吳晗,路超君,滕柯延*
1.生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心
2.中國環(huán)境科學(xué)研究院
核電廠環(huán)境影響評價(jià)(簡稱環(huán)評)指通過對核電廠選址、建造、運(yùn)行和退役進(jìn)行環(huán)境影響分析、預(yù)測和評估,根據(jù)評估結(jié)果,提出應(yīng)對措施,減輕環(huán)境影響。核電廠環(huán)評的主要法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)由以《中華人民共和國環(huán)境影響評價(jià)法》《中華人民共和國放射性污染防治法》為頂層的上位法引導(dǎo),由一系列技術(shù)導(dǎo)則組成。制度體系中,不僅規(guī)定了需對核電廠項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行等階段擬采取的環(huán)境污染防治措施和生態(tài)破壞控制措施的合理性、可行性進(jìn)行評價(jià),而且強(qiáng)調(diào)了需全面預(yù)測評價(jià)核電廠建設(shè)和運(yùn)行可能造成的生態(tài)環(huán)境影響,評價(jià)要素包含放射性流出物、工業(yè)廢水、生活污水和大氣污染物、噪聲、電磁輻射以及循環(huán)冷卻水取排水等,評價(jià)內(nèi)容覆蓋核電廠項(xiàng)目所有工程,包括主體工程、配套工程和輔助工程等。
核電廠對海洋生物的影響是一個(gè)復(fù)雜的過程,在核電廠環(huán)評過程中需要綜合考慮取排水、溫排水及余氯對水生生物的綜合影響,充分考慮環(huán)境因素、工程因素、經(jīng)濟(jì)因素等,結(jié)合海域情況,分析生態(tài)敏感性,優(yōu)化核電廠取排水方案。世界主要發(fā)達(dá)國家持續(xù)關(guān)注量化核電廠冷卻系統(tǒng)對海洋生物的熱影響、取水卷吸機(jī)械作用以及余氯的影響。我國高度重視生物多樣性保護(hù),在環(huán)評實(shí)踐中,不斷完善評價(jià)體系、探索評價(jià)因素、健全評價(jià)流程,將生物多樣性統(tǒng)一考慮,如大亞灣等數(shù)個(gè)核電基地陸續(xù)發(fā)布了生物多樣性保護(hù)報(bào)告。然而針對核電廠取排水生態(tài)效應(yīng)的研究不多,僅有部分學(xué)者關(guān)注典型核電廠溫排水對浮游生物生態(tài)效應(yīng)的個(gè)例研究[1]。因此,通過深入開展核電廠建設(shè)項(xiàng)目中評價(jià)體系、評價(jià)因素研究,有益于科學(xué)評價(jià)核電廠建設(shè)項(xiàng)目對海洋生物的影響,為完善核電廠環(huán)評標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)生物多樣性提供依據(jù)和技術(shù)支撐,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核能在為社會提供清潔能源的同時(shí),注重與周邊生態(tài)和諧共生。
生物多樣性一般來說指地球上陸地、海洋等生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣化程度,通常分為生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性3 個(gè)層面。生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指一個(gè)國家或區(qū)域生態(tài)多樣化的程度;物種多樣性主要指物種現(xiàn)狀、形成及進(jìn)化的原理;遺傳多樣性是進(jìn)化和適應(yīng)的基礎(chǔ),即物種遺傳性越豐富,對環(huán)境的適應(yīng)能力就越強(qiáng)。核電廠對海域生態(tài)系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在取水裝置的卷吸效應(yīng)、溫排水排放溫升以及冷卻水加氯對核電廠所在海域物種多樣性的影響等方面。
近年來,在《中華人民共和國環(huán)境影響評價(jià)法》的指導(dǎo)下,核電廠環(huán)評的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善。系列環(huán)評導(dǎo)則中均有專門要求(表1),引導(dǎo)核電廠建設(shè)項(xiàng)目開展環(huán)評過程中關(guān)注生物多樣性保護(hù)問題。
表1 部分導(dǎo)則中關(guān)于生物多樣性保護(hù)的有關(guān)要求Table 1 Relevant requirements of some guidelines on biodiversity protection
HJ 19—2022《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 生態(tài)影響》適用于建設(shè)項(xiàng)目的生態(tài)影響評價(jià),將生態(tài)影響評價(jià)分為3 個(gè)階段:1)收集資料、現(xiàn)場踏勘,確定評價(jià)等級、評價(jià)范圍;2)開展生態(tài)現(xiàn)狀評價(jià)和影響預(yù)測分析;3)提出對策及措施,制定管理和監(jiān)測計(jì)劃,給出生態(tài)影響評價(jià)結(jié)論。在生態(tài)影響評價(jià)的總體要求下,核電廠建設(shè)項(xiàng)目主要依據(jù)HJ 808—2016《環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 核電廠環(huán)境影響報(bào)告書的格式和內(nèi)容》開展環(huán)評工作。然而,作為核電廠環(huán)評工作的總體指導(dǎo)性文件,HJ 808—2016 并未細(xì)致針對核電廠取排水環(huán)境影響開展細(xì)化,只是要求概括性描述取水、溫排水對水生生物的影響。HJ 1037—2019《核動力廠取排水環(huán)境影響評價(jià)指南》提出了取水環(huán)境影響分析,指出應(yīng)通過對比歷史數(shù)據(jù)、運(yùn)行前的調(diào)查資料以及其他核動力廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),獲得可信的生物損失量估算。同時(shí),該指南提出了溫排水的生物影響評價(jià)方法、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及熱擴(kuò)散區(qū)設(shè)置和范圍的要求,為科學(xué)評判核電廠取水及溫排水環(huán)境影響提供基礎(chǔ)[2],為核電廠溫排水環(huán)評中混合區(qū)范圍如何確定、生物影響評價(jià)困難等問題提供了解決方法。HJ 1213—2021《濱海核電廠溫排水衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》側(cè)重于濱海核電廠溫排水的衛(wèi)星遙感監(jiān)測,通過明確衛(wèi)星遙感監(jiān)測方法、技術(shù)流程等內(nèi)容,為核電廠建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評提供技術(shù)支撐。
相較于核電廠取水,關(guān)于核電廠溫排水的規(guī)定較為詳細(xì)?!吨腥A人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法》、GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB 3097—1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》等多從水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面對核電廠溫排水加以約束(表2)。
表2 部分法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于溫排水的規(guī)定Table 2 Provisions on thermal discharge in some regulations and standards
核電廠建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評實(shí)踐中,評價(jià)體系是制度保障,評價(jià)因素的確定則使環(huán)評工作更為標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,而不是簡單的一項(xiàng)目一議。一般來說,影響生物多樣性保護(hù)的因素主要有生物因核電廠抽取循環(huán)冷卻水而進(jìn)入核電廠冷卻系統(tǒng)的卷吸效應(yīng)、核電廠溫排水對周圍海域的溫升因素、核電廠冷卻系統(tǒng)低濃度氯的因素、季節(jié)因素等。
1.2.1 卷吸效應(yīng)
卷吸效應(yīng)是指生物因核電廠抽取循環(huán)冷卻水而進(jìn)入核電廠冷卻系統(tǒng),在其中受到壓力、機(jī)械撞擊等因素影響而死亡的現(xiàn)象。核電廠冷卻系統(tǒng)一般采用直流供水冷卻方式,利用海水作為介質(zhì)進(jìn)行熱交換。核電廠運(yùn)行過程中,需抽取大量的海水作為循環(huán)冷卻水,對周圍海域生物存在一定的卷吸效應(yīng)。一般認(rèn)為,卷吸效應(yīng)與取水口附近的生物密度、種類以及取水量、取水流速、取水口的布置等因素有關(guān)[3]。但也有研究表明,卷吸效應(yīng)所致的海洋生物損失是較小的。如美國某實(shí)驗(yàn)室采用數(shù)學(xué)模型對一家核電廠的卷吸效應(yīng)進(jìn)行分析論證,結(jié)果表明核電廠取水所致的卷吸效應(yīng)在4.7%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于魚卵、仔魚10%的自然存活率[4]。
HJ 808—2016 要求核電廠在選址及建設(shè)階段開展核電廠直流系統(tǒng)與二次循環(huán)系統(tǒng)的比選,對取水方案予以明確。近年來我國在環(huán)評審批中要求建設(shè)單位就取水方案對水生生物的影響予以論證,并根據(jù)論證情況開展取水口生態(tài)監(jiān)測,以分析評估取水的實(shí)際影響。
核電廠環(huán)評中卷吸效應(yīng)的評價(jià)主要采取分析預(yù)測與實(shí)際監(jiān)測相結(jié)合的方法。以北方某核電廠為例,該核電廠在運(yùn)行階段環(huán)評報(bào)告書中分析預(yù)測核電廠運(yùn)行后卷吸效應(yīng)造成的魚卵損失為5.78×108個(gè)、仔魚損失2.97×108個(gè),考慮到核電廠取水口附近受卷吸效應(yīng)影響的海洋生物在附近海域中均有大量分布,得出取水造成的卷吸影響較小,不會影響物種種群水平發(fā)展的結(jié)論。但由于環(huán)評報(bào)告書中僅給出魚卵/仔魚損失數(shù)量,沒有給出魚卵/仔魚損失率,因此,環(huán)評審評部門判定,核電廠關(guān)于取水造成的卷吸影響較小和不會影響物種種群水平發(fā)展的分析預(yù)測不成立,要求建設(shè)單位輔以生態(tài)監(jiān)測等手段,綜合考慮取水的實(shí)際影響。建設(shè)單位依照要求,對核電廠運(yùn)行機(jī)組可能引發(fā)浮游藻類、浮游動物、魚類、仔蝦等的卷吸效應(yīng)進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測(表3)。結(jié)果表明,進(jìn)入冷卻系統(tǒng)的浮游藻類的機(jī)械損傷率不高,并且可以在較短時(shí)間內(nèi)(72 h)達(dá)到自然海水中的數(shù)量;浮游動物的機(jī)械損傷率較高,但其繁殖快,生殖周期短,30~144 h 內(nèi)即可恢復(fù)至自然海水中數(shù)量;對于進(jìn)入核電廠冷卻系統(tǒng)的魚類,受卷吸效應(yīng)影響的幼魚致死率與其體長呈負(fù)相關(guān),仔蝦的致死率則與密度呈正相關(guān)。
表3 北方某核電廠卷吸效應(yīng)現(xiàn)場連續(xù)2 年監(jiān)測結(jié)果Table 3 Field monitoring results of entrainment effect in a nuclear power plant in northern China
一般來講,卷吸效應(yīng)可以通過工程措施來減緩。如在取水口外設(shè)置攔污網(wǎng)、建設(shè)導(dǎo)流堤,對大型海洋生物進(jìn)行攔截,從而在防止海洋生物堵塞取水口的同時(shí),保護(hù)海洋生物免受機(jī)械損傷。
1.2.2 溫排水
核電廠冷卻系統(tǒng)通過海水的直流供水冷卻后,大量冷卻水直排入海與海水充分混合,造成局部海域水溫升高,視為溫排水[5]。通過溫升模型分析,在選址、建造、運(yùn)行階段持續(xù)開展溫排水對海洋生物的影響評價(jià),并適時(shí)開展后評價(jià)工作,是將生物多樣性保護(hù)納入環(huán)評的重要探索實(shí)踐。實(shí)踐中常通過物理模型和數(shù)學(xué)模型2 種研究手段來預(yù)測溫排水的摻混擴(kuò)散規(guī)律。物理模型試驗(yàn)是將原型按照一定比例縮小,通過建立與原型相似的溫度場、流場來模擬原型,并通過對模型中溫排水行為特征的觀測和數(shù)據(jù)分析,推導(dǎo)確定溫排水的擴(kuò)散特征;數(shù)值模擬計(jì)算是通過建立數(shù)學(xué)模型,計(jì)算水流運(yùn)動,得到具體數(shù)值,從而對溫度場、流場進(jìn)行定量描述[6]。2 種方法特征不同,具有一定的互補(bǔ)性。數(shù)學(xué)模型計(jì)算可以模擬大范圍海域的潮流場和溫排水?dāng)U散特性;物理模型試驗(yàn)?zāi)茌^為準(zhǔn)確地模擬取、排水口近區(qū)水域的三維水力、熱力特性,可較好地預(yù)測近區(qū)溫升場和機(jī)組的取水溫升。
在核電廠環(huán)評實(shí)踐中,常將數(shù)學(xué)模型與物理模型相結(jié)合對核電廠環(huán)評中溫排水影響范圍進(jìn)行綜合預(yù)測,如排水口近區(qū)影響范圍通常采用物理模型試驗(yàn)結(jié)果,排水口遠(yuǎn)區(qū)影響范圍往往采用數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果。
核電廠運(yùn)行后,需要對溫排水影響范圍進(jìn)行觀測,與預(yù)測結(jié)果進(jìn)行綜合分析,并及時(shí)開展后評價(jià)。一般來講溫排水影響范圍觀測主要有直接觀測、航空遙感觀測、衛(wèi)星遙感觀測,3 種方法因其特點(diǎn)不同而各有利弊(表4)。
表4 核電廠溫排水影響范圍觀測方法比較Table 4 Comparison of monitoring methods for the scope of thermal discharge in nuclear power plants
1.2.3 余氯
核電廠一般通過在冷卻系統(tǒng)中加入低濃度氯,用以阻止海洋中軟體動物如貝類的幼體在管壁內(nèi)的附著,因此核電廠冷卻水中含有一定濃度的余氯。國內(nèi)外已有研究主要通過研究余氯對生物群落的影響,積累余氯對浮游植物、浮游動物、貝類、魚類等的基礎(chǔ)資料,進(jìn)而分析核電廠對海域生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響(表5)[7]。
表5 余氯對部分水生生物的影響研究[7]Table 5 Effects of residual chlorine on some aquatic organisms
一般來講,余氯對冷卻系統(tǒng)中水生生物的主要致毒影響為濃度水平、作用時(shí)間、水體溫度、鹽度、pH 等綜合因素的作用。較低的pH 及較高的溫度都促使余氯毒性增強(qiáng),而光照會引起余氯毒性降低。也有學(xué)者認(rèn)為,由于海水運(yùn)動對余氯排放區(qū)域有強(qiáng)稀釋作用,同時(shí)由于氯產(chǎn)生的殘余氧化劑在海水中衰減很快,因此余氯對海洋生物的影響十分微弱。
國外研究人員通過對浮游植物、浮游動物(貝類和魚類)在內(nèi)的百余種水生生物的余氯耐受性進(jìn)行研究,證明浮游植物受余氯影響較大。當(dāng)水中余氯濃度達(dá)到某一限值時(shí),浮游植物光合作用顯著降低;當(dāng)余氯濃度繼續(xù)升高,可以直接殺死水中60%~80%的藻類。貝類對余氯濃度較為敏感,當(dāng)余氯濃度達(dá)到某一限值時(shí),貝類外殼關(guān)閉,無法攝食,只能通過消耗自身能量維持生存;魚類受余氯影響較大,主要體現(xiàn)為阻礙魚鰓與水中溶解氧的交換來對魚類造成損害。由此可見,不同水生生物對氯的忍受性有所不同。為了保護(hù)海域生態(tài)環(huán)境,核電廠環(huán)評審評部門要求核電廠建設(shè)項(xiàng)目綜合考量生態(tài)結(jié)構(gòu)完整性和生物多樣性保護(hù),以受納海域主要生物的耐受值為依據(jù)開展環(huán)評。
我國關(guān)于余氯對水生生物影響的研究起步較晚,我國法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中缺乏冷卻水余氯的排放標(biāo)準(zhǔn)[8],因此,在確定冷卻水余氯排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,開展氯對水生生物的影響研究,進(jìn)而分析其對生態(tài)演替的影響,積累不同水生生物影響的環(huán)境基礎(chǔ)資料,具有重大生態(tài)學(xué)意義。
1.2.4 季節(jié)因素
除卷吸效應(yīng)、溫排水、余氯等因素外,核電廠環(huán)評中也考慮了地理因素和季節(jié)因素對海域生物多樣性的影響。我國南方地區(qū)季節(jié)性變化較小,但季節(jié)溫度最大值差值較大,因此達(dá)到敏感生物溫度上限的可能性大,而排放口和受納水體之間則維持較穩(wěn)定的溫度梯度[9]。我國北方地區(qū)季節(jié)性變化較大,受納水體環(huán)境溫度較低,排放口和受納水體之間有較強(qiáng)的溫度梯度。
以北方某核電廠為例,冬季和夏季核電廠6 臺機(jī)組運(yùn)行期間溫升包絡(luò)面積如圖1 所示。由圖1 可見,典型大潮下潮流最強(qiáng),摻混最充分,因而高溫升區(qū)面積最小,溫升影響面積也較?。恢谐贝沃?;小潮與大潮相反,高溫升區(qū)面積最大。冬季因水面綜合蒸發(fā)散熱能力相對較小,所以溫升包絡(luò)面積較夏季有所增大。
圖1 北方某核電廠夏季、冬季6 臺機(jī)組運(yùn)行期間各典型潮條件下溫升包絡(luò)面積Fig.1 Envelope area of temperature rise under typical tidal conditions during the operation of six units of a nuclear power plant in northern China in summer and winter
核電廠建設(shè)項(xiàng)目用海批復(fù)對用海面積、范圍、用途均有明確規(guī)定。核電廠環(huán)評審批實(shí)踐中,通常依據(jù)環(huán)評報(bào)告中核電廠溫排水的溫升預(yù)測范圍及面積,對照建設(shè)項(xiàng)目用海批復(fù),判斷溫升包絡(luò)面積是否在用海范圍內(nèi)。同時(shí),根據(jù)核電廠建設(shè)項(xiàng)目所在海域附近是否劃定海域功能區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、海洋生態(tài)紅線等情況,綜合判斷核電廠建設(shè)項(xiàng)目對水生生物的影響。
1.2.5 綜合影響因素
在核電廠建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施中往往綜合考慮取水、溫排水及余氯對水生生物的綜合影響。例如美國水晶河(Crystal River)核電廠設(shè)置機(jī)械通風(fēng)冷卻塔,以避免溫排水破壞排放口周圍的浮游動物及浮游植物[10]。相反,美國圣奧諾弗雷(San Onofre)核電廠經(jīng)過評估其溫排水影響較小,則通過增加排水溫度而減小取水量,以降低取水卷吸效應(yīng)。也有研究認(rèn)為水生生物受損傷程度因生物種群耐受能力不同而不同。如法國格拉沃利訥(Gravelines)核電廠的監(jiān)測表明,卷吸及熱效應(yīng)對浮游動物造成的死亡率較低,對魚類的卵及幼魚造成的死亡率較高。具體來講,鯡魚對撞擊較為敏感,受影響程度較大,比目魚、鰻魚、鱸魚則對卷吸抗力較強(qiáng),受影響程度較小[11]。
HJ 1037—2019 提出了最佳實(shí)踐技術(shù)的理念,即從減少冷卻水取水和溫排水對環(huán)境的負(fù)面影響優(yōu)化方案中,比選確定最優(yōu)技術(shù)方案。實(shí)踐中通常要求判定取水、溫排水設(shè)施對海洋生物直接或潛在的影響,綜合考慮海洋生物在水體中的區(qū)域價(jià)值,判定核電廠建設(shè)項(xiàng)目對海洋生物的影響,從而優(yōu)化核電廠取排水方案。
生物多樣性保護(hù)納入環(huán)評實(shí)踐除了體現(xiàn)在評價(jià)體系和評價(jià)因素方面外,也體現(xiàn)在系列導(dǎo)則中的環(huán)境影響分析論證流程上。根據(jù)核電廠建設(shè)項(xiàng)目影響區(qū)域的生態(tài)敏感性和影響程度,HJ 19—2022 明確3 個(gè)評價(jià)等級,要求環(huán)評過程中開展評價(jià)等級及評價(jià)范圍判定。涉及國家公園、自然保護(hù)區(qū)、世界自然遺產(chǎn)等情況時(shí)評價(jià)等級為一級;涉及自然公園、生態(tài)保護(hù)紅線等情況時(shí),評價(jià)等級為二級或不低于二級;除一級、二級外,其余情況為三級。根據(jù)不同評價(jià)等級的技術(shù)要求開展生態(tài)現(xiàn)狀評價(jià)和影響預(yù)測分析,進(jìn)而依照評價(jià)和預(yù)測結(jié)果,確定工程方案,并制定相應(yīng)的生態(tài)監(jiān)測計(jì)劃,得出生態(tài)影響評價(jià)結(jié)論。
在核電廠取水方面,HJ 1037—2019 明確,取水環(huán)評分析的總體目標(biāo)是獲得充分的環(huán)境影響信息,以確定冷卻水取水設(shè)施的位置,判定最佳實(shí)踐技術(shù)。同時(shí),該導(dǎo)則詳細(xì)規(guī)定了取水環(huán)評分析論證流程,尤其是要求建設(shè)項(xiàng)目在建造階段環(huán)境影響報(bào)告書中要收集資料,初步判定取水影響。對于初步判斷環(huán)境影響為小的幾種情況,將其歸為簡要分析類型;其他情形則需要開展文獻(xiàn)調(diào)研、現(xiàn)場調(diào)查和試驗(yàn)研究,通過估算或模型計(jì)算進(jìn)行取水環(huán)境影響分析和評價(jià)(圖2)。
圖2 核電廠建造階段取水環(huán)評分析論證流程Fig.2 Analysis procedure of environmental impact assessment of water intake in the construction stage of nuclear power plant
在核電廠溫排水方面,HJ 1037—2019 要求,在分析評價(jià)溫排水影響時(shí),應(yīng)證明溫排水限值能夠滿足水體質(zhì)量的管理要求,以及基本上不影響受納水體中關(guān)鍵物種和經(jīng)濟(jì)物種的生長和繁育。同時(shí),HJ 1037—2019 對溫排水環(huán)評分析論證流程有了詳細(xì)的規(guī)定。尤其是要求建設(shè)項(xiàng)目在建造階段環(huán)境影響報(bào)告書中要收集必要的資料,初步判定溫排水的環(huán)境影響。對于初步判斷環(huán)境影響為小的幾種情況,將其歸為潛在影響小的分析論證類型;除此以外,歸為選擇重要代表物種(RIS)保護(hù)的分析論證類型(圖3)。
圖3 核電廠建造階段溫排水環(huán)評分析論證流程Fig.3 Analysis procedure of environmental impact assessment of thermal discharge in the construction stage of nuclear power plants
2.1.1 現(xiàn)行法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)中涉及取水、溫排水環(huán)評的內(nèi)容較少
現(xiàn)行法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)中涉及取水與溫排水環(huán)評及溫升控制的內(nèi)容大多為原則性規(guī)定。如GB 3097—1997對海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提出了一般性規(guī)定,但缺乏溫度上限值的要求,更沒有區(qū)域差異及地方標(biāo)準(zhǔn)。GB
3097—1997 根據(jù)近岸海域使用目標(biāo)的不同,劃定4 類環(huán)境功能區(qū),明確了不同環(huán)境功能區(qū)的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但沒有明確受溫排水熱影響混合區(qū)的劃定方法及范圍,也沒有設(shè)定定量指標(biāo)。
目前我國法律法規(guī)中缺乏余氯、溫排水的排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),熱污染控制標(biāo)準(zhǔn)體系中的混合區(qū)參數(shù)不明確,導(dǎo)致在環(huán)評實(shí)踐中缺乏可行性。由于缺少環(huán)境背景資料和水體中代表性水生生物各生命階段生活習(xí)性資料以及溫度耐受參數(shù)[12],難以準(zhǔn)確評價(jià)各種受納水體中溫排水對水生生物的影響。我國目前對核電廠取水、溫排水、余氯等因素對生態(tài)環(huán)境影響評價(jià)的審查,只能通過“一事一議”的辦法確定可接受性,這嚴(yán)重制約著核電廠環(huán)評的發(fā)展及生物多樣性保護(hù)進(jìn)展。因此制定中國的余氯及溫排水排放標(biāo)準(zhǔn)極為必要,同時(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)厮锏倪m溫習(xí)性,制定有地域特性的溫升限值,具有重大的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意義。
2.1.2 核電廠環(huán)評評價(jià)方法具有局限性
核電廠環(huán)評中,通常采取物理模型和數(shù)學(xué)模型2 種手段進(jìn)行論證分析。作為溫升預(yù)測手段的物理模型和數(shù)學(xué)模型具有相似的表現(xiàn)形態(tài),即在排放口附近摻混較劇烈而溫降快,因而高溫區(qū)面積較小;隨著溫排水向離岸擴(kuò)散,出流動能逐漸減弱,其分布形態(tài)則受潮流作用而形成狹長狀。然而物理模型與數(shù)學(xué)模型都有局限性,物理模型能較為準(zhǔn)確地模擬取水、排水口的三維水力、熱力特性,但模擬范圍較小,熱量在邊界上容易溢出使得模擬失真;而數(shù)學(xué)模型可以模擬大范圍海域的潮流場和溫排水?dāng)U散特征[13],但有學(xué)者認(rèn)為該模型屬于遠(yuǎn)區(qū)模型,無法準(zhǔn)確模擬排水近區(qū)的三維特性。從核電廠近年來開展的監(jiān)測實(shí)踐和相關(guān)研究成果來看,通過衛(wèi)星遙感監(jiān)測手段反映的擴(kuò)散規(guī)律,往往溫升包絡(luò)面積小于物理模型和數(shù)學(xué)模型預(yù)測的面積,這基本符合模型預(yù)測偏向保守的認(rèn)知。除此之外,全三維紊流模型可以精準(zhǔn)模擬核電廠溫排水的熱力等特征,但實(shí)踐中因?yàn)樵撃P洼^為復(fù)雜、計(jì)算量較為龐大,而并未普及應(yīng)用。
2.1.3 核電廠環(huán)評缺乏海域使用論證的綜合考慮
HJ 1037—2019 要求在核電廠選址階段,收集歷史數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資料,開展詳細(xì)而全面的生物調(diào)查,描述水生生物資源的歷史和現(xiàn)狀;在核電廠建造和運(yùn)行階段,在生物調(diào)查的基礎(chǔ)上,進(jìn)行取水現(xiàn)場調(diào)查和溫排水模型試驗(yàn),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評價(jià),綜合說明核電廠取排水對水生生物的影響。
近年來,我國已經(jīng)通過海洋生態(tài)調(diào)查在海洋生態(tài)系統(tǒng)的基本群落結(jié)構(gòu)方面積累了大量的環(huán)境數(shù)據(jù)?;诤Q笊鷳B(tài)調(diào)查的海域使用論證是對建設(shè)項(xiàng)目海域使用的必要性、合理性和可行性進(jìn)行綜合分析評估的過程。在核電廠環(huán)評實(shí)踐中依據(jù)海洋生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)開展海域使用論證情況較少,無法綜合利用生態(tài)資料量化核電廠環(huán)境影響,無法進(jìn)一步提高環(huán)評的科學(xué)性及權(quán)威性。
2.2.1 積極開展生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)功能整體影響評價(jià)
核電廠環(huán)評是生物多樣性保護(hù)的重要手段,未來,除了側(cè)重于有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值而受社會關(guān)注的物種,還應(yīng)進(jìn)一步研究核電廠取排水對生態(tài)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的整體影響,完善基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫,開展生態(tài)系統(tǒng)整體研究,加強(qiáng)生物多樣性保護(hù)。
2.2.2 有序?qū)嵤┖穗姀S溫排水監(jiān)測
核電廠環(huán)境影響預(yù)測評價(jià)所用的數(shù)學(xué)模型和物理模型存在著一定的局限性,因此,需要利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)開展實(shí)測,通過數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和反饋,提高建模的合理性和結(jié)果的準(zhǔn)確度,為環(huán)評提供更加準(zhǔn)確的技術(shù)依據(jù)[14]。衛(wèi)星遙感監(jiān)測側(cè)重于在核電廠運(yùn)行后,對附近海域的實(shí)際溫升情況進(jìn)行監(jiān)測,從不同點(diǎn)位對結(jié)果進(jìn)行分析驗(yàn)證[15],包括監(jiān)測實(shí)際溫升范圍與運(yùn)行核電機(jī)組的關(guān)系,評價(jià)溫升范圍內(nèi)水質(zhì)是否符合近岸海域環(huán)境功能區(qū)劃水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),分析溫升對附近水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響等[16]。
2.2.3 適時(shí)進(jìn)行后評價(jià)
后評價(jià)是核電廠建設(shè)項(xiàng)目采取改進(jìn)措施的重要環(huán)節(jié)。核電廠運(yùn)行一段時(shí)間后,為了評價(jià)取水和溫排水對生物的實(shí)際影響,需要進(jìn)行環(huán)境影響后評價(jià),用以深入推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)及提高風(fēng)險(xiǎn)防范措施的有效性。對于取水來講,根據(jù)卷吸效應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果和水生生物調(diào)查結(jié)果,評價(jià)現(xiàn)有取水設(shè)施的環(huán)境影響,現(xiàn)有設(shè)施環(huán)境影響大時(shí),提出補(bǔ)救方案和改進(jìn)措施;現(xiàn)有設(shè)施環(huán)境影響小時(shí),后評價(jià)分析論證結(jié)束。對于溫排水來講,需要在核電廠運(yùn)行后5 年內(nèi),整理、收集溫排水的物理影響、生物影響的監(jiān)測結(jié)果,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果開展綜合分析與評價(jià),現(xiàn)有設(shè)施環(huán)境影響大時(shí),提出改進(jìn)補(bǔ)救方案和改進(jìn)措施,現(xiàn)有設(shè)施環(huán)境影響小時(shí),后評價(jià)分析論證結(jié)束。
環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)2022年6期