今年3月11日是日本福岛第一核电站发生核泄漏事故六周年。六年来,与福岛核事故有关的新闻不绝于耳。近日,2号机组内超高辐射剂量“秒杀一切活物”,“福岛核污染区食品流入中国”等话题再度引爆舆论圈。人们不禁带着疑团发问:六年过去了,福岛核事故的影响还会持续多久?

福岛核事故元凶与影响是什么?

福岛核事故是核泄漏事故,对环境和人类影响的祸根在于放射性物质的释放。

6年前,日本东部发生的里氏9.0级地震和海啸摧毁了福岛第一核电站的应急供电系统,核电站反应堆冷却系统丧失作用,1-3号机组反应堆内部温度过高导致极严重的堆芯熔化,之后1、3、4号机组反应堆厂房发生氢气爆炸,引起大量放射性物质向环境释放。

漂浮在空中的放射性核素随风扩散,或落在地表、建筑物上,或随风雨入土,或进入江河,是放射性污染的源头之一。

有专家估计,福岛核事故泄漏的放射性物质分布于日本、太平洋和世界其他地区的比重大约为18%、80%和2%。可见,就放射性物质大气沉降而言,福岛核事故的主要影响局限在日本本土,其他国家测量到的空气及土壤等其他环境介质放射性活度较低。

放射性污染的另一源头是核电厂放射性废水排放。

东电公司公布的相关信息显示,福岛事故后发生数次放射性污水向海洋泄漏事件。最引人瞩目的是2013年7月8日,日本政府原子能灾害对策总部公布的福岛核电站每天约有300吨核污染水流入海洋的大范围泄漏事件。

事件的起因是,1-4号机组周边每天流动着约1000吨地下水,其中约400吨流入反应堆厂房地下,剩余600吨中约有300吨地下水流入与厂房相连的坑道后,受到滞留在其中的高活度污水污染,流向大海,另外的300吨地下水则是在未受到污染的情况下流向大海。

也就是说,福岛第一核电站泄漏入海的放射性污水每天至少能达到300吨,而这种泄漏可能从发生事故后就已经开始。

众所周知,这些污水中含有大量放射性物质,其中主要是锶-90和铯-137。

锶-90的半衰期长达29年,与钙有着近似的性质,容易进入人体的骨头,可能引起骨髓癌、造血机能障碍等疾病,对人体健康危害很大。

铯-137的半衰期为30年,若通过进食或呼吸摄入铯-137,或受到沉降在地面上的铯-137所辐照,会对身体有较持久的影响,进入体内的放射性铯主要滞留在全身软组织中,尤其是肌肉中。

同时,还发生了数次人为排放放射性污水事件。

2015年9月14日,东电公司首次从福岛第一核电站向海中排放地下水。这些地下水是从反应堆所在建筑周围汲取的,经过去除放射性物质后向海中排放,其放射物浓度低于东电公司规定的标准值。东电公司确认,此次所排地下水的放射性铯和释放β射线的放射性物质浓度都在探测最低值之下,而水中氚的浓度是每升330Bq~600 Bq,也低于东电公司规定的标准。

治理举措怎样?进展如何?

电厂内恢复与整治

为了指导核电站早日恢复,日本政府和东电公司共同制定了“事故恢复路线图”,其是福岛第一核电站事故后现场恢复行动计划,主要解决5类10个方面的问题,如冷却反应堆及乏燃料池、减少和控制地下水及积水等。

这一计划于2011年4月17日开始实施。2011年12月,即事故发生9个月后,福岛第一核电厂1-3号机组安全功能重新建立,能够可靠地维持稳定状况,放射性物质向环境释放达到可控,实现了“事故恢复路线图”既定目标,至此1-4号机组进入退役阶段。

退役工作分3个阶段实施,主要内容包括维持电厂状态稳定,减少辐射剂量,缓解海水污染,取出乏燃料,清理燃料碎片,研发退役关键技术,拆除反应堆设施,以及放射性废物处理和处置等,完成退役工作的时间可能需要30年~40年。

现在,在控制放射性污水处理和贮存过程中泄漏的同时,清理燃料碎片成了一大难题。前些日子,东电公司向2号机组安全壳内投放附带摄像头的自动行走机器人去调查熔堆燃料碎片情况。结果显示,调查时内部空间辐射量推算值为每小时530 Sv(希沃特),这是第一核电站发生事故以来观测到的最大值,让世人大吃一惊。

其实,这是机内污染状况的真实反映,并不说明核泄漏的状况在恶化。它证实了发生事故时反应堆内极为严重的情况,也凸显反应堆报废作业中取出燃料碎片的难度之大。

下一步,东电公司将调整调查路径,利用机器人继续对2号机组安全壳内部情况进行调查。同时,为取出1号至3号机组乏燃料池中的燃料棒做准备,将于2018年夏天取出3号机组乏燃料池中的566根燃料棒,于2020年取出1号、2号机组乏燃料池中的燃料棒。

场外恢复与治理

福岛核事故后,日本启动了多层级、网络型、立体式辐射环境监测系统,采用定点测量、重点测量、航空测量、巡测车测量等多种手段开展广泛的事故后场外辐射水平调查。

调查覆盖日本全境47个都道府县及一些离岛,调查对象包括空气、土壤、食品、自来水、地表水、海水和生物样品,调查结果被实时公布在NISA、环境省、文部科学省等官网上。

根据场外辐射水平,福岛核电站周边占福岛县面积约10%的区域被划为避难区,这一区域内辐射水平严重超标,居民被要求强制疏散。而经过去污作业和环境整治,这一避难区面积已缩小至福岛县总面积的7%,预计到今年4月,将进一步缩小至全县面积的2.6%。

除福岛核电站周边“无人区”内空气剂量率仍远超正常水平外,设置在福岛县内公共设施、学校、保育所、公园等地的3700多台实时辐射检测仪显示,现在福岛县内空气辐射值已与世界主要城市处于同样水平。目前已有10%左右强制疏散的原福岛县居民陆续返回家园,但还有近8万人仍在县内外避难。

同时,日本政府出台了多项环境修复法规,例如,《放射性物质污染对策特别措施法》(法律110号)、《放射性物质废物的修复和治理等法律实施规则》(环境省令第33号)等。阐明了修复的总则、方针、监测,环境放射性污染修复,废物处理及资金等方面的问题,规定了福岛事故后放射性物质处理及修复的相关细则。

目前,“污染状况重点调查区域”和福岛县公共设施的去污工作已接近尾声,去污计划预计将在近期内全部完成。

存在哪些问题和隐患?

从东电公司提供的2017年1月~2月的周报数据看,福岛核电厂每天处理贮存的污水能力在400 m3左右。目前核电站内容量为1000吨、高10米的巨型贮罐数量已达近千个,共存贮了近百万吨经过净化的核污水,贮罐以每周1个的速度继续增加,处理不断增长的放射性污水是目前最棘手的问题。

另外,“多核素除去设施” 的大型污水净化装置采用除锶除铯吸附、反渗透、蒸发、多种核素去除等工艺(ALPS工艺),可除去污水中的放射性铯、锶等物质,但无法除去放射性氘。目前含氘污水对海洋的影响知之甚少,所以不允许因为急于腾出贮罐而贸然把大量含氘污水排放入海。据悉,解决方法已隐约可见。美国一家公司表示已研究出一种催化过程,可把福岛核电站所有的氚集中到体积仅有5 m3的水中,其费用是10亿美元。但其技术效果如何,日本政府是否认可?只能拭目以待。

废物安置、减容问题

虽然日本政府已经在废物处理方面做了大量细致而繁重的工作,但目前依然存在诸多问题。根据环境省的估计,去污中产生的污染土壤、植物等废弃物数量在政府直辖地区约为840万m3,市町村实施的地区约为720万m3,如此庞大的,带有放射性的垃圾放在谁家,都是一大心病。

有关福岛县内保管污染土壤及废弃物的过渡性贮存设施用地的谈判,上个月新签86人。至今政府已与2360名产权所有者中的719人签约,取得的用地面积为336公顷,还只相当于预定面积的21%。过渡性贮存设施用地征用及废物处置库选址急需得到当地居民理解和配合。如何沟通获得民心是政府要直面的问题。

巨大废物量对废物最终处置必然是一个巨大的负担。现阶段需要考虑为废物减容以减少废物安置用地和最终处置费用,比如通过各种技术对废物进行分类、粉碎、干燥、压缩、浓缩等。由于福岛事故产生的废物来源多样,物理、化学性质差异非常大,大量研究工作亟待开展。

飙升的处理费谁埋单

2013年末,日本经济产业省(以下简称经产省)预估了福岛核事故全部处理费总计为11万亿日元。然而,这一预算刚刚执行3年就显现出严重不足,经产省2016年末重新制定了预算,核反应堆报废费从2万亿增加到8万亿日元,赔偿金从5.4万亿增加到7.9万亿日元,污染处理费从2.5万亿增加到4万亿日元,放射性污水临时贮存设施建设费从1.1万亿增加到1.6万亿日元,总计处理费达21.5万亿日元,(约合1.3万亿元人民币)。这比先前估算的处理费整整高了一倍。

福岛核事故处理费用预算陷入困境,经产省也在制定一个东电公司管理改革计划,致力于将其所得利润转移到支付福岛核电站事故的处理费用上。然而,不断膨胀的费用正在威胁这一计划的实施。日本政府力图在近期决定如何分担这笔财政负担以及如何完成这项工作。提高电价和税率也是正在考虑的一个策略,但这意味着民众的负担将会加重,不知百姓会不会买账。

虽然事故过去了6年,但核污染的根治至少需要30年~40年时间。路漫漫其修远兮,希望日本政府早日实现事故治理目标,给世界一个负责任的交代。

作者单位:环境保护部核与辐射安全中心