海洋学---日本核泄漏的思考

日本福岛核泄漏对海洋环境的影响

摘要：：2011 年3 月12 日日本仙台以东120 公里发生里氏9.0 级地震，地震引发海啸，福岛核电站发生爆炸，核泄漏使周围区域遭受辐射影响。日本方面将核污染废水排放入大海中。这种不负责任的做法使周围邻国也遭受了巨大的影响，其影响己经超出了日本国界, 造成全球性核污染事故。

关键词：核污染，海洋环境，影响

1.日本福岛核电站核泄漏的原因

根据报道, 2011 年在3月11 日下午地震发生之后, 福岛第一核电站1号、2 号、3 号机组在第一时间自动停堆, 这说明核电站设计的停堆能力经受地震扔发挥了作用。地震后电厂发电的设备都停下来了, 外电网也没有了, 机组应急柴油发电机启动运行后又遭遇海啸袭击, 应急电源遭到损坏, 交流电源全部丧失, 堆芯失去冷却, 余热无法导出, 反应堆内部温度和压力急剧上升, 不得不通过打开阀门泄压, 大量放射性物质排放到了外界[1]。另外, 乏燃料水池在冷却系统停止运行后水温上升, 大量产生蒸汽。由于反应堆燃料的包壳材料是锆合金, 在高温下与水蒸气发生了化学反应产生大量的氢气, 氢气进入反应堆厂房因集聚而发生爆炸, 加剧了污染物的泄漏。3 月12 日机组注入海水冷却, 但是还没有完全度过危机。应当说这次事故中堆芯燃料失去冷却及氢气爆炸是致命的[2]。目前的压水堆核电站设置有氢气消除系统, 或者采用氢气复合器, 或者采用点火器, 防止浓度增加发生燃烧或爆炸。福岛第一核电站安全壳内没有消氢系统, 核电站内没有很好的可燃气体的控制系统, 氢气产生后没有有效的控制措施, 结果引起氢气爆炸。福岛第一核电站有6 个机组, 1 号、2 号和3 号机组相继发生氢气炸, 破坏是比较大一点, 4 号乏燃料池也遭到破坏, 不过4 号、5 号和6 号正好在停堆检修, 因为停运, 剩余热量比较少, 情况稍好些。

2.福岛核电站核泄漏当时的基本情况

2011年3月13日，日本原子能安全保安院按照“国际核能事件分类表”把核电站爆炸事故定为4 级。“国际核能事件分类表”把核事件按严重程度分为0-7级。4 级意味着核事件可定性为“事故”。然而,由于福岛核电站的多个反应堆发生爆炸，造成福岛核电站周围核辐射严重超标，3月18日，日本原子能安全保

安院将核电站事故等级调高至5 级。另据路透社报道,法国核安全局将日本福岛第一核电站多个核反应堆发生爆炸列为6 级事故[3]。4月12日, 日本原子能安全保安院依据泄漏的放射性物质总量, 将核电站事故等级调至最高级7级。

据4月6日《读卖新闻》网站报道，日本福岛第一核电站1-3号反应堆内放射线检测值正式公布。1号反应堆和3号反应堆的核燃料于3月14日上午部分露出水面, 当时两个反应堆内的放射线数值为正常工作状态下的10万倍, 达到每小时167 希沃特(SV)[4]。根据这个数值对燃料棒上的小孔和龟裂情况进行推算，1号反应堆内70%的燃料棒发生损坏,2号反应堆内30%的燃料棒发生损坏,3号反应堆内损坏的燃料棒达到25%[5]。

3.福岛核电站核泄漏事件造成的海洋环境危害

3.1大量放射性污水直接排入海中造成水体污染

由于地震造成了核电站设施的损坏, 加上早期处置反应堆降温引入大量海水,造成大量含放射性物质的污水泄漏。此外, 东京电力公司4月4日宣布, 将把福岛第一核电站厂区内1.15万t含低浓度放射性物质的污水排入海中, 为储存高辐射性污水腾出空间。此举引起当地渔民与国际环保人士的抗议与反对。日本政府救灾总部说, 到4月9日晚为止, 福岛第一核电站通过10台大型水泵向附近海域排放的低放射性污水己经达到7700t，最后剩下的800t, 将在9日晚至10日全部排放完毕。此外，2号机组周围尚有2万t高放射性污水，存在泄漏入海的风险[6]。

据报道, 在福岛附近的鱼类中已检测到放射性物质。日本茨城县渔业协会4月5日宣布, 从4日在北茨城市附近海域捕捞的玉筋鱼幼鱼体内检测出放射性艳达到每千克526Bq, 超过食品卫生法放射物暂定标准值设定的每千克50Bq, 这是首次从鱼类体内检测出放射性物质超标。此外, 在这种小鱼体内还检测出每千克170 Bq的放射性碘。4月1日, 在同一地区捕捞的玉筋鱼体内也检测出每千克4080Bq 的放射性碘, 茨城县渔业协会已要求全县渔民不要再捕捞玉筋鱼[7]。3.2福岛核事故威胁国际海洋生态安全

实际上，日本福岛核事故已经对国际海洋生态安全构成严重威胁。虽然污染不太可能直接造成海洋生物的死亡，但一些半衰期较长的放射性同位素会在食物链中积聚起来，有可能导致鱼类和海洋哺乳动物群体死亡率上升的问题。法国一个研究团队的研究表明，福岛周围300公里以内放射性活动异常。福岛周围300

公里范围海域内大约有50种放射性同位素，每升海水中放射性活度大约为10000贝可。在事故发生前，这一区域内每升海水中的铯-137放射性活度大约为0.003贝可，而碘-131则未检测到[8]。尽管目前对福岛核事故海洋生态环境影响还很难做出全面评估，但至少从一般意义上而言，福岛核事故已经构成对国际海洋生态安全的直接威胁：

第一，该事故对海洋生态安全的影响将长期存在。虽然碘的半衰期只有8天，但铯的衰变时间长达30年，这样大量含放射性物质的污水进入海洋，随着海水的运动和时间的增加，放射性物质不但会进入食物链，影响海洋生物繁衍，还会影响到海底淤泥，造成海洋污染[9]。

第二，该事故对海洋生态安全的影响范围广泛，而不是如日本所言主要影响其本国海域。因为海洋具有整体性和流动性。日本东北沿岸强大的洋流会把海草、浮游生物和浮游动物带走，鱼类也会跟随这些食物来源移动，或者进行自然迁徙。

第三，从事故对海洋生态安全的后果看，无疑事故所排放的放射性物质会通过食物链进入海洋生态过程，对海洋生态安全带来影响，但这种影响究竟有多大，就目前的情况看很难做出评估。因为相对于陆地生物链而言，海洋生物链更为复杂。我们熟悉的陆地食物链通常只有两个或三个独立的步骤，所以可以得到控制或修改。但是在水环境中，要搞清楚复杂的食物链和捕食层次之间的相互关系对人类的影响几乎是不可能的。7再加上食物链传递中的“生物富集放大”因素，核事故损害后果极具复杂性[10]。

4.关于福岛核泄漏事件的思考

日本福岛核泄漏事件是1986年苏联切尔诺贝利核电站事故之后的最大核灾难, 对福岛核电站周围地区的大气、水体(包括地下水) 和土壤造成了严重的环境污染。福岛核泄漏事件引发的环境危害已波及全球众多国家与地区, 其后果有可能持续数十年。分析总结此次核泄漏事件的原因,有如下几点值得关注[11]。4.1福岛核电站设计抗灾能力不足

建核电站首先应该合理选址, 避开可能的地震带。福岛核电站设计的时候没有考虑到发生9级地震的情况, 也没有考虑到抗巨大海啸的能力。9级地震己经超出人们的一般预料了。这次地震并没有使福岛几个核电站全部垮掉, 海啸对它们的影响更大一些。地震和海啸导致停电, 而备用电源也失灵, 无法应急启动。没

有多份的备用电源, 导致冷却系统失效, 从而造成了燃料棒熔化的严重事故。机组温度越来越高, 就出现了一号机组、三号机组, 二号机组先后爆炸、起火等事故, 造成严重核泄漏事件。此外, 大量放射性污水无处存放, 只能直接排入海中, 引起国际社会与当地民众强烈不满。由此可见, 安全可靠的设计将是未来核电站最为核心的内容。

4.2福岛核泄漏事件处置过程暴露核事故救援存在诸多问题

据媒体报道,3月11日大地震发生后, 东京电力公司在应急救援方面处置不力, 心存侥幸,延误了处置时机。由于缺少训练有素的专业应急救援队伍, 面对如此严重的事故, 日本显得有点束手无策。尽管日本自卫队特殊防化部队在福岛核泄漏事件的救援中发挥了一定的作用, 但因平时缺少相关训练, 其救援作用

与社会期待和实际需求相差较远。此外, 政府管理部门在事故处置中存在决策指挥与协调力度不够, 致使事态没有得到及时、有效的控制。因此, 加强核设施的安全防护、建立有效的应急指挥与救援机构, 是未来必须重点关注的领域。

5.结语

日本福岛核电站发生的严重核泄漏，对全人类都是一次极为深刻的教育。人与环境相互依存的关系永远无法改变，人类活动既能为海洋环境造福，也能给海洋环境带来巨大破坏，而最终自食其果的仍然是人类自身。因此, 在开发核能源满足生活需要的同时，把海洋环境保护摆在首要位置。

参考文献

[1]何德功.日本核泄漏波及他国,危机应对方式遭质疑[N].北京青年报.2011-03-28(A3).

[2]蒋跃进.海洋环境污染危害人类身体健康浅析[J].广东航海,2003(4):48-54.

[3]蒋跃进.新世纪船舶污染动向及应对措施[J].广东航海,2004(3):39-43.

[4]刘亚平,颜昌武,从“变化”走向“进步”：三聚氰胺事件的启示[J].武汉大学学报:哲学

社会科学版,2011(02):81.

[5]唐森铭,商照荣.近海辐射环境与生物多样性保护[J].核安全,2009(002):1-10.

[6]沙勇忠,解志元,论公共危机的协同治理[J].中国行政管理,2010(4):73.

[7]日本福岛核电站泄漏通报[Z].环球时报,2011:4.6.

[8]乔方利,王关锁,赵伟等.2011年3月日本福岛核泄漏物质输运扩散路径的情景模拟和预测[J].科学通报,2011,56(12):964-971.

[9]夏治强,李国胜.日本福岛核电站核事故分析[J].防化研究,2011,4:11-20.

[10]余潇枫.非传统安全与公共危机治理[M].杭州:浙江大学出版社,2007:2.

[11]郝晓峰.核电快速发展中的核安全问题探讨[J].核电,2010,20(6):7-9.