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TUhjnbcbe - 2024/9/15 21:33:00

近日,记者从自然资源部第一海洋研究所获悉,受国际知名科学期刊《MarinePollutionBulletin》邀请,中国、荷兰、乌克兰、韩国、西班牙、马来西亚和泰国等多国科学家联合组成科研团队,对日本核废水排海可能造成的影响进行了评估。联合团队迅速建立了核污染传播的海洋数值模式,对福岛核废水的传输路径及影响(见图1)进行了预测。

核废水排海后放射性物质的传输路径示意

图中实线是核废水沿上层海洋的传播途径,虚线是通过太平洋模态水经次表层传播的路径。

年4月13日,日本政府宣布,将于两年后开始把处理福岛核事故所累积的废水逐步排入海洋。日本政府此次决定排放的福岛核废水起因可追溯至10年前。年3月11日,源于日本东部太平洋海域的巨大海啸摧毁了福岛核电站的冷却系统,使得部分核电机组因无法冷却而发生爆炸,大量泄漏的放射性物质迅速进入大气和海洋。进入大气的逐渐会沉降至陆地和海洋,沉降到陆地的也有大部分会通过河流最终进入海洋。此次核事故严重污染了人类的生存环境。日本方面一直采取注水的方式冷却发生事故的核电机组,事故初期,含有放射性物质的大量冷却废水被直接排入海洋。福岛核事故是迄今为止对海洋污染最严重的核泄漏事故,被国际原子能机构定为最高分级的7级(即特大核事故:大量核污染泄漏,造成巨大健康和环境影响)。在此之前,只有年前苏联的切尔诺贝利核事故的影响达到这一分级。

早在年福岛核事故发生之初,自然资源部第一海洋研究所乔方利研究员就带领科研团队对事故泄漏的核物质进入大气和海洋后的输运路径进行了预测,发表了国际上首篇关于福岛核事故的科学论文(《科学通报》,年4月8日文章接收在线发表),预测结果被随后大量的观测所证实。随后,该团队成功地模拟和预测了福岛核事故泄漏入海的核物质在海洋中的长期输运路径,系列成果在《科学通报》和《ActaOceanologicaSinica》等学术期刊上发表。该团队与乌克兰、韩国、荷兰、西班牙等国家的科学家开展了长期务实合作,分析了福岛核事故对海洋生物链的影响,系列论文发表在《JournalofEnvironmentalRadioactivity》、《ScienceoftheTotalEnvironment》和《Biogeosciences》等国际学术期刊上。

福岛核事故发生10年后的今天,当年发生泄漏的核电机组仍然发生着核反应,仍需不断地注水冷却。与此同时,地下水和降雨也不断地进入,从而源源不断地产生含有高浓度放射性物质的核废水。从年4月中旬以后,日本将这些核废水储存在巨大的储水罐中,事故处置产生的核废水至今已累积至近万吨。现有的储水罐即将用尽,不断产生的核废水面临无处可存的境地。由于修建抗震储水罐成本高昂,核废水无害化处理亦代价不菲,日本政府不愿继续承担核泄漏后续处置带来的经济压力,近期遂决定将核废水逐渐排入海洋。令人不安的是,即使经过多次处理,核废水中所含的放射性氚并不能被去除,并且其他高污染性的放射性物质(如半衰期年的碳-14、半衰期天的钌-、半衰期5.26年的钴-60、半衰期28.79年的锶-90以及半衰期30.17年的铯-等)也不能被完全去除,因此,核废水排海后无疑会对海洋环境造成影响。

此次发表的科学论文结果表明:如果日本排放核废水入海后,放射性物质在海洋中将通过三种方式传播:首先,含有放射性物质的核废水主体在进入海洋后将随洋流不断向东输运,4~5年后可抵达北美沿岸,然后沿海岸向南、北输运。其中,向南输运的部分将在10~15年后随海流返回西太平洋海域;其次,在核废水主体随海流向东输运的同时,少部分放射性物质也会向南、向北扩散,甚至会随着中尺度涡旋等海洋动力过程逆流西传;最后,相当一部分放射性物质也会进入海洋次表层的北太平洋模态水,并向南传输(形象地可以表达成“核废水潜泳”),2~3年内即可侵入中国海域(见图1虚线)。放射性物质经过长时间、大范围的稀释扩散和自身衰减,预测结果显示,核废水进入中国海时,氚的浓度要小于0.1Bq/m3。相对于现今海洋中氚的背景浓度(50Bq/m3)来说,此次核废水排放不会明显增加背景氚的浓度,但其他核素及其潜在的生态影响仍需长期连续的科学监测与评估。该成果在海洋高影响学术期刊《MarinePollutionBulletin》上刊出,团队成员赵昌博士为该文第一作者,乔方利研究员为通讯作者。

乔方利研究组发展的国际首个浪-潮-流耦合海洋模式,曾多次在国内外重大海洋事件的应急处置中成功应用,预测结果均被后续的观测所证实。如年国务院高度

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