核电厂取水隧洞翡翠贻贝污染防治建议
时间：2023-04-25 19:40:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
余远红，林政霖，张术勇
（台山核电合营有限公司化学环保部，广东 台山 529200）
某核电厂采用海水直流冷却系统，冷却水通过两条海底隧洞取水，取水隧洞采用冲击加工业次氯酸钠防控海生物附着，加氯频率为每周一次，质量浓度3 mg/L，每次加氯时长4.5 h。海底隧洞进水后主要附着海生物为翡翠贻贝，翡翠贻贝通过足丝附着且繁殖较快[1]。
《工业循环冷却水处理设计规范》3.5.2 章节规定：次氯酸钠冲击投加时，宜每天投加1～3 次，每次投加时间宜控制水中余氯0.5～1.0 mg/L，保持2～3 h；
连续投加时，控制水中余氯0.1～0.5 mg/L[2]。《发电厂化学设计规范》14.6 章节规定：对于定期冲击式加氯，冲击加药量为2～4 mg/L[3]。调研某核电厂周边火电厂加氯情况，湛江电厂加氯质量浓度约4.2 mg/L，珠江电厂加氯质量浓度约6 mg/L，华能汕头电厂加氯质量浓度约2mg/L。另外，珠海电厂采用非氧化性杀菌剂CT 1300 辅助加药，有效控制了绿贝和藤壶的污染，现场试验结果表明海生物污染得到基本控制[4]。
在实际的电厂运行中，由于冷却水质和海生物种类不同，各电厂的加药种类、加药量和加药方式差别较大。本项工作主要进行次氯酸钠和非氧化性杀菌剂对翡翠贻贝的杀灭性试验，为某核电厂取水隧洞内翡翠贻贝的防控提供基础数据和加药优化建议。
1.1 试验材料
翡翠贻贝：选取核电厂附近海域的翡翠贻贝，大小5～6 cm，活性较好，且经硬物刺激后会自主闭壳；
牡蛎：选取核电厂附近海域的牡蛎，大小0.5～1 cm，活性均较好；
次氯酸钠：外购的工业次氯酸钠溶液，10%，用水稀释至所需浓度；
非氧化性杀菌剂：5 个不同厂家的季胺盐类药剂（CST-120、CT1304、Bulab6184、AY1001、H-130M），主要致毒原理是与生物内部细胞作用，并破坏有机体。
1.2 试验方法
每项试验设置多个生物监测箱（见图1），箱内分别放置翡翠贻贝等海生物至少50 个，多组监测箱进行平行杀灭试验，并设置空白对照试验组（不投加任何药剂）。
图1 生物监测箱示意图
冲击加氯试验：向不同试验箱内冲击性投加不同浓度、不同时长的次氯酸钠，每天统计一次死亡率。
连续加氯试验：向不同试验箱内连续性不间断（即每天24 h）投加不同浓度的次氯酸钠，每天统计一次死亡率。
非氧化性杀菌剂试验：向不同试验箱内投加1 次非氧化性杀菌剂，之后持续观察死亡率。5 种药剂的加药浓度与时长依据厂家指导意见而定，投药后每天统计一次死亡率。
因翡翠贻贝等海生物不是在生物监测箱中原位生长的，培养时间越长，影响海生物死亡的因素就会越多，故通常每项试验的时长不宜过长（控制在7 d以内）。
死亡观察方法：用解剖针等尖锐物品刺激翡翠贻贝、牡蛎的开壳处，若一直没有重新闭合双壳的反应，则认定为死亡[5]。
2.1 冲击加氯试验
相关标准规范以及其他电厂都有用到冲击加氯方式，为验证冲击加氯对翡翠贻贝的杀灭效果，进行不同浓度及时长的冲击加氯试验。
某核电厂取水隧洞入口位于岛上且尚未建设制氯站，暂通过船运工业次氯酸钠药剂至隧洞前端加药。其现有加氯方式为每周加1 次次氯酸钠药剂，质量浓度为3 mg/L，时长为4.5 h。考虑海运及卸药极限能力最多可为两条隧洞每周加氯3 次，每次加氯浓度3 mg/L，时长4.5 h。故依据极限加氯量来调整冲击加氯浓度、加氯时长及加氯频率来进行杀灭模拟试验，7 d 内持续观察灭活情况。冲击加氯浓度不宜过高，否则将可能会造成核电厂的余氯排放浓度超标[3]，故设计冲击加氯试验组如表1。
表1 冲击加氯离线试验组
不同试验组的杀灭结果见图2。与空白组对比后发现，冲击加氯方案对翡翠贻贝均无明显杀灭效果。主要原因猜测为，翡翠贻贝在遇到次氯酸钠等强刺激性药物时，会识别恶劣环境，从而进行闭壳保护。待环境转好后，又重新进行外界养分交换，继续生长、摄食和繁殖[5]。
图2 冲击加氯对翡翠贻贝的杀灭效果
2.2 连续加氯试验
根据文献结论，翡翠贻贝在遇到次氯酸钠等强刺激性药物时，会识别恶劣环境，从而进行闭壳保护，需要在连续加药4～14 d 才产生杀灭效果[5]。拟用连续加氯方法来进行翡翠贻贝的杀灭试验，参考《发电厂化学设计规范》14.6 章节规定：连续投加氧化性杀菌剂，加药量宜按1 mg/L 设计[3]，因此连续加氯试验组质量浓度分别设定为0.5、1、2 mg/L。试验持续加药7 d，每天统计一次死亡率，试验结果见图3。分析发现0.5 mg/L 和1 mg/L 加氯质量浓度与空白组的杀灭率几乎一致，无杀灭效果，7 d 后的最终死亡率反而低于空白组，这应该是样本的随机性造成的。加氯质量浓度2 mg/L 试验箱中的翡翠贻贝在7 d 左右的死亡率达到90%左右，有较高杀灭效果。
图3 连续加氯对翡翠贻贝的杀灭效果
2.3 非氧化性杀菌剂试验
选用市场上较常用的5 种非氧化性杀菌剂，加药质量浓度与时长见表2，分别对翡翠贻贝和牡蛎进行杀灭试验，试验结果见图4。发现试验所用非氧化杀菌剂均能在加药后3 d 内达到对翡翠贻贝90%以上的杀灭率，杀灭效果非常好。但需要引起关注的是，在杀死翡翠贻贝的同时，在相同浓度及加药时长情况下，其对牡蛎也有一定的杀灭作用(杀灭率50%～90%左右)。因核电厂周围区域有牡蛎养殖，需关注加药后残余非氧化性杀菌剂对排水口牡蛎的影响。
表2 不同非氧化性杀菌剂的加药浓度与时长
图4 非氧化性杀菌剂对翡翠贻贝和牡蛎的杀灭效果
1）综合连续加氯与冲击加氯杀灭试验结果，加氯浓度为2 mg/L，连续加氯7 d 以上，对翡翠贻贝成体有较好杀灭效果，冲击加氯几乎无杀灭效果。原因可能是由于翡翠贻贝在遇到次氯酸钠等强刺激性药物时，会识别恶劣环境，从而进行闭壳保护。
2）从非氧化性杀菌剂杀灭试验结果来看，市场上常用的非氧化性杀菌剂对翡翠贻贝成体的杀灭效果较好，杀灭速度较快。但其对同纲的其他海生物（如牡蛎）也会有一定影响，应用前需进行排水口周边海域养殖影响评估。
3）由于某核电厂取水隧洞设计允许平均附着厚度为25 mm，1 个月时长翡翠贻贝可生长10 mm[1]，为有效控制翡翠贻贝的附着生长，参考《发电厂化学设计规范》14.6 章节杀菌剂加药频率，建议每月至少连续性加氯（2 mg/L）7 d 或按表2 冲击性投加常用非氧化性杀菌剂1 次。
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