專欄 | 綠色情報員:太平洋下水道的核廢水恐慌

2021-04-22
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專欄 | 綠色情報員:太平洋下水道的核廢水恐慌 日本福島核電站堆滿上千個核廢水儲存槽,預計兩年後核廢水稀釋排放入海,中日掀起太平洋下水道風波。
(路透社)

2011年強震挾海嘯吞噬日本福島第一核電站,10年後,核廢水再次掀起波瀾,中日兩國捲入太平洋到底是誰家下水道的爭論聲浪。

2021年4月13日,日本政府拍板兩年後福島事故核廢水排入海,中國外交部發言人趙立堅強烈抨擊,“海洋不是日本的垃圾桶,太平洋也不是日本的下水道。”日本副首相麻生太郎也不客氣開腔迴應,“那太平洋是你家的下水道嗎?”

誰把太平洋當成下水道

隨着太平洋西岸的核電站密度不斷攀升,當中以中國成長最顯著,中國現行有49座核電機組運轉中,大多集中在沿海地區,裝機容量排名世界第三,核電規模預估將於2030年躍升爲全球第一。太平洋下水道浮現什麼恐慌?廢水又何去“核”從呢?

日本政府強調,福島核廢水的氚含量將稀釋至每公升1500貝克再排放入海,爲世界衛生組織的飲用水氚標準值1/7,一年總量以22兆貝克爲上限,日方還點名鄰近國家也將含氚廢水廢水排入海。攤開資料,中國大亞灣核電站過去10年排放的液態氚平年均值大約是49.5兆貝克,韓國月城核電廠2016年排放17兆貝克液態氚、119兆貝克氣態氚。


中國大舉興建核電站,核電規模預估將於2030年躍升爲全球第一。(法新社)
中國大舉興建核電站,核電規模預估將於2030年躍升爲全球第一。(法新社)

這是不爭的事實,各國核電站大多將處理過的含氚廢水排入海洋或大氣中。臺灣清華大學原子科學技術發展中心主任葉宗洸指出,目前國際沒有統一的氚排放標準,國際原子能總署(IAEA)把權責留給每一個國家,日本核電站原訂的含氚廢水排放標準是每公升6萬貝克,這次由於是事故電廠,所以標準變得更嚴格,臺灣訂的上限是每公升5萬貝克,韓國爲每公升4萬貝克,拿來跟日本未來的控制性排放相比,這些核電站的氚排放量確實都比較高。

不過,葉宗洸認爲正常運行的核電站和核災電站不能混爲一談。“最大的差異是正常運轉的核電廠核燃料是完整、沒有破損。”他點出兩者的風險差別,“福島事故發生爐心熔燬,所以廢水裏面含有63种放射性核種,一般核電廠是低於10種,但是廢水都必須經過放射性核種的濾除處理,最後才能排入海洋。”

氚被推上風口浪尖

氚(tritium),是福島核廢水風波的主角之一。葉宗洸說明,氚是氫的同位素,原來就存在自然界,大氣層中的氮氣和宇宙中子經核子反應後會產生氚,每年產生的氚活度大概將近15萬兆貝克,再隨着雨水落到陸地和海洋,估算每公升海水約有0.4至1.2貝克,飲用水和人體的體液也都含有微量的氚,氚的物理半衰期爲12.3年,在生物體中的半衰期爲2至10天,隨着水喝到人體,會透過新陳代謝排放出來,高濃度的氚纔會對人體健康產生影響。


日本民衆走上街頭,反對含氚廢水排入海。(路透社)
日本民衆走上街頭,反對含氚廢水排入海。(路透社)

科學數字並沒有辦法說服漁業組織和環保團體,從日本、韓國、中國到臺灣都拋出疑慮,提出低殘留並非零風險,在洋流擴散效應和長期累積下可能波及水產品安全、海洋生態和人類健康。

國際科研團隊投入各種海洋污染研究,不過,核災廢水的排放卻超出人類經驗值。臺灣海洋大學海洋事務與資源管理研究所榮譽講座教授邱文彥指出,在三哩島和車諾比核電站事故中,當時都是採大氣排放,這次卻是直接排放入海,由於未來核廢水入海時屬於點放,並不是均勻散佈在太平洋或全球海洋,加上點放時可能集中在近岸地區,這也是日本漁民格外關切的原因之一。

此外,邱文彥認爲,氚的質量比較小,所以會在表水層,沉入海與否則要視分佈狀況,不過排放入海後,它會隨着黑潮、北太平洋環流順時針繞一圈,一路經過北海道、阿拉斯加、美國西岸,再循着赤道的北太平洋環流,回到臺灣、中國附近海域,即便是微量但持續性累積,目前我們並不清楚對生態環境的衝擊程度,必須科學進一步研究,包括對整個海洋生態系的影響,從浮游生物、底棲生物到所有魚種,以及食物鏈累積效應等。

目前日本尚未公佈排放計劃的細節,臺灣海洋大學研究團隊日前應用衛星資料計算的流場模擬,如果採取每天連續排放,最快一年半就會擴散到臺灣外海。這個結果和德國GEOMAR海洋研究中心在2012年發佈的“福島-輻射污水的命運”研究報告不謀而合,數位影像模擬發現,輻射污水約莫在第600天包圍臺灣海域。


日本漁民擔心核廢水波及漁業。(路透社)
日本漁民擔心核廢水波及漁業。(路透社)

以核廢水的擴散路線來看,幾乎跟重點洄游魚類的洄游路徑重疊。臺灣海洋大學海洋生物研究所榮譽講座教授卲廣昭表示,污水排放入海會隨着距離被稀釋,因此日本近海將是首當其衝,超過200海里的經濟海域屬於公海,雖然濃度可能愈來愈低,偏偏是某些魚類的主要漁場,除了秋刀魚外,鮭魚、鮪魚也在附近海域洄游,不過,所謂的“稀釋”,濃度是降低了,劑量沒有改變,而放射性物質的半衰期很長,長期的效果往往目前無法瞭解。

其他放射性核種的疑慮

2020年8月《Science》期刊一篇文章指出,2018年福島核廢水檢測發現有碳-14、鈷-60與鍶-90等放射性元素殘留,這些放射性物質比氚更令人擔憂。環保團體也質疑,日本是否以危害度較小的氚轉移國際話題焦點,試圖簡化問題。

日本東京電力公司採用多核素濾除裝置ALPS,東電錶示,在63种放射性核種中,只有氚無法被去除,其他放射性核種都可以被有效濾除。葉宗洸特別上東電官網查詢ALPS的濾除效率,“大部分放射性核種經過過濾後,再經放射性偵測,都是在偵測限值以下,這意思是說,定義上可以有效濾除,它可能有非常微量的同位素,可是以現有的儀器無法被量測到。”他說明濾除結果,“不過,碳-14還是可以被量測到,每公升大約是10至70貝克,但這個數值也是非常低,人體肌肉和器官都含有碳-14,每公斤重量約有227貝克。”

邱文彥提出不同觀點,“所謂的微量的有害元素,最常討論和爭議的焦點是,要處理到多低的量纔是安全,到底要多幹淨纔是乾淨、多安全才是安全?(how clean is clean, how safe is safe),我們實在不能大意。”

福島電廠累積的核廢水總量已超過120萬噸,同時每年以5至8萬噸的速度增加,排放計劃約將持續30年。葉宗洸認爲,未來應該由第三方公信單位加入監管行列,鄰近國家也要加強海洋監測。


福島核電站現有設備能否有效濾除放射性核種,引發外界關注。(路透社)
福島核電站現有設備能否有效濾除放射性核種,引發外界關注。(路透社)

邱文彥建議,跨國監測也很重要,國際間必須先做準備工作,例如建構亞太或太平洋地區的監測網,建立環境背景值的基礎資料,包括各種輻射、污染物、海洋環境特性等,日後可比對排放前後的差異和長期累積的影響,另一方面,每個國家應該同步着手監測站的建置,並強化國際合作,相互交流監測資料。

揮不去的輻射魚陰影

事實上,福島核災事故的幾個月後,美國研究團隊檢測在聖地牙哥海域捕獲的15尾黑鮪魚,魚體驗出含有放射性同位素銫-134和銫-137,和核災前相比,銫的濃度是過去的10倍。今年初,福島捕撈的黑鮋、許氏平鮋都接連驗出銫濃度超標,被日本政府禁止上市。

葉宗洸指出,碳-14的半衰期是5730年,銫-137半衰期是30年,鈷-60半衰期是5.27年,鍶-90半衰期是29年,核災後,這些放射性同位素會繼續留存在海水裏面,也可能被海洋生物喫進去,生物半衰期通常不會那麼長,不過要特別注意鍶90這個核種,進入生物體後,它會被骨骼吸收。

在長期累積和食物鏈效應下,核廢水污染的潛在危機仍不可輕忽。卲廣昭表示
以食物鏈累積現象來看,雖然食物鏈下層的污染劑量很低,愈高層的掠食者喫進去後,累積在體內的量會愈來愈高,人類食用食物鏈頂端的魚類,也就累積更高的量,不過,每個生物因爲代謝作用不同,輻射物質的半衰期也隨着生物種類而有不同。

熱污染問題餘波盪漾

核廢水入海牽涉的環境議題,除了放射性污染物外,熱污染也是燙手問題。專家指出,隨着中國核電蓬勃發展且選址多在海濱,“冷卻水處理致熱污染”的難題也逐漸浮出水面。

“1993年,臺灣核二廠的出水口發生畸形魚事件,研究證明是因爲水溫高造成。”卲廣昭說明熱污染案例,“喜歡溫水的魚遊進排水口附近,主要是花身雞魚、大鱗鮻,還有少數的蝨目魚,牠們停留超過兩個禮拜、不遊走,體內的維生素C受到破壞,導致骨骼和肌肉成長的一種先驅物質減少,所以造成畸形,脊椎呈現波浪狀彎曲。”


臺灣核二廠出水口因爲溫排水導致畸形魚。(翻攝自網絡)
臺灣核二廠出水口因爲溫排水導致畸形魚。(翻攝自網絡)

卲廣昭和研究團隊進一步實驗發現,針對畸形魚,餵食高單位維他命C飼料,隨着成長,彎曲的骨骼會慢慢變直,又恢復正常,“溫度造成的畸形魚可以逆轉,不過,輻射、重金屬造成的畸形大概無法逆轉。”

“水溫超過37°C、超過兩個禮拜,魚的骨骼就變彎了。”卲廣昭歸納實驗結果,迄今核二廠的畸形魚仍是進行式,“畸形魚現象每年夏天持續發生,去年的畸形魚數量還高一點,因爲海水溫度比前年大約高了2°C。”

核電站的溫排水也會導致海水含氧量降低、腐殖質增加,福建寧德核電站的熱污染面積曾經達到數十平方公里,大亞灣核電站附近海域幾乎長年出現有害赤潮現象。卲廣昭認爲,赤潮發生的主要原因是優養化、海水的營養鹽太多,當然溫排水的間接原因也不能排除,此外,溫排水也會影響淺海域的珊瑚,只要水溫超過33°C,珊瑚可能就白化了。

爲降低熱污染衝擊海洋生態,葉宗洸以臺灣作法爲例,核電站可以透過導流堤設計,將溫排水導流至500公尺外海面排放,避免出水口附近的海水溫度上升,同時因爲在海面排放,透過大氣散熱,也不致於對水下礁石環境造成熱污染。

太平洋下水道引發的爭論和恐慌,正好讓各國正視核廢水問題。邱文彥說,不管是災變或正常運作的核電廠,核廢水排放都應該採取嚴格的管控,每一個國家要展現負責任的態度,回到聯合國海洋法公約的精神,“各國都應該要盡其一切所能來保護海洋環境”。


撰稿:麥小田 責編:許書婷

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