今年3月11日是日本福島第一核電站發生核泄漏事故六周年。六年來,與福島核事故有關的新聞不絕于耳。近日,2號機組內超高輻射劑量“秒殺一切活物”,“福島核污染區食品流入中國”等話題再度引爆輿論圈。人們不禁帶著疑團發問:六年過去了,福島核事故的影響還會持續多久?

福島核事故元兇與影響是什么?

福島核事故是核泄漏事故,對環境和人類影響的禍根在于放射性物質的釋放。

6年前,日本東部發生的里氏9.0級地震和海嘯摧毀了福島第一核電站的應急供電系統,核電站反應堆冷卻系統喪失作用,1-3號機組反應堆內部溫度過高導致極嚴重的堆芯熔化,之后1、3、4號機組反應堆廠房發生氫氣爆炸,引起大量放射性物質向環境釋放。

漂浮在空中的放射性核素隨風擴散,或落在地表、建筑物上,或隨風雨入土,或進入江河,是放射性污染的源頭之一。

有專家估計,福島核事故泄漏的放射性物質分布于日本、太平洋和世界其他地區的比重大約為18%、80%和2%。可見,就放射性物質大氣沉降而言,福島核事故的主要影響局限在日本本土,其他國家測量到的空氣及土壤等其他環境介質放射性活度較低。

放射性污染的另一源頭是核電廠放射性廢水排放。

東電公司公布的相關信息顯示,福島事故后發生數次放射性污水向海洋泄漏事件。最引人矚目的是2013年7月8日,日本政府原子能災害對策總部公布的福島核電站每天約有300噸核污染水流入海洋的大范圍泄漏事件。

事件的起因是,1-4號機組周邊每天流動著約1000噸地下水,其中約400噸流入反應堆廠房地下,剩余600噸中約有300噸地下水流入與廠房相連的坑道后,受到滯留在其中的高活度污水污染,流向大海,另外的300噸地下水則是在未受到污染的情況下流向大海。

也就是說,福島第一核電站泄漏入海的放射性污水每天至少能達到300噸,而這種泄漏可能從發生事故后就已經開始。

眾所周知,這些污水中含有大量放射性物質,其中主要是鍶-90和銫-137。

鍶-90的半衰期長達29年,與鈣有著近似的性質,容易進入人體的骨頭,可能引起骨髓癌、造血機能障礙等疾病,對人體健康危害很大。

銫-137的半衰期為30年,若通過進食或呼吸攝入銫-137,或受到沉降在地面上的銫-137所輻照,會對身體有較持久的影響,進入體內的放射性銫主要滯留在全身軟組織中,尤其是肌肉中。

同時,還發生了數次人為排放放射性污水事件。

2015年9月14日,東電公司首次從福島第一核電站向海中排放地下水。這些地下水是從反應堆所在建筑周圍汲取的,經過去除放射性物質后向海中排放,其放射物濃度低于東電公司規定的標準值。東電公司確認,此次所排地下水的放射性銫和釋放β射線的放射性物質濃度都在探測最低值之下,而水中氚的濃度是每升330Bq~600 Bq,也低于東電公司規定的標準。

治理舉措怎樣?進展如何?

電廠內恢復與整治

為了指導核電站早日恢復,日本政府和東電公司共同制定了“事故恢復路線圖”,其是福島第一核電站事故后現場恢復行動計劃,主要解決5類10個方面的問題,如冷卻反應堆及乏燃料池、減少和控制地下水及積水等。

這一計劃于2011年4月17日開始實施。2011年12月,即事故發生9個月后,福島第一核電廠1-3號機組安全功能重新建立,能夠可靠地維持穩定狀況,放射性物質向環境釋放達到可控,實現了“事故恢復路線圖”既定目標,至此1-4號機組進入退役階段。

退役工作分3個階段實施,主要內容包括維持電廠狀態穩定,減少輻射劑量,緩解海水污染,取出乏燃料,清理燃料碎片,研發退役關鍵技術,拆除反應堆設施,以及放射性廢物處理和處置等,完成退役工作的時間可能需要30年~40年。

現在,在控制放射性污水處理和貯存過程中泄漏的同時,清理燃料碎片成了一大難題。前些日子,東電公司向2號機組安全殼內投放附帶攝像頭的自動行走機器人去調查熔堆燃料碎片情況。結果顯示,調查時內部空間輻射量推算值為每小時530 Sv(希沃特),這是第一核電站發生事故以來觀測到的最大值,讓世人大吃一驚。

其實,這是機內污染狀況的真實反映,并不說明核泄漏的狀況在惡化。它證實了發生事故時反應堆內極為嚴重的情況,也凸顯反應堆報廢作業中取出燃料碎片的難度之大。

下一步,東電公司將調整調查路徑,利用機器人繼續對2號機組安全殼內部情況進行調查。同時,為取出1號至3號機組乏燃料池中的燃料棒做準備,將于2018年夏天取出3號機組乏燃料池中的566根燃料棒,于2020年取出1號、2號機組乏燃料池中的燃料棒。

場外恢復與治理

福島核事故后,日本啟動了多層級、網絡型、立體式輻射環境監測系統,采用定點測量、重點測量、航空測量、巡測車測量等多種手段開展廣泛的事故后場外輻射水平調查。

調查覆蓋日本全境47個都道府縣及一些離島,調查對象包括空氣、土壤、食品、自來水、地表水、海水和生物樣品,調查結果被實時公布在NISA、環境省、文部科學省等官網上。

根據場外輻射水平,福島核電站周邊占福島縣面積約10%的區域被劃為避難區,這一區域內輻射水平嚴重超標,居民被要求強制疏散。而經過去污作業和環境整治,這一避難區面積已縮小至福島縣總面積的7%,預計到今年4月,將進一步縮小至全縣面積的2.6%。

除福島核電站周邊“無人區”內空氣劑量率仍遠超正常水平外,設置在福島縣內公共設施、學校、保育所、公園等地的3700多臺實時輻射檢測儀顯示,現在福島縣內空氣輻射值已與世界主要城市處于同樣水平。目前已有10%左右強制疏散的原福島縣居民陸續返回家園,但還有近8萬人仍在縣內外避難。

同時,日本政府出臺了多項環境修復法規,例如,《放射性物質污染對策特別措施法》(法律110號)、《放射性物質廢物的修復和治理等法律實施規則》(環境省令第33號)等。闡明了修復的總則、方針、監測,環境放射性污染修復,廢物處理及資金等方面的問題,規定了福島事故后放射性物質處理及修復的相關細則。

目前,“污染狀況重點調查區域”和福島縣公共設施的去污工作已接近尾聲,去污計劃預計將在近期內全部完成。

存在哪些問題和隱患?

從東電公司提供的2017年1月~2月的周報數據看,福島核電廠每天處理貯存的污水能力在400 m3左右。目前核電站內容量為1000噸、高10米的巨型貯罐數量已達近千個,共存貯了近百萬噸經過凈化的核污水,貯罐以每周1個的速度繼續增加,處理不斷增長的放射性污水是目前最棘手的問題。

另外,“多核素除去設施” 的大型污水凈化裝置采用除鍶除銫吸附、反滲透、蒸發、多種核素去除等工藝(ALPS工藝),可除去污水中的放射性銫、鍶等物質,但無法除去放射性氘。目前含氘污水對海洋的影響知之甚少,所以不允許因為急于騰出貯罐而貿然把大量含氘污水排放入海。據悉,解決方法已隱約可見。美國一家公司表示已研究出一種催化過程,可把福島核電站所有的氚集中到體積僅有5 m3的水中,其費用是10億美元。但其技術效果如何,日本政府是否認可?只能拭目以待。

廢物安置、減容問題

雖然日本政府已經在廢物處理方面做了大量細致而繁重的工作,但目前依然存在諸多問題。根據環境省的估計,去污中產生的污染土壤、植物等廢棄物數量在政府直轄地區約為840萬m3,市町村實施的地區約為720萬m3,如此龐大的,帶有放射性的垃圾放在誰家,都是一大心病。

有關福島縣內保管污染土壤及廢棄物的過渡性貯存設施用地的談判,上個月新簽86人。至今政府已與2360名產權所有者中的719人簽約,取得的用地面積為336公頃,還只相當于預定面積的21%。過渡性貯存設施用地征用及廢物處置庫選址急需得到當地居民理解和配合。如何溝通獲得民心是政府要直面的問題。

巨大廢物量對廢物最終處置必然是一個巨大的負擔。現階段需要考慮為廢物減容以減少廢物安置用地和最終處置費用,比如通過各種技術對廢物進行分類、粉碎、干燥、壓縮、濃縮等。由于福島事故產生的廢物來源多樣,物理、化學性質差異非常大,大量研究工作亟待開展。

飆升的處理費誰埋單

2013年末,日本經濟產業省(以下簡稱經產省)預估了福島核事故全部處理費總計為11萬億日元。然而,這一預算剛剛執行3年就顯現出嚴重不足,經產省2016年末重新制定了預算,核反應堆報廢費從2萬億增加到8萬億日元,賠償金從5.4萬億增加到7.9萬億日元,污染處理費從2.5萬億增加到4萬億日元,放射性污水臨時貯存設施建設費從1.1萬億增加到1.6萬億日元,總計處理費達21.5萬億日元,(約合1.3萬億元人民幣)。這比先前估算的處理費整整高了一倍。

福島核事故處理費用預算陷入困境,經產省也在制定一個東電公司管理改革計劃,致力于將其所得利潤轉移到支付福島核電站事故的處理費用上。然而,不斷膨脹的費用正在威脅這一計劃的實施。日本政府力圖在近期決定如何分擔這筆財政負擔以及如何完成這項工作。提高電價和稅率也是正在考慮的一個策略,但這意味著民眾的負擔將會加重,不知百姓會不會買賬。

雖然事故過去了6年,但核污染的根治至少需要30年~40年時間。路漫漫其修遠兮,希望日本政府早日實現事故治理目標,給世界一個負責任的交代。

作者單位:環境保護部核與輻射安全中心