Table of Contents
التحدي الهيدروجيولوجي بعد الحادث
ويقتضي فهم أزمة المياه الجوفية في فوكوشيما داتشي إلقاء نظرة مفصلة على جيولوجيا الموقع، حيث تتدفق المياه الجوفية الجوفية من منطقة أبوكوما إلى شرق المحيط الهادئ، وتتسبب في تسرب المياه الجوفية من خلال مفاعلات التفريغ المائي الملوَّثة في المحيط الهادئ، وتشكل المياه الخماسية والمقابر صلة مباشرة بين طاولة المياه الداخلية وخطمة البحر(106).
إن القاع الشعاعي يربط بسهولة بقطع الجسيمات والمواد العضوية في التربة، مما يحد من هجرتها العميقة إلى طبقة المياه الجوفية، غير أن القاعتين البيرغاتينية - 90 والتيتريات هي أكثر قدرة على التنقل في شكل مذوب، وتطرح تريتيوماً صعباً بشكل فريد لأنها تحل محل الهيدروجين في الجزيئات المائية (مثل المياه الثلاثية، وهوانب الصخرية) ولا يمكن فصلها عن طريق الاختلال التقليدي، والمفاعلات.
مفاوضات هندسية شاملة
حائط التربة المتجمدة: ستارة مقلدة ضد الداخل
وكان الحاجز الرئيسي الذي شُيد على الجانب الأرضي من وحدات المفاعل هو مسعى متجمد غير قابل للتلف من جدران التربة - وهو مسعى جيوتيكي طموح تجسد بين عامي 2014 و2017، حيث كان نظام التبريد المغلق يعمم حلاً برياً يبرد إلى ما يقرب من 30 درجة مئوية من خلال خواتم أرضية متجمدة تبلغ 1.5 كيلو متراً من الأنابيب الجوفية الجوفية المتجمدة.
ويستمر البناء في حفر مئات من الثقوب المحتوية على مليترات، وذلك لتجنب المرافق الموجودة تحت الأرض، والكيبات الأساسية، والأنابيب المدفونة، وكل حفرة مجهزة بأجهزة محمولة تعمل بالضغط التراكمي، والتي يمكن أن تؤدي على طول التقلص الحراري دون توقف، كما أن هناك شكوكاً شديدة بشأن قدرة التكتل التكنولوجي قد أُظهرت أن المنطقة المتجمدة بلغت ما يلزم من سميك.
حائط البحر والأرض الجانبية
وعلى سطح المحيط، فإن حائطاً من مسطحات الصلب المتجه إلى حجر الطين الأساسي يمنع المياه الجوفية من الخروج مباشرة إلى حوض الميناء، ويمتد هذا الجدار إلى عمق يبلغ نحو 30 متراً ويعززه الرعي، ويستخدم تقريباً في إطار حاجز الأرض المتجمد لعزل طبقة المفاعلات المتجمدة، ويخلق هذا الجدار معاً " حائط متجمد " يمكن أن يدار فيه مضخات المياه.
شبكات المجاري المائية الجوفية والنشاطية
إن منع المياه الجوفية النظيفة من الوصول إلى منطقة الملوث هو أمر هام تماما مثل وقف تدفق المياه المحتوية إلى الخارج، ولتحقيق ذلك، يقوم المهندسون ببناء نظام تجويفي للمياه الجوفية يعترض المياه العذبة فوق المستويات من خلال سلسلة من آبار استخراج المياه تكون مجهزة غرب الجدار المتجمد، وتحتفظ هذه المياه مؤقتا بمستودعات المياه، وتحللها لتلوثات النويدات المشعة، وإذا استوفت معايير صارمة للتدفقات المائية.
وقد ظلت مضخات تصريف المياه الجوفية تحت سطح الأرض، التي تعتبر في معظمها من مواقع المياه الجوفية، تحت سطح الأرض، أقل باستمرار من طاولة المياه داخل منطقة " الخرطوب " ، وقد أُعيدت معالجة هذه المواد تحت مكوّنات مقاومة للإشعاع، وأبقيت مشغلات المياه الجوفية المائيات المائية التي تتجه نحو الداخل، بحيث تكون أي تدفق نحو نقاط الاستخراج بدلا من أن تتجه إلى البحر.
بنية أساسية لمعالجة المياه وتخزينها
التعبئة، والحاويات، ومزارع الدبابات
ويجمع مضخات التصريف الفرعي وبناء المفاعلات مئات الأطنان من المياه الملوثة، ويتجه هذا الماء إلى مزرعة للدبابات المتفشية التي تأوي في ذروتها أكثر من 000 1 دبابة قادرة على تخزين أكثر من 1.3 مليون متر مكعب من الخزانات المسربة، وتشغلها الآن مجموعات سميكة من الصهاريج المجهزة، وتمثل المواسيرات ذات الدوافع المزروعة، نماذج مثبتة بالب.
نظام تجهيز السائل المتقدم والتحديات المتعلقة بفصل تريتيوم
أما فيما يتعلق بتخزين المياه إلى أجل غير مسمى، فقد قامت شركة TEPCO بوضع عملية لمعالجة متعددة المراحل تعرف باسم نظام التجهيز السائل المتقدم، وهي تستخدم مجموعة من المواد التراكمية ذات الصبغة التراكمية، واستيعابها، وقطع غيارها، وذلك لإزالة 62 من النيتروز الشعاعي الموجود حالياً، بما في ذلك التركّز الافتراضي، والكوبالت.
وبعد سنوات من الاستعراض العلمي والتشاور مع أصحاب المصلحة، أعلنت الحكومة اليابانية، بدعم من الوكالة الدولية للطاقة الذرية ، في عام 2021، أن المياه المعالجة بمبيدات الآفات المتعددة ستطلق في المحيط الهادئ بطريقة محكومة ومخففة بعد معالجة أخرى لتصل إلى مستويات ثلاثية الأبعاد، وتشمل خطة الإطلاق الرصد المستمر لتركيزات ثلاثي الأبعاد في مياه البحر.
الرصد والمراقبة البيئية
ويقتضي الحفاظ على الثقة العامة رصداً شفافاً ومستمراً، إذ إن مجموعة واسعة من مراكز الرصد تدق موقع فوكوشيما، وتأخذ عينات المياه الجوفية، والتربة، والرواسب البحرية، والمياه البحرية، والحيوانات البحرية، وما يزيد على 000 5 نقطة بيانات كل شهر، وتتاح على لوحات رسمية في اليابان والانكليزية، كما أن مختبرات الأحزاب الثالثة، والحكومات المحلية، والهيئات الدولية مثل الوكالة الدولية للطاقة الذرية ومنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية، لا تقوم باستمرار بإجراء تحليلات مستقلة للتحقق من مستوى البيانات.
كما أن التقدم في تكنولوجيا الاستشعار قد مكّن من إجراء قياسات برقية في الوقت الحقيقي من حفرات عميقة، مما يتيح الكشف عن التغيرات الخفية في كيمياء المياه الجوفية التي يمكن أن تشير إلى حدوث خرق أو تدهور في حاجز، كما أن المركبات ذات المياه الجوفية التي تعمل بشكل دوري على تفتيش أرضية الميناء، كما أن العينات السلبية التي تنشر على امتداد تيارات ساحلية قد تفكك الإسيوم والتريتيوم عند مستويات طفيفة إلى مستوى المراقبة
الآثار الطويلة الأجل والانتصاف المستمر
وعلى الرغم من النجاح الهندسي، فإن العديد من التحديات ما زالت قائمة، فالجدران المتجمد للتربة يتطلب دعماً متواصلاً للكهرباء والنيتروجين السائل، مما يجعله التزاماً تشغيلياً طويل الأجل بدلاً من إصلاحه، وفي حالة حدوث زلزال كبير يتجاوز سرعة التكتل في الأرض المتجمدة، يمكن أن تتعرض سلامة الجدار للكشف والتصليح بسرعة.
ومن الناحية الإيجابية، عجلت تجربة فوكوشيما البحث في تكنولوجيات بديلة لإصلاح المياه الجوفية، مثل الحواجز التفاعلية القابلة للارتطام في الموقع باستخدام الزوليات والمرشحات الحيوية المصممة التي يمكن أن تُخلد من التركة الاسترالية والسيزيوم، كما أن المشاريع الرائدة في المنطقة المحيطة تقوم بتقييم هذه الحلول الأقل تلويثاً كعوامل مكملة محتملة للجدار المتجمد للطاقة(ج).
ألف - ظاهرة اليقظة والابتكار
ولا يمكن لبرنامج احتواء المياه الجوفية في فوكوشيما داتشي أن يُعد فصلا مغلقا؛ فهو عبارة عن سلسلة متطورة من التهوية البشرية التي تواجه أزمة بيئية بطيئة الحركة، كما أن الانجازين المزدوجين في الجدار المتجمد ونظام المياه الجوفية الالتفافي قد تمخضا عن إطلاق الأنابيب المشعة في المحيط، وحماية النظم الإيكولوجية البحرية وسبل عيش المجتمعات التي تعتمد عليها.
إن ما بدأ كرد عاجل على كارثة غير مسبوقة قد نضج إلى مخطط متعدد الأوجه لمنع تلوث المياه الجوفية في المواقع النووية والصناعية القديمة، وإن مزيج الاحتواء النشط وإدارة المياه الذكية والمراقبة الشفافة يوفر نموذجا قابلا للتكرار، مما يذكرنا بأنه حتى في أعقاب الفشل العميق، يمكن للهندسة البيئية أن تنشئ ضمانات مرنة تستمر لأجيال.