图文|自来水博士

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|历史上的重大核事故

新闻报道，从2011年福岛第一核电站在地震和海啸中受损到现在，日本东京电力公司已经收集了超过100万吨存在核污染的废水。这些核污水被存储在核电站周围的钢制储水罐中。东京电力称，现有储水罐将于2022年夏天用完，无法再建新的储水设施。日本政府将在10月底前召开内阁会议，正式决定是否将123万吨含有放射性物质的核污水直接排入大海。

核事故会对人类生命安全及健康造成巨大危害，比如切尔诺贝利核事故，该事故是历史上最严重的核电事故，所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。核污染的危害程度可见一斑。

在安全运行的前提下，核力发电污染小产能高，被世界各国视为新型的清洁能源，因而得到大力发展。但历史上的重大核事故时刻警醒着我们，核电也存在风险，如 1979 年美国三里岛事故、1986 年前苏联切尔诺贝利核电站爆炸及 2011年日本福岛核泄漏等重大核事故，这些核事故给人们的生命安全和生态环境造成巨大危害。

|海水能传播放射性物质

水是核污染物传播和扩散的重要途径之一，放射性物质一旦泄漏进入水体，将可能加快扩散速度、扩大影响范围，因此，核工业的废水处理和处置工作需要引起我们的高度重视。

因此，日本福岛核电站的核污染废水，一旦流入海洋，后果难以想象。海洋生物的生存环境会受到极大威胁，人类的健康也将遭到影响。人类饮食离不开海鲜，核污水排入大海将严重影响海鲜质量，导致人类食用核污染的海鲜。这也将影响成千上万靠打鱼为生的渔民。海洋生态和人类生存环境将会受到重创。

在中国，我们也有很多的核发电站，比如教科书级别的秦山核电站和大亚湾核电站。那么，这些核电站的污水经过怎样的处理之后才能安全合理的排放呢？我们来介绍一下，我国有哪些核污水的处理方法。

|核污水的处理方法

1. 离子交换法

离子交换是固体离子交换剂中的可交换离子与溶液中的离子进行交换的一个过程，是一个离子分离的过程。核污水中的放射性核素多呈离子状态，且大多数是阳离子。在离子交换法中，离子交换剂中的阳离子能够与核污水中的放射性阳离子进行交换(顾叶剑 2018)。

这样离子交换之后，放射性阳离子就会被固体离子交换剂带走，因而从核污水中分离出来，核污水中就没有放射性阳离子了。为了防止核泄漏，我们需要进一步处理那些带有放射性阳离子的离子交换剂。这些离子交换剂是固体，通过封存深埋处理即可。放射性核素具有放射性衰变的特征，也就是它们会自然衰减。这些封存深埋的核物质经过长期隔离后，就会因衰减而变得无害。

离子交换法高效，放射性离子的综合去除效果好，已成为核污水处理中最常用的方法之一。最常用的离子交换剂是沸石，切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故中均用到了沸石。另外，沸石还兼具吸附作用。日本当时将装有沸石的沙袋投入发电机组取水口附近，来吸附放射性核素，以减缓其向太平洋的扩散速度(蔡璇 2012)。

2. 蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是将核污水通过加热至沸腾，让废水中的水份变成蒸汽蒸发掉(能形成蒸馏液，不浪费水)，而不易挥发的放射性核素则留在残余液中，形成高浓度的浓缩液(顾叶剑 2018)。除极少数元素如氚 、碘等之外 ，核污水中的大多数放射性元素都不具有挥发性，不会因加热沸腾而蒸发掉。

该过程中形成的高浓度的放射性核素浓缩液，则通过水泥固化然后封存深埋处理；而蒸馏液经过检测合格后排往污水排放系统即可。

这种方法技术成熟、安全可靠，且去污系数高，能处理不同浓度的核污水，灵活性很高。秦山第二核电厂以及方家山核电厂就有用到该方法。

3. 吸附法

吸附是利用表面作用力将水中杂质粘附于吸附剂表面的过程。

吸附法是用多孔的固体吸附剂处理核污水，使污水中所含的放射性核素吸附在吸附剂表面上 ，从而达到去除放射性核素的效果(顾叶剑 2018)。科研中常用的吸附剂有活性炭、氧化物 / 矿物质、碳纳米材料。跟其他两个方法一样，吸附有放射性核素的吸附剂通过封存深埋处理即可。

该方法工艺简单，放射性核素去除率高，但由于该方法价格昂贵，不适合处理大量的核污水。

小结

核工业污水必须经过合理处理后，才能向环境中排放，而集中收集的放射性核素需要通过封存深埋处理。若将核污水排入大海，则会导致全球海洋核污染，人类生态系统就会遭到前所未有的破坏。应该采用适当的核污水处理方法，对这些核污水经行处理之后，再排入大海。

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参考文献

顾叶剑. 2018. 科技视界 2, 1-3.

蔡璇. 2012. 化学通报 75，483-488.