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“核电”VS“热污染”:冷却水怎么处理?

2016-03-04 01:27
水墨黯月
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  一边是快马加鞭的“核电春天”,一边是在役核电站附近海洋排水口全年性“局部温热”,一道摆在核电站面前的“冷却水处理致热污染”的难题也日渐浮出水面。

  截至2015年底,中国最大的核电基地——大亚湾核电基地上网电量共计53.78亿千瓦时,其中向香港供电117.42亿千瓦时,累计2120.19亿千瓦时,占香港用电量的四分之一。

  在输出巨大清洁能源的同时,我们也看到,大亚湾核电站附近海域自1994年运转后平均表层水温和表层叶绿素a含量分别升高1.1℃和1.9 mg /m3。此外,有害赤潮的发生也由运转前的春秋两季到现在的“全年供应”。

  无独有偶,自2013年4月18日1号机组正式投产仅仅两年半时间,地处福建省东北部的宁德核电站温排水造成的周围海域最大热污染面积达到80.51平方公里。

  大亚湾核电与宁德核电并非个例。

  有数据显示,近几年,国内主要核电站排水口的温升情况均不容乐观。在役核电站方面,秦山核电站为9.5℃,大亚湾岭澳核电站为9℃,秦山二期和田湾核电站为10℃。在建核电站方面,红沿河核电站为8.2-10.2℃,宁德核电站为7℃,三门核电站为8℃,石岛湾核电站为9℃,台山核电站为10℃。

  一边是快马加鞭的“核电春天”,一边是在役电站附近海洋排水口全年性“局部温热”,一道摆在核电站面前的“冷却水处理致热污染”的难题开始日渐浮出水面。

  热污染,来势汹汹

  对海洋环境而言,核电站冷却水排放造成的热影响可通过与其他环境因素的相互作用而产生综合效应。它不仅能以热的形式改变水体理化性质,使水体含氧量降低,水中一些有毒物质的毒性增大,腐殖质增多,使水体恶化,从而影响海洋生物的正常生存。

  热污染实则“历史悠久”。早在1993年7月,在台湾核电二厂排水口旁捕到体长约10-20cm的花身鸡鱼和豆仔鱼的畸形幼鱼,其脊椎成S型弯曲,有人从物理水温、化学重金属、辐射、环境生态、形态等角度调查,研究显示高温使鱼体内维生素C破坏或不足,胶原蛋白中羟(基)脯氨酸不足,最终导致鱼骨和肌肉生长异常。这就是著名的台湾核电二厂发生的“秘雕鱼事件”,也是当前所指核电站“热污染”的一个非常极端的事件。

  在中国,由于目前所有运行和在建核电站均为滨海厂址,海洋“热污染”很客观地存在并发生。若按每产生1千瓦时的电力大约排出1200大卡的热量计算,200万千瓦的发电能力每天排出的废热可使1100万立方米的水温升高5.5℃。

  中国目前的在役核电站均使用水作为冷却剂。除秦山三期采用的加拿大坎杜6型商用核电技术,使用重水冷却之外,其余都是压水堆技术,使用自然水冷却。此外,山东石岛湾核电站正在建设的四代高温气冷堆,主要是用二氧化碳或氢气冷却。

  与常规火电厂相比,核电站热效率偏低,仅为30%-35%,大部分热量被冷却水带走,加之核电机组功率往往高于火电机组,弃热量更大。

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