当地时间8月24日下午,日本东京电力公司正式启动福岛第一核电站核污染水排海工作,首次排海每天将排放约460吨,持续17天,合计排放约7800立方米核污染水。


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日本首相岸田文雄声称,日本政府将在未来数十年对排海负责,直到所谓“处理水”全部得到处置。但仅通过常识也可知道,任何从福岛附近海域释放到海洋中的物质都不会只停留在一个地方,核污染水排海关乎全球海洋环境和公共卫生。

2021年,中国科学院南海海洋研究所研究员陈更新及合作者撰文《海洋环流将加速福岛核污染水扩散》(AcceleratedspreadofFukushima’swastewaterbyoceancirculation),分析核污染水排放后的全球扩散路径。

8月23日,陈更新接受新京报记者采访时表示,日本核污染水排放入海后,北太平洋是其中严重的被污染区。除此之外,大洋环流会将核污染水所含放射性核元素传播至所有大洋。根据模型推算,放射性核元素大约1年将会到达我国东海。放射性核元素也不会仅停留在海洋表面,“可以说是将海洋‘三维立体’污染一遍。”

谈扩散路径

北太平洋将成为严重被污染区

新京报:日本政府决定于当地时间8月24日启动排海,日本核污染水被排放入海后,有怎样的扩散路径?

陈更新:福岛外海的洋流活跃、涡旋频发。所谓涡旋,即海洋中的大漩涡,直径有几百公里,有很强的包裹性,福岛核电站所在位置有很多这样的涡旋,它们会将核污染水包裹在其中,进行长距离输送。

核污染水从福岛排入大海后,首先会受到太平洋最强的洋流——黑潮影响,于是它的第一条扩散路径是:在涡旋、黑潮回流和湍流扩散等作用下,向我国东海输送,应该也是影响我国最快的一条路径。

此外,日本东海岸周围不仅有黑潮,福岛外海还有自堪察加半岛沿千岛群岛南下的“亲潮”,它们在福岛处汇合后向东输送,由于大尺度副热带环流的作用,部分核污染水将被顺时针输送至黑潮的低纬度段。低纬度的黑潮在北向运动中途经吕宋海峡,部分水体会经由吕宋海峡进入南海,这是扩散的第二条路径。

第三条路径主要是黑潮和亲潮在福岛汇合后,没有回流的部分会一直向东输送,直到美国的西海岸,太平洋的最东边。随后再次南北分岔,往南走的部分再次回到北赤道流。

新京报:日本核污染水排放后,北太平洋地区是否受影响最为严重?

陈更新:从扩散路径来看,日本核污染水会影响到中国南海、东海、渤海和黄海。北太平洋是其中严重的被污染区。事实上,全球都逃不掉受到日本核污染水的影响。

北赤道流到达西海岸后向南北分岔,其南分支形成南向流动的棉兰老流。日本核污染水由此进入太平洋赤道区域和热带印度尼西亚海。在印度尼西亚贯穿流的输送下,再由太平洋进入印度洋。南印度洋西边界流会将日本核污染水中的核元素搬运至南印度洋,并且在南非南侧与向东流动的南极绕极流相遇,进入南极地区。通过大洋环流系统,放射性核元素将传播至所有大洋。

谈排海影响

放射性核元素不会仅停留在海洋表面

新京报:日本核污染水中的放射性元素在扩散的过程中,会主要停留在海洋表面吗?

陈更新:海洋因为上下层温度、盐度不同,是一个分层系统。例如,一杯水上面倒一点油进去,相当于形成了两层的系统,油很难进入到下层。但在海洋中,通过“大洋运输带”及垂向水交换过程,原本位于上层的油,也能进入到深层去。放射性核元素不会只停留在海洋表面,可以说是将海洋“三维立体”污染一遍。

新京报:2021年,清华大学团队模拟了日本核污染水排海的扩散模型,模拟结果表明,核污染水在排放后240天就会到达我国沿岸海域,1200天后将到达北美沿岸并覆盖几乎整个北太平洋。你如何看待清华大学团队的模拟结果?

陈更新:这也和我估算的数据差不多。根据日本核污染水的扩散路径,有数值模拟表明,放射性核元素大约1年将会到达我国东海。基于海洋再分析数据估算,向东输送的放射性核元素大约在5年后跨越北太平洋到达北美洲西海岸。

事实上,海洋尺度上的内容也无法具体精确至哪几天,这些都是模型推算的结果。

新京报:在你看来,日本核污染水入海会带来哪些方面的影响?

陈更新:核污染水入海带来的影响除了体现在洋流系统层面,还体现在生物系统方面,通过食物链的累积效应,放射性物质也终将通过鱼虾等海产品进入人体。

谈环境监测

日本海洋监测工作很难到位

新京报:你如何看待日本目前给出的核污染水排海的环境监测方案?这份方案是否充分、到位?

陈更新:日本的监测工作很难做到位,海洋监测其实十分困难。现在人类对海洋环境的大面积监测主要是通过卫星,但卫星也只是监测海表,次表层、深层海洋区域很难监测。即便布置观测站,一方面耗时耗力,成本巨大;另一方面观测站点的数量有限,观测得出的数据也未必具有代表性。

海洋是一个非常复杂的系统,其中有各种尺度的动力过程,无论模拟还是观测,目前都难以准确进行全方位刻画。海洋如此广袤,少数几个地方布置的观测点,很难代表整个海洋的情况。

另外,选点也是非常考究的,并不是说选一个点测出来安全,换另一个点也同样安全,这完全不是一个概念。因为地形、风场、热量以及海洋内部动力过程等,都会影响区域结果,因此,选点是否具有代表性值得进一步商榷。

新京报:日本核污染水的排放也会影响到我国沿岸,你对我国海洋辐射环境监测有怎样的建议?

陈更新:海洋的复杂程度远超想象,无论是模拟还是监测都很困难。建议未来首先在东海、南海附近进行监测,根据海洋环境情况科学布点,在沿岸做一些水样监测,到时可能是比较经济的做法。

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