1、浅谈大亚湾热污染对附近海域水体的影响（朗诚海洋与环境技术研发中心 桓清柳博士）摘要：利用浮标在线监测系统对深圳市大亚湾核电站附近海域水体进行了常规监测工作，选取浮标 FBDY2、FBDY1 及 FBDY3 的水质数据进行了对比分析。结果表明，核电站 FBDY2 附近海域水温偏高，根据 7-10 月实时监测数据，其平均水温达 30.86，临近坝光和东山海域两站位平均水温分别为 28.38和28.97。而其溶解氧含量相应偏低，8-10 月溶解氧含量均低于二类水质标准（5.0mg/L） 。叶绿素 a 较其他站位相比，含量也降低，平均值约为 2.03g/L，仅为坝光海域的四分之一。由此可见，水温升高导
2、致了水体其他理化性质的改变。关键字：大亚湾海域；温排水；在线监测近年来，随着我国社会经济的快速发展，对于电力的需求越来越大，为了解决电力供需矛盾，沿海地区核电站相继投入建设，它们大部分位于其附近海域利用自然水体进行冷却，从而可以节省工程投资。然而尽管现代科学技术已经很发达，但核电站的热效率仍很低，多余热量须通过冷却水循环系统带出，使受纳水体增温，从而破坏了水体原有的平衡。所以，对核电站附近海域水体的常规监测是必不可少的。本文通过 2013 年 7-10 月浮标大亚湾核电站的水质监测结果，分析了核电站附近海域的水质状况，目的为及时掌握温排水对附近海域的影响程度，且对维持水体生态平衡及制定热排放水
3、质标准是至关重要的。1. 材料与方法1.1 浮标站位的设置大亚湾核电站运行以后，温排水主要影响核电站以东沿岸水域，故将浮标投放在核电站以东距排水口约 1.7km，位于近岸海域（ 22.611N, 114.577E）（图 1） 。利用深圳市海域浮标在线监测系统，数据每小时传输一次。监测项目包括气象（风速、风向、相对湿度等） 、水质（水温、盐度、pH 、溶解氧、叶绿素 a 等）及放射性元素等。本文选取部分水质参数（水温、pH、溶解氧及叶绿素 a）进行分析。图 1 核电站及各浮标位置2. 结果2.1 海水水质本文选取了 7-10 月大亚湾站位 FBDY2 海域浮标的水质参数均值数据，水质监测情况见表
4、 1，根据 GB3097-1997 海水水质标准规定，溶解氧含量不低于5.0mg/L， pH 值在 7.8-8.5 之间，同时不超出该海域正常变动范围的 0.2pH 单位，符合二类海水水质标准（见表 1） 。核电站附近海域 7 月份水质符合海水二类标准，8-10 月份溶解氧含量均低于 5.0mg/L，水质符合海水三类标准。表 1 浮标 FBDY2 各参数月平均值及评价标准 评价标准 月份监测参数 一类水质标准 二类水质标准 7 8 9 10pH 7.8-8.5 8.0 7.4 8.0 8.3核电站溶解氧（mg/L）6 5 6.2 4.4 4.4 4.0注：表中水质标准来源于GB3097-199
5、7 海水水质标准2.2 水温结合核电站 FBDY2 水质参数，以坝光 FBDY1 和东山 FBDY3 为对照，进一步了解核电站附近海域水体情况。从表 2 可以看出，核电站水温偏高，同附近海域两站位的温度对比，其平均水温较其他两站位高约 3.0（图 1a） 。表 2 三站位月平均温度情况2.3 溶解氧水温升高会引起水体多种理化性质的变化，其中最受关注的是水中溶解氧含量的变化。从表 3 可以看出，核电站附近海域溶解氧含量偏低，8-10 月其平均含量约为 4.2mg/L，低于正常值（5.0mg/L） （图 1c） 。表 3 三站位月平均溶解氧含量 7 月 8 月 9 月 10 月核电站 32.681
6、.4 33.641.2 30.280.8 30.821.5坝光 29.411.2 29.461.4 28.311.1 26.341.3东山 30.671.1 30.731.2 28.050.9 26.431.2DO 7 月 8 月 9 月 10 月核电站 6.160.2 4.420.2 4.430.1 4.020.3坝光 6.820.2 5.560.1 5.790.09 6.210.21东山 6.950.1 8.320.3 6.350.21 6.770.32.4 叶绿素 a水温升高也导致浮游植物种类数量显著减少，从表 4 可以看出，核电站附近海域叶绿素 a 含量偏低，平均值约为 2.03g/L
7、。含量仅为坝光海域的四分之一（图 1d） 。 表 4 三站位月平均叶绿素 a 含量2.5 pH 值水温升高对海水 pH 也产生一定影响，核电站附近海域水体 8 月份 pH 值低至 7.4（图 1b） ，而此时核电站附近海域水温达到最高为 33.64。其他月份受其影响较小，如表 5 所示。表 5 三站位月平均 pH 值Chla 7 月 8 月 9 月 10 月核电站 1.60.17 1.10.1 4.420.3 1.00.1坝光 4.450.2 6.21.3 10.81.4 10.51.1东山 6.881.6 8.261.4 10.131.1 4.181.1pH 7 月 8 月 9 月 10 月
8、核电站 8.00.1 7.40.2 8.00.3 8.30.2坝光 8.50.2 8.20.1 8.00.4 7.90.2东山 8.20.3 8.20.1 8.10.3 8.00.4图 1 浮标 FBDY2、FBDY1 及 FBDY3 水质监测参数( ：警戒线)3. 讨论水温升高会引起水体多种理化性质的改变，其中溶解氧变化最显著。已有研究表明，水温与溶解氧的相关系数高达 0.87-0.98，当水温从 0升高到 40时，水温与溶解氧含量呈负相关。根据本文的监测数据表明，水温与溶解氧含量呈明显负相关（p0.01 ） 。由于增温使得水生动物新陈代谢加快、微生物分解能力增强等，故导致了水体严重缺氧。水
9、温升高也引起水体浮游植物数量显著减少。研究表明，20世纪90年代初期，大亚湾浮游植物种类较丰富，数量通常是春、夏季较高，秋、冬较低。核电站运行后浮游植物种群结构变化明显，种类数量缓慢减少，但叶绿素a含量变化不大，故推测浮游植物群落组成有小型化趋向。本文的监测结果表明，核电站附近海域叶绿素a 含量显著低于其他临近海域，可见近年来受温排水影响，核电站附近海域浮游植物的数量有所减少，除受水温影响外，冷却海水的氯化处理在一定程度也影响了浮游植物的生长，当温排水的氯离子进入海水中使得氯离子a bc dd数量增加，氯可以抑制植物的光合作用、降低浮游植物的存活数量。具体浮游植物种类减少原因还有待研究。同时，
10、水温升高引起水体电离加大，电离出更多 H+，导致 pH 有所降低。核电站附近海域 8 月温度升至最高时，pH 呈现明显下降。其余月份 pH 值处于正常值范围。此外，大量研究表明，热污染不仅伤害水生生物，而且降低水的密度和粘度，水色变浊，透明度降低，水质矿化物加强。加强各种化学反应的速度，增加水体氨、氮、氯及重金属的毒副作用，使总磷、总氮含量偏高，加重水体富营养化进程。同时加速水体中粒状物沉降速率，进而影响河流中悬浮物沉降速率及河流携带淤泥的能力，故应引起高度关注。温排水对海域生态环境的影响多是潜在的、累积的，表面上看不及一般化学污染危害大。但热污染的危害更主要的是从根本上改变水体理化特性，进而严重影响水生态系统的结构和功能。温排水对生态环境造成的影响应引起社会关注，可以从提高余热的利用效率出发，对其进行综合利用。同时，对冷却水循环系统技术进行优化以期减少温排水对附近海域水体的影响。4. 结论（1）核电站附近海域水质符合三类海水标准。（2）核电站附近海域水温高出临近海域约3。（3）水温升高导致水体溶解氧含量降低，二者呈明显负相关（p0.01） 。（4）水温升高使得水体浮游植物数量减少，叶绿素 a 含量降低。（5）升温使得 pH 值降低，但影响较小，仅在 8 月水温达 33.64，pH 值有所降低，其余月份则正常。（6）温排水已造成附近海域水体理化性质的改变，故应引起高度关注。
