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廢爐的水難題:日本福島核災後的廢水排放入海如何進行? 對台灣漁業又會有什麼影響?

2023年07月12日
公視記者 張岱屏 陳慶鍾 劉啟稜

日本福島核一廠內上千座桶槽,裝滿了12年來冷卻反應爐心的處理水,7月4日國際原子能總署宣布,同意日本將含氚處理水排放入海的計畫,今(2023)年夏天這些處理水即將排入海洋,會有哪些疑慮?對台灣又有什麼影響呢?

2011年3月11日,日本東北發生規模九的地震,海嘯襲擊岩手、宮城、福島縣沿海,摧毀海岸的村落和公共設施,罹難及失蹤人數達到1萬8000多人。更大的災難緊接而來,地震與海嘯導致福島核一廠喪失外部電源,無法向爐心注入冷卻水,三部反應爐相繼熔毀引發氫爆,大量輻射塵被釋出,隨風向外擴散。


日本311大震,地震與海嘯導致福島核一廠喪失外部電源,無法向爐心注入冷卻水,三部反應爐相繼熔毀,引發氫爆。  翻攝自日本原子力規制委員會資料

核電廠氫爆不過是一瞬間,但收拾殘局卻是一條漫漫長路。為了解福島電廠核污水處理與廢爐的現況,今年4月我們的島採訪小組跟著東電人員,經過大熊町剛剛解禁的災區進入福島核一廠,實際了解福島廢爐下,水的難題。

核電廠爐心熔毀 需不停注水降溫

經過層層的檢查流程,終於進入福島核一廠內最接近反應爐的拍攝點。拍攝點距離廠房不到70公尺,輻射值達到每小時70微西弗,正常背景值是0.2微西弗以下,可以想見在廠區工作人員承受的壓力。一號機廠房上方還留著爆炸後裸露的支架;二號機廠房南側正在興建平台,為移除反應爐中的燃料碎片做準備,整個廢爐作業預計40年。

東電福島第一廢爐推進公司風險溝通員高原憲一表示,取出反應爐中熔毀的燃料碎片是廢爐最困難的工作,由於反應爐內部輻射劑量非常高,只能靠機器人進去偵測,直到現在還無法完全掌握反應爐內部狀況,另一方面這些燃料碎片取出後要怎麼存放才能避免影響到人體與環境,也是一大挑戰。


移除反應爐中的燃料碎片難度大,廢爐作業預計持續40年。

為了讓反應爐中的燃料碎片維持在冷溫的安全狀態,必須對三座反應爐持續不斷的注水,每天注水量大約200噸。在理想狀況下,這些水經過初步過濾、淡化之後,可以不斷地循環使用,實際上卻非如此。因為地下水不斷滲入反應爐,福島核一廠平均每天產生130噸的廢水,存放在廠內1000多個儲槽裡。儲槽容量總共有137萬噸,到今年4月污水已經累積133萬噸,占總容量的97%,而場內空間已經飽和。


因為地下水不斷滲入反應爐,福島核一廠平均每天產生130噸的廢水。


一桶桶的處理水矗立在福島核一廠廠區內。

福島核一廠處理水量能將飽和  東電決議排入大海

東電強調,核污水經過多核種去除設備(ALPS)處理,可以將其中62種放射性物質的濃度處理到日本政府公告的標準值以下,東電稱為「ALPS處理水」,但目前貯存在儲存槽的水只有三成達到標準,還有七成是超過標準的待處理水。這些水在海洋排放前會檢測其中29種放射性物質,處理到符合標準才會排放。


東電強調,核污水經過多核種去除設備(ALPS)處理,可以將其中62種放射性物質的濃度處理到日本政府公告的標準值以下。

日本反對海放的團體質疑,東電宣稱ALPS可以過濾62種輻射物質,但只是過濾到符合標準,不是完全沒有。原子力資料情報室代表伴英幸指出,有些輻射物質像銫137、鍶90或鈽239,半衰期都非常長,而且在海中還可能轉換成其他元素,長久下來對海洋生態影響難以估計。

還有一種輻射物質—氚 這種物質對健康有什麼影響?會不會經由食物鏈累積? 國際上還沒有足夠的研究能夠驗證

由於氚是以水的狀態存在,ALPS設備無法過濾只能以海水稀釋。福島電廠排到海洋的處理水,氚一年上限是22兆貝克,也就是事故前福島電廠排放的標準值。東電強調這個數值比起中、韓一些運轉中核電廠的排放量還低。但國際輻射學者認為最需要擔心的不是氚,而是其他更危險的放射性物質包括銫、鍶等等,排放前是否確實經由ALPS被過濾。

日本地球之友事務局長滿田夏花表示,日本民間團體擔憂海洋排放對環境有長期累積性的影響,曾向東電提出兩個替代方案。第一是建議將現在的儲槽換成更大、更堅固的儲槽,再現地長久保存。另一個提案是把含氚處理水加入水泥和沙子作成泥漿,用混凝土圍成外牆,然後灌入廢水泥漿加以固化保管。

東電則表示,曾評估過各種替代方案包括蒸發排放、注入地下、水泥固化等等,最後還是認為海洋放流是各種選項中最可行、對環境影響最輕微的方法。


日本民間團體擔憂海洋排放對環境有長期累積性的影響,曾向東電提出兩個替代方案。

2023年4月海放的最後階段,岸邊的上下水槽正緊鑼密鼓地施工中。未來ALPS處理水送到檢測儲槽區,確認合格後就會輸送到海邊的水槽,幫浦從一旁的進水口抽取大量海水將處理水稀釋100倍,再以海底放流管排放到1公里外的海域。

東電表示經過海洋擴散模擬,氚濃度會上升的區域只有在福島核一廠周圍2到3公里的海域,上升幅度只有每公升1到2貝克,對海洋影響輕微。不過,東電的說法仍然無法消除當地漁民的憂慮。


未來ALPS處理水送到檢測儲槽區,確認合格後就會輸送到海邊的水槽,幫浦從一旁的進水口抽取大量海水,將處理水稀釋100倍,再以海底放流管排放到一公里外的海域。

對東電排放處理水到大海 當地漁民擔心風評被害而反對

小名浜是福島最大的漁港,每天上午漁船忙著卸魚,沿岸捕撈的各種漁獲一盤一盤地擺放整齊,等著魚販來投標。為了讓消費者接受福島的海產,漁會訂出比官方更嚴格的輻射標準,通過檢驗的才可以出貨。漁會很努力地把關想洗刷污名,但福島的魚貨到了東京的魚市場價格還是最低。


小名浜魚市場在311之後重建,市場內設置有輻射檢驗室,每天檢驗六七十種漁產。

因為風評被害,福島漁業跟核災前相比只恢復了兩成。受影響的不只有漁民,批發商、餐廳等也跟著蕭條,有些店家只好掛上外縣市的廣告來招攬客人。現在福島核電廠又要排放處理水,對漁民和店家來說無疑是雪上加霜。

福島縣漁業協同組合連合會職員小泉武司說,東電原本透過書面承諾,如果沒有得到漁民的同意,就不會排放處理水,但現在卻違反原本的約定。


由於消費者仍對輻射污染稱滿擔憂,福島漁業跟核災前相比,只恢復了兩成。

為了遊說漁民,東電去年開始在電廠內進行生物養殖實驗,選擇福島特產比目魚和鮑魚作為實驗對象。電廠實驗人員表示,從2022年11月飼養到現在半年時間,比目魚和鮑魚生長情況跟在一般海水中差不多,而且體內的氚到達一定濃度之後就不會上升。

原子力資料情報室前研究員澤井正子認為,養殖環境和海洋完全不同,且生物實驗到現在才七個月,對生物的累積影響需要長期觀察,未來如何因應還是未知數。東電表示,日本中央政府有長期的海洋監測計畫,監測結果也會經過國際原子能總署確認。


東電從去年開始在電廠內進行比目魚和鮑魚的養殖實驗。

為安全把關、民間組織自主檢測 學者也提出防範地下水滲入對策

但許多民眾對東電已經失去信心。一群福島媽媽們在核災後募集資金,成立「磐城放射能市民測定室」,對食物與土壤進行自主檢測。為了因應福島核一廠海洋排放,實驗室還擴大規模添購可以測量氚的昂貴儀器。這群媽媽們持續把關了12年,他們甚至租船出海取海水回來檢測,只希望環境不要再受到污染。


一群福島媽媽們在核災後募集資金,成立「磐城放射能市民測定室」,對食物與土壤進行自主檢測。

原子力資料情報室代表伴英幸認為,根本之計是阻絕地下水進入反應爐。當初福島電廠蓋反應爐廠房是往下挖深,附近是透水性高的地層而且地下水豐沛。核災後,東電興建凍土壁阻擋地下水流入受損的反應爐。福島大學教授柴崎直明認為,凍土壁存在兩大問題,第一是目前30公尺的深度不足;第二電廠地下有很多人工結構物,凍土壁的凍結管無法達到結構物下方,導致凍土壁無法完全發揮功能。

柴崎直明教授曾建議東電在反應爐周圍興建深度更深、範圍更大,長3.7公里的混凝土遮水壁,配合集水井,阻絕地下水滲入反應爐,但沒有被東電列為優先選項。


日本學者柴崎直明曾建議東電在反應爐周圍興建深度更深、範圍更大,長3.7公里的混凝土遮水壁,配合集水井,阻絕地下水滲入反應爐。

為抗議福島電廠將處理水海放,日本民間團體發起連署,有些民眾遠從福島來東京抗議。今年4月,福島民報對縣內59個市町村長做意見調查,93%認為福島電廠排放處理水會對當地造成風評被害,59%對於政府的海放措施表示不了解,顯示福島民意對海洋排放的反對態度。


日本民間發起連署,反對福島電廠將處理水排放入海。

原能會福島處理水的海排模擬 估計四年才抵達台灣

福島核電廠排放處理水對台灣來說又會產生什麼影響呢?

在南方澳漁港,地上擺滿剛卸下的各種漁獲,漁會總幹事陳春生指著漁場分布圖說,台灣漁船捕撈黃鰭鮪和秋刀魚的漁場就在日本福島外海的東方海域,輻射物質透過食物鏈,難保不會累積在大型魚的體內。


台灣漁船捕撈黃鰭鮪和秋刀魚的漁場,就在日本福島東方海域。

為了推估福島排放水進入海洋的影響,原能會和氣象局合作,以福島事故之後十年的洋流資訊進行海洋擴散評估。根據模擬福島排放水只有少部分往下走,大部分會隨著大環流經過四年到台灣,氚水抵達台灣時濃度已經下降到10的-6次方,低於儀器檢測的下限。


原能會和氣象局合作,以福島事故之後十年的洋流資訊做海洋擴散評估,福島氚水排放後,大概會經過四年到台灣。

中研院學者:福島排放水有可能一年就會影響到台灣

不過對官方的模擬,長期研究洋流的中研院研究員吳朝榮有不同看法。他指出 北太平洋環流有內外好幾圈,這些都是福島排放水可能走的軌跡,如果是跟內圈的海流走,一年就可能到台灣,量其實也不小。2021年小笠原海底火山爆發,火山浮石從洋流從東往西3、4個月就到台灣沿海,可以證明這條海流的流速與流量。


中研院環境變遷研究中心研究員吳朝榮認為福島廢水排放如果走北太平洋環流內圈的話,有可能一年左右就會影響到台灣。


2021年小笠原海底火山爆發,火山浮石從洋流從東往西3、4個月就到台灣沿海。

福島排放水對台灣沿海水質和生物影響的究竟如何還是要實際採樣才知道。政府在台灣沿近海和北太平洋秋刀魚漁場總共布置117個採樣點,每個月都會採海水和漁產做檢測。


政府在台灣沿近海和北太平洋秋刀魚漁場,總共布置117個採樣點,進行海水和漁產做檢測。

氚是能量較低的難測核種,在過去很少會檢測食品中的生物氚,原能會2022年設立了生物氚檢驗室,漁獲產品進入實驗室後先萃取生物體內的水分檢驗其中的自由水氚,其餘乾燥的組織緩慢燃燒分析組織中的「有機結合氚」,檢驗過程需要一個星期才能取得氚的數據,目前生物氚實驗室的量能是一年500件。


原能會在2022年設立生物氚檢驗室。

採樣的漁獲也同時會檢驗銫137,負責漁獲採樣的漁業署表示,今年開始會加強將採樣從每年500件增加到3000件。原能會也建立海洋輻射的預警機制,海水輻射劑量超過WHO飲用水標準標準1/10以上設定為紅燈,1/100以下設定為綠燈,中間是黃燈。

福島處理水從今年夏天開始排放,排放時間長達三四十年,台灣除了加強檢驗頻率 ,也必須和太平洋周邊國家交流監測資訊,讓環境與健康風險降到最低。