流言： 日本完了！日美及挪威科學家周一發表聯合調查報告，顯示日本各地均受到不同程度的放射物銫137汙染，尤以東部及東北部地區最嚴重，西部亦不幸免。福島周邊地區超標三倍，東京則是輻射量最高的旅遊城市。銫137半衰期長達30年，被土地吸收後難以去除，遺禍未來兩三個世代。日本部分農地已不宜種植。[1]
真相： 這條微博流言的來源是11月中旬《東方日報》上一篇題為《全日本核汙染 東京銫量 冠絕旅遊城市》的文章，介紹了日本島在福島核事故中的銫汙染情況。“日美及挪威科學家發表的聯合調查報告”是指在《美國科學院院報》（PNAS）上最新發表的兩篇論文。但這篇報道措辭浮誇，引發了人們對日本核汙染的又一輪恐慌[2]。PNAS的最新研究報告到底蘊含了哪些訊息呢？接下來由核工程師給大家做一下分析。
核電站泄露的裂變產物多種多樣，但其中的碘131、銫134和銫137[注1]是釋放量最大、危害最為顯著、也最受關注的放射性核素。碘131的半衰期隻有8.3天，是核事故早期密切關注的汙染物，但隨著時間的推移，危害會逐漸降低，而銫-134和銫137的半衰期達到30年，沉降在土壤中後，難以去除，在很長一段時間裏會對農作物的生產造成影響，是核事故後期人們主要關注的汙染物。
PNAS的這兩篇論文——《福島核事故中銫的沉降以及對日本土壤的汙染情況》[3]以及《福島核事故中放射性核素在日本中東部的分布評估》[4]，正是主要評估了事故後日本本土的銫汙染分布情況，由來自日本、挪威、美國等專家組成的兩個獨立團隊在近期完成。
日本本土機周邊海域銫分部情況圖，圖片來源：[3]
由於福島核事故在日本中東部造成了大範圍的銫汙染，單純的人工測量數據無法滿足日本政府製定相關政策以及一些研究的需求，所以這兩份利用數學模型，根據已有的部分數據得出的銫汙染分布評估報告在業內以及公眾中都能引起了很大的關注。但是報告僅僅是對汙染分布進行了進一步的細化和補充，並沒有駭人聽聞的新消息爆出。[3]
銫在日本本土的分布
由於地理和氣候的影響，在福島核事故初期（3月12日至20日），福島氫爆導致的大量輻射塵埃以積雨雲的形式大部分向東日本海遷移，期間，3月15日的輻射塵隨雨水被部分衝刷至福島周邊地區。3月20日至4月19日這一個月裏，銫以塵埃的形式隨雨水開始沉降在日本中部以及東北部的地區。三月中下旬的幾次降雨之後，中東部地區陸續出現輻射劑量超標的報告[4]。但總的來說，由於山脈和峽穀阻隔了輻射塵埃的遷移步伐，同時有海洋作為吸收體，大大降低了輻射物質對陸地的汙染程度。
福島周邊地區銫分布圖，圖片來源：[4]
盡管相對於其他地區，位於日本中部的東京及福島周邊等地區的確受到了銫沉降的影響，但其量值並不可怕。由上圖可以看出，東京地區（處於藍色區域）的銫沉積在數KBq/㎡左右[注2]。如果對這個數值沒有什麽概念，我們可以回溯到20世紀中葉。如同世界上其它地區一樣，大氣層核爆試驗導致的輻射塵[注3]在20世紀50到60年代以每年100—1000 Bq/㎡的速度沉降在日本本土；70年代，沉降速率減緩至10 Bq/㎡每年。由此造成的陸地本底銫含量達到了7 KBq/㎡，這一劑量水平已經伴隨人類很長時間了。《東方日報》中以“東京銫量冠絕旅遊城市”為題是不負責任的言辭。以旅遊城市做比並沒有什麽意義，各地的輻射量本來就不一樣，是不是對人體安全才是值得關注的。根據東京地區的實際汙染情況，以及有關安全限值，亦可得出這樣的結論：雖然由於受到福島核事故的影響，東京地區受到了一定的銫沉降汙染，但其汙染情況是輕微的，甚至低於本底劑量水平，對正常的生活和旅遊並沒有什麽危害。
上圖中，半圓形空白是隔離警戒圈，缺乏數據；紅色和黃色區域，是受汙染比較嚴重的地方。而日本西部及西北部地區，由於福島外圍的Kanto、Echigo以及Ohwu山脈作為屏障，汙染是非常輕微的：均在1KBq/㎡以下，不到本底水平的十分之一[3]。將其換算為表層土壤銫含量[注4]：1000Bq/㎡÷（53±15Kg/㎡）≈20 Bq/Kg，也遠低於日本政府2500 Bq/Kg的種植限值，這些地區的正常生活和作物種植並不會受到福島核事故的明顯影響。
特別要予以說明的是，福島核事故中，氫氣爆炸威力有限，輻射塵埃大都停留在離地表較近的低雲層。4月20日之前的雨水已經將絕大部分輻射塵衝刷幹淨，不會出現像大氣層核爆試驗以及切爾諾貝利那樣長期的沉降過程。可以預計在未來並不會出現輻射水平的劇烈變化。
核汙染對農作物種植的影響
《東方日報》在文中還專門對輻射汙染作物的種植銷售情況進行了指摘，認為農產品受汙染情況已經失控。依據是PNAS《福島核事故中銫的沉降以及對日本土壤的汙染情況》論文中的這句“福島縣東部地區的作物生產因土壤含銫137量超過2500 Bq/Kg的限值而受到了很大影響。而岩手、宮城、山形、新潟、櫪木、茨城及千葉七個縣土壤中的銫137含量，達到了250 Bq/Kg，作物種植也可能受到部分影響。”
福島縣東部地區是受汙染比較嚴重的地方，農作物種植會受到影響並不意外。對於這種情況，需要政府製定合理的應對措施，這應該也是此類評估報告的目的吧。
而其他地區的情況並非媒體描述的那樣。“部分影響”其實是指一些需要濃縮加工的作物，例如大麵積種植的茶葉，經過烘炒會富集其含有的銫。
依據以往的研究，銫在隨後的數十年裏都隻會停留在地表5cm左右的土壤中[5]。它的化學性質雖然與鉀相關，但對大多數土壤來說，銫的有效性很低：銫會被蛭石和層狀礦物固定，產生的固定態原子是非交換態，這導致植物對銫的吸收非常有限，造成的不良影響會進一步降低[6]。
值得一提的是，前段時間爆出的銫含量超標的牛肉和茶葉，都是因為輻射塵埃落在葉子表麵或飼料表麵所致。通過清洗被汙染的作物表麵，可以有效地降低這類輻射影響。並且，這種情況隻存在於事故初期，在事態已漸平息的眼下，幾乎不可能再出現了。同時，日本政府對高輻射汙染區域的隔離措施也起到了作用，從土壤中吸收輻射物質而導致農作物輻射含量超標的情況至今鮮有發生。自然雜誌（Nature）網站上的一篇文章提到五月中旬在東京的試驗田裏收獲的土豆和卷心菜，即便受到核事故之後帶有輻射塵埃的雨水澆灌，它們的含銫水平僅9 Bq/Kg，遠低於500 Bq/Kg的食品限值[7]。
結論： 《東方日報》的這篇關於日本核事故汙染的文章雖然使用了PNAS論文的科學數據，但是措辭浮誇，危言聳聽之中，已然偏離了福島核事故的真實狀況，歪曲了PNAS中事故評估模型的本意。雖然福島周邊的部分區域受到了汙染，不適宜人類居住和種植作物，但這部分區域已經處於嚴格的隔離疏散狀態。東京等中部地區的確受到了福島事件的影響，但銫沉積量非常有限，對人體照射的劑量遠低於本底劑量水平，對人體健康影響很小。日本大部分地區的土壤含銫137量都遠低於2500 Bq/Kg的種植限值，對於農業生產的影響還在可接受範圍內。
| [注1] | 銫134也是重要的核汙染物，在劑量計算中，都會作考慮。但因為銫的化學屬性相同，輻射劑量差不多，泄露比例比較固定（切氏事故中，與銫137的比例大概是1/1.5的關係），經過比例換算後，一般隻討論銫137，後文也是如此。 |
| [注2] | Bq：每秒鍾的衰變次數，用來表征放射性核素自衰變放出的射線多少。Bq/㎡：每平方米的土壤中所包含的核素每秒發生了多少次衰變，用來表征放射性核素對土壤的汙染情況。[注2] 上世紀50到60年代，歐美國家的大氣層核爆實驗導致了大量的輻射塵懸浮在大氣層中，以逐漸變緩的趨勢隨雨雪落到地麵，成為全球本底輻射劑量的主要來源。 |
| [注3] | 上世紀50到60年代，歐美國家的大氣層核爆實驗導致了大量的輻射塵懸浮在大氣層中，以逐漸變緩的趨勢隨雨雪落到地麵，成為全球本底輻射劑量的主要來源。 |
| [注4] | Bq/Kg：取5厘米的土壤厚度，將Bq/㎡換算成為表層土壤中的放射性物質含量Bq/Kg。在PNAS的論文中，這一轉換因子為53±15Kg/㎡。這個數值能更有效的評估被汙染的土壤對農作物種植的影響。 |
參考資料：
| [1] | 新浪微博 |
| [2] | 全日本核汙染 東京銫量 冠絕旅遊城市 東方時報 2011.11.16 |
| [3] | (1, 2, 3) Cesium-137 deposition and contamination of Japanese soils due to the Fukushima nuclear accident |
| [4] | (1, 2) Assessment of individual radionuclide distributions from the Fukushima nuclear accident covering central-east Japan |
| [5] | 《切爾諾貝利沉降物Cs137和Sr90在烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯土壤中的遷移》 Journal of Environmental Radioactivity 35(1),1—21 1997 |
| [6] | 《切爾諾貝利放射性核素在30km地帶外的土壤中的狀況》 國外鈾金地質 Vol.13 No.2 1996.6 |
| [7] | No fallout legacy for Japan’s farms |
