在过去的半个世纪里，世界上发生了许多放射性物质被倾倒或排入海洋的事件。英国一家核燃料工厂多次向爱尔兰海排放放射性废物，法国一家核后处理工厂也向英吉利海峡排放类似的废物，几十年来，苏联向北冰洋、喀拉海和巴伦支海倾倒了大量放射性物质。这些放射性物质包括来自至少16艘苏联核动力潜艇和破冰船的反应堆，以及来自苏联军事基地和武器工厂的大量液体和固体核废料。
尽管如此，世界上从未见过像现在日本东部海岸发生的这样的事件。从受损的福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)流出的数千吨放射性污水正直接流入海洋。尽管广阔的海洋有能力稀释核污染，但在日本海域发现了放射性物质扩散的迹象，包括在福岛以南几十英里处的小鱼体内发现了放射性铯和碘浓度升高的迹象，离岸25英里的海水中有高水平的放射性物质。
从3月23日到3月30日，距离日本海岸10至30公里的海水中铯-137的浓度。国际原子能机构
这种持续的污染将如何影响海洋生物或人类尚不清楚。但科学家们一致认为，日本、美国和其他环太平洋国家的政府需要加强研究，了解这种污染可能扩散到什么程度，浓度是多少。
“鉴于福岛核电站在海洋,泄漏和径流直接向海洋,对海洋的影响将超过切尔诺贝利,从任何海洋数百英里,”Ken Buesseler说,资深科学家在海洋化学在马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所。“我最担心的是信息的缺乏。我们仍然不知道释放到海洋中的放射性化合物的全部范围，也不知道它们的分布情况。我们有一些来自日本的数据点——都靠近海岸——但要了解包括渔业在内的全面影响，我们需要对该地区进行更广泛的调查和科学研究。”
Buessler和其他专家说,有一点是明确的:两个短暂的放射性元素,如碘- 131,和长寿元素——例如铯- 137,半衰期为30年——可以被浮游植物吸收,浮游动物,海带,和其他海洋生物食物链传播,鱼,海洋哺乳动物,和人类。其他放射性元素——包括已经在福岛核电站外检测到的钚——也对海洋生物构成威胁。一个关键问题是放射性污染的浓度会有多高。日本官员希望，在放射性水流入海洋之前，日本东北部海岸的临时捕鱼禁令将足以避免对人体健康的任何危险。
但这个龙头还在运转。自3月11日的地震和海啸对福岛第一核电站的反应堆造成损害以来，已经向四座受损的反应堆注入了大量水以保持其冷却。随后，数千吨受放射性污染的水从福岛核电站排放到海洋中。尽管日本本周阻止了严重受损的二号反应堆的高放射性物质泄漏，但用于冷却反应堆堆芯的水仍在继续流入大海。此外，由于盛行风将放射性物质带到太平洋上空，受损反应堆产生的大气沉降物正在污染海洋。
东京电力公司(TEPCO)报告说，在核电站附近检测到含有放射性碘-131的海水，其含量是法定限量的500万倍。据日本新闻机构NHK报道，最近的一份样本中放射性物质铯-137的含量也是法定水平的110万倍。
对以前在爱尔兰海、卡拉海和巴伦支海以及太平洋泄漏的核材料的研究表明，这些放射性物质确实随洋流流动，沉积在海洋沉积物中，并确实爬上了海洋食物网。从20世纪50年代开始，位于英国西北部塞拉菲尔德的英国核燃料工厂在爱尔兰海释放了几十年的放射性物质。研究发现，在吃了受污染鱼类的海豹和海豚体内，放射性铯和钚显著浓缩。其他研究表明，来自塞拉菲尔德和法国海牙角核后处理厂的放射性物质已被运往北大西洋和北冰洋。2003年发表的一项研究发现，世界上很大一部分的放射性污染存在于海洋环境中。
香港一家超市内的标牌向购物者保证，出售的寿司并非日本产。安东尼·迪克森/法新社/盖蒂图片社
但是这种放射性污染对海洋生物和人类有什么影响仍不清楚。甚至连苏联在北极大规模倾倒核材料的行为也没有被明确地证明对海洋生物造成了广泛的损害。这可能是因为一些废弃反应堆周围的安全壳正在防止辐射泄漏。俄罗斯方面缺乏对核废料倾倒地区的全面研究，这也阻碍了双方的理解。20世纪90年代早期发生的两起事件——巴伦支海和白海的海豹因血癌死亡，白海数百万海星、贝类、海豹和海豚的死亡——被俄罗斯科学家以不同的方式归因于污染或核污染。
位于华盛顿里奇兰的美国西北太平洋国家实验室的生态毒理学家泰德·波斯顿解释说，福岛核电站释放的放射性物质将如何在海洋中发挥作用取决于它们的化学性质和反应性。波斯顿说，如果放射性核素是以可溶形式存在的，它们的行为将不同于它们被粒子吸收时的行为。例如，可溶性碘会迅速分散。但是，如果放射性核素与其他分子发生反应，或沉积在现有的微粒上——例如矿物质碎片——它们可以悬浮在水中，如果更大一些，可能会沉入海底。
“如果水柱中的微粒非常小，它们就会随着水流移动，”他解释说。“如果体积更大或密度更大，它们就会沉淀在沉积物中。”
例如，如果碘-131被海藻或浮游生物吸收，它就会转移到鱼身上，而鱼又会被更大的鱼吃掉，就像在爱尔兰海看到的那样。鱼类也可以通过鳃吸收水中的放射性核素，而软体动物也可以吸收放射性核素。但经济合作与发展组织(Organization for Economic Cooperation and Development)辐射防护部副部长爱德华·拉佐(Edward Lazo)说，“这还不是一门充分发展的科学，存在很多不确定性。”
放射性碘被人类和海洋哺乳动物的甲状腺吸收——或者在鱼类的情况下，被甲状腺组织吸收——而且也很容易被海藻和海带吸收。铯像钾一样被肌肉吸收。铯倾向于停留在溶液中，最终会在海洋沉积物中，因为它的半衰期很长，它会持续数年。因为海洋生物利用钾，它们也可以吸收铯。“铯的行为就像钾一样，所以最终会出现在所有海洋生物中，”马里兰州能源与环境研究所(Institute for Energy and Environmental Research)所长Arjun Makhijani说。“肯定会有效果的。”
辐射积累的方式取决于暴露的程度和元素的半衰期。
哥伦比亚大学(Columbia University)环境科学教授、放射肿瘤学副主席汤姆·黑(Tom Hei)解释说，决定动物如何吸收辐射的机制对鱼类来说和对人类来说是一样的。辐射一旦进入人体——无论是通过腮或其他器官吸入或吸收——就会进入血液、肺部和骨骼结构，潜在地导致死亡、癌症或基因损伤。体型较大的动物比体型较小的动物对辐射更敏感。然而，小型鱼类、软体动物和甲壳类动物，以及浮游生物和浮游植物，都能吸收辐射，波斯顿说。辐射累积的方式取决于暴露的程度——剂量和持续时间——以及元素的半衰期，Hei说。
辐射在通过食物链时也会集中，这取决于它的化学形式和被吸收的生物体。1999年的一项研究发现，爱尔兰海的海豹和海豚在海水中的放射性铯浓度是其300倍，与它们所吃的鱼类相比是其3到4倍。
到目前为止，日本政府和东京电力公司仅提供了有关福岛核电站海洋污染的有限数据。国际绿色和平组织核能项目主任Jan Beránek说，鉴于紧急情况，很难对沿海地区进行独立监测。4月5日，日本政府首次制定了海产品中放射性物质允许水平的标准。许多国家已经禁止从日本进口海产品。美国已经禁止从距离福岛最近的几个县进口食品。美国食品药品监督管理局(food and Drug Administration，简称fda)说，正在密切监测包括海产品在内的进口食品的辐射污染情况。
“这不是一个迫在眉睫的健康问题，但我们还没有看到它的终结，”加州大学圣巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)化学和机械工程教授西奥·泰奥法诺斯(Theo Theofanous)说。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)说，它没有对海洋环境的辐射进行任何监测。美国环境保护署(EPA)正在监测空气辐射，但其发言人无法说明该机构是否也在监测海洋环境。
专家伍兹霍尔Buesseler等,以及积极分子像贝拉尼克,说国际努力应该迅速推出样品和测量海洋中放射性核素,海底,和海洋生物,密切关注哪个方向洋流将福岛运输可能被污染的水。
