福島核廢水再次“意外泄漏” 核廢水處理難點(diǎn)何在

據(jù)海外網(wǎng)6月2日?qǐng)?bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間1日，福島核電站再次傳出“意外泄漏”事件。事實(shí)上，這并非福島核廢水的首次泄漏。早在3月份，福島第一核電站內(nèi)的另一處核廢棄物集裝箱就曾發(fā)生過(guò)泄漏事件，而東京電力公司知道5月20日才對(duì)此事進(jìn)行了正面回應(yīng)，時(shí)隔兩月才知道真相的民眾是否已經(jīng)在毫不知情的情況下遭受了核污染不得而知，這樣的行為就像是在哪人民的生命開(kāi)玩笑，毫不負(fù)責(zé)。

“目前來(lái)看，日本核廢水中不同放射性核素如何高效率、低成本的分離、回收是他們的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，這同時(shí)也是一個(gè)世界性的、共同的難題與迫切需求?！?月3日相關(guān)學(xué)者在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)這樣說(shuō)，福島儲(chǔ)存的核廢水?dāng)?shù)量巨大，就這個(gè)體量即使將每個(gè)環(huán)節(jié)都控制在最低成本累計(jì)起來(lái)也是一個(gè)不可估量的數(shù)值。

“減容固化+深地質(zhì)處置”是公認(rèn)方案 
“核廢水按照放射性水平可分為高、中、低和極低四類(lèi)。其處理處置采取‘廢物最小化’的原則，通常的做法是對(duì)其進(jìn)行減容處理，比如：過(guò)濾、吸附、蒸發(fā)、電解等?！眹?guó)家核技術(shù)工業(yè)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心副主任、環(huán)境友好能源材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西南科技大學(xué)）環(huán)境修復(fù)材料國(guó)際研究中心主任晏敏皓說(shuō)。
一般來(lái)說(shuō)，中、低放和極低放水平的放射性廢水經(jīng)處理后，若達(dá)到安全排放標(biāo)準(zhǔn)則可解控并排入普通污水處理系統(tǒng)中，若不能達(dá)到安全排放標(biāo)準(zhǔn)，則多采用水泥固化的方式封存處理后進(jìn)行地質(zhì)處置。高放廢液則會(huì)考慮通過(guò)玻璃固化的方式封存處理后進(jìn)行深地質(zhì)處置。
“實(shí)際上受限于技術(shù)水平、處理能力，經(jīng)濟(jì)性等因素，相當(dāng)一部分核廢水被暫存在不銹鋼容器中，等到有技術(shù)能力或者確實(shí)無(wú)法繼續(xù)暫存時(shí)再對(duì)其進(jìn)行減容固化處理處置。這樣的處理方式是目前國(guó)際公認(rèn)且較為可行的方案?！标堂麴┱f(shuō)。

“多核素去除裝置”并非一勞永逸 
除了上述“減容固化+深地質(zhì)處置”方案，還有學(xué)者提出通過(guò)核反應(yīng)使其嬗變成短壽命或穩(wěn)定核素。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是耗時(shí)短、廢物量小，但在實(shí)際情況中嬗變方法無(wú)法直接處理富含多種放射性核素的核廢料，必須先將廢水中的各種放射性核素進(jìn)行有效分離，再有針對(duì)性地嬗變。
“但是，完全分離核廢水中放射性核素是目前世界性難題之一?！标堂麴┱f(shuō)。
根據(jù)東京電力公司數(shù)據(jù)顯示，其核廢水中有63種放射性核素。日方采用“多核素去除裝置（ALPS）”對(duì)廢水進(jìn)行處理，據(jù)2020年8月數(shù)據(jù)顯示，處理后73%的核廢水中仍含有超標(biāo)的放射性元素，還需進(jìn)行二次處理。
“可見(jiàn)‘多核素去除裝置’并非一勞永逸，它無(wú)法將核廢水處理至豁免水平。”晏敏皓指出。

放射性核素高效率低成本回收是難點(diǎn) 
目前核廢水處理的核心思路是“廢物最小化”，即將核廢水通過(guò)濃縮和凈化處理，讓廢水的大部分體積凈化到安全排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，把濃縮后的小體積廢物做固化處理后再進(jìn)行處置。
晏敏皓指出，不同來(lái)源的核廢水所含核素的種類(lèi)、數(shù)量和形態(tài)不同，廢水本身的酸堿度、鹽離子濃度也不同，所以要有針對(duì)性的選擇方法處理核廢水?？偟膩?lái)說(shuō)有五大類(lèi)方法：沉淀法、吸附法、蒸發(fā)濃縮法、膜處理法、萃取法。
“而尋求低成本、高安全性、高效率的提取材料與回收技術(shù)，將放射性核素從核廢水中高性價(jià)比、高選擇性的回收則是日本核廢水處理的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。特別是日本核廢水中含有的放射性氚，氚是氫的同位素，分離難度較大，對(duì)處理設(shè)備要求高?！标堂麴┱f(shuō)。

離子交換法、萃淋樹(shù)脂吸附法等廣受關(guān)注 
晏敏皓介紹，在核廢水處理技術(shù)方面，高選擇性離子交換法是目前較為先進(jìn)的處理技術(shù)，利用特效活性基團(tuán)交換劑、磁性交換劑、兩性交換劑、液體交換劑、分子篩交換劑、熱再生交換劑和離子交換纖維等材料，有選擇性地提取廢水中的一些核素，此方法的優(yōu)點(diǎn)是去污因子高、寬適用范圍廣。
此外，還有萃淋樹(shù)脂吸附法，將具有高選擇性的萃取劑掛載到高度穩(wěn)定的樹(shù)脂骨架上，得到集高選擇性和強(qiáng)穩(wěn)定性于一身的萃淋樹(shù)脂。此類(lèi)材料能應(yīng)用于極端環(huán)境中，并選擇性吸附關(guān)鍵核素，再通過(guò)合適的方法將吸附后的核素反萃到單一溶液體系中，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核素的回收利用。
“上述先進(jìn)技術(shù)在各涉核單位都有應(yīng)用，基于萃淋樹(shù)脂的交換柱動(dòng)態(tài)吸附、凈化、回收法由于操作簡(jiǎn)便，工序流程簡(jiǎn)化，且具有批量化大規(guī)模應(yīng)用的潛力，廣受關(guān)注?！标堂麴┱f(shuō)。

早在4月13日，日本政府召開(kāi)有關(guān)內(nèi)閣會(huì)議，正式?jīng)Q定：將福島第一核電站上百萬(wàn)噸核污水經(jīng)過(guò)濾并稀釋后排入大海，排放將于約2年后開(kāi)始。在大海的島嶼上懸掛著這樣一瓶毒藥水，就仿佛是潘多拉的魔盒一旦打開(kāi)里面的疾病和毒素就會(huì)跑出來(lái)。兩年的時(shí)間里我們是否能找到合適的方法，最好的處理手段將污染降到最低？日方后期是否能夠管控保證核廢水不會(huì)再次泄露？只能看時(shí)間給予我們答案。

推薦閱讀：