问题

日本政府基本决定将福岛核污水排入大海,会对全球海洋生态产生什么影响?目前有哪些解决方式?

回答
福岛核污水入海:对全球海洋生态的深远影响与多维度的解决路径

日本政府关于将福岛第一核电站储存的核污染水排入海洋的基本决定,无疑牵动着全球的神经。这项决定背后,是日本政府在处理这场巨大灾难遗留问题时面临的巨大压力与复杂考量。然而,这一举动对全球海洋生态可能产生的长远影响,以及目前为止提出的各种解决方案,都值得我们深入剖析。

对全球海洋生态的潜在影响:一场看不见的危机?

福岛第一核电站事故后,为了冷却熔毁的核反应堆,巨量的冷却水与地下水、雨水混合,形成了含有放射性物质的核污染水。这些水经过处理(多核素去除设备,ALPS),大部分放射性核素可以被去除,但其中氚(Tritium)这种氢的同位素,由于其化学性质与氢相似,目前的ALPS技术难以完全去除。

那么,这些含有氚以及少量其他放射性核素的水排入大海,会对全球海洋生态产生哪些影响呢?

1. 放射性物质的扩散与生物累积:

稀释与扩散: 日本政府计划在排海前对核污染水进行稀释,使其氚的浓度远低于日本的国家标准和国际推荐标准。从物理角度看,海洋的巨大体量确实能够稀释这些污染物。然而,海洋并非静止不动,洋流会将这些稀释后的水带往更广阔的海域。
食物链中的累积: 即使放射性物质的浓度降低,但长期、持续地排放,仍然可能导致这些物质在海洋生物体内发生累积。氚虽然生物毒性相对较低,但它容易被生物体吸收,并可能在食物链中传递。一旦进入食物链,从浮游生物到鱼类,再到更高级别的捕食者,放射性物质的浓度可能会沿着食物链向上累积,对海洋生物的健康造成潜在威胁。
对特定物种的影响: 某些海洋生物,特别是那些生长速度快、繁殖能力强的物种,可能更容易受到放射性物质的影响,其遗传物质(DNA)可能发生变异,影响其生长、繁殖和生存能力。

2. 对渔业和海洋经济的冲击:

消费者信心危机: 即使科学评估认为排放水中的放射性物质浓度在安全范围内,但公众对海产品的安全担忧仍然可能引发消费者信心危机。这会直接打击全球渔业,特别是那些依赖日本附近海域渔业的国家和地区。
贸易限制: 许多国家已经对来自日本的渔业产品实施了进口限制。核污染水排海后,这些限制可能会被扩大或延长,对日本的渔业出口和相关经济活动造成严重打击。

3. 对海洋环境的未知风险:

协同效应: 海洋环境中本身就存在天然放射性物质,以及其他人类活动带来的污染物。核污染水的排入,是否会与其他污染物产生协同效应,产生我们目前尚未完全了解的风险,这一点仍需谨慎评估。
长期监测的挑战: 尽管日本政府承诺进行长期监测,但要全面、准确地追踪这些稀释后的放射性物质在广阔海洋中的扩散和累积情况,并评估其对整个生态系统的长期影响,将是一个极其艰巨且成本高昂的任务。

4. 对国际社会的信任危机:

透明度与沟通: 对于核污染水的处理,国际社会的担忧主要源于信息的不透明和沟通的不足。单方面决定排海,可能加剧这种不信任感,对未来的国际合作和危机应对造成负面影响。

目前已提出的或正在探索的解决方式:从“排海”到“多元共存”

面对福岛核污染水这一棘手的难题,日本政府最终选择了“排海”作为主要的处理方式。然而,在这一决定之前和之后,社会各界也提出了许多其他解决方案,以及与排海并行或作为替代的补充措施。

1. 排海方案(已决定,但引发争议):

稀释与排放: 这是日本政府目前最主要的方案。将经过ALPS处理、并进一步稀释到符合标准的核污染水,通过海底管道排放到距离福岛海岸约1公里处的海域。
监测与评估: 日本政府承诺建立一套严格的监测体系,包括对排放水、海水、沉积物以及海洋生物进行放射性物质的监测,并公开监测结果。
优势: 在现有技术条件下,成本相对较低,操作相对简单。
劣势: 存在潜在的环境风险,引发周边国家和国际社会的强烈反对,对渔业和民众信心造成打击。

2. 岸上储存与长期管理:

改进储存设施: 继续在福岛第一核电站厂区内建设更安全、更坚固的储存罐,并对现有储存罐进行维护和加固。
地下储存: 探索将核污染水注入地下岩层进行储存的可能性。
优势: 避免了直接排入海洋,相对更为稳妥。
劣势: 储存空间有限,成本高昂,且长期储存也面临渗漏等风险,并不能根本解决问题。

3. 蒸发排放(早期曾考虑):

蒸发成蒸汽排放: 将核污染水加热蒸发,然后将含有氚的蒸汽排放到大气中。
优势: 理论上可以将放射性物质局限在局部区域。
劣势: 涉及巨大的能源消耗,对大气环境的潜在影响也需要详细评估,且技术复杂性高,成本也高。

4. 固化处理:

水泥固化: 将核污染水中的放射性物质(例如铯、锶等)通过化学方法进行分离,然后将这些固化物与水泥混合,制成固化体,再进行深埋处理。
优势: 将放射性物质物理隔离,避免其进入环境。
劣势: 技术难度高,分离效率受限,特别是氚难以有效固化,且固化体需要长期安全储存,成本也非常高昂。

5. 加拿大式“稀释再封存”的思路(一种设想):

稀释后封存在容器中: 借鉴加拿大在安大略核电站处理含氚废水的经验,将福岛核污染水进行稀释,然后将稀释后的水封存在特制的容器中,置于远离居民区且地质稳定的地下深处进行长期储存。
优势: 避免了直接排海,同时减少了长期储存的风险。
劣势: 需要大量的储存容器和专门的储存场地,成本高昂,且需要长期监测和维护。

6. 国际合作与科学研究:

第三方监督与评估: 邀请国际原子能机构(IAEA)等国际组织对处理过程进行监督和独立评估,增加透明度和公信力。
联合研究项目: 与各国科学家合作,深入研究核污染水对海洋生态的长期影响,以及更有效的处理和储存技术。
风险沟通与信息共享: 建立更开放、透明的信息沟通机制,及时向国际社会公布相关信息,回应各方关切。

总结:

福岛核污染水的处理,是一个关乎科学、环境、经济和国际信任的复杂议题。日本政府选择的排海方案,虽然在短期内可以缓解储存压力,但其长期环境风险和国际社会担忧不容忽视。

当前,解决核污染水问题的最佳路径,很可能并非单一的“排海”,而应是在科学评估的基础上,结合多种方案的“组合拳”。这包括:

持续优化ALPS技术: 尽最大努力提高对各类放射性核素的去除效率,特别是对氚的控制。
严格而透明的监测体系: 建立科学、可靠、公开的监测机制,让外界能够及时了解实际情况。
探索和实施更多元的处理和储存方式: 在条件允许的情况下,积极研发和应用更安全的储存和处理技术,减少对海洋环境的依赖。
加强国际合作和信息共享: 通过开放的对话和合作,回应国际社会的合理关切,共同寻找负责任的解决方案。

这场处理核污染水的“战役”,才刚刚开始。如何平衡当下与未来,如何在经济发展与环境保护之间找到最佳契合点,将考验着日本政府的智慧,也需要全球的共同努力和智慧。

网友意见

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特别说明:本回答从对中科院大气物理研究所从事全球海洋和气候数值模拟研究的俞永强研究员的采访中整理得出。

----------------以下为回答正文-----------------

这是个关乎海洋生态和人类未来发展的话题,或许可以从两个方面来进行讨论。

一、海洋生态:不可避免提及的污染物扩散的帮凶——海流

1.什么是海流?它和日本向海洋排放核污水这一事件有何必然联系?

福岛正对着太平洋,而大洋中的海水不是静止不动的。它会像河流一样,沿着相对比较固定的路线流动,这就是"海流"。如果在海上发生了生态环境污染,海流就是影响污染物质输送的主要因素。所以,核污水中的放射性物质会随着海流的方向扩散到太平洋乃至全球海洋中。这也是各国密切关注此事的重要原因。

2.海流是怎么产生的?

海流的成因比较复杂,驱动上层海水运动的主要因子是海表的风应力,因此上层海水的运动也常称为“风生环流”。

例如大家熟知的太平洋黑潮和大西洋的墨西哥湾流,都是风生环流的重要组成部分。而影响海表风应力的主要因素则包括太阳辐射,地球自转等。地球表面受到的太阳辐射能量是不均匀的,这就产生了风。再考虑到地球自转的作用,南北半球的中纬度地区是西风带,而热带和极地地区是东风带。实际上,无论是大气还是海洋的运动,其运动能量的本源都是来自太阳辐射。

3.福岛附近有哪些海流?能够对哪些地区产生影响?

福岛附近的海流主要有黑潮和亲潮。

黑潮沿着太平洋西边界从低纬度地区向北流动的暖洋流,亲潮则是沿着西边界从高纬度向南流动的冷洋流。二者大约在北纬35度-40度之间汇合,然后向东穿过太平洋,流到美洲的西海岸

虽然不会第一时间流到中国、韩国沿海,但是在整个副热带太平洋区域存在着一个顺时针方向旋转的大涡,污染物到达美洲西海岸之后,还会随着副热带大涡向西流动,仍然会抵达日本以西的地区,可以说,整个太平洋都将受到影响。

经过更长的时间尺度,这些污染物最终还有可能进入印度洋和大西洋。

由于含有多种放射性元素,核污水对海洋系统的影响究竟有多大,还需要长期的监测和跟踪研究。比如氚的半衰期为12.43年,碳14、钴60和锶90等元素的降解时间更长,至少对于这个区域渔业资源和生态环境可能产生的较大影响。

4.有说法是,海洋里之前也存在放射性元素,在以后的跟踪研究中,如何判断是由核污水造成的影响?

海洋里确实存在各种放射性元素,有些是自然产生的,比如自然衰变;有些是人为的,例如几十年前美国和苏联的海上核试验。不过这些数据科学家一直在监测,相当于掌握了本底水平。如果核污水入海,浓度与上面所说的来源完全不可同日而语。

二、这一举措与人类和地球息息相关

1.从全球来看,海流对人类确实存在必然影响

海洋环流对人类的影响显而易见、每年我们都要经历的台风就出现在暖性的洋面上;隔几年就出现的厄尔尼诺现象,是由于不常见的厄尔尼诺暖流造成海水温度上升,导致全球气候变化;1万年前左右发生的新仙女木事件,气候快速下降持续了千年左右,大批物种(包括一些古人类)灭绝,目前科学家也认为一个重要原因是海洋环流发生了改变。

另外一方面,人类活动排放的污染物可以通过海流(在更大的空间尺度上,应该称为海洋环流)对全球环境造成巨大的影响。比如最近越来越引人关注的微塑料,会随着海洋环流漂到四面八方,甚至进入动物体内,最终又会通过食用海产品影响到人类自身的健康。比如1978年法国沿海一艘油轮上24.6万吨原油泄露,长达19公里的油膜带被西北风吹向法国海岸,污染了约320公里的海岸线,对当地的生态环境造成不可逆的伤害。

2.这次排放污水事件完全是人为的,一些极端气候事件表明,这与人类息息相关

目前出现的极端气候事件,人类是要负责任的。

我们已经进入了“人类世”,人类对全球环境造成巨大影响,人类活动对地球的改变足以开创一个新的地质年代。

作为气候变化的研究者,我想和大家分享一组令我印象深刻的数字。

1991年,我做研究生的时候,第一次知道了“二氧化碳浓度加倍” 的概念。当时我觉得加倍是天方夜谭。

然而,我们看一组数据:

二氧化碳是主要的温室气体,工业化(1850年)之前,大气中的二氧化碳浓度是280ppm,如果浓度加倍,将对地球气候产生恶劣的影响。1991年这个浓度是330ppm,相当于140年只增加了50ppm,但是现在大气中二氧化碳浓度是410ppm,在20年之内增加了80ppm,距离加倍越来越近了。

可以说,当前,全球气候和环境恶化的程度已经到了刻不容缓的地步。

3.最后,既然已经知道了海流对我们的影响,那么作为普通人,我们如何为保护环境出一份力?

气候变化是任何国家都不能置身事外的。我国已经提出了碳达峰和碳中和的路线图:“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值不再增长,意味着中国要在2035年前,使二氧化碳的排放总量达到峰值之后,不再增长,并逐渐下降;“碳中和”是指在2060年前,中国通过植树造林、节能减排、产业调整等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放。而“碳中和”中涉及的各种手段,也正是我们可以做的。

日本的核废水排放计划对全球究竟有什么样的影响,还需要长期的监测和研究。但可以肯定的是,那种“我死后哪管洪水滔天”的心态和做法是极其不负责任的,其实,从上文可以看出,保护环境不是一个空泛的口号,保护环境就是保护我们自己、保护后代子孙。大部分人都很重视为后代创造优越的生活条件,其实,除了物质,我们更要留给他们一个宜居的地球。


采访整理:张文韬

出品:科学大院

科学大院是博览团队运营的中科院官方科普公众号,转载请联系cas@cnic.cn

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这也太魔幻现实了吧,一边全球搞巴黎气候协定,视二氧化碳为眼中钉,肉中刺,一边看着日本往太平洋里面倒核废水无动于衷,敢情真的是觉得离得远没啥事呗。

下图是美国国家海洋和大气管理局在日本福岛事故之后做的模型推测,基本上在2011年4月份,放射性气溶胶就已经跑遍了整个地球。(以下资料均来自美国国家海洋和大气管理局,NOAA,侵删)

哪个国家能够独善其身?

再看一下海洋,虽然慢一点,但是按照模型计算,14年的时候,放射性海水也已经到达了美国西海岸。

当然以上只是美国视角,其它国家同样难免,尤其是距离更近的东亚。

然后现在又要排放核废水?这个国家还嫌给这个世界造成的损失不够多吗?一天天鞠躬,鞠躬有啥用?如果按照给世界造成的灾难衡量,这个国家以后全都弯着腰活着,都洗不净给世界造的孽。

如果说以前地震后的核污染通过大气和洋流流向世界,日本没有选择,那么这一次,是世界给了日本一个证明国家担当的机会,希望它能够把握住,不要再做遗臭万年的事。


突然想起了《伦敦公约》的事。该公约是在联合国的框架下,形成的一个国际性的,防止往海洋中倾倒废弃物的公约,当然这其中包括核废物。

这个公约得以形成的直接导火索是英国和荷兰的两次未遂的倾倒事件。

一是1971年英国轮船公司计划在英国南部海域倾倒一批化学毒品;与此同时,荷兰一艘船舶正从鹿特丹港载运650吨氯烃废弃物,准备倒在北海北部海区,这两起偶发倾倒事件的出现,顿时引起北海沿岸国家以及挪威、冰岛等国人民的强烈抗议,从而激起各界人士的坚决反对,最终这两起倾倒未能实现。

但是在此之前,不少国家习惯性的往海洋倾倒垃圾,尤其是美国。美国在1945~1965年间曾在旧金山附近的海上倾倒了近5万桶放射性废弃物,此后又选定太平洋40个倾倒放射性废弃物区。

这些被倾倒的放射性废弃物,造成海洋放射性污染,同时到鱼体内的放射性含量,足以对人类健康构成威胁,其潜在危险性和难以弥补性也为世人所担忧,由此海洋倾倒废弃物引起了国际社会的关注。

所以,老美其实是往海洋里面倒核废料的始作俑者。

由于受不了老美频繁的往太平洋倾倒核废料,日本开始为了伦敦公约积极的奔走呼号,最终成为促成该公约生效的核心国家之一。

然后现在日本自己要往太平洋里倒核废水?自己主动违反自己一手促成的1972《伦敦公约》?世界的真相果然比电视剧还魔幻,电视剧都不敢这么拍,我TM直接裂开了 。

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中国人的腰杆应该挺起来!远离那些汉奸走狗,尤其是美日精!


任何生活在中国这片土地上,却依旧谩骂祖国的人,都应该去SI!


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