1986年发生在乌克兰的切尔诺贝利核反应堆爆炸事故是北极地区核污染的又一大来源,它对北极地区的影响是难以估量的。这起事件所释放出的核污染量约为800万~1400万伦琴,而主要被污染区集中在乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯西部地区及欧洲的大部分地区。
近几年,科学家们普遍相信在北极地区蕴藏大量的石油、天然气等战略资源,于是北极周边大国,如俄罗斯、美国、加拿大、挪威等纷纷计划在北极开拓疆土。随着科学技术的发展,北极不再是人类难以逾越的“禁区”,尤其是战略核潜艇的出现,北极地区已经深深刻上了人类活动的烙印。1958年7月26日,美国鹦鹉螺号核潜艇成功穿越了北冰洋,并到达北极点。从此,北冰洋便成为世界核大国的“练兵场”。核潜艇的出现打破了北冰洋昔日的宁静,核潜艇事故也成为北冰洋核废料的来源之一。
前苏联核潜艇沉没事故最发人深思。从沉没数量上看,世界上总共沉没的17艘核潜艇中,前苏联就有13艘,占3/4;从年代看,1970年—1999年的30年中,世界沉没的10艘核潜艇全部被前苏联“囊括”,其中前20年沉没达9艘,后10年沉没1艘。也就是说,自20世纪70年代以来,世界核潜艇的沉没史就是前苏联(后期为俄罗斯)核潜艇的沉没史。最让我们记忆犹新的是2000年8月12日俄罗斯海军“库尔斯克”号多用途核潜艇在巴伦支海参加北方舰队演习时沉没失事,这是俄罗斯迄今为止最为惨重的核潜艇事故。事故发生后,潜艇的打捞工作再次受到关注。挪威辐射保护研究所要求俄罗斯推迟打捞“库尔斯克”号核潜艇,以防止“库尔斯克”号上的核反应堆发生泄漏。事实上,那时俄罗斯对核反应堆是否会发生环境危害并没有进行深入的研究。而“库尔斯克”号沉没的海域是挪威渔业资源丰富的地区,一旦发生核泄漏无疑会产生难以估量的危害。
确定核污染物质的路径比较困难。
为了了解核废料在北冰洋的分布特征,北极周边各国进行了大量的实地观测。研究人员开始关注放射性污染物通过海水或冰川转移的可能路径。这些可能路径需要通过收集数据和建造模型得以确认。然而由于观测数据有限,实地观测既不能了解核废料时空分布特征,更无法预测其对北冰洋的污染后果。所以必须进行大量而详细的水体研究,如对特定地点的水深、海岸线地质结构、潮汐因素、风、温度、污染物的深度,以及其他因素的了解。然而,“每个河流、海湾、湖波、海洋有自己的混合特性,而且随着时间和地点的变化而变化”。同时,水体中放射性污染物的分布情况也会受到化学、物理和生物因素的影响。因此,确定核污染物质的路径比较困难。
面对这些困难,北极核废料评估机构(ANWAP)资助的美国海军研究实验室进行了大规模的建模工作。该模型覆盖北极以南至北纬30 °之间,其中包括远东海洋和拉布拉多海,研究的对象包括洋流、风、冰川等。该模型已经用于监测鄂毕河和叶尼塞河、喀拉海和俄罗斯远东地区固体和液体核废料倾倒场,以及受到塞拉菲尔德工厂污染的爱尔兰海。
由于大部分污染物聚集在浅水区,核污染的扩散方式除了自然扩散(如洋流、冰川运动),也不能排除偶然或有意的人类干预。所以,还需要了解其他因素在人类影响放射性污染物扩散中发挥着怎样的作用。一旦放射性物质进入水体,虽然不能通过吸入接触,然而直接接触带有放射性物质的水是可能的,特别是在冰冷的北极水域。通过对英国塞拉菲尔德工厂附近的观察,放射性物质很可能沉积于海滩,或者随风传播。人类食用的海洋产品,事实上已成为人类接触放射性物质的最可能途径。我们熟悉的陆地食物链通常只有两个或三个独立的步骤,所以可以得到控制或修改。但是在水环境,要搞清楚复杂的食物链和捕食层次之间的相互关系对人类的影响几乎是不可能的。另一个因素也使得估算放射性核物质污染的食物链十分困难,这就是生物蓄积性现象。物理、化学或生物武器的放射性污染物的浓度大大高于其在空气或水中释放的初始浓度。例如,吸附放射性污染物进入淤泥或悬浮固体然后积累于洋底。此外,放射性物质集中消耗在生物体,从而导致“生物放大作用”。
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