本文提出了若干種現(xiàn)有技術(shù)能力下能夠有效應(yīng)對放射性物質(zhì)的水處理技術(shù)，但《凈水技術(shù)》編輯也想提出一個基于全生命周期的開放性問題：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？歡迎您評論區(qū)提出您的觀點(diǎn)！
按計(jì)劃，排放前在處理過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，無法阻止的瘋狂？
背棄之前向福島漁民作出的承諾，無視國內(nèi)和國際社會的質(zhì)疑反對，日本政府宣布24日啟動福島核污染水排海。東京首相官邸前，一些日本國民，仍然在表達(dá)著對這一決定的強(qiáng)烈不滿。
目前日本政府還沒有專門針對這方面去回應(yīng)，但是我們可以看到，日本漁業(yè)從業(yè)者他們反對日本政府排海的決心是非常堅(jiān)定的，不動搖的。日本全國漁業(yè)協(xié)會聯(lián)合會會長坂本雅信，22日發(fā)表聲明稱，反對未得到漁業(yè)人士和國民的理解就排放，這一立場沒有絲毫改變，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)會的會長寺澤春彥則表示不滿稱，漁民等漁業(yè)從業(yè)人員，對于核污染水排海的理解，并不像日本政府所說的那樣已經(jīng)有所進(jìn)展。相反，目前鮑魚、扇貝等海產(chǎn)品的價格持續(xù)下落，已經(jīng)出現(xiàn)了核污染水排海問題帶來的實(shí)際損害。
除了漁協(xié)等組織之外，具體從事水產(chǎn)加工以及銷售運(yùn)輸?shù)臐O業(yè)相關(guān)從業(yè)人士也紛紛反對核污染水排海，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未來將是無盡的灰暗。
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日啟動福島核污染水排海后，我國外交部發(fā)言人再次對此表明了中國政府的態(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)政府以及澳門特區(qū)政府分別采取行動，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，國際社會的質(zhì)疑和反對就從未停止，即使是日本國內(nèi)的一些專家學(xué)者，也多次提出了質(zhì)疑和反對，但日本政府至今沒有做出任何負(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，最大的危險不只是氚
中國海洋法學(xué)會會長、國際海洋法法庭前法官高之國指出：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，核污染水大概已經(jīng)累積了138萬噸，并且每年遞增約100噸，它的1100多個儲水罐大概到今年基本上就沒有儲存空間了。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150萬噸核污染水了，排放時間可能長達(dá)30到50年。
現(xiàn)在國際社會，包括周邊國家和利益攸關(guān)國，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)家都有一個共識，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的，對人類、對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，約1570萬年。碳-14會在海洋生物，也就是魚類的體內(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。化學(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)過程，加助凝劑，如粘土、活性二氧化硅、高分子電解質(zhì)等。
對銫、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，在處理污染水時因沒有殘余硫化物存在，因而更適用于對污染水處理。
（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，并且在沒有非放射性離子干擾的情況下，離子交換能夠長時間有效工作。
大多數(shù)陽離子交換樹脂對放射性鍶有高的去除能力和大的交換容量；酚醛型陽樹脂能有效去除放射性銫，大孔型陽樹脂不僅能去除放射性陽離子，還能通過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，樹脂床很快會穿透而失效，而通常處理放射性污染水的樹脂是不進(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脂，適用于含鹽量較低的廢液。當(dāng)含鹽量較高時，用離子交換樹脂來處理所花的費(fèi)用比選擇性工藝要高。這主要是低選擇性的樹脂對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、膨潤土、黏土等。
其中沸石價格低廉，安全易得，與其他無機(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機(jī)吸附劑高達(dá)10倍，因而是一種很有競爭力的水處理藥劑，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，價格貴，應(yīng)用受到限制。
近年來，逐漸開發(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，殼聚糖樹脂交聯(lián)后，可重復(fù)使用多次，吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬污染水對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；同時在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時還要考慮腐蝕、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、物料無相變、低能耗等特點(diǎn)，膜技術(shù)受到了積極的研究。
國外所采用的膜技術(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年代開始研究的新工藝，用這種方法去除放射性污染水中的鈾國內(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
美國電力研究所(EPRI)開發(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爭的探針來研究鐵蛋白儲存和釋放鐵的機(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)測流動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
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)和薩凡納河國家實(shí)驗(yàn)室，已開發(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?？茖W(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，這種制備過程類似于自然界中巖石的形成過程。
（9） 零價鐵滲濾反應(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)國家新興起來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反應(yīng)墻時，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)的一個重要分支，在許多國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。
我國學(xué)者已開始研究以零價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。
