东电发布报告介绍福岛放射性污水处置方案

2020-05-14王政,伍浩松,赵宏

国外核新闻 2020年4期

东京电力公司2020年3月24日发布报告，介绍了福岛第一核电厂放射性污水现状以及拟采用的两种处置方案，即海洋排放和蒸汽排放。

1 福岛污水来源和现状

污水管理是福岛退役面临的一项严峻挑战。污水主要有四个来源：一是“3·11”特大海啸涌进电厂的海水，二是在事故应急期间向事故机组注入的大量用于冷却事故机组堆芯的水，三是持续流入的地下水，四是雨雪等自然降水。受后两个因素的影响，福岛的污水数量一直在持续增加。

为了减少污水的产生并降低环境污染，福岛已采取多项措施：第一，建设地下水旁流系统，减少持续流入的地下水数量；第二，在事故机组厂房四周建设一道冻土式防渗墙，在减少地下水流入的同时防止污水渗漏；第三，在海洋防护堤外侧建设一道挡水墙，防止污水进入海洋；第四，建设和运行多套污水净化设施，包括可去除多种放射性核素的先进液体处理系统(ALPS)，对污水进行净化处理；第五，建设冷却回路，使用经过净化处理的水对事故机组堆芯进行冷却；第六，由于现有净化系统无法除氚，因此在福岛建设储罐，贮存经过处理的污水；第七，在场区地表铺设硬化层，减少地表水向地下的渗漏。

上述措施已取得成效，福岛污水增加速度已从2014年5月每天540吨降至2019年每天180吨，未来将进一步降至2020年每天150吨和2025年每天100吨。但是，由于建设用地空间有限，污水储罐的建设工作将在2020年终止，届时将达到最大贮存容量——约137万吨。这意味着福岛污水到2022年将无处可存。根据东电最新发布的报告，截至2020年3月，福岛共建设了979个污水储罐，贮存着约119万吨污水，污水中氚的平均活度浓度为每升73万贝克勒尔。

图1 福岛的污水现状(相关数据均为2019年平均值)

2 污水处置方案

2.1 六种候选方案

对于福岛积累的大量污水，日本先后提出过六种处置方案，即海洋排放、氢(氚)排放、蒸汽排放、固化处理后地下埋藏、地圈注入以及在福岛之外地点进行长期贮存。主管福岛退役工作的经济产业省组建了污水处置问题专门工作组，从技术可行性、处置时间和费用等方面对前五种方案进行了评价，并于2016年发布评价报告。报告认为这些方案均能安全处置污水，但费用差异巨大：海洋排放费用最低，不超过34亿日元；其他方案至少需要227亿日元(蒸汽排放)，甚至超过6200亿日元(地圈注入)。

对于经产省提出的第六种方案，即在福岛之外地点对污水进行长期贮存，东电在最新报告中指出，实施这一方案需要适当的设备，与相关各方进行详细磋商并获得相应的批准，这需要耗费大量时间。东电还进一步指出，对于工作组曾开展专门研究的五种方案，其中三种即氢(氚)排放、固化处理后地下埋藏和地圈注入在许多法规、技术和时间方面面临许多无法回避的挑战，另外两种即海洋排放和蒸汽排放实际可行，并且在其他国家都有先例可循。

2.2 两种优选方案

2019年12月，经产省专门委员会发布福岛污水处置草案，提出从两个处置方案即海洋排放或和蒸汽排放中选择一个或两者并举。2020年1月，委员会初步通过这一草案。日本政府将在正式接收委员会的建议，并听取多方意见后作出最终决定。

东电最新发布的报告对海洋排放和蒸汽排放的技术方案进行了介绍。图2和图3分别显示了海洋排放和蒸汽排放的技术路线。

未来在实施两种处置方案中的任何一种时，东电将采取下述五方面行动。首先，将在长达30至40年的福岛退役整个时间框架内设定每年的污水处置量，不会在短时间内一次性处置大量污水。第二，在处置前进行二次处理，尽可能去除污水中除氚外的其他放射性核素。第三，尽可能降低排放时的氚浓度：如果采用海洋排放，将在排放前利用海水将污水中的氚活度浓度稀释至低于每升1500贝克勒尔的水平——与东电目前从福岛地下水旁流系统中提取并排放入海的水的氚活度浓度相当，低于世界卫生组织饮用水氚活度浓度指导值每升1万贝克勒尔，也低于海水氚活度浓度监管限值每升6万贝克勒尔；如果采用蒸汽排放，将首先在厂房内使用空气对蒸汽进行稀释，然后再排放，确保厂区边界处空气氚活度浓度低于监管限值，即每升5贝克勒尔。第四，设置取样点，定期进行取样检测，并及时公布检测结果。第五，一旦发现异常，立即停止处置。

3 各方态度

在应日本政府的要求完成对福岛污水处置方案的评审后，国际原子能机构2020年4月2日发布报告，表示海洋排放和蒸汽排放在技术上都是可行的，经产省专门委员会2019年12月提出的建议是“基于全面且科学的合理分析”。

此前，日本曾多次通过非官方渠道表示准备采用海洋排放方案处置污水，但都引发多方反对。例如原田义昭2019年9月10日在卸任日本环境大臣之前的一次记者招待会上表示，对于福岛百万吨放射性污水，“除了果断排放之外没有其他选项”。这一言论在国内外均遭到强烈反对。日本国内渔民尤其反对这一方案。渔业团体次日在东京召开紧急记者会，对原田义昭的发言表示抗议。2011年3月核事故后，福岛县渔业受到重大打击，近年来出现回升势头。如果未来向海洋排放放射性污水，福岛县渔业必将重回低谷。韩国2019年9月在国际原子能机构大会上指出，福岛放射性污水的管理不再是日本的国内问题，而是影响整个全球海洋环境的严重国际问题。