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日本核污水无想象中可怕:海洋足以稀释“毒素”--国家史册
在日本[RiBen]倾倒核污水的新闻中,最触目惊心的字眼莫过于“超标100倍”、“1.15万吨”、“放射性[FangSheXing]污水”……这些词汇,几乎像死亡通知书一样,让大家心神不宁。
但当恐慌过去,冷静面对现实的时候,你会发现其实情况远没有那么可怕。
超标100倍也无直接伤害
世界卫生组织(WHO)的《饮用水质量指导书》规定了饮用水监测的基本流程。先需要[XuYao]进行总体放射性[FangSheXing]活度测试,假如水样的放射性[FangSheXing]活度超过世界卫生组织规定的指导值(α射线>0.5Bq/L, β射线>1Bq/L),则需进一步确定水中的放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]到底是什么。然后把测得的这些放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]的放射性[FangSheXing]活度按照一定的转换关系换算成有效剂量(就是大家已经比较熟悉的西弗Sv),再根据一般人每年平均摄入的饮水量(升每年,L/y),换算成年有效剂量(毫西弗每年,mSv/y)。这时就可以[KeYi]按照年有效剂量的安全值来比对了。另外一方面,假如我们已知安全的年有效剂量,也可以[KeYi]反推出每年的极限摄入值。
日本[RiBen]规定的放射性[FangSheXing]污水的排放标准为40Bq/L,而统计说明当人体吸收100mSv的辐射剂量时癌症发病率开始有所提升,那么相当于需要[XuYao]摄入多少超标100倍(既4000 Bq/L)的污水才会造成危害呢?答案是:100mSv /(100×40Bq/L×2.2×10-5 mSv/Bq) =1136L。
考虑到1136升是一个很大的值,而且污水还会被海水[HaiShui]进一步稀释,所以我们暂时可以[KeYi]认为这个排污对于人类没有直接的危害。
不过需要[XuYao]引起注意的是这个估算只考虑了碘,因为现在日方没有提供其他放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]的放射性[FangSheXing]活度值。另外,放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]会在海洋鱼类体内富集,这一点也需要[XuYao]日本[RiBen]的渔业部门密切监测。
海洋足以稀释“毒素”
要讨论大海的稀释力,先得知道危险物质[WuZhi]的总量。这里暂且以现在已经蜚声国际的“碘131”为研究对象。把福岛1号核电站的核燃料和乏燃料加在一起,其中含有的可裂变钚和铀总量也不会[BuHui]超过60吨;而就算假设这些核燃料全部裂变(实际上现在裂变已经几乎完全停止了,剩下的只是衰变,而衰变不会[BuHui]产生碘。目前释放出来的碘 131 都是前几天没停堆时的裂变产物),顶天了能得到1吨碘131;然后,再假设这一吨碘131全部被无耻地投放进入了太平洋。那么海洋会遭受多大的伤害呢?
太平洋的总水量估计为 6.22 亿立方千米,一立方千米的海水[HaiShui]大约重 1.03×109 吨,这就是 6.4×1017 吨啊!1 吨的碘 131 扔进去,平均浓度[NongDu]只能达到小数点后面16个零,对海洋的化学结构可以[KeYi]说毫无影响。莫说是碘,就算是1g破伤风毒素(最毒的物质[WuZhi]之一,其毒性远胜过任何放射性[FangSheXing]物质[WuZhi],1g就能放倒1000万人),被稀释到这个浓度[NongDu],也得喝上几十吨海水[HaiShui]才能见效。
至于放射性[FangSheXing]伤害,放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]之所以对人造成伤害,是因为衰变;但随着时间推移,剩余的放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]会越来越少。碘131的“半衰期”只有八天,也即每过八天放射性[FangSheXing]就降到原来的一半。从事故发生到现在已经过去了一个多月,我们按照四个半衰期(32天)计算,换算下来也不过0.4Bq/L左右,而且以后还会继续每八天减半一次,几个月内就会小到可以[KeYi]忽略的程度。而相比之下,WHO对于正常情况饮用水的碘131指导值则是10Bq/L,这个数可是按照喝一辈子来计算的。可见就碘131来说,毒害全太平洋的说法纯属无稽之谈。
“核废水”流不远
不过,虽说整个太平洋不可能遭殃,那么这个伤害能经由洋流扩散多远呢?
日本[RiBen]东海岸最重要的洋流是黑潮暖流,始自菲律宾,经台湾东侧流向日本[RiBen]东海岸,在此与其他洋流汇合成为北太平洋漂流,然后一直向东流到北美洲西海岸。全程的流量不低于每秒1000万立方米,流速大约每秒1-2米,从日本[RiBen]流到北美洲至少需要[XuYao]40天。
如果假设这些碘131均匀地分布在这段路程当中,那么40天后抵达北美时的辐射活度也只有100Bq/L左右,还低于目前日本[RiBen]东京的饮用水临时标准;等这些水再兵分几路循环回到太平洋西岸和我国沿海的时候,更是要衰变和稀释到几乎没有的程度了。事实上,瑞典辐射安全机构的Pal Andersson估计说,距离核电站30km处的海水[HaiShui]里,污染浓度[NongDu]就达到不影响海洋生物的标准了。
碘131不会[BuHui]沉淀为海盐
既然碘131不会[BuHui]威胁到我国沿海,所以住在海边的人完全不需要[XuYao]在意,最多不要吃日本[RiBen]来的海鲜就是了(事实上,参与切尔诺贝利和福岛医学工作的血液专家Robert Peter Gale说,要想因为吃海鲜而遭受放射性[FangSheXing]伤害,估计得吃得人倾家荡产)。
但是盐会不会[BuHui]有危险呢?这也不必担心,且不说我国一半以上的盐产量来自陆地,就算是那些来自海水[HaiShui]的盐,其中也不会[BuHui]留下海水[HaiShui]的碘。
海水[HaiShui]里本身是含有极少量的碘的,平均浓度[NongDu]为 0.064 ppm。可是我们吃的盐却需要[XuYao]人工额外添加碘的化合物(来自碘矿的开采),因为就算吃的是海盐,按照现在的海盐浓缩卤水制法,海水[HaiShui]里的碘根本达不到沉淀成盐的浓度[NongDu];而这次新加进去的碘131 无论怎么算,浓度[NongDu]都要远远小于海水[HaiShui]里的天然碘,不可能沉淀下来。再说,整个海盐的生产流程中,仅成卤就需要[XuYao]至少几十天,加上前后的包装运输销售等因素,生产周期更长,到了消费者手中时,碘131也衰变得差不多了。
我们目前很安全
之所以大家最关心碘,是因为碘摄入人体后会富集在甲状腺,而且碘衰变快,“火力”比较集中。而大部分其他裂变产物就没有这么强悍。比如现在新闻中也多次亮相的铯137,它的含量大概是碘的两倍,然而半衰期却长达30.23年,意味着“火力”只有碘131(半衰期八天)的千分之一。并且铯在人体内不会[BuHui]富集到一个地方,也不会[BuHui]长久留存(平均停留时间大概一年),纵然长半衰期可能意味着对环境影响较为持久,但对人的伤害却不及碘131。另外,由于浓度[NongDu]太低,铯也是不会[BuHui]进入海盐的。
其实在裂变的众多产物中,还有很多别的东西也都是具有放射性[FangSheXing]的,比如锶90、锝99和锆93三种主要产物,加起来质量大概有碘的四倍多;但是它们较难挥发,不能像碘和铯一样以气体形式逸出,因此目前在废水中含量很低。这些放射性[FangSheXing]元素如果集中起来确实可以[KeYi]对核电站周边几十千米的地区造成严重的损伤,可是一旦陷入汪洋大海之中,就实在是九牛一毛了。而且,科罗拉多州立大学环境及辐射健康科学系的退休教授Ward Whicker指出,哪怕对当地的生态而言,排泄核废水的影响也只是暂时的,即便是四、五十年代进行了二十多次核试爆的比基尼环礁在10年后也可以[KeYi]进行潜水,生物达到食用标准。
最后还有所谓的放射性[FangSheXing]“传染”的问题。一些原子接受强烈放射线照射后,可能自己也会发生变化,成为放射性[FangSheXing]原子;然而和疾病不同,要想新“传染”物质[WuZhi],需要[XuYao]接受极其强烈的放射性[FangSheXing],而被“传染”的物质[WuZhi]自身的放射性[FangSheXing]也要比原来的放射源小得多,绝不会[BuHui]像传染病那样一传十十传百地蔓延开来。既然碘和铯已经因为浓度[NongDu]的原因,谈不上多强的放射性[FangSheXing]了,那么再去传染别的就更不可能了。
所以,我国沿海哪怕在最坏情况下,也是不可能被放射性[FangSheXing]物质[WuZhi]影响到的,所以担心咱自己的海盐和近海鱼遭到污染,实在是没有必要。
Cloudsforest (果壳网作者,古生物学博士)