秦山二核海水冷卻系統(tǒng)余氯排放對周圍環(huán)境水生物影響及應(yīng)對措施

何從輝++周衛(wèi)華

中圖分類號(hào)：TL3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2017）01-000-01

摘要關(guān)于直流溫排海水因?yàn)榧勇瓤刂坪Ｉ?微生物的研究早在1924美國就開始應(yīng)用，且隨著加氯對環(huán)境的各種負(fù)面影響的不斷出現(xiàn)，針對性研究也不斷深入。我國關(guān)于余氯對水生生物及其周邊環(huán)境的影響研究起步較晚，至今沒有形成余氯排放的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，強(qiáng)制性排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)是必然趨勢。通過本文論述可以使我們密切關(guān)注余氯排放對于杭州灣影響，并取得應(yīng)對將來可能的排放限制的技術(shù)儲(chǔ)備，使得秦山二核不僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益的貢獻(xiàn)者，更是是一個(gè)社會(huì)效益和社會(huì)責(zé)任的貢獻(xiàn)者。

關(guān)鍵詞余氯排放環(huán)境影響措施

一、海水冷卻系統(tǒng)現(xiàn)狀

核電海水冷卻系統(tǒng)的冷卻對象主要是凝汽器，還有少部分作為密閉冷卻水的冷媒水，單臺(tái)機(jī)組海水循環(huán)量約為30m3/s，海水從引水口經(jīng)暗渠明渠，到達(dá)旋轉(zhuǎn)鼓網(wǎng)，然后送達(dá)各用戶點(diǎn)。海生物/微生物控制方案由原先的電解鹽水，因?yàn)橹T多集中問題，改為外購次氯酸鈉溶液直接投加，投加方式采用在取水口/鼓網(wǎng)前沖擊性，每天一次，每周5次，每次每個(gè)機(jī)組5噸。

秦山二核四臺(tái)機(jī)組由于投運(yùn)時(shí)間的差異，海生物/微生物污染情況有所不同。三四號(hào)機(jī)組由于運(yùn)行時(shí)間相對短，從大修打開的凝汽器出水穹室看，還不算嚴(yán)重，海生物主要以水螅蟲為主，有少量藤壺。一二號(hào)機(jī)組的情況和三四號(hào)類似，但情況相對嚴(yán)重些，在鼓網(wǎng)處就發(fā)現(xiàn)較多的貝類海生物，而且打開的凝汽器及管道的情況也要嚴(yán)重些。總體來說，除了一些局部區(qū)域，秦山二核的海生物控制是受控的。

秦山二核的海生物/微生物控制得益于兩點(diǎn)：1.相對高劑量的次氯酸鈉投加；2.海水的高懸浮物。

盡管我國尚未對電廠溫排水余氯排放還沒有制定強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，但國際上，這種標(biāo)準(zhǔn)卻是十分嚴(yán)苛的：氯會(huì)影響生物，在海水出水口不能檢測到余氯。

二、國際上關(guān)于余氯對水生生物及環(huán)境的影響研究

海洋生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，食物鏈交錯(cuò)存在，任何一個(gè)種群的變化都可能導(dǎo)致其他種群的巨大變化，余氯產(chǎn)生的影響如下：

A.余氯對浮游生物的影響

B.余氯對貝類的影響

C.余氯對魚類的影響

D.余氯的其他負(fù)面影響

1.余氯導(dǎo)致的氯代烴污染

2.余氯對腐蝕的影響

三、對策

從前面部分的闡述我們總結(jié)如下：

1.在目前次氯酸鈉溶液劑量條件和海水水質(zhì)條件下，海水冷卻系統(tǒng)的海生物/微生物基本可控；

2.3/4號(hào)機(jī)組由于投運(yùn)時(shí)間短，海生物/微生物控制情況好于1/2號(hào)機(jī)組；

3.余氯排放將對周圍水系的水生物產(chǎn)生諸多負(fù)面影響，這是毋庸置疑的，而實(shí)際影響程度需要數(shù)據(jù)來評(píng)估；

4.目前的余氯排放水平從次氯酸鈉溶液投加劑量和類似系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)來看是過量的。余氯的檢測需要常態(tài)化；

5.高余氯將導(dǎo)致系統(tǒng)潛在的高腐蝕速率，影響設(shè)備和管道壽命

6.高余氯導(dǎo)致高THM，影響環(huán)境安全；

7.我們國家暫時(shí)沒有強(qiáng)制性的余氯排放標(biāo)準(zhǔn)，但我們需要未雨綢繆，為將來面臨的瓶頸做好充分的技術(shù)儲(chǔ)備。

為此，我們我們將來的工作計(jì)劃圍繞著：

A.如何降低余氯的排放

從次氯酸鈉溶液實(shí)際使用來看，基本滿足了對系統(tǒng)海生物/微生物的控制，但我們?nèi)狈ο到y(tǒng)各監(jiān)測點(diǎn)余氯的監(jiān)測，這種監(jiān)測是應(yīng)該常規(guī)監(jiān)測；監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)立包括凝汽器海水進(jìn)水，凝汽器海水出水，海水排放口。通過這些數(shù)據(jù)，可以大致了解余氯在系統(tǒng)內(nèi)的衰減曲線，為次氯酸鈉溶液的投加濃度提供依據(jù)。

1.海水冷卻進(jìn)水：從加藥點(diǎn)5ppm濃度，到凝汽器進(jìn)水可以考察余氯的基礎(chǔ)消耗，主要被系統(tǒng)的COD和懸浮物消耗；

2.海水冷卻出水：經(jīng)過凝汽器的溫升，余氯的消耗；

3.海水排放口：這點(diǎn)數(shù)據(jù)是最重要的，因?yàn)檫@直接關(guān)系到對環(huán)境的影響，也是未來環(huán)保監(jiān)測點(diǎn)。

現(xiàn)在，我們有了專利的次氯酸鈉溶液增效劑技術(shù)Act-Brom活性溴技術(shù)，通過將次氯酸鈉溶液中的氯部分轉(zhuǎn)化成溴，從而顯著提升其整體殺菌效率；從另一方面來講，同等效率的殺菌效率，次氯酸鈉溶液的用量理論上可以降低80%。從大量實(shí)際使用業(yè)績來看，大約可以降低50%。

我們知道，次氯酸鈉溶液的殺菌能力主要是由次氯酸鈉水解產(chǎn)生的次氯酸貢獻(xiàn)的，pH越高，它的殺菌能力越差，因?yàn)榇温人岬漠a(chǎn)生越少。通過將次氯酸鈉轉(zhuǎn)化為次溴酸鈉，殺菌效率顯著提升是因?yàn)榇武逅岬臍⒕拭黠@高于次氯酸，更為重要的是次溴酸根也是有殺菌作用的，而次氯酸跟是沒有殺菌作用的。

我們的水體pH一般接近8，在這種條件下，次氯酸鈉溶液的殺菌效率幾乎已經(jīng)損失了80%。這是ActiBrom活性溴技術(shù)為什么顯著提升次氯酸鈉溶液效率的根本原因。在實(shí)際應(yīng)用中，氯轉(zhuǎn)化為溴的效率不可能是100%的，這取決于ActiBrom產(chǎn)品與次氯酸鈉溶液的配比投加濃度，所以實(shí)際使用中，殺菌作用的是次溴酸、次溴酸根、次氯酸的混合物；實(shí)際監(jiān)測中，我們依然測定余氯，即使海水冷卻進(jìn)水的余氯目標(biāo)濃度降到0.1-0.3ppm時(shí)，實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)告訴我們足以滿足系統(tǒng)的微生物/海生物控制，可以放心地將次氯酸鈉溶液的使用量降低一半。

B.如何對現(xiàn)在余氯排放對水生物的影響進(jìn)行評(píng)估

大亞灣核電曾經(jīng)在2000年對大亞灣周圍水系進(jìn)行過類似研究，當(dāng)時(shí)由中科院南海海洋研究所、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所聯(lián)合完成，余氯排放在0.01-0.02低位，每天60分鐘的排放對選定的一些水生物沒有明顯影響。

秦山核電沒有對排放口進(jìn)行余氯監(jiān)測，所以當(dāng)務(wù)之急是建立這種常規(guī)監(jiān)測體系。