滨海电厂温排水性质及其对海洋生物影响
海滨电厂温排水对附近海域生态环境的影响

202324海滨电厂温排水对附近海域生态环境的影响曾珍柯盛赵子科陈春亮*(广东海洋大学,广东湛江524088)摘要本文基于2019年10月对湛江湾海滨电厂温排水受纳海域的采样调查,对比分析了温排水排放口附近站位(S9)和其他站位温度、溶解氧、营养盐和浮游植物群落结构的变化特征及影响因素。
结果表明:排放口附近站位S9的表层温度受到了温排水的影响,其他站位几乎没有影响,温排水对于温度的影响主要集中在排放口附近的表层水体;排放口附近站位S9的溶解氧含量略高于其他站位,说明温排水的排放能提高排水口附近溶解氧含量;调查海域营养盐的分布主要受到湾内养殖区和湾外干净海水的共同影响,温排水仅对排放口附近(S9)营养盐含量造成局部影响;浮游植物群落调查结果表明,电厂附近站位S9的浮游植物群落结构与湾内其他站位群落结构差别不大,温排水对附近海域浮游植物群落结构的影响很小。
综上所述,湛江滨海电厂温排水对附近海域生态环境影响较小。
关键词滨海电厂;温排水;海域;生态环境;浮游植物群落结构;多元统计分析中图分类号X145文献标识码A文章编号1007-5739(2023)24-0135-05DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.24.035开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effect of Once-through Warm Water Discharge of Coastal Power Plant on MarineEcological EnvironmentZENG Zhen KE Sheng ZHAO Zike CHEN Chunliang*(Guangdong Ocean University,Zhanjiang Guangdong524088)Abstract Based on a sampling survey conducted in October2019in the Zhanjiang Bay,in which the once-through warm water discharged from coastal power plant,this paper compared and analyzed the change characteristics of temperature,dissolved oxygen,nutrients and phytoplankton community structure of the station(S9)near the thermal drainage outlet and other stations,as well as the influencing factors.The results showed that the surface temperature of station S9near the discharge outlet was affected by once-through warm water discharge,while other stations have almost no effect.The impact of once-through warm water discharge on temperature was mainly concentrated in the surface water body near the discharge outlet.The dissolved oxygen content of station S9near the discharge outlet was slightly higher than that of other stations,indicating that the once-through warm water discharge could increase the dissolved oxygen content near the discharge outlet.The distribution of nutrients in the surveyed sea area was mainly influenced by the combined effects of aquaculture areas in the bay and clean seawater outside the bay.The once-through warm water discharge only had a local impact on the nutrient content near the discharge outlet(S9).The results of phytoplankton community indicated that the phytoplankton community structure of station S9near the power plant was not significantly different from that of other stations in the bay,and the impact of once-through warm water discharge on the phytoplankton community structure in the nearby sea area was minimal.In summary,the once-through warm water discharge of coastal power plant in Zhanjiang had a relatively small impact on the ecological environment of the nearby sea area.Keywords coastal power plant;once-through warm water discharge;sea area;ecological environment; phytoplankton community structure;multivariate statistical analysis基金项目湛江市非资助科技攻关计划项目(2019B01083)。
海洋热污染

海洋热污染的介绍与防治一,海洋热污染描述所谓的海洋热污染,就是大量的含热废水(温排水)不断地排入水体,可使水温升高,影响水质,危害水中生物生长的一种现象。
一般情况下,在局部海区,如果有比该海区正常水温高4℃以上的热废水常年注入时,就会产生热污染的问题。
提高了水温的冷却水排到水体时,这种水称为“温排水”。
温排水的温度一般高于环境7~8℃。
大量的温排水排入海,局部海区就可能产生热污染。
目前,在世界上大多数的海区,热污染还不十分明显。
海洋热污染产生条件:●局部海区●有高于该海区正常水温4℃以上的温排水●常年注入海洋热污染的来源●主要为电力工业冷却水(火力发电厂、核电站)●冶金,化工,石油,造纸和机械等工业排放的热废水●工业热废水对海洋的污染,海洋热污染的主要来源是电力工业冷却水,其次为冶金,化工,石油,造纸和机械等工业排放的热废水。
二,热污染的危害据统计,美国电力工业所用冷却水为总冷却水的81.3%,冶金为6.8%,化工6.2%,因此,一般可用电力工业的发展趋势做指标,来估计将来热污染的情况。
以煤、油为燃料的热电厂,只有三分之一的热量转变为电能,剩余热量则排入大气或随冷却水排出。
原子能发电厂几乎全部废热都进入冷却水中,约占其总热量的75%,每生产1度电约排放1200大卡的热量。
一座10万千瓦的火力发电厂,每秒钟排出温排水达3~5吨,而同样规模原子能发电厂,每秒钟排出热水为6~8吨。
大量的能量以温排水的形式带给海洋。
据估计全世界的发电每年增长7.2%,十年就要增加一倍,尤其原子能发电站的迅速发展和使用,将需要更大量的冷却水,排放更多的废热,危害可能更大,电力工业排出冷却水的温度,通常比吸入前升高6~11℃,平均升高7℃。
以垂直分布来看,在距排水口最近点,温排水影响达6米深,湾中间和湾口,受温排水影响在4米内。
温排水排海影响范围估算有许多研究模式,“新田式”经验式是由改变淡水扩散经验公式得到的。
淡水扩散公式:log S′=1.2291 log Q′+0.0855式中,S′:受淡水影响的面积(m2);Q′:淡水排水流量(m3/天) 温排水扩散公式:logS=1.2291 log (7/100)Q + 0.0855式中:S:受温排水影响的面积(m2);Q:温排水排放量(m3/天)。
滨海核电厂热污染评价中几个问题的探讨

对近 海 水 温遥 感 测量 方 法 的适 应 性调 整 等 方 面开展 进 一 步研 究 , 为核 电厂 热 污 染 的控 制 水 ;热 污染 ;生 态影响 ;数值 模 拟 ;物 理模 型 试 验 ;遥 感 温度 测 量
等 。我 国对 电 厂 ( 括 核 电 厂 和 火 电 厂 ) 温 包 排 水 的监管 在 立 法上 还 不 够 完 善 。 《中华 人 民 共 和 国海洋 环 境 保 护 法 》 对 含 热 废 水 向海 洋 的排 放 提 出 了总 的要 求 ,必 须保 证 邻 近渔 业 水
域 的水 温符 合 国家海 洋 环 境质 量 标 准 ,避 免 热
根据 温 排 水 的稀 释 特性 ,监管 混 合 区 为
厂温排水 。受热力学第二定律制约 ,电厂 的大
量热 量 主 要 通过 冷 却水 散 失 于周 围环 境 ,通 常
火 电 厂 冷 却 水 带走 的 热量 相 当于 发 电量 的 14 . 倍 l ,而 核 电厂 则 有 2倍 之 多 。 因此 ,尽 管 1 j 温 排水 的热 污染 问题 是火 电厂 和核 电厂 共 有 的
对 生态 系 统影 响 的评价 方 法 学 至今 还 缺乏 系 统 研 究 ,例 如 我 国海 域 中主要 的水 生 物 和珍 稀 物
《 海水水质标准》 ( B39 — 9 )6 G 0 71 7 [ 规定 了各 9 1
类 水 质 在任 意时 间 、地 点 的 温 升 限值 ,但 未 明 确规 定 温 排水 监 管 混 合 区 的大 小 ,使 得 温 升 限 值标 准 缺 乏 可操 作 性 。 《 岸 海 域 环境 功 能 区 近 管 理 办 法 》 ( 9 9 提 出 了 混 合 区 的 概 念 , 19 ) 并 指 出 “ 合 区 不 得 影 响 邻 近 近 岸 海 域 环 境 混 功 能 区 的水 质 和 鱼 类 洄 游 通 道 。 但 在 目前 缺 ” 乏 生 物及 生 态 实验 依 据 的情 况 下 ,现有 核 电 厂
温排水利用与环境影响研究综述

温排水利用与环境影响研究综述摘要:随着我国核/火电事业的发展,电厂温排水带来的环境问题也越发引起重视。
本文从温排水的利用与环境影响总结了国内外温排水研究的发展历程。
争对目前温排水研究存在的问题,提出了两点优化建议:要提高温排水利用意识,应将温排水利用纳入电厂设计规划阶段;深入研究温排水环境影响机理,建立温排水环境影响评价预报体系。
关键词:温排水;利用;环境影响;模拟自19世纪70年代第二次工业革命,人类进入电气时代以来,电力已经成为社会文明发展的最强动力。
电力的广泛使用促生建立了一大批发电厂,它们在提供大量电力的同时也带来了许多问题,电厂冷却水排放即温排水就是其中之一。
一般情况下温排水温度比附近海域海水的高7℃~10℃[1],排放到水体产生热影响。
与此同时,相当部分的温排水中的污染物质(一定浓度的氨氮、COD、DO、挥发酚等[44])经过蒸发浓缩,导致污染物浓度增大,排放到水体产生水质影响。
根据其温升和水质特征,目前国内外的研究内容主要可分为:温排水的利用和温排水的环境影响 [2-7]。
中国作为一个火/核发电量占比达到75%的发展中国家,了解温排水研究的发展历程,从而确定未来温排水研究的方向,对更好的解决温排水问题十分重要。
1 温排水的利用我国当前的电力结构下,火/核发电占比接近75%,而火/核电厂的热效率十分低,60%以上的热量成为废热散失。
这些热量约有50%是通过支流冷却方式,也就是温排水的方式排出[8]。
堵而抑之,不如疏而导之,与其费尽心思减小温排水的热污染,不如变废为宝,对温排水进行合理利用,既可以节能减排,又能创造价值,一举两得。
20世纪60年代,日本、苏联、美国等[9]国进行了温排水水产养殖试验,打开了温排水利用的大门。
上海市水产研究所[10]从1977年到1978年进行了多次温排水养鱼实验,证明了温排水养鱼的可行性与潜力。
后续的试验研究表明,温排水在网箱养鱼[12]、鱼苗的冬季培育[11,13]、高密度养鱼[14]、对虾养殖[15]等方面均有应用前景,可以作为温排水利用的一个方向。
电厂温排水中余氯扩散规律及其对海洋环境的影响研究_吴琼

电厂温排水中余氯扩散规律及其对海洋环境的影响研究吴琼,陈韦丽(珠江水利科学研究院,广东广州510611)摘要:利用有限差分方法,对珠江河口黄茅海水域潮流场进行了数值模拟,考虑余氯在水体中的化学反应,利用前人的研究成果和经验选取余氯衰减系数,建立余氯的二维输运和扩散模型,并将此模型应用于珠海高栏港经济区2×390MW 热电联产项目温排水研究,预测了温排水中余氯的浓度分布及影响范围,为电厂冷却水排放口附近水域的海洋环境保护提供科学依据。
关键词:温排水;余氯;有限差分;数值模拟;海洋环境中图分类号:X8文献标识码:A 文章编号:1674-4829(2012)01-0018-040引言电厂运行时需大量的冷却水供冷却塔和冷凝器冷却发电机组,为防止冷凝器附着生物形成绝热层,影响冷却效果甚至堵塞冷却系统,需定时向循环冷却水中加入一定量的物质,以清除管道中附着的藻类微生物。
最常采用的是投放氯气(Cl 2),从而使冷却水中含有余氯。
电厂含有余氯的冷却水排入邻近水域,将会对受纳水体的生态环境造成影响,该问题引起了国内外学者的极大关注[1-2]。
BROOK 等[1]在70年代就针对氯化和非氯化的温排水对浮游植物的影响进行了对比研究,发现当电厂进行氯处理时,浮游植物的光合作用、呼吸作用受到了抑制,而停止氯处理时则无影响;SHAMS E D 等[3]研究了在不同温度和光强条件下自然海水中余氯随时间的变化;张穗等[4]曾对大亚湾核电站冷却水排水口及邻近海域海水中余氯的污染状况进行了调查,并选择若干养殖经济动物进行了余氯毒性胁迫实验。
近年来,鉴于水源的需要,广东省大型发电厂厂址位于河口、滨海地区是电力建设发展的必然趋势。
在潮汐河口,受径流、潮流的共同影响,流态较为复杂,因此温排水在河口地区的扩散规律也相对复杂。
本文以珠海高栏港区2×390MW 热电联产项目温排水问题为例,利用二维水动力模型对温排水中余氯受纳水域黄茅海潮流场进行了模拟,并以该数值模拟的潮流场作为余氯输运模拟的水动力条件,利用余氯二维对流扩散模型预测了受纳水域余氯的浓度分布和影响范围,在此基础上分析其对排水口附近水域水环境造成的影响。
试论滨海发电厂温排水对象山港赤潮的影响

题 和生态灾 害 ,联合 国把赤 潮 列为 世 界三 大近 海
污染 问题 之一 。近 年来 ,中国沿 岸赤 潮 频发 ,其
中浙 江 、福建 和广 东等 东南 沿岸 海 域是 赤 潮高 发
地 区 ,而浙江 近岸 海域 赤 潮大 多数 发 生在 长江 口
1 赤 潮 统 计
笔 者统计 分 析 数 据 主 要 来 源 于 根 据 2 o — o1 20 0 9年 《 宁波 市海 洋环 境 公报 》和 2 1 0 0年发 布 的第 1期 宁 波 市 赤 潮 监 视 监 测 通 报 [ 1 ,赤 潮
* 基 金 项 目 :象 山港 电厂 群 叠 加 影 响 与 污 染 损 害 评 估 (0 9 5 1 —7 20000 )
8 8
海 洋 开 发 与 管 理
21 0 2年
加
∞
如
∞
2 结 果 与 讨 论
2 1 发 生 区 域 .
根据 两 个 电 厂 投 产 前 、投 产 后 象 山港 海 域 的赤潮 发 生 情 况 看 ,赤 潮 发 生 频 率 差 异 不 大 ,
发 生 的优 势 种 主 要 为 中肋 骨 条 藻 、红 色 中 缢 虫 和具 齿原 甲藻等 ,名 录见表 1 ,具体 情况 见表 2 。
近 1 O年来 ,象 山港 内共 发生 赤潮 2 1起 ,发生 区
县市 ,沿 岸 经 济 结 构 复 杂 ,涉 及 种养 殖 业 、化 工制 造 、 电 镀 业 、船 舶 制 造 修 理 业 、造 纸 、 漂 染 、火 力 发 电 以 及 旅 游 等 产 业 。 近年 来 ,沿 湾
组 成 来看 ,在 电厂 投 产 前 的 生 物 种 主 要 为 红 色
增 多 的趋 势 。 1 和 3月 ,且 在 这 些 气 温 较 低 时 段 发 生 赤 潮 的 月
电厂温排水管理对策
电厂温排水管理对策作者:郭建强来源:《科学与财富》2016年第28期1.绪论当前我国的电力工业发展极为迅速,尤其是300MW以上级别的直流冷却发电机组占据了很大比例。
其中绝大部分沿海岸线建设的火力电厂和核电厂都会采用海水冷却的方式来进行散热。
这些被加热的海水会重新排回海洋中,可能会造成海水的热污染效应,对局部海洋环境造成不良影响。
这些排回海洋的热海水,被称为温排水。
目前引起了人们的广泛关注,一些国家和地区将其列为水体八大污染之一。
研究温排水的温度控制成为当前的热门议题。
2.我国温排水管理现状2.1相关法律法规不完善在国际范围内,主要的海洋国家都已经制定了温排水的管理办法,其中最为严格的是英国和加拿大,不但对温排水征收污染费,还严格规定了排放量,温升,氯含量和PH值的相关标准。
而我国目前还没有相应的冷却水排放标准,对水温的监控和排放指标的限值也很模糊,仅有一些水体温度的规定。
此外,在确定排水口位置、温排水排放检测、环境承载能力评估等方面,也没有相关的依据。
2.2缺乏温排水规划由于经济快速发展,对电厂的需求激增,导致电厂数量飞涨。
由于缺乏选址和规划,常常出现同一水域中存在多家电厂的情况,破坏了水域自身的调节能力。
在自然状态下,水体温度难以维持,造成严重的热污染。
在这种状况下,针对单一电厂的冷却循环系统评价已经不能解决问题,必须进行区域的热环境评价。
由于缺乏统筹规划,导致同一水体流域中的整体水温升高,已经成为了目前我国面临的最严重的问题之一。
2.3温控技术上存在不足对于温排水温度散发影响最大的自然因素是风场,一些先进国家已经对风场进行了充分研究,利用冯长生的冷却对流,增加水波面积,加大散热。
然而我国并没有开展相应的研究,几乎没有充分利用自然风场,而且由于缺乏数据监测,连风场位置的确定都比较困难。
对于温排水的生态影响评价技术不足也导致不能充分利用自然界自身的调节能力。
不同水域和水文情况对温升的承受能力不同,由于缺乏调查,导致我们不能准确评估环境的承载能力。
核电厂温排水环境影响评价及减缓措施
核电厂温排水环境影响评价及减缓措施核电厂作为一种清洁能源发电方式,广泛应用于世界各国。
然而,核电厂的运行会产生大量的温排水,对周边水环境可能造成一定的影响。
因此,对核电厂温排水环境影响进行评价,并采取相应的减缓措施是非常必要的。
一、核电厂温排水环境影响评价核电厂的温排水主要通过核反应堆冷却系统流出,温度较高。
这些温排水对于周边水域可能产生以下几方面的影响:1. 热效应:温排水排入水域后,会产生热效应,导致水温升高。
这种升温会影响水生生物的生态系统,一些对低温敏感的生物可能会受到伤害,甚至死亡。
2. 溶解氧减少:温排水的大量排放会导致水体中的溶解氧减少,影响水中生物的呼吸和生存。
3. 改变水流模式:温排水的排放可能改变水域的水流模式,进而影响水中生物的栖息地和迁徙。
鉴于核电厂温排水对环境可能带来的影响,需要进行合理的评价,以便及时采取减缓措施。
二、核电厂温排水减缓措施为了减轻核电厂温排水对环境的影响,可以采取以下一些有效的减缓措施:1. 环境参数监测:核电厂应当建立严格的环境参数监测系统,监测温排水排放对水域温度、溶解氧和水流模式的影响。
及时发现异常情况,并采取相应的措施。
2. 热效应减缓:为减轻核电厂温排水对水温的影响,可以采用多种技术手段,如增加热排放区域的面积,减少排放温度,降低排放流速等。
3. 溶解氧补充:核电厂可以通过引入新鲜氧气或其他气体,以补充溶解氧减少的问题。
另外,增加水域的植被覆盖,提高水中植物的光合作用可以增加水中的溶解氧含量。
4. 水流模式恢复:核电厂可以通过建设水流引导系统,尽量恢复原有的水流模式,减少温排水排放对水流的影响。
5. 生物保护区建设:核电厂周边可以建立生物保护区,保护敏感生物栖息地,避免受到温排水影响。
6. 宣传教育:核电厂应当加强公众宣传教育,提高公众对温排水环境影响的认知,引导公众合理利用水域资源,保护水生生物和生态环境。
总结:核电厂温排水的环境影响评价以及减缓措施是确保核电发电是安全、可持续的重要环节。
青岛滨海电厂温排水对海洋生态环境影响研究现状
青岛滨海电厂温排水对海洋生态环境影响研究现状郑琳;张爱君;曲亮;袁媛【摘要】@@%随着滨海电厂的迅速发展,电厂温排水排放对邻近海域的生态环境影响越来越受到人们的关注.文章概括了青岛电厂温排水数值模拟现状、温排水排放对海洋生态环境影响方面的一些研究成果,并提出了存在的问题和今后应关注的研究方向.【期刊名称】《海洋开发与管理》【年(卷),期】2012(029)009【总页数】4页(P94-97)【关键词】青岛滨海电厂;温排水;环境影响【作者】郑琳;张爱君;曲亮;袁媛【作者单位】国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室青岛 266033;国家海洋局北海环境监测中心青岛 266033;国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室青岛 266033;国家海洋局北海环境监测中心青岛 266033;国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室青岛 266033;国家海洋局北海环境监测中心青岛 266033;国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室青岛266033;国家海洋局北海环境监测中心青岛 266033【正文语种】中文近年来随着沿海核电站、火电站的兴建,大量冷却水排入近岸海域,使得海洋热污染问题逐渐突出。
水体温度升高会引起水中溶解氧含量降低,影响鱼类和其他水生生物的生存和繁殖,还会带来水体富营养化和水质恶化等环境问题。
不少专家预言,海洋热污染将成为21世纪危害最大的污染类型之一。
青岛市是我国重要的沿海开放城市之一,地处黄海之滨,环抱胶州湾,拥有青岛发电厂、山东黄岛发电厂和在建的华电胶南发电厂3座滨海电厂。
滨海电厂温排水对受纳水体生态环境造成的影响,一直是电厂建设及海洋环境保护工作需要密切关注的问题,也是海洋管理工作者研究的一个重要内容。
目前,国内外关于滨海电厂温排水对海洋生态环境影响的研究主要集中在4个方面:一是对温排水排放水域进行数值模拟与分析,并对海域热环境容量、余氯衰减等进行计算[1-3];二是根据实际调查资料,分析电厂温排水引起的周围海域水质、沉积物、生物群落、渔业资源等方面的变化[4];三是在数值模拟的基础上,定性分析温排水对水生生态的影响[5-6];四是滨海电厂温排水管理即排放标准、政策法规、余热利用等方面的研究[7-8]。
浅议某核电厂排水点的优化
等 )以及各核电厂 自身的温排 水排水量 不 同,
各 个核 电厂 温 排 水 影 响 面 积 大 小 也 有 所 差 异 。
但从 多个 滨 海 核 电 厂 温 排 水 数 模 计 算 结 果 来 看 ,其 影 响 范 围 还 是 比 较 大 ,6 台 机 组 运 行
少 ,通 常 排 水 设施 伸 出海 边越 远 ,其 所 经 过 海 域 的 自然 条 件 ( 深 、地 质 条 件 ) 将 越 不 利 , 水
- -
化湾以及 田湾核 电厂附近海域都分布着养殖场。
核电厂运行 时所排放 的温排水 对这些 养殖 场 的养 殖 生物会有些 影响 ,因此 ,从保 护养 殖户 的合 法 权益 ,构建 和谐 社会角度 考虑 ,需对 温排水 影 响
费用 。排 水设 施 的用 海 费用 主 要 与排 水 设 施 的 占地 大 小 有 直接 关 系 ,因此 ,排 水 设 施 的 费用 就 与排 水 方 案 的结 构 型式 有 非 常 密 切 的关 系 ,
当地 1 。《 ℃” 海水水质标准》 规定 了各类海水
人 为造 成 的温 升 限制 值 ,但 并 没 有 给 出确 切 的 热 水混 合 区面 积 限制 值 。 由于各个 滨 海 核 电 厂 工 程 海域 自然 条 件 不 同 ( 水 深 、 潮 流 强 度 如
命多 为 4 0年 ,但 随着 核 电技术 的不断 进 步 ,
以牺牲环境来 发展经济 ,以保证我 国环境资源
的 可持 续 开 发利 用 。 滨海 核 电厂 对 环境 最 大 的影 响 之 一 是 核 电 厂在 运 行 时 大 量 的温 排 水 排 入 厂 址 附 近 海 域 ,
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4.2. 对浮游动植物影响
浮游动植物在海洋生态系统中扮演着十分重要的角色,浮游植物通过自身光合作用可提供海洋生物 圈 50%的初级生产力,它作为海洋生物的饵料,是整个海洋食物网的基础,浮游植物还可以指示海洋环 境和全球气候的变化[10] [11]。浮游动物既是消费者又是生产者,推动着海洋生态系统的物质循环和能量 流动。海水温度对浮游动植物的生长繁殖以及群落结构组成均会产生重大影响,无论是浮游动物还是浮 游植物,都有特定的适温范围,在某一温度值或温度范围内,浮游动植物的增殖速率达到最大;当温度 超出耐受范围时,其代谢活性就会受到抑制,甚至导致死亡。
温升大于 6℃对鱼卵及仔鱼死亡率有明显影响,小于 3℃鱼种群数量随水温升高而增加, 有正面影响
有特定的适温范围,在某一温度值或温度范围内,浮游动植物的增殖速率达到最大;当 温度超出耐受范围时,浮游生物代谢活性就会受到抑制,甚至导致死亡。
正常水温时阻碍作用大,温升大于 6℃对底栖动物造成较大危害,当自然水温低时,温 升有一定的促进作用
大多数浮游植物对温度的变化敏感,温升对不同的浮游植物影响不同,在一定的温度变化范围内, 某些浮游植物的生长繁殖受抑制,而另一些可能受促进,因此海水温度的变化可能引起浮游植物优势种 的更迭,造成生境中种群结构组成和丰度的变化,余景等研究表明[12],在我国南海北部大亚湾海区,当 地浮游植物优势种的演替及藻华发生与热排放造成的海水表层温升存在密切关系。
111
韩彬光 等
自然环境状况,如太阳辐射、气温、风速与潮汐等;4)、其它因素,如海底地形、岸线边界。 温排水的运动状态可根据不同流态形式分为分层型、平面型和过渡型。分层型的特点是就是水温呈
分层现象,且温度较高的表层水从排水口向宽阔的水域扩散,温度较的底层运动方向则与表层相反,在 排取水口会出现排水汇及取水汇,但水面主流与回流界线并不明显。平面型的特点是水体温度在垂直方 向无大的差异,排水不会因为温度差而分层流动。过渡型介于分层型与平面型之间,是一种中间状态。
关键词
滨海电厂,温排水,海洋生物,影响
Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
112
韩彬光 等
Table 1. Ecological impact analysis of thermal discharge [18] 表 1. 温排水生态影响分析[18]
生态因子
理化因子
溶解氧 其它水质
鱼类
生物因子
浮游生物
底栖生物
生态影响
水温与溶解氧含量成负相关,引起水生生,总磷、总氮含量偏高
温度是决定挠足类生存状态的重要环境因素,Hoffmeyer 等[13]研究了不同季节海水升温对桡足类生 物的影响,结果表明夏季温排水造成汤氏纺锤水蚤的死亡率升高,冬节则降低。对于不同的浮游动物, 其受温升影响的程度有差异,徐晓群等[14]调查了浙江嘉兴电厂附近东海海域浮游动物的现状,并进行了 24 小时半致死温度的耐热性实验,结果表明温排水对活动能力强、质量大的浮游动物种类的时空分布有
较大影响,而对活动能力弱的中小型浮游动物种类的时空分布几乎没有影响,浮游动物有较高的热耐受 力,7℃温升范围无实验物种个体死亡。温升的幅度直接决定对浮游动物的影响范围,金腊华等[15]通过 调查湛江电厂周围水生生物发现,温排水对水域水生生态的影响范围局限于温升在 2℃的狭小区域。
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2017, 7(2), 110-114 Published Online April 2017 in Hans. /journal/aep https:///10.12677/aep.2017.72016
Received: Apr. 1st, 2017; accepted: Apr. 18th, 2017; published: Apr. 24th, 2017
Abstract
Thermal discharge with the characteristics of high temperature, large displacement and continuous discharge, is derived from the cooling water of steam turbine in power plant. It will diffuse along the flow when discharged into offshore area, and then form the certain distribution of velocity and temperature in both horizontal and vertical direction. The waste heat of thermal discharge increases the temperature of sea water, which affects marine organism. Researches show that thermal discharge affects marine organism such as fish, zooplankton and phytoplankton, zoo benthos, through changing their natural environment for survival, growth and reproduction; meanwhile, thermal discharge also damages the biological diversity of Marine organism.
Keywords
Coastal Power Plant, Thermal Discharge, Marine Organism, Influence
滨海电厂温排水性质及其对海洋生物影响
韩彬光1,汤德福2,3*,吴群河2
1广州市环境保护工程设计院有限公司,广东 广州 2中山大学环境科学与工程学院,广东 广州 3汕头市康逸环保科技有限公司,广东 汕头
收稿日期:2017年4月1日;录用日期:2017年4月18日;发布日期:2017年4月24日
*通讯作者。
文章引用: 韩彬光, 汤德福, 吴群河. 滨海电厂温排水性质及其对海洋生物影响[J]. 环境保护前沿, 2017, 7(2): 110-114. https:///10.12677/aep.2017.72016
韩彬光 等
摘要
温排水来源于电厂汽轮机的冷却用水,具有温度高、排量大、持续排放等特点,排入近岸海域随水流扩 散,会形成水平、垂直方向的流速和温度分布,其夹带的余热引起海水温升,对海洋生物造成影响。研 究表明,温排水对海洋生物如鱼类、浮游动植物、底栖动物等造成影响,改变其生存、生长和繁殖的自 然环境,同时它损害海洋生物的多样性。
4. 温排水生态影响 4.1. 对鱼类的影响
在海洋生态系统中,鱼类是最为主要的类群,也是人类在近岸海域捕获和养殖的主要海洋生物。鱼 类是变温动物,对水温的反应敏感和迅速,其生长和代谢受温度影响较为明显。
美国佛罗里达曾发生过核电厂的废热水排放导致附近海域生物消失的事件,引起广泛关注。国外早 在上世纪四五十年代就开展过热污染对鱼类影响的研究,水温升高对鱼类的影响主要表现在对鱼卵孵化、 胚胎和仔鱼的生长发育方面,Williams 在研究印度洋某核电站温排水对鱼卵及仔鱼死亡率影响时发现, 当温升大于 6℃对鱼卵及仔鱼死亡率有明显影响[6]。我国从上世纪九十年代开始也有类似的研究,水温 升高对鱼类的影响不一定表现在消极方面,相关研究表明[7] [8],温排水对附近水域中鱼类分布及产卵活 动有影响,当海水增温超过 3℃时对某种鱼类的危害明显,增温小于 3℃时对鱼类的不利影响较小,甚至 表现出有利影响。
根据温排水排放后的运动特性,可以排水口为起点,将受纳水域分为近区和远区。近区也称为混合 区,温排水射流出流会与受纳水体剧烈掺混,但由于同时受浮力作用,掺混会受到抑制,造成温排水上 浮,初动量、温度差和密度差的综合作用,使温排水在近区局部水域形成复杂的分布特征;而在远区, 温排水的动量及温度均下降,与水体掺混作用大大减弱,基本只受自然水体的浮力和风力作用。
滨海电厂吸取海水对发电机组进行冷却,产生大量高于自然水体水温的冷却水,这些冷却水又被排 入到自然水体,即为温排水。
3. 温排水性质
温排水具有热量大、水量大的特点,其排入海水或造成溶解氧减少,引发生物缺氧,也可使水色变 浊、透明度降低,温排水对环境的影响已引起了世界各国的普遍关注。
温排水由排水口进入受纳水体后,在水域中随流速扩散,从而形成水平方向和垂直方向的流速和温 度分布,影响分布的主要因素包括:1)、温排水的出水温度与排放量;2)、取排水的工程布置和结构;3)、
2. 温排水来源
热能电厂将煤、核的热能通过燃烧转化为电能,其转化效率一般为 40%,剩余 60%的热量通过冷却 逸散到环境当中[4],电厂汽轮机冷却的方式一般有水面冷却和冷却塔冷却两种,由于循环冷却需要体型 庞大的冷却塔,提高电厂造价和发电成本[5],故水面冷却因经济、快捷而成为许多电厂的首选,世界上 绝大多数电厂选址都靠近江河湖海等自然水体。相比而言,海水比淡水资源多而易得,为节约淡水资源, 许多国家又都将核电厂或煤电厂建在沿海地区,如日本的福岛核电站、美国新泽西州牡蛎湾核电站,中 国东南海岸线上的省份都建有电厂,广东有惠州大亚湾核电站,汕头华能电厂、汕尾红海湾电厂、深圳 妈湾电厂、珠海电厂和湛江调顺电厂等。