福島核廢水再次“意外泄漏” 核廢水處理難點何在

據(jù)海外網(wǎng)6月2日報道，當?shù)貢r間1日，福島核電站再次傳出“意外泄漏”事件。事實上，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)生過泄漏事件，而東京電力公司知道5月20日才對此事進行了正面回應，時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玩笑，毫不負責。

“目前來看，日本核廢水中不同放射性核素如何高效率、低成本的分離、回收是他們的痛點和難點，這同時也是一個世界性的、共同的難題與迫切需求。”6月3日相關(guān)學者在接受科技日報記者采訪時這樣說，福島儲存的核廢水數(shù)量巨大，就這個體量即使將每個環(huán)節(jié)都控制在最低成本累計起來也是一個不可估量的數(shù)值。

“減容固化+深地質(zhì)處置”是公認方案 
“核廢水按照放射性水平可分為高、中、低和極低四類。其處理處置采取‘廢物最小化’的原則，通常的做法是對其進行減容處理，比如：過濾、吸附、蒸發(fā)、電解等?！眹液思夹g(shù)工業(yè)應用工程技術(shù)研究中心副主任、環(huán)境友好能源材料國家重點實驗室（西南科技大學）環(huán)境修復材料國際研究中心主任晏敏皓說。
一般來說，中、低放和極低放水平的放射性廢水經(jīng)處理后，若達到安全排放標準則可解控并排入普通污水處理系統(tǒng)中，若不能達到安全排放標準，則多采用水泥固化的方式封存處理后進行地質(zhì)處置。高放廢液則會考慮通過玻璃固化的方式封存處理后進行深地質(zhì)處置。
“實際上受限于技術(shù)水平、處理能力，經(jīng)濟性等因素，相當一部分核廢水被暫存在不銹鋼容器中，等到有技術(shù)能力或者確實無法繼續(xù)暫存時再對其進行減容固化處理處置。這樣的處理方式是目前國際公認且較為可行的方案?！标堂麴┱f。

“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，還有學者提出通過核反應使其嬗變成短壽命或穩(wěn)定核素。這種方法的優(yōu)點是耗時短、廢物量小，但在實際情況中嬗變方法無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行有效分離，再有針對性地嬗變。
“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。”晏敏皓說。
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）”對廢水進行處理，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的放射性元素，還需進行二次處理。
“可見‘多核素去除裝置’并非一勞永逸，它無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 
目前核廢水處理的核心思路是“廢物最小化”，即將核廢水通過濃縮和凈化處理，讓廢水的大部分體積凈化到安全排放標準后排放，把濃縮后的小體積廢物做固化處理后再進行處置。
晏敏皓指出，不同來源的核廢水所含核素的種類、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，所以要有針對性的選擇方法處理核廢水。總的來說有五大類方法：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比、高選擇性的回收則是日本核廢水處理的難點和痛點。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，對處理設備要求高?！标堂麴┱f。

離子交換法、萃淋樹脂吸附法等廣受關(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的處理技術(shù)，利用特效活性基團交換劑、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)點是去污因子高、寬適用范圍廣。
此外，還有萃淋樹脂吸附法，將具有高選擇性的萃取劑掛載到高度穩(wěn)定的樹脂骨架上，得到集高選擇性和強穩(wěn)定性于一身的萃淋樹脂。此類材料能應用于極端環(huán)境中，并選擇性吸附關(guān)鍵核素，再通過合適的方法將吸附后的核素反萃到單一溶液體系中，實現(xiàn)關(guān)鍵核素的回收利用。
“上述先進技術(shù)在各涉核單位都有應用，基于萃淋樹脂的交換柱動態(tài)吸附、凈化、回收法由于操作簡便，工序流程簡化，且具有批量化大規(guī)模應用的潛力，廣受關(guān)注?！标堂麴┱f。

早在4月13日，日本政府召開有關(guān)內(nèi)閣會議，正式?jīng)Q定：將福島第一核電站上百萬噸核污水經(jīng)過濾并稀釋后排入大海，排放將于約2年后開始。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里面的疾病和毒素就會跑出來。兩年的時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再次泄露？只能看時間給予我們答案。

推薦閱讀：