切尔诺贝利事故已过去37年,在那附近生活的动物还好吗?

2023-08-25 11:07     世界科学

切尔诺贝利事故已经过去37年了,那里生活着的动物还好吗?

今日开始,日本将向海洋排放福岛核电站的核污水。令人们担忧的是,核污水中的部分放射性物质无法彻底清除。我们最直接的担心自然是对自身健康的危害,但直面这个核废水的生活在海洋里的鲜活生物们,显然我们还没来得及关心核污水排放对它们的影响。那么,我们或许可以从切尔诺贝利核事故后,那里生活着动物情况窥见一斑,由此也可以推测对人类的影响。

然而,这方面的研究,业内争议不断,我们尚未搞清楚放射污染究竟:有没有危害?如果有,是何种危害以及程度如何?检视不同科学家得出截然相反结论的原因、思考新研究可以为这场辩论带来什么样的启发,或许就会让我们离最终答案越来越近。

距北乌克兰切尔诺贝利核事故已过去了37年。如今,新闻报道常常把这片土地描绘成野生动物的天堂。在照片中,我们能看到游荡于废弃城镇建筑之中的狐狸和在人类永久性撤离后种群壮大的野牛野马们。不过,在一部分科学家的眼中,大自然并没有看上去的那么安定祥和。

事实上,就切尔诺贝利周遭微生物、真菌、动植物的健康状况,科学界正在展开一场激烈的辩论。

有些科学家用人类离开后繁荣生长的野生动物为例,主张残留放射性污染的健康威胁并不显著;其他科学家却发现核放射对生物健康状况及多度产生的影响大多是负面的,不论是鸟类还是哺乳动物,在污染越重的地方都数量更小。

近几年间,这场辩论的激烈程度有增无减。

归根结底,用David Copplestone的话说,"这些研究都总有一些可信的地方"--他是苏格兰斯特灵大学的一名放射生态学家。问题的关键在于如何解读现象。

这场辩论的核心并不是"长期放射对生物有没有负面影响",而是"这些负面影响什么时候才算是显著"。虽然切尔诺贝利周围的放射线强度自事故以来直线上升,但是重占地盘的生物们所经受的慢性放射污染却是低强度的。

搞清楚放射污染究竟有没有危害--如果有,是何种、多大的危害--非常重要,因为它不仅可以让我们了解到史上最大的这场核事故怎样改变了环境,还可以让我们了解长期、低强度的放射性污染通常会对生物产生什么影响。

检视不同科学家得出截然相反结论的原因、思考新研究可以为这场辩论带来什么样的启发,或许就会让我们离最终答案越来越近。

短期放射性后果

1986年4月,切尔诺贝利核电厂其中一个核子反应炉的一次安全系统检测完全失控,爆炸将大量的残骸和放射性原子(或称放射性同位素)喷射到空中,并在接下来的几天内释放了可能比广岛原子弹爆炸多出几百倍的辐射。

在现场短时间内吸入超过13400毫希沃特(辐射计量单位,人体能够接受的正常辐射量为每年1.5~3.5毫希沃特)后,二十多位应急人员在数月内丧生。在接下来的数十年内,数千名疑似当时吸入了较少量放射元素的儿童与青少年患上了甲状腺癌,所幸这种癌症通常并不致命。

1986年,切尔诺贝利核电站一次失败的安全测试导致了爆炸和巨大的核辐射泄漏。据估算,这场意外泄漏的辐射量是二战期间广岛原子弹的几百倍

当地的动植物群落同样在起初的惨剧中饱受打击。多达600公顷的松树成片死亡,栖息其中的许许多多的哺乳动物和无脊椎动物也无法幸免。如今,枯木残骸所在的地区被称为"红色森林"。事故发生至今,核电站周围四千多平方千米的隔离区依旧罕有人迹。

随着时间的流逝,最为危险的放射性同位素衰变之后,这一片区域的环境便不再那么严酷了。举例来说,放射性同位素碘-131在1986年的夏天就已衰变殆尽,剩下衰变更慢的铯-137和锶-90不均匀地分布在这片区域的泥土、植物、真菌和动物之中。现在,区域中的辐射强度通常低于会导致急性辐射病的程度,其具体数值高可达红色森林中的每小时0.4毫希沃特(比背景基值高出几千倍,依旧危险)、低则可以比一般基值辐射强度还要低。

据俄勒冈州立大学专攻放射生态学的保健物理学家Kathryn Higley解释,一般环境之中的放射性辐射并不总是有害的,因为生物体内都有阻止、修复轻度损伤的生理机制。然而,当强度上升,放射性辐射是何时、如何在不同生物体内累积成健康威胁的问题,我们依旧知之甚少。切尔诺贝利周遭辐射强度参差不齐的核污染地带创造了不可多得的机会,来让我们寻求问题的答案。

不过,研究切尔诺贝利的核辐射生态系统也是一个非比寻常的挑战。据Higley说,尽管科学家们知道辐射会如何影响一个单独的细胞(比如,通过诱发基因突变、或者一种名为氧化应激的分子损伤),想要预测这对一个生物体在寿命跨度上的影响依旧很难。即使这些影响真的少量地存在,对其进行具体分析更是难上加难,因为在现实中,生态系统中既存的作用和影响已经十分繁杂。尽管如此,她表示:"这恰恰是人们当下最关注的点。"

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