文 / 顏士州
2023 年8 月24 日,日本福島第一核電站核污水正式開始排放入海,當天的排放量就超過200噸,之后每天排放約460 噸,持續17 天排放了約7800 噸的核污水。核電站累計核污水大約134 萬噸,2023 年將把差不多3.12 萬噸的核污水分4 次排入大海。日本的這一舉動引起了國際社會的廣泛關注。
也許你會問:日本的核污水是哪里來的?這要追溯到2011 年,當時福島地震及海嘯導致福島核電站設備嚴重受損,產生了大量的核污水,這些核污水中含有大量的放射性物質。盡管日本政府對核污水也進行了處理,然而收效甚微,加上雨水及地下水不斷滲透,且以每天140 噸的速度不斷增加,導致儲水罐不堪重負。
由于核污水中放射性物質太多,尤以氚這種物質較為活躍,它的吸附能力和滲透能力太強,“多核素去除裝置”過濾設備盡管去除了大部分放射性物質,然而像氚這樣的放射性物質還是難以清除。要除掉這些頑固物質只有利用電解技術,將污水中的氚轉為氚氣,但需要大量的電力和設備。為了節省開支,日本政府選擇了最粗暴、成本最低的方式—直接排海。
事實上,一旦這些含有放射性物質的核污水進入海洋,它將對海洋生態系統造成極大的破壞,容易導致海洋生物的大量死亡,甚至滅絕。核污水進入海洋后,影響漁業資源和海產品的安全,污染的海水將通過海洋生物進入人類需要的海產品中。放射性物質進入人體,對人類健康將造成長期的影響,同時大量的漁民也要失業。我們知道海洋是流動的,放射性物質通過海流可以流入全球任何地區。德國專家通過分析認為:從污水排入大海的那一日開始,僅需57 天時間,放射性物質就能擴散到太平洋大部分區域。同時核污水的擴散導致大氣蒸發過程中氫氣增多,會加劇全球變暖。
日本的核污水排海后,首先影響的就是中國海域和韓國海域,隨著時間的推移繼而慢慢影響到全球海域,當全球水產品受到嚴重污染而不能食用的時候,威脅的將會是全人類的生命安全。核污水中大量的放射性物質在海洋中會被稀釋,進入食物鏈,最終都會進入人體。據了解,核污水中的氚、銫、鍶等放射性物質不僅會使人體骨骼受到傷害,還會使人類患上腺體腫瘤的風險增大,而且這些放射性物質的半衰期都很長,人類長期食用這些食物極易導致基因突變,加劇患癌、遺傳疾病的風險,還會影響到我們的子孫后代。
核污水中的放射性物質半衰期很長,往往需要幾十年甚至幾百年才能降解到安全水平。事實上,核污水排海并非最佳選擇。蘇聯在處理“切爾諾貝利核電站事故”時,就采取了有效的措施處理了核污水。
人們不會忘記20 世紀70 年代,有一座非常繁華的城市叫普里皮亞季,它是烏克蘭重要的工業城市,1986 年4 月26 日的一聲巨響,讓這座城市永遠陷入了沉寂。由于工作人員在核反應堆測試的過程中導致堆芯熔毀,反應堆里的物質與空氣接觸后瞬間爆炸。由于它的威力差不多是廣島原子彈的400 倍,導致了無數生命遭殃,那座繁華的城市一夜之間被夷為平地。
蘇聯在處理核污水方面采取了很多方法。采取了“砂濾法”去除核污水中的放射性物質,在水中加入活性炭和沸石,減輕了核污水的危害。科研人員還建造了許多大水泥罐,把核污水引入水泥罐里,再把龐大的水泥罐慢慢下沉到泥土中,然后覆蓋上泥土,這樣,在很長時間內核污水都不會威脅到人類的生命安全。盡管這種方法占用了大量的土地,但能有效地控制核污水中放射性物質的輻射。
科研人員還采用醋酸纖維膜來吸收核污水中的放射性物質,這樣污染物大多滯留在纖維膜表面,然后集中處理纖維膜。同時通過添加化學物質和放射性物質反應,讓沉淀的廢液分離。
在處理核污水的過程中,蘇聯的科研人員可謂想盡了辦法,由于使用加熱蒸發的方式很容易留下殘留物質,他們將這些殘留放射性物質放入特制的容器中進行儲藏。最后他們用死亡9.3 萬人的代價,終將“惡魔”阻止住,換取了更多人的平安。
對于日本福島核電站的核污水,如果我們借鑒當年蘇聯的經驗,人類完全可以通過科技手段處理核污水。
那么,核污水的排放應該采取哪些步驟才能將核污水安全地排入大海呢?
首先采用化學沉淀的方法,在核污水中添加沉淀劑和助凝劑,讓污水中的放射性物質結合成化合物,然后過濾分離出來。
處理過的廢水采用離子交換法,用特制的交換樹脂去除重金屬離子,然后添加活性炭等吸附劑去除廢水中的氚等放射性物質。離子交換的同時還要定期換吸附劑,因為這種吸附劑中也含有大量的放射性物質,同時還要科學處理。
離子交換后再采用蒸發濃縮法,通過真空設備將廢水運送到蒸發裝置中,把污水加熱變成水蒸氣,放射性物質相對來說容易沉淀,蒸發的污水通過反復冷凝,大多數放射性物質不斷地被濃縮在固體殘渣中;不過在此過程中,由于能量消耗太大,對易揮發的放射性物質還是難以處理,同時蒸發裝置容易結垢,還要不斷清除器具中的污垢。
將蒸發濃縮后的廢水排入人工湖,在人工湖中放養水葫蘆等水生植物,通過這些水生植物再次吸附水中含有的少量放射性物質,這樣還可以去除廢水中鈾等重金屬物質,當然這個過程時間較長。
等水生植物吸附處理若干年之后,經檢測達到國際標準,方能將核廢水排入大海。