数据说|清华大学研究团队模拟结果:美国受核污水影响程度在后期将高于中国

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北京时间8月24日12时(当地时间24日下午1时许),日本福岛第一核电站启动核污染水排海。
而根据清华大学研究团队的一则报告,宏观模拟结果表明,核废水在排放后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。
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GIF图片来源:清华大学
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2011年3月11日,日本发生了9.0级的大地震并引发海啸,袭击了由东京电力公司运营的福岛第一核电站,也是当时世界上最大的在役核电站。地震导致核电站1至3号堆芯熔毁。
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图片来源:日本媒体
第二天,日本经济产业省原子能安全和保安院宣布,受地震影响,福岛第一核电厂的放射性物质泄漏到外部。
为了防止核反应堆过热,日本采取了注入冷却水的措施。根据东京电力公司网站信息,截至8月3日,福岛核电站厂区内1000多个储水罐中的核污水超过134万立方米,而且为了冷却熔融的核燃料,每天新增约100吨核污水。
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134万立方米的核污水,相当于填满大约500个奥林匹克规模的游泳池。整个福岛核电站几乎全部变成了核污水的水墓。
日本《每日新闻》预计,要把这些核污染水全部排完,预计会花费30到40年的时间。
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含有放射性物质的污水一旦被排入大海会造成什么影响呢?
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图片来源:网络
福岛沿岸拥有世界上最强的洋流。通过洋流和雨水,日本核污水将扩散到全球各地。
早在2021年,清华大学就污水排放做了核废水在太平洋扩散机理的实验。宏观模拟结果表明,核废水在排放后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。随后,污染物一边在赤道洋流的作用下沿着美洲海岸向南太平洋快速扩散,另一边通过澳大利亚北部海域向印度洋转移。
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氚的宏观扩散模拟结果
图片来源:清华大学报告
清华大学研究人员进一步选取了日本宫崎、中国上海和美国圣迭戈这三个沿海城市进行对比,从污染物浓度变化曲线图中可以发现,在第4000天时圣迭戈附近的污染物浓度大约为0.01个单位,这一数值已经是宫崎的三倍左右、上海的40倍左右。
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图片来源:清华大学报告,玉渊潭天
出现这一现象的原因主要是日本附近强烈的洋流作用,福岛处于日本暖流(向北)和千岛寒流(向南)交汇的地方,所以大部分污染物不会沿着陆地边缘向南北方向迁移,而是随着北太平洋暖流向东扩散。
这一结果也意味着,在核废水排放的早期,应主要考虑它对亚洲沿岸的影响。但在后期,由于北美沿岸海域的污染物浓度将持续高于大部分东亚沿岸海域,需要重点关注北美沿岸海域的受影响情况。
中国海洋法学会会长、国际海洋法法庭前法官高之国介绍,日本核污水中也不可能只含有“氚”,里面还有高达64种核放射性元素存留,并且七成以上都是超标的,多核素设备难以完全处理。
高之国表示,这些放射性元素进入海洋环境生态以后,对人类、对海洋生物影响危害最大的是碳-14和碘-129。碳-14的半衰期约5370年,碘-129的半衰期更长,约1570万年。碳-14会在海洋生物,也就是鱼类的体内聚集,碳-14聚集的丰度或浓度可能是氚的50倍。
6月5日,东京电力公司所发布报告显示,福岛核电站港湾内捕获的海鱼体内所含放射性元素铯,超过日本食品卫生法法定标准180倍。
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渔业
首先影响的就是渔业。
我国渔业分为近海渔业与远洋渔业,核污水排放将对两者造成一定影响。我国近海捕捞水产品主要来自渤海、黄海、东海与南海四大海域,地理位置都在日本核污水排放海域上游,短期内受影响程度较小。
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但部分近海捕捞水产品可能短期内将受到影响,例如大马哈鱼每年9月将经日本海进入图门将产卵繁殖;远东拟沙丁鱼、鲐鱼、太平洋褶柔鱼及竹荚鱼系的洄游路线可能达到日本海。
环太平洋是中国远洋渔船前往的主要渔场,中国远洋渔获总量的2/3来自于环太平洋。
西北太平洋公海海域是中国远洋渔业的重要捕捞海域之一,而西北太平洋海域也是核水排放后首先受到污染扩散的海域。中国巴特柔鱼与秋刀鱼的主要作业渔场均在此处,核污水排放后,将对这两类水产品产生严重冲击。
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数据来源:农业农村部渔业渔政管理局
中国远洋渔业的捕捞总量近五年维持在200万吨左右,远洋渔船数量持续增长,且中国政府出台远洋渔业油价补贴政策鼓励远洋渔业的发展,远洋渔业在中国海洋渔业中的占比也持续上升。
在此趋势下,核污水排放对公海的污染将严重威胁到中国海洋渔业的发展。
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8月24日,海关总署发布关于全面暂停进口日本水产品的公告:为全面防范日本福岛核污染水排海对食品安全造成的放射性污染风险,保护中国消费者健康,确保进口食品安全,海关总署决定自2023年8月24日(含)起全面暂停进口原产地为日本的水产品(含食用水生动物)。
② 粮价
稻谷是日本人的主食,也是日本农业产品中实现自给率最高的农产品之一,日本的稻谷自给率常年维持在95%以上。
福岛、茨城、枥木、群马四个县是主要的受核污染地区,四县主要的农作物皆为水稻,耕种面积占到耕地面积的56%,这些地区出产的大米占到日本全国大米产量的15%,是日本重要的大米种植基地。
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一旦日本受污染地区农作物的安全性出现问题,一方面将在日本长期的农业保护政策链条上撕开一个裂口,另一方面也势必导致稻谷进口的忽然增加,按照日本粮食产量在全球总产量中所占比例测算,此次事故将至多导致全球粮食供应减少3%-4%。
在全球粮食供需紧平衡的情况下,虽然目前全球库存可以弥补此次危机导致的缺口,但是核危机将对粮食供需形成负面冲击,预计国际粮价还将维持在高位。
③ 化妆品
护肤品行业的绝大部分成分均来自于大自然,特别是水,可以说水是所有的护肤品都包含的主要成分。而且全世界较为发达的国家,都有海水淡化的项目,通过海水淡化获得水,用于生活与工业生产。
日本作为化妆品大国,不仅诞生了资生堂、高丝、花王等多个知名美妆集团,其不少化妆品原料,也是各大品牌抢用的对象。
事实上,日妆产品在中国市场拥有庞大的用户基数。海关总署统计数据显示,从2019年到2022年,日本是除法国外,中国进口化妆品最多的国家,进口金额为41.62亿美元,占总进口金额的24.77%。
此外,尽管大多数日本化妆品制造商并不直接使用海洋水源,而是依赖于经过处理的水,但核废水对化妆品中所使用的活性原料上,如海藻提取物、浮游生物提取物、海洋植物等是否有影响,成为了目前的主要争议点。
④ 其他影响
一旦核污水排海,可以预见,其负面影响还将如“多米诺效应”般,逐渐延伸至其他产业。不仅所有涉及海洋食品类的产业,食品行业、药品保健品行业也会受到波及。
中国原子能科学研究院研究员刘森林此前表示,日本核污染水经过一圈后,与我国接触的水域核放射量会降低很多。但放射量低,不代表影响不大,尤其是对当地影响,例如日本经济、当地渔民生计问题、周边韩国海产品等等。从社会角度来看,它会影响全球的经济发展。
策划:代玲玲
统筹:赵小菊
数据/文案/设计:王鹤颖
大众日报数据新闻工作室出品
参考资料:
1.清华大学:《福岛核事故处理水的排放——宏观与微观模拟》(Discharge of treated Fukushima nuclear accident contaminated water: macroscopic and microscopic simulations)
2.头豹研究院:《中国海洋渔业:日本核废水排放入海对中国渔业影响几何?》
3.发现报告:《日本核污水正式开排,影响几何?》
4.封面新闻:《日产化妆品卷入核污染争议,专家:消费者不必过分担忧》