730000 Bq/L。

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　　核污水除了排入大海，还有哪些处理方案?

　　既然装污水的储罐就要爆满了，120多万吨的所谓“处理水”总要有个去处，说到底就是要排放，只是往哪里排放的问题。

　　东电曾提出五种处理方案：增加储罐及容量、在其它地方设置储罐、固化后进入地下、处理后排入大海、以水蒸汽形式排入大气。后来，解决方案集中到两个：排入大海和排入大气。

　　福岛厂区的储存能力已近极限，再增加储罐难度太大，而若要在异地新建储罐，估计不会有哪个地方会接纳这种烫手山芋。至于埋入地下，且不论成本如何，也很难保证不泄漏。而剩下的向大海或大气排放的方案，无论哪一种，都在挑战着公众的神经。

　　福岛污水排入大海的流程|

　　排入大海的方案显示，所有污水都会经过两次处理，参考前面所列数据，除了氚以外的放射性核素浓度将基本被去除，比较容易到达排放标准。而将其与大量未污染的水混合稀释后，可将氚浓度降到1500 Bq/L，然后用大约30年的时间排放完毕。

　　根据这些数据，我们可以做出简略计算，如果核污水保持每天100吨的增量，并按照氚含量730000 Bq/L，同时忽略氚的衰变的话，每年排放的氚总量是5.66×10^13 Bq，低于GB6249中的年排放量控制值7.5×10^13 Bq。实际上氚的半衰期是12.3年，会不断衰变，所以实际的氚排放量会更低一些。

　　而在排入大海之后，由于海水的量特别巨大，放射性核素会被很快稀释，根据东电的计算机模拟，在氚的年排放量达到10×10^13 Bq时，福岛周边除了长约30公里的近岸海域(离岸2公里内)外，其它区域的氚浓度仍低于1 Bq/L。

　　污水排放后附近海域氚浓度模拟结果|

　　而向大气排放的方案也大同小异，只是会将处理后的水加热蒸发，使水蒸气中的氚不超过5 Bq/L，然后排出，随风飘散。

　　显然，排大气并不如排大海方便，而且有一种让人直接呼吸放射性空气的恐惧感。因此，东电主推的就是排大海方案。要说日本人的公关能力还是很一流的，在几年之前就在不断透出要将污水排海的风，不停地试探公众的接受程度，虽然每年都会招骂，但狼来了的次数一多，慢慢地人们就习惯了。

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　　福岛核污水的排放对健康有影响吗?

　　百万吨核污水在经过处理后，排入太平洋已经不可避免。老百姓关心的，是它会不会对自己的健康造成影响，下面咱们就来分析一下。

　　福岛核污水的排放会导致大量放射性物质进入海洋，大家的恐慌是可以理解的。

　　实际上，由于海洋实在太大，海水的量实在太多，稀释能力强，福岛事故导致的海洋放射性升高幅度有限，尤其是由于洋流方向的原因，对于我国的影响有限，目前在海产品中检出了微量的铯134等特征核素。(注意是理论上影响有限，理论的前提是东电公司没有撒谎，但东电公司一贯都有撒谎和造假的传统，其次影响有限也并不代表没有影响)

　　当然，这些核污水对福岛周边海域的影响还是比较大的。不过需要指出的是，其实海水正常情况下的放射性活度就超过10 Bq/L，因此福岛核污水即使总量超过百万吨，如果能按照计划有序地排放，对周边国家的影响是有限的。(注意理论上有限，影响有限不代表没有影响)

　　至于难以清除的氚，的确很让人头疼。氚进入人体后，有一部分会进入组织，并滞留比较长的时间，但氚的放射性对人体到底会有多大伤害，目前并没有定论，更没有一个统一的限值标准。

 

　　然而，

　　上述结论的推断前提是东京电力公司没有撒谎，污水确实处理合格，并按照既定标准来排放;

　　鉴于东电之前有瞒报虚报事故严重性的前科，并且40年如一日的检测和运营造假!

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　　请看我国外交部对于此事的回复：

　　今天(14日)下午，在外交部举行的例行记者会上，有记者就日本政府决定以海洋排放方式处置福岛核电站事故核废水所引发的国际反应向发言人赵立坚提问。

　　赵立坚回应称，日本媒体称，日方排海工作预计两年后开始，将持续30年，拟排放核废水超过100万吨，排放数量之大，持续时间之长、涉及地域之广、风险等级之高前所未有。这里我想提出三个问题，希望日方回答。

　　第一，日方真的听到了国内外的质疑和担忧吗?日本执政党一些议员表示，核废水应长期储存而非一排了之，现在做决定欠缺考虑。日本渔业协会发表抗议声明称，政府决定将给日本渔业带来沉重打击，绝对无法接受。

　　昨天日本东京福岛等多地发生抗议游行，当地民众打出“海洋在哭泣，鱼类在哭泣，地球在哭泣”等标语。除了中国、韩国、俄罗斯、欧盟以外，311个环保团体向日方表示坚决反对。绿色和平组织、日本办公室气候与能源项目主任称，尽管日本有技术、有条件建造更多储存罐，却选择把核废水倾入太平洋。日方决定无视生态环境，完全是不正义的。

　　第二，日方此举真的符合国际法吗?日方决定将开创严重核事故处理后废水向海洋排放的先例。日本是《联合国海洋法公约》缔约国，应当知道公约有关规定。根据公约，各国应采取一切必要措施，确保在其管辖或控制范围内的事件或活动所造成的污染，不致扩大到行使主权权利的区域之外。但由于洋流、量级、洄游鱼类等因素，日本核废水排海将不可避免地造成跨境影响。根据《联合国海洋法公约》《及早通报核事故公约》《核安全公约》等，日本还需承担通知并充分协商环评监测、采取预防措施确保危险最小化、保障信息透明等国际义务，日方承担这些义务了吗?

　　有人说，日方作出决定征得了美方的许可;我要强调的是，美国的许可不等于国际社会的许可，美国居然还对日方表示了感谢。既然美方重视环境问题，就应该切实负起责任，从维护海洋环境和人类健康安全出发，敦促日方以诚实、科学、负责任的态度，慎重对待福岛核电站事故核废水处置问题，而不是不分是非，不讲原则，采取双重标准。

　　第三，日方拟排放的核废水真的符合国际标准吗?国际原子能机构专家组评估报告明确指出，福岛核电站现有经过处理的含氚废水中仍含有其他放射性核素。据东京电力公司统计，核废水中共含有62种放射性核素。2018年8月，环保人士经过分析东京电力公司发布的数据发现，处理后的核废水远远不止残留氚。其中，2017年度的核废水中有60次碘129严重超标，核废水中还存在锶90严重超标的问题。

　　据媒体报道，加拿大已经在其西海岸的三文鱼身上检测到铯134放射性元素。在美国夏威夷海域，放射物含量的水平已经达到先前的两倍。有关迹象都表明，日本福岛核污染可能已经扩散到北美地区。

　　赵立坚强调：“海洋不是日本的垃圾桶，太平洋也不是日本的下水道!日方处理核废水，不应让全世界买单。”至于你提到的日本个别官员称这些水喝了也没事，请他喝了再说。日本水俣病殷鉴不远，当地受害民众的伤痛还未抚平。日方不应忘却历史悲剧，更不应揣着明白装糊涂。

　　我们强烈敦促日方认清自身责任，秉持科学态度，履行国际义务，对国际社会、周边国家以及本国国民的严重关切作出应有回应。日方应重新审视福岛核电站核废水处置问题，在同各利益攸关国家和国际原子能机构充分协商并达成一致之前，不得擅自启动排海。中方保留进一步作出反应的权利。