本文刊载于《中国科学院院刊》2025年第8期'战略与决策研究”
庄龙传 王传远 秦松*
1 中国科学院烟台海岸带研究所
2 烟台市海洋生态环境核安全保障重点实验室
在“双碳”目标背景下，环渤海作为中国北部核电部署的核心区域，建设完善的核安全屏障不仅符合国家“海洋强国”发展战略要求，也是保障区域海洋生态安全和国家能源安全的关键。然而，目前环渤海地区存在核辐射监测预警能力不足、健康风险评估数据积累不充分、科技支撑体系不完善，以及公众参与度不够等问题。基于对日本福岛核电站污染水排海潜在风险的科学评估，明确了“核安全屏障”的概念，提出了适合环渤海地区需求的核安全屏障建设的对策建议，以期为我国海洋核安全保障提供科技支持。
截至2024年9月，我国运营核电机组56台，总装机容量58218.34万千瓦，居世界前列（图1）。作为一个由京津冀圈、山东半岛圈和辽东半岛圈3个次级经济区组成的复合型的传统老工业经济区，环渤海地区处于东北亚经济圈的中心地带，辐射整个亚太经济区。环渤海地区作为中国北部核电部署的核心区域，已经成为实现“双碳”目标的重要引擎（图2）。同时，渤海作为中国最大的内海，其独特的地理环境特点导致其与外部大洋的海水交换慢，自净能力差，使得该区域一旦发生类似日本福岛核电站泄漏的事故，污染物的扩散和稀释能力较弱,导致放射性污染对周边海洋生态系统造成长期影响。因此，加强环渤海地区“核安全屏障”的建设，严防类似日本福岛核电站泄漏事故发生，对于保障区域海洋生态安全具有十分重要的意义。
图1 2014—2024年中国核电发展情况
在建设海洋强国战略背景下，海洋核安全也应该是国家安全保障体系的重要环节。本文通过对福岛核污染水排放风险的科学评估，系统分析了环渤海地区在核安全屏障建设中面临的挑战，并提出了相应的核安全屏障建设思路，以期为我国海洋核安全保障提供理论支持。
图2 环渤海地区核电分布（截至2024年12月）
1 核污染水排放的风险分析
福岛核污染水与核电厂液态流出物在核素组成及污染程度上存在明显差异。福岛核污染水直接接触反应堆堆芯，虽然经过处理，但仍含有60多种裂变产物及超铀元素；这种核事故情况下产生的核污染水的排放，引发了对其潜在生态环境和人类健康影响的广泛关注。福岛核污染水的排放对亚太地区甚至全球生态系统和人类健康带来了不可忽视的重大风险，包括跨国和跨代影响、健康威胁、生物累积效应、数据支持不足等。在缺乏充分环境评估和可替代方案研究的情况下，贸然将这些污染水排放到太平洋，不仅会对当前的海洋生态造成损害，还可能对未来几代人产生深远的负面影响。福岛第一核电站事故发生后的10多年来，由于淡水鱼、贝类受到放射性铯污染，一些河流和湖泊，特别是福岛县中部和东部地区的捕捞活动仍然受到限制或暂停。此外，2023年5月在福岛第一核电站港湾内捕获的海鱼许氏平鲉体内放射性元素铯的含量达到每千克18000贝克勒尔，超过了日本《食品卫生法》所规定的标准180倍。核污染水排放对海洋生态系统构成了显著的全球性风险，研究表明其所包含的放射性核素会通过海水扩散，并在生物链中积累，最终影响人类健康及生态系统平衡。但现有的科学数据支持仍然不足，特别是在放射性核素的长远影响、海洋循环中的传播路径，以及食物链中的累积效应等方面的研究尚未完全展开。
考虑到核污染水排放的环境问题的广泛性和影响的不可逆转性，以及亚太地区海洋生态面临的多重压力，建设海洋核安全屏障不但必要而且异常迫切。核安全屏障是指通过多层次的技术手段、管理体系和国际合作，防止核污染物扩散、保护海洋生态环境和人类健康的综合防控体系。它包括硬屏障和软屏障两个方面（图3）：硬屏障涉及物理设施的建设和生态防护系统的构建，如地下水屏障、人工生态系统和先进的污染物监测与处理技术；软屏障则涵盖监测预警系统、跨国应急响应机制、区域协同治理模式，以及公众参与和宣传教育等。
图3 核安全屏障
通过硬、软屏障的协同作用，核安全屏障不仅能够有效防范核污染对环境的直接威胁，还能提升国家和区域的应急管理能力，确保在发生核事故时迅速应对，最大程度减少对生态和人类的长期影响，为全球海洋环境治理提供示范。
3 环渤海地区核安全屏障建设思路
强化海洋监测预警技术，构建“核安全”前哨
1.科学构建我国陆海空天一体化海岸带核污染监测网络。开发基于质谱技术的海洋中痕量浓度水平放射性核素的高灵敏分析技术等；利用不同排放源特有的核素比值指纹信息，实现海洋中福岛核污染水信号的准确甄别和溯源。加强环渤海区域核素监测网络的建设，重点覆盖海岸带的“河湾岛岸”关键区域，通过构建陆海空一体化的监测体系，提高早期预警能力，以应对潜在的核污染风险。基于迁移扩散数值模型构建，利用走航船舶、岸（岛）基站、石油平台和海洋牧场等多元监测网络和多介质（水-气-沉积物-生物）数据，通过生物标志物监测（如浮游植物、鱼类等），追踪放射性核素的积累和生物链传递。
2.加强公众健康监测，守护沿海社区及重点人群安全。定期开展公众健康调查，特别是沿海渔业社区和可能食用受污染海产品的人群；结合环境监测和饮食调查数据，评估核污染水排放可能对人体健康的长期影响，尤其是在癌症和神经系统疾病等方面的潜在风险。
3.打破数据孤岛，构建数智融合下的一站式大数据平台。构建滨海核电站基础信息数据库、放射性环境监测数据库、海洋放射生态数据库，以及公众健康监测数据库；最终建立由远海到近岸，由环境到社区的多层监测、预测、预警及应急处置体系。
科技赋能，强化物理屏障与生态防护系统构建
1.地下水屏障。进一步优化地下水屏障技术，结合区域地质条件，提高拦截核污染物渗透的效率。阻止地下水与核反应堆泄漏物的接触，减少污染水的生成和就近流入海洋的可能性。
2.人工海洋生态系统。在环渤海放射性污染风险源周边特定区域，科学布设人工生态系统，以构建具备核泄漏事故后初步拦截和储纳放射性核素功能的生态防护屏障。例如，通过引入具有较强吸附能力的人工生态系统（如海藻林），在生态廊道区域实现对核污染物的初步拦截与滞留，以便结合其他核污染控制措施实现局部控制和安全处置，从而形成综合治理。建设人工生态系统前需综合评估其可行性与风险。优先选择适应环渤海环境条件的植物种类，并结合栖息地设计，确保生态系统的长期稳定性。
强化核环境安全研究，升级核污染水处理与长期安全管理技术
研发更先进的核污染水处理技术，确保能有效移除核污染水中的所有放射性物质，特别是难以处理的氚。此类技术不仅应适用于正常运行中的核电站，也要能应对类似福岛核灾难后的处理需求。
借纳入有效国际监管轨道之东风，亚太共建核安全屏障
尽管2024年9月，中日双方就福岛第一核电站核污染水排海问题达成共识。共识的达成，并不意味着中方坚决反对日本排海立场的转变，相反是通过利益攸关方的参与，对日方的核污水排海作业进行更有效的规范和约束。例如，有关各国应在有效参与国际原子能机构框架下的长期国际监测以及独立取样等监测活动实施后，基于科学证据着手调整有关措施，评估日本水产品进口的安全性。
构建跨国应急响应与区域协同治理体系
1.跨国应急合作。制定跨国核污染应急响应计划，确保在发生核事故或污染水泄漏时，能迅速作出反应，减少海洋和沿海地区的污染范围。计划应包括快速封锁、污染水清理及海洋生物保护等措施。此外，建立一个多边合作平台，确保所有与核能相关的海洋活动在国际监督下进行。国际原子能机构（IAEA）等组织应与沿海国家紧密合作，分享核安全信息，确保各国共同参与决策，避免单方面决定对邻国和全球环境造成的影响。
2.建立健全区域性协同共治的治理新模式。环渤海海洋安全屏障系统的构建涉及“三省一市”，主要围绕“三湾一带”（即辽东湾、渤海湾、莱州湾和“长岛—大连”岛带）展开，要探索区域间优势互补方案，形成区域间资源共享、信息分享的联动机制。在环渤海地区核电站相关区域附近建立本地和区域性的紧急预警系统，确保在发生核事故时，相关社区能迅速收到信息并采取保护措施。
推动公众参与，构建核与辐射长期宣传与透明监管机制
核安全文化要深入人心，需要政府主导、企业作为和公众参与。一方面，建议充分利用“世界环境日”“4·15全民国家安全教育日”等主题活动，开展辐射基础知识、辐射安全管理政策法规、公众自救避险和互救措施等集中宣传和普及活动，满足公众对核安全相关信息的需求，消除公众对辐射知识的误区和误解。另一方面，建议组建专门的公众沟通组织机构，推动构筑集核安全信息公开、科普教育、公众参与和舆情应对等多功能窗口于一体的公众沟通平台，让总体国家安全观、核安全观和核安全文化深入人心。
4 结论
在建设海洋强国战略背景下，海洋核安全也应该是国家安全保障体系的关键一环，应受到高度重视。环渤海地区处于东北亚经济圈的中心地带，同时也是中国北部核电部署和渔业生产的核心区域。核污染水的排放对环渤海地区生态系统和人类健康带来了重大且持续的风险，包括跨国和跨代影响、健康威胁、生物累积效应以及全球海洋生态系统的潜在危害。这些影响尤其凸显了福岛核污水排海事件对国家综合安全体系提出的新挑战。
强化海洋监测预警技术，构建“核安全”前哨，强化海岸带核安全“软屏障”和“硬屏障”，推动公众参与，可以有效构建保障环渤海地区可持续发展的核安全综合防控体系。同时，积极构建跨国应急响应与区域协同治理体系，不仅能提高我国海洋核事故应急准备和响应能力，也将为全球海洋环境治理提供中国智慧和中国方案。
作者简介
庄龙传 中国科学院烟台海岸带研究所助理研究员。主要研究领域：海洋生态安全、渔业资源生物等。
秦 松 中国科学院烟台海岸带研究所所长、研究员。主要研究领域：海洋生物资源与产品工程等。
庄龙传, 王传远, 秦松. 关于建设我国环渤海地区“核安全屏障”的建议. 中国科学院院刊, 2025, 40(8): 1340-1346.