2. 长崎大学原爆后障害医疗研究所 8528523
2. Atomic Bomb Disease Institute, Nagasaki University, Nagasaki 8528523, Japan
2011年3月11日14:46,日本东北地区遭遇地震,50 min后海啸来袭,21:23,政府发布福岛第一核电站3 km半径内避难指示;3月12日5:44发布10 km半径内避难指示,15:36,1号机组爆炸,18:25发布20 km半径内避难指示;3月14日11:01,3号机组爆炸,3月15日,2号机组合4号机组爆炸,发布半径20~30 km屋内避难指示。福岛核事故等级达到7级。地震时,约78 000人居住在核电站20 km范围内,62 000人居住在20~30 km范围内。截至2018年3月12日,福岛县(相当于我国的省)死亡人数4 051人,损毁房屋96 027栋[1-2]。国际原子能辐射效应科学委员会(UNSCEAR)2013年报告书推定向大气释放134Cs(半衰期2年)为9.0 PBq, 137Cs(半衰期30年)为8.8 PBq,131I(半衰期8 d)为120 PBq[3]。
我国迅速启动应急行动,对我国食品、饮用水、气溶胶样品进行监测及对日本入境人员进行表面污染检测,并及时与公众进行风险沟通[4]。事故后,对日本政府应急中的不足和经验教训,灾民照射水平和健康管理情况等进行了总结[5-6]。后福岛时期,张琼等[7]综述了日本灾后去污日程及方法,强调预先制定事故后恢复和治理的法规框架的重要性。各国应利用福岛事故的经验,改进和完善现有的核事故应急计划,并通过跟进其中长期的恢复过程,了解人工放射性核素的生态循环及对人群健康的危害。
目前,日本形成以政府机构与研究所、大学、医院、企业等机构合作的恢复模式。环境省(环境监测部门)、厚生劳动省(医疗卫生、社会保障的政府部门)、农林水产省(农作物监测部门)、复兴厅及地方环境事务所等机构利用互联网持续更新数据。本文根据上述网站公布的数据(数据来源多为政府在各个地方设置的检查站和大学等学术机构)以及近年关于福岛地区的英文学术论文进行总结综述。
一、环境动态事故前,福岛县环境γ剂量率本底范围为0.07~0.12 μSv/h[8]。事故后,政府免费向居民出借γ剂量率检测仪器,并对学校、儿童活动区、景点、公共场所等特定场所进行集中监测。截至2017年2月,福岛县在公共场所设置固定γ剂量率监测仪器(探测地上1 m)628台;在儿童可能活动的场所设置适用于儿童的γ剂量率监测仪(探测地上50 cm及1 m)3 099台[9]。2017年4月至7月,在居民返回区域,地上1 m高处环境γ剂量率的均值为(0.13± 0.11)μSv/h、范围在0.04~1.50 μSv/h之间[10]。
除固定点位监测外,还使用直升机、移动车辆和步行相合的方式进行高密度、高覆盖、高频率的环境γ剂量率调查。直升机可在海上和地势复杂区域进行监测[11];车载剂量率仪器则用来测定污染范围及变化趋势[12];在居民结束避难返乡区域,利用步行调查寻找污染地区及估算居民在该地区生活的年剂量[13]。由于污染情况受天气及人类干预等因素影响,同一村庄、院落内污染程度也可能有很大不同[14-15],因此应进行长期监测,发现污染区域尽快去污,避免不必要的照射。
林业为福岛县主要产业(约50%阔叶林,40%针叶林,剩余为竹林等),目前在树干、树液、新鲜落叶中均仍能发现较高浓度放射性铯[16]。通过修剪树枝、移除土壤等去污方式,2016年3月,森林中环境γ剂量率大于1 μSv/h的区域减少到了7%[17]。然而,Ayabe等[18]指出,由于树叶的不断凋落,放射性铯仍在不断从树冠转移到地面,因此森林去污是无效的。有研究指出,放射性核素正逐渐向下层土壤迁移[19-20],且迁移速度快于切尔诺贝利地区[21-22]。目前,90%放射性铯主要存在于地表10 cm范围[19, 23]。
截至2017年9月,日本参与去污人次达到1 800万人次,共除去土壤、废弃物合计16 500 km3。放射性废弃物首先放置于临时储存场,然后运送至中长期储藏地点, 预计储存时间为30年[24]。
表 1列出部分自然环境样品检测结果。在去污难度较大的河泥、湖泥中均检测到浓度较高的人工放射性核素,这同时会导致鱼类污染。地下水的污染目前尚不明显,但一些井水样品中检测到微量的放射性核素,因此持续检测仍旧是必要的。
二、水、食品及野生动植物监测结果
目前日本实行的食品标准为,放射性铯浓度(134Cs+ 137Cs)应低于:普通食品(100 Bq/kg)、牛奶(50 Bq/kg)、婴幼儿食品(50 Bq/kg)、饮用水(10 Bq/kg)[30]。近期该国政府公布的结果(表 2)可见,饮用水、大米、蔬菜、肉类、牛奶及栽培菌菇中的放射性活度均符合标准。但在野生动植物中检测到了较高的放射性铯活度。
有研究综述了福岛县菌菇样品结果,指出进入市场前的菌菇样品2.7%~4.8%超出限值,进入市场后则为0.6%~ 0.7%[39]。2015年,川内村(事故20 km范围内)采集的野生菌菇中有77.3%超出100 Bq/kg,观测到134Cs活度的下降趋势,未观测到137Cs活度的下降趋势[35]。野生菌菇作为生态环境中的分解者,可以浓集大量放射性铯,因此在核事故后应仅在检测后进行选择性食用。
福岛县各乡镇中设有食品放射性核素无损检测设备,如居民带来的食物中放射性铯活度未超出限值,仍可带回家食用。同时使用高纯锗γ谱仪对居民提供的食品、饮用水等样品进行检测。对学校提供的食物进行每日抽检并在互联网公布结果。
三、人群健康与科普2011年3月11日,福岛县共有居民2 024 401人,事故发生后,共有164 865人离开家乡避难。截至2019年1月,仍有42 104人未返回家乡[2]。2017年4月,浪江町、饭馆村、富冈町的部分区域解除避难指示和居住限制,居民开始返回[40]。然而,由于医疗服务、学校等公共服务设施不足、缺少就业岗位、担心辐射危害等原因,截至2019年2月,富冈町仅864人返回,占居民总数6.6%[41]。
2011年6月—2019年1月,338 366人进行了全身计数器检查[42-43],14人>1 mSv,10人>2 mSv,2人>3 mSv。由于切尔诺贝利核事故后儿童甲状腺癌症发病率的上升[44],核事故后该地区展开了甲状腺疾病筛查工作。2011—2013年度,对福岛县300 473人进行了甲状腺疾病筛查,乳头状癌100人;2014—2015年度,筛查270 511人,甲状腺乳头状癌43人;2016—2017年度,检查191 669人,甲状腺乳头状癌7人。目前为止福岛地区儿童甲状腺结节和囊肿发生率未见明显增加[45],若首次检查未发现甲状腺相关疾病,2年或5年后再次筛查。
为应对灾民出现的抑郁、创伤后应激障碍、过度饮酒等问题[46],福岛县设置了6个心理疾病中心,7个保健中心。定期进行健康讲座、心理咨询及健康体检等活动,并进行大量问卷调查,内容包括放射防护知识、家庭状况、心理健康、返乡意愿等[47-49]。调查显示,事故后居民的平均腰围增长1 cm, 体重增长3 kg,代谢综合征、空腹血糖水平也有所增加[50]。
日本在事故后广泛面向群众开展辐射知识科普,放射知识科普读物区分为小学低年级,小学高年级及中学,中学生以上3个年龄段,并出版了英语版本[16];对核事故地区和核电站周边中小学教师进行辐射知识培训;设置电台、手机应用等进行辐射知识讲解;同时在每个村镇设置辐射防护相关知识咨询员等。
四、讨论对比2011年,由于去污工作的持续进行及短半衰期核素的物理衰变,福岛地区居住环境中γ剂量率有了显著下降。根据其发布的监测结果,居民归还区域大部分已经恢复到事故前本底水平。在禁止进入区域,去污工作的持续进行使很多区域的解除封锁列入日程,但在中长期污染物贮存场,仍需要30年或更长的时间来恢复。食物和饮用水监测结果显示,居民通过本地食物摄入放射性核素的概率较低,不被认为会增加终生癌症发生率,但持续的食品监测是有必要的。
对于大部分区域被森林覆盖的福岛县,放射性铯在森林系统中较长生态半衰期导致了野生的动植物中人工放射性核素超过标准限值,发生核事故时应避免食用野生动植物,事故后应仅在检测并确认安全后食用。森林放射生态学、海洋放射生态学等与核事故恢复相结合的研究是必要的。
受灾民众逐渐选择结束避难返乡,与其各级机构采取的医疗保健、风险沟通方式等密切相关。医疗健康方面,对于事故时儿童群体,甲状腺疾病等仍需持续关注和队列研究。对于累积剂量较高的受灾群众,其后代的表观遗传学研究也是有必要的。通过对不同人群的放射防护知识普及和双向沟通,公众正在缓慢的恢复对权威机构信任。借鉴其经验,我国权威机构在风险沟通中应避免福岛事故应急阶段发生的专家口径不一致,如过度使用专有名词和使用不同辐射单位进行风险沟通等情况。后福岛时期,由于返乡居民较少,其权威机构和专家能够做到小组及深度访谈、入户检测、日常食品检测等。与大多数国家情况相同,我国灾后支援队伍中心理救援人员仍旧不足,因此对于应急人员的风险沟通培训和心理救援人员的辐射知识培训也是必要的。
我国人口较多且居住密集,核应急培训及演练难度较大。在互联网时代,通过社交网络对公众进行知识科普,可做到较强的覆盖广度。对中小学生进行辐射知识科普同样是值得参考的模式。需要注意的是,核事故时,电视、互联网、电话均可能无法使用,因此使公众熟悉避难地点位置、稳定性碘领取地点、服用时间及方式等非常重要。我们应当借鉴福岛事故经验,避免同样的错误,如将低剂量区域群众疏散到了高剂量地区、未能及时发放碘片等。近年来,各核电站积极开展核应急演练与培训,与国际组织合作和沟通,对公众开放核电站参观等,已取得积极的成效。与日本不同,我国核应急体系具备军民融合的特点,应当同时借鉴切尔诺贝利核事故的经验,加强应急救援人员辐射救援知识培训,避免辐射事故,保障公众和工作人员的安全。
利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展,未接受有关公司的任何赞助,不涉及各相关方的利益冲突作者贡献声明 崔力萌负责文献整理阅读及文章撰写;高村升负责文章内容指导;马永忠负责整体设计和审阅
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