福岛第一核电厂的污染处理水只能排到大海？一次搞懂含氚处理水是什么

10号，日本环境大臣原田义昭在内阁会议结束后的记者会上，面对记者的采访，表示自己认为福岛第一核电厂的「处理水」（处理水）除了释放到海洋之外，印象中没有其他的办法。

文章上线时间：2019.9.11
增修时间：2019.10.30，修正内文并新增「告示浓度限度比」小补充增修时间：2020.10.16，新增后续进度

认识「处理水」之前，要先认识「污染水」

在福岛第一核电厂事故后，因为降雨或地下水流经福岛第一核电厂❶❷❸号机组厂房的水，因为接触到厂房内部的熔渣（冷却凝固后的熔融燃料棒），而含有高浓度的放射性物质。这些含有高浓度放射性物质的辐射污染水，简称「污染水」（污染水）。

「污染水」对策：挡水＋抽水双管齐下

为了防止「污染水」的量越来越多，东京电力公司（以下简称「东电」）在福岛第一核电厂的❶❷❸❹号机组外，靠近陆地一侧加装冻土墙，防止地下水继续流经❶❷❸号机组；在靠近海岸一侧加装挡水墙，防止流经❶❷❸号机组受到辐射污染的「污染水」流入海洋；并在❶❷❸❹号机组附近装设水井汲水，调节地下水位高低，并试图让厂区内的「污染水」量不要再扩大。

「污染水」每天发生中

然而，因为降雨还有调节地下水位的关系（＊），即使东电每天都在汲水，目前（ 2019/9/9的資料由此去， 歷年資料點這裡）每天都还有约92立方公尺的水会流进福岛第一核电厂的❶❷❸❹号机组厂房内。

＊调节地下水位为什么会让「污染水」增加？

因为水压差的关系，水会从水压高（水位较高）的地方流向水压较低（水位较低）的地方。如果一口气将❶❷❸❹号厂房内的地下水全部抽干，只会让厂区外没有受到污染的地下水不停流入厂房内。所以要如何调整厂房内外的地下水位高低，是一大重点。

在做法上，必须要让外界的地下水位＞❶❷❸❹号厂房内的地下水位，才不会让❶❷❸❹号厂房内的污染水流到厂房外，但这么做又会让污染水的水量日益增加⋯⋯

从「污染水」到「处理水」

这些收集来的「污染水」，都会一桶桶装好摆在福岛第一核电厂厂区内部，接受东电管理与进一步处置。

这些收集到的「污染水」，首先会送到「铯吸附装置」（セシウム吸着装置），除去铯（Cs）和锶（Sr）。除去铯和锶的「污染水」，再经过淡水化装置（除去水中的盐分）后，称之为「锶处理水」（ストロンチウム处理水）。这种「锶处理水」，可以作为❶❷❸❹号机组的冷却水回收再利用。目前（2019/8/22）福岛第一核电厂内部共存有89,170立方公尺的「锶处理水」。

绝大多数的「锶处理水」，会被送到「ALPS多核种除去设备」，将63种放射性核种的62种放射性核种去除。 「ALPS多核种除去设备」唯一不能去除的放射性核种，就是氚（H-3）。经过「ALPS多核种除去设备」处理过后的「锶处理水」称之为「处理水」（处理水），也有人称之为「含氚处理水」（トリチウムを含んだ处理水）。目前（2019/8/22）福岛第一核电厂内部共存有1,062,714立方公尺的「处理水」。

「处理水」满足标准，理论上可以排放

这些经过一连串除放射性核种净化处理的「处理水」，有效辐射剂量已经低于日本的国家标准每年1毫西弗（mSv/year），也低于日本政府订定的「告示浓度限度比」或称「告示浓度比総和」标准。按照法规，只要这些「处理水」的有效辐射剂量和告示浓度限度比都低于标准，就可以将这些「处理水」释放到自然环境之中。

＊什么是「告示浓度限度比」或「告示浓度比総和」？

当废水中有一种以上的放射性核种，则须考虑「告示浓度限度比」。 「告示浓度限度比」指的是，各个核种实际浓度占该核种告示浓度比值的加总。由于日本政府针对不同核种设有不同的「告示浓度」（告示浓度＝该核种的辐射剂量容许值），若要将有一种以上的放射性核种的废水排到环境中，则所有核种的浓度都必须要低于该核种的「告示浓度」，并且【告示浓度限度比＝各个核种实际浓度占该核种告示浓度的比值的加总起来的数值】必须要小于1，才可以将废水排至环境中。

然而，即使这些「处理水」的辐射值已经低于政府标准，而且经过「ALPS多核种除去设备」净化过的「处理水」，只剩下氚（H-3）这一个自然界很常见的放射性核种（氚（H-3）是氫（H-1）的同位素，氚的性質基本上就和氫一樣，自然界中的水也會有氫的同位素氚，透過日常生活的飲用水，我們人體內也會有氚，但進到人體內的氚都能代謝到體外，不成問題）。因为社会上的反弹，福岛第一核电厂内的这些「处理水」，迟迟没有被释放到自然界中。

排到海洋是最经济的选择

2016年6月，氚水专案小组（トリチウム水タスクフォース）针对「处理水」的处理方式， 提出了（1）注入地层（2）排放到海洋（3）以水蒸气的方式排放到大气之中（4）电解氚水转换成氢气释放到大气之中（5）埋到地底下，共5个方案。虽然当时这个氚水专案小组并没有作出决定，到底哪一个方案比较好，但从资料中可以看出「排放到海洋」在成本考量上是最有经济效益的。日本原子能规制委员会的更田豊志委员长也说：「稀释后（将处理水）释放到海洋，是现实上唯一的选择。」

这一次，原田义昭说了「在我的印象中，只有（将处理水）排到海洋这一个方法」、「想了很多方案，但真的可以选择的选项不多」。当记者进一步反问原田义昭「是否要将（处理）水释放到海洋中，来稀释掉（处理水）」，原田义昭接下来的回答才重要。

「这是极为重要的话题，不能草率回答。首先必须要确实地（向大众）说明安全法规和科学上的标准。要避免风评被害，要有诚意地对内、对外说明，我认为这是比任何事情都还要重要的事。我想，全体政府今后会慎重地进行讨论。」

——原田义昭

为什么挑在卸任前说这种话？

既然将这些「处理水」排到海洋，是最经济实惠的做法。日本政府迟迟不敢将「处理水」排到海洋，就一定和海洋、渔业有关。当地渔夫或渔业相关业者担心，如果政府将这些「处理水」排放到海洋之中，就有可能再度造成渔业的「风评被害」。

事实上，上个月经济产业省的「多核种除去设备等处理水の取扱いに关する小委员会」，在睽违7个月再度召开的会议上，经济产业省针对「处理水」的问题，又提出了在福岛第一核电厂厂区内长期保管的新方案。

福岛县渔业协同组合连合会的野崎哲会长便批评道，今天原田义昭特别挑在安倍晋三公布最新内阁名单的前一天说出这种话，而不是选在就任环境大臣的当下时，呼吁当局讨论「处理水」的解决方案，这是很不负责任的做法。

OS：在原田义昭说完这席话之后，下午就传出安倍晋三有意让小泉进次郎接环境大臣。至于小泉进次郎会怎么回应原田义昭丢下的这颗震撼弹（只有将「处理水」排到大海这个办法），还有待接下来的报导。
但其实我个人对于小泉进次郎会怎么回应「处理水」问题，我更在意的是小泉进次郎的未婚妻现在怀有身孕，到底小泉进次郎会不会、能不能请到育婴假，才是我在意的亮点。

将所有的「处理水」排到大海要多久？

法政大学客座教授宫野広针对目前福岛第一核电厂的状况，计算了如果将福岛第一核电厂内所有的「处理水」，以目前既有的设备排放到海洋之中，需要耗费多少时间？结论须17年又4个月左右。

根据宫野広的计算，福岛第一核电厂的❺❻号机组各有3台辅助型冷却水汲海水帮浦（补助冷却水海水ポンプ），这个设备原本是要用来抽取海水，作为反应炉的冷却水。 ❺号机组的帮浦，每台每小时可以处理1,800公吨的水，❻号机组的帮浦每台每小时可以处理2,800公吨。

目前福岛第一核电厂内约有950桶水，当中有105万公吨含氚「处理水」。根据日本法规，日本核电厂要排放含氚水时，必须将氚浓度稀释到每公升60,000贝克（Bq/L）以下。但福岛第一核电厂的状况特殊，所以须将氚浓度稀释到低于每公升1,500贝克（Bq/L），才可以将「处理水」排放到海洋之中。

因此，如果要将福岛第一核电厂内的「处理水」排放到海洋之中，必须要将这些「处理水」的氚浓度稀释到辐射值低于每公升1,500贝克（Bq/L），这么做会让「处理水」的水量变成6亿9,930万公吨。如果交替使用❺❻号机组的帮浦，365天24小时运转，需要17年又4个月左右，才能将「处理水」全数排放到海洋之中。

值得注意的是，宫野広曾在2016年进行过类似的计算，但当时得出的答案只需要7年又1–4个月。宫野広表示，这是因为两次计算的假设不同，这一次的计算只是一个例子，调整假设可以缩短处理时间，但要处理完所有的「处理水」，都需要经过好一段时间，该是冷静讨论「处理水」最终处理方式的时候了。

关于福岛第一核电厂「处理水」的现况，可以参考东京电力公司的网站（ 日文版请点此， 英文版按这里）。如果想要知道更完整关于福岛第一核电厂「污染水」问题，以及目前是怎么处理「污染水」的，可以参考《福岛第一核电厂废炉全纪录》（脸谱出版），翻到最后面的版权页可以看到我的名字（这是文末彩蛋的概念）。

2020.10.16 后续更新

《每日新闻》与《读卖新闻》报导指出，根据政府内部相关人士透露，目前内部已经确定要将福岛第一核电厂的「含氚处理水」经稀释后排放到大海，以解决福岛第一核电厂区在2022年夏天就没有多余空间可以设置特制水槽存放「含氚处理水」的问题。

事实上在今年2月的政府有识者会议上，报告书中就已经做出「排到大海」比「蒸发成水蒸气后再排放到大气之中」来得更实际的结论（OS：这种结论居然需要花这么长的时间⋯⋯把这些水全部换成水蒸气是要浪费多少热能＝＝）。

目前计画上，「含氚处理水」中的氚浓度必须要稀释到低于最高日本标准值的40分之1以下，才能排到福岛海湾（还记得大阪双簧二人组吉村阳文和松井一郎的干话吗～怎么可能运到大阪湾排放！）。此外，如果要将「含氚处理水」稀释后在排到大海，需增添设备并经过原子力规制委员会的审查，约需耗费2年左右的时间。在这之后预计花30年才能将目前存放的这些「含氚处理水」排到大海。

不过本案从提案到现在，一直都遭到渔业相关团体强烈的反弹，目前政府和渔业团体间尚未达到共识。

本月召开废炉・污染水对策相关阁僚会议时，将会正式拍板定案。

参考资料

1. 环境相「处理水は海洋放出しかない」福岛第一原発
2. 处理水ポータルサイト｜东京电力
3. 【原発最前线】トリチウム含む处理水の海洋放出に批判続出「报道」が反発煽る？公聴会の议论かみ合わず
4. 原発处理水「海へ放出するしかない」…所管外の环境相が言及
5. 福岛原発の处理水、海洋放出に17年専门家が试算

本文同步刊载于【关键评论网】、【泛科学】

原文连结石川カオリ的日本时事まとめ翻译