本文提出了若干種現(xiàn)有技術(shù)能力下能夠有效應(yīng)對(duì)放射性物質(zhì)的水處理技術(shù)，但《凈水技術(shù)》編輯也想提出一個(gè)基于全生命周期的開(kāi)放性問(wèn)題：以膜處理工藝為例，處理完核污染水的廢膜是否同樣需要固化處置？現(xiàn)有水處理技術(shù)是消滅放射性元素，還是僅僅轉(zhuǎn)移了污染物？歡迎您評(píng)論區(qū)提出您的觀點(diǎn)！
按計(jì)劃，排放前在處理過(guò)的水中加入大量海水，如果確認(rèn)濃度降低到預(yù)想的水平，將在17天內(nèi)排放第一批共7800噸核污染水。2023年度預(yù)計(jì)排放約3.12萬(wàn)噸，氚總量為5兆貝克勒爾，約為東電年計(jì)劃排放量上限（22兆貝克勒爾）的兩成。
01 核污染水排海，無(wú)法阻止的瘋狂？
背棄之前向福島漁民作出的承諾，無(wú)視國(guó)內(nèi)和國(guó)際社會(huì)的質(zhì)疑反對(duì)，日本政府宣布24日啟動(dòng)福島核污染水排海。東京首相官邸前，一些日本國(guó)民，仍然在表達(dá)著對(duì)這一決定的強(qiáng)烈不滿。
目前日本政府還沒(méi)有專門(mén)針對(duì)這方面去回應(yīng)，但是我們可以看到，日本漁業(yè)從業(yè)者他們反對(duì)日本政府排海的決心是非常堅(jiān)定的，不動(dòng)搖的。日本全國(guó)漁業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)坂本雅信，22日發(fā)表聲明稱，反對(duì)未得到漁業(yè)人士和國(guó)民的理解就排放，這一立場(chǎng)沒(méi)有絲毫改變，并且強(qiáng)烈敦促日本政府切實(shí)履行承諾。
此外，日本宮城縣漁業(yè)協(xié)會(huì)的會(huì)長(zhǎng)寺澤春彥則表示不滿稱，漁民等漁業(yè)從業(yè)人員，對(duì)于核污染水排海的理解，并不像日本政府所說(shuō)的那樣已經(jīng)有所進(jìn)展。相反，目前鮑魚(yú)、扇貝等海產(chǎn)品的價(jià)格持續(xù)下落，已經(jīng)出現(xiàn)了核污染水排海問(wèn)題帶來(lái)的實(shí)際損害。
除了漁協(xié)等組織之外，具體從事水產(chǎn)加工以及銷(xiāo)售運(yùn)輸?shù)臐O業(yè)相關(guān)從業(yè)人士也紛紛反對(duì)核污染水排海，他們表示堅(jiān)持了十多年，好不容易有了一些起色，現(xiàn)在卻要排放核污染水入海，這種打擊讓他們感覺(jué)未來(lái)將是無(wú)盡的灰暗。
02 不負(fù)責(zé)任，日本執(zhí)意推進(jìn)核污染水排海計(jì)劃
22日，在日本政府宣布24日啟動(dòng)福島核污染水排海后，我國(guó)外交部發(fā)言人再次對(duì)此表明了中國(guó)政府的態(tài)度：“日本強(qiáng)推核污染水排海，不正當(dāng)、不合理、不必要。”隨后，香港特區(qū)政府以及澳門(mén)特區(qū)政府分別采取行動(dòng)，限制日本部分都、縣水產(chǎn)品進(jìn)口。
事實(shí)上，日本政府自從2021年4月13日決定將核污染水排入大海后，國(guó)際社會(huì)的質(zhì)疑和反對(duì)就從未停止，即使是日本國(guó)內(nèi)的一些專家學(xué)者，也多次提出了質(zhì)疑和反對(duì)，但日本政府至今沒(méi)有做出任何負(fù)責(zé)任的回應(yīng)。
03 日本核污染水排海至少要持續(xù)30年，最大的危險(xiǎn)不只是氚
中國(guó)海洋法學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、國(guó)際海洋法法庭前法官高之國(guó)指出：從2011年日本福島第一核電站發(fā)生事故，到2021年日本決定排海時(shí)，核污染水大概已經(jīng)累積了138萬(wàn)噸，并且每年遞增約100噸，它的1100多個(gè)儲(chǔ)水罐大概到今年基本上就沒(méi)有儲(chǔ)存空間了。因?yàn)槿毡緩奈磁墩鎸?shí)數(shù)據(jù)，我估計(jì)現(xiàn)在大概已經(jīng)有150萬(wàn)噸核污染水了，排放時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)30到50年。
現(xiàn)在國(guó)際社會(huì)，包括周邊國(guó)家和利益攸關(guān)國(guó)，最大的擔(dān)心就是這些核放射性元素和物質(zhì)進(jìn)入海洋環(huán)境中。日本一直在做出“問(wèn)題只在于氚元素”的誤導(dǎo)，但世界上很多科學(xué)家都有一個(gè)共識(shí)，就是核污染水里含高達(dá)64種核放射性元素，并且七成以上都是超標(biāo)的，而且是多核素設(shè)備難以完全處理掉的。
這些放射性元素進(jìn)入海洋環(huán)境生態(tài)以后，氚可能還不是最危險(xiǎn)的，對(duì)人類、對(duì)海洋生物影響危害最大的是碳-14和碘-129，碳-14的半衰期約5370年，碘-129的半衰期更長(zhǎng)，約1570萬(wàn)年。碳-14會(huì)在海洋生物，也就是魚(yú)類的體內(nèi)聚集，碳-14聚集的豐度或濃度可能是氚的50倍。
04 核污染水處理技術(shù)匯總
（1） 化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是將沉淀劑與污染水中微量的放射性核素發(fā)生共沉淀作用的方法。
污染水中放射性核素的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物大都是不溶性的，因而能在處理中被除去?；瘜W(xué)處理的目的是使污染水中的放射性核素轉(zhuǎn)移并濃集到小體積的污泥中去，而使沉積后的污染水剩余很少的放射性，從而能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
此法優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低廉，對(duì)數(shù)放射性核素具有良好的去除效果，能夠處理那些非放射性成分及其濃度以及流化相當(dāng)大的污染水，使用的處理設(shè)施和技術(shù)都有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)。
目前，鐵鹽、鋁鹽、磷酸鹽、蘇打等沉淀劑最為常用，為了促進(jìn)凝結(jié)過(guò)程，加助凝劑，如粘土、活性二氧化硅、高分子電解質(zhì)等。
對(duì)銫、釕、碘等集中難以去除的放射性核素要用特殊的化學(xué)沉淀劑例如銫可用亞鐵氰化鐵、亞鐵氰化銅共沉淀去除。有人用不溶性淀粉黃原酸酯處理含金屬放射性廢水，處理效果較好，適用性寬，放射性脫除率>90%， 是一種性能優(yōu)良的離子交換絮凝劑，在處理污染水時(shí)因沒(méi)有殘余硫化物存在，因而更適用于對(duì)污染水處理。
（2） 離子交換法
許多放射性核素在水中呈離子狀態(tài)，特別是經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀處理后的放射性污染水，由于除去了懸浮的和膠體的放射性核素，剩下的幾乎是呈離子狀態(tài)的核素，其中大多數(shù)是陽(yáng)離子。
并且放射性核素在水中是微量存在的，因而很適合離子交換處理，并且在沒(méi)有非放射性離子干擾的情況下，離子交換能夠長(zhǎng)時(shí)間有效工作。
大多數(shù)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)放射性鍶有高的去除能力和大的交換容量；酚醛型陽(yáng)樹(shù)脂能有效去除放射性銫，大孔型陽(yáng)樹(shù)脂不僅能去除放射性陽(yáng)離子，還能通過(guò)吸附去除以膠體形式存在的鋯、鈮、鈷和以絡(luò)合物形式存在的釕等。
但是，該法存在一個(gè)較致命的弱點(diǎn)，當(dāng)廢液中放射性核素或非放射性離子含量較高時(shí)，樹(shù)脂床很快會(huì)穿透而失效，而通常處理放射性污染水的樹(shù)脂是不進(jìn)行再生處理的，所以一旦失效應(yīng)立即更換。
離子交換法采用離子交換樹(shù)脂，適用于含鹽量較低的廢液。當(dāng)含鹽量較高時(shí)，用離子交換樹(shù)脂來(lái)處理所花的費(fèi)用比選擇性工藝要高。這主要是低選擇性的樹(shù)脂對(duì)放射性核素有很大的關(guān)聯(lián)。在放射性污染水凈化中，利用電滲析的方法可以增加離子交換工藝的利用效率。
（3） 吸附法
吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。
吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇。常用的吸附劑有活性炭、沸石、高嶺土、膨潤(rùn)土、黏土等。
其中沸石價(jià)格低廉，安全易得，與其他無(wú)機(jī)吸附劑相比，沸石具有較大的吸附能力和較好的凈化效果。沸石的凈化能力比其他無(wú)機(jī)吸附劑高達(dá)10倍，因而是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的水處理藥劑，它在水處理工藝中常用作吸附劑，并兼有離子交換劑和過(guò)濾劑的作用。
活性炭有很強(qiáng)吸附能力，去除率高，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，價(jià)格貴，應(yīng)用受到限制。
近年來(lái)，逐漸開(kāi)發(fā)出有吸附能力的多種吸附劑材料。有相關(guān)研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹(shù)脂交聯(lián)后，可重復(fù)使用多次，吸附容量沒(méi)有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬污染水對(duì)Co、Ag 有很好的吸附能力，處理后污染水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。
（4） 蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮法具有較高的濃縮因子和凈化系數(shù)，多用于處理中、高水平放射性污染水。蒸發(fā)法的工作原理是：將放射性污染水送入蒸發(fā)裝置，同時(shí)導(dǎo)入加熱蒸汽將水蒸發(fā)成水蒸氣，而放射性核素則留在水中。
蒸發(fā)過(guò)程中形成的凝結(jié)水排放或回用，濃縮液則進(jìn)一步進(jìn)行固化處理。蒸發(fā)濃縮法不適合處理含有揮發(fā)性核素和易起泡沫的污染水；熱能消耗大，運(yùn)行成本較高；同時(shí)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)還要考慮腐蝕、結(jié)垢、爆炸等潛在威脅。
為了提高蒸汽利用率，降低運(yùn)行成本，各國(guó)在新型蒸發(fā)器的研制方面一直不遺余力，如在蒸汽壓縮式蒸發(fā)器、薄膜蒸發(fā)器、真空蒸發(fā)器等新型蒸發(fā)器方面都有顯著成效。
（5） 膜分離技術(shù)
膜技術(shù)是處理放射性污染水的比較高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的方法。由于膜分離技術(shù)具有出水水質(zhì)好、物料無(wú)相變、低能耗等特點(diǎn)，膜技術(shù)受到了積極的研究。
國(guó)外所采用的膜技術(shù)主要有：微濾、超濾、納濾、水溶性多聚物-膜過(guò)濾、反滲透、電滲析、膜蒸餾、電化學(xué)離子交換、液膜、鐵氧體吸附過(guò)濾膜分離及陰離子交換紙膜等方法。
（6） 生物處理法
生物處理法包括植物修復(fù)法和微生物法。植物修復(fù)是指利用綠色植物及其根際土著微生物共同作用以清除環(huán)境中的污染物的一種新的原位治理技術(shù)。
從現(xiàn)有的研究成果看，適用的生物修復(fù)技術(shù)類型主要有人工濕地技術(shù)、根際過(guò)濾技術(shù)、植物萃取技術(shù)、植物固化技術(shù)、植物蒸發(fā)技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，幾乎水體中所有的鈾都能富集于植物的根部。
微生物治理低放射性污染水是20世紀(jì)60年代開(kāi)始研究的新工藝，用這種方法去除放射性污染水中的鈾國(guó)內(nèi)外均有一定研究，但目前多處于試驗(yàn)研究階段。
隨著生物技術(shù)的發(fā)展和微生物與金屬之間相互作用機(jī)制的深入研究，人們逐漸認(rèn)識(shí)到利用微生物治理放射性污染水是一種極有應(yīng)用前景的方法。
用微生物菌體作為生物處理劑，吸附富集回收存在于水溶液中的鈾等放射性核素，效率高，成本低，耗能少，而且沒(méi)有二次污染物，可以實(shí)現(xiàn)放射性廢物的減量化目標(biāo)，為核素的再生或地質(zhì)處置創(chuàng)造有利條件。
（7） 磁-分子法
美國(guó)電力研究所(EPRI)開(kāi)發(fā)出Mag-Mole-cule法，用于減少鍶、銫和鈷等放射性廢物的產(chǎn)生量。
該法以一種稱為鐵蛋白的蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)，將其改性后，利用磁性分子選擇性地結(jié)合污染物，再用磁鐵將其從溶液中去除，然后被結(jié)合的金屬通過(guò)反沖洗磁性濾床得到回收。
鐵蛋白(Fer-ritin)是普遍存在于生物體內(nèi)的一種保守性較高的多功能多亞基蛋白，該蛋白具有耐稀酸(pH<2.0)、耐稀堿(pH= 12.0)、耐較高溫度(70～ 75℃水溫下不變性)等特殊性。隨著鐵蛋白研究的深入，在體外利用其蛋白殼納米空間的新功能研究取得了很大進(jìn)展。體外研究表明鐵蛋白具有體外儲(chǔ)存重金屬離子能力。
此外，以前的研究都著重于利用其他重金屬離子作為與鐵離子競(jìng)爭(zhēng)的探針來(lái)研究鐵蛋白儲(chǔ)存和釋放鐵的機(jī)制，而最新的研究表明，可以利用鐵蛋白這種捕獲金屬離子及抗逆的特性，構(gòu)建鐵蛋白反應(yīng)器并用于野外連續(xù)監(jiān)測(cè)流動(dòng)水體被重金屬離子污染的程度。
在體外特定的條件下，一些金屬核如FeS核、CdS核、Mn3O4核、Fe3O4磁性鐵核及放射性材料的鈾核，已被成功地組裝到鐵蛋白蛋白殼的納米空間內(nèi)。
（8） 惰性固化法
美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)和薩凡納河國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，已開(kāi)發(fā)出一種將某些低放射性廢液處理成固化體以便安全處置的新方法。
這一新工藝?yán)玫蜏?< 90℃)凝固法來(lái)穩(wěn)定高堿性、低活度的放射性廢液，即將廢液轉(zhuǎn)化為惰性固化體。科學(xué)家們將最終的固化體稱作“ hydroceramic”(一種素?zé)嗫滋沾?。他們稱，最終的固化體硬度非常大，性質(zhì)穩(wěn)定持久，能夠?qū)⒎派湫院怂毓潭ㄔ谄浞惺Y(jié)構(gòu)中，這種制備過(guò)程類似于自然界中巖石的形成過(guò)程。
（9） 零價(jià)鐵滲濾反應(yīng)墻技術(shù)
滲濾反應(yīng)墻(permeable reactive barrier，PRB)是目前在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家新興起來(lái)的用于原位去除污染地下水中污染組分的方法。
PRB一般安裝在地下蓄水層中，垂直于地下水流方向，當(dāng)污染的地下水流在自身水力梯度作用下通過(guò)反應(yīng)墻時(shí)，污染物與墻體中的反應(yīng)材料發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)而被去除，從而達(dá)到污染修復(fù)的目的。
這是一種被動(dòng)式修復(fù)技術(shù)，很少需要人工維護(hù)、費(fèi)用很低。Fe0-PRB技術(shù)作為PRB技術(shù)的一個(gè)重要分支，在許多國(guó)家和地下水污染處理的眾多方面得到了研究和發(fā)展，在反應(yīng)機(jī)制研究、PRB的結(jié)構(gòu)和安裝以及新型活性材料的研究等方面都取得了可喜的成果。
我國(guó)學(xué)者已開(kāi)始研究以零價(jià)鐵為代表的活性滲濾墻技術(shù)，以用于鈾尾礦放射性廢水的修復(fù)(治理)，目前研究已取得一定效果。
