滨海电厂温排水性质及其对海洋生物影响
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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)。
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,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。
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]。