沪江观察|邓海燕:福岛核电站污染水排放的系统动力学分析

2026-01-1310

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        113日上午,“沪江观察”管理实务类课程在军工路校区举行。美国康奈尔大学系统工程系教授邓海燕受邀作题为“福岛核电站污染水排放的系统动力学分析”的专题分享。上海理工大学MEM项目主任叶春明主持讲座,管理学院相关师生参加讲座。

叶春明主持

        福岛核事故与污染水挑战

        邓海燕首先回顾了2011年福岛核事故的背景与污染水的产生过程。她指出,2011年“3·11”大地震及海啸导致福岛第一核电站发生严重事故,后续持续注水冷却产生了大量含有放射性核素的污染水。截至2023年,储存水量已超百万吨,场地压力与退役需求使处理问题日益紧迫。日本政府计划在约30年内将经多核素处理系统(ALPS)处理后的含氚废水稀释排海,并已获得国际原子能机构(IAEA)的评估,认为其影响“可忽略”。

邓海燕作主题分享

        系统动力学如何模拟排放影响

        邓海燕详细介绍了团队如何运用系统动力学方法构建研究模型,模拟在为期30年的排放期内福岛近岸(3公里内)海水中氚浓度的变化趋势,分析氚浓度变化对当地海洋生态及人类的潜在影响,并评估这些影响对日本海产品产业的传导效应。研究将氚在水体中的存在形态区分为氚化水(HTO)、组织自由水氚(TFWT)和有机结合氚(OBT),重点考察了OBT在沉积物、海藻、海洋生物中的积累过程及其通过食物链向人类传递的潜在路径。

        短期安全与长期风险的模拟发现

        通过展示因果回路图、存量流量图以及大量的实际监测数据与模拟结果,研究显示,短期内海水中HTO浓度因洋流稀释作用,峰值远低于国际组织规定的安全限值,对游泳或直接接触海水的人群影响甚微。然而,长期模拟表明,OBT在海洋生物及人体内会随时间逐渐累积。在假设当地居民海产品消费习惯不变的情况下,长期摄入的辐射剂量可能超过安全阈值,从而对健康构成潜在风险。模型进一步预测,公众对辐射的担忧可能导致海产品需求下降,进而对当地渔业经济产生显著影响。

讲座现场

        邓海燕表示,系统动力学分析为理解复杂环境政策的长期、非线性影响提供了有力工具。尽管稀释排放可使水体中的氚浓度快速降低,但氚以OBT形式在生态系统中持续累积并沿食物链传递的过程值得长期关注。这为评估此类跨时期、低剂量排放活动的生态环境与公共健康风险提供了一个重要的动态分析框架。

        此次讲座展现了系统动力学在分析复杂环境与社会系统问题中的有效作用,为在场师生提供了新的研究视角与方法启发。学院将持续致力于搭建高水平学术交流平台,引进前沿研究成果,为推动相关领域的科学研究和人才培养贡献力量。

合影留念


邓海燕,康奈尔大学系统工程系教授。本科毕业于北京大学光华管理学院,随后于加州大学戴维斯分校(UC Davis)获经济学博士学位,是一位在系统工程、经济学、商学与定量分析领域深耕多年的跨学科专家。作为核心研究成员,曾深度参与“世界贸易流数据库”(World Trade Flows)与“宾夕法尼亚世界表”(Penn World Table, PWT)等国际知名经济数据库的开发工作。她擅长通过开发综合分析模型与系统模拟来应对复杂的社会挑战,并主持多项研究课题,为重大政策决策提供精准数据支持。因在教学方面的卓越贡献,荣获2024-2025年度康奈尔大学工程学院最高教学荣誉——“教学卓越奖”(Teaching Excellence Award)。