核電廠取水隧洞翡翠貽貝污染防治建議

余遠(yuǎn)紅，林政霖，張術(shù)勇

（臺(tái)山核電合營有限公司化學(xué)環(huán)保部，廣東 臺(tái)山 529200）

引言

某核電廠采用海水直流冷卻系統(tǒng)，冷卻水通過兩條海底隧洞取水，取水隧洞采用沖擊加工業(yè)次氯酸鈉防控海生物附著，加氯頻率為每周一次，質(zhì)量濃度3 mg/L，每次加氯時(shí)長4.5 h。海底隧洞進(jìn)水后主要附著海生物為翡翠貽貝，翡翠貽貝通過足絲附著且繁殖較快[1]。

《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》3.5.2 章節(jié)規(guī)定：次氯酸鈉沖擊投加時(shí)，宜每天投加1～3 次，每次投加時(shí)間宜控制水中余氯0.5～1.0 mg/L，保持2～3 h；連續(xù)投加時(shí)，控制水中余氯0.1～0.5 mg/L[2]。《發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》14.6 章節(jié)規(guī)定：對于定期沖擊式加氯，沖擊加藥量為2～4 mg/L[3]。調(diào)研某核電廠周邊火電廠加氯情況，湛江電廠加氯質(zhì)量濃度約4.2 mg/L，珠江電廠加氯質(zhì)量濃度約6 mg/L，華能汕頭電廠加氯質(zhì)量濃度約2mg/L。另外，珠海電廠采用非氧化性殺菌劑CT 1300 輔助加藥，有效控制了綠貝和藤壺的污染，現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明海生物污染得到基本控制[4]。

在實(shí)際的電廠運(yùn)行中，由于冷卻水質(zhì)和海生物種類不同，各電廠的加藥種類、加藥量和加藥方式差別較大。本項(xiàng)工作主要進(jìn)行次氯酸鈉和非氧化性殺菌劑對翡翠貽貝的殺滅性試驗(yàn)，為某核電廠取水隧洞內(nèi)翡翠貽貝的防控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和加藥優(yōu)化建議。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

翡翠貽貝：選取核電廠附近海域的翡翠貽貝，大小5～6 cm，活性較好，且經(jīng)硬物刺激后會(huì)自主閉殼；

牡蠣：選取核電廠附近海域的牡蠣，大小0.5～1 cm，活性均較好；

次氯酸鈉：外購的工業(yè)次氯酸鈉溶液，10%，用水稀釋至所需濃度；

非氧化性殺菌劑：5 個(gè)不同廠家的季胺鹽類藥劑（CST-120、CT1304、Bulab6184、AY1001、H-130M），主要致毒原理是與生物內(nèi)部細(xì)胞作用，并破壞有機(jī)體。

1.2 試驗(yàn)方法

每項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)置多個(gè)生物監(jiān)測箱（見圖1），箱內(nèi)分別放置翡翠貽貝等海生物至少50 個(gè)，多組監(jiān)測箱進(jìn)行平行殺滅試驗(yàn)，并設(shè)置空白對照試驗(yàn)組（不投加任何藥劑）。

圖1 生物監(jiān)測箱示意圖

沖擊加氯試驗(yàn)：向不同試驗(yàn)箱內(nèi)沖擊性投加不同濃度、不同時(shí)長的次氯酸鈉，每天統(tǒng)計(jì)一次死亡率。

連續(xù)加氯試驗(yàn)：向不同試驗(yàn)箱內(nèi)連續(xù)性不間斷（即每天24 h）投加不同濃度的次氯酸鈉，每天統(tǒng)計(jì)一次死亡率。

非氧化性殺菌劑試驗(yàn)：向不同試驗(yàn)箱內(nèi)投加1 次非氧化性殺菌劑，之后持續(xù)觀察死亡率。5 種藥劑的加藥濃度與時(shí)長依據(jù)廠家指導(dǎo)意見而定，投藥后每天統(tǒng)計(jì)一次死亡率。

因翡翠貽貝等海生物不是在生物監(jiān)測箱中原位生長的，培養(yǎng)時(shí)間越長，影響海生物死亡的因素就會(huì)越多，故通常每項(xiàng)試驗(yàn)的時(shí)長不宜過長（控制在7 d以內(nèi)）。

死亡觀察方法：用解剖針等尖銳物品刺激翡翠貽貝、牡蠣的開殼處，若一直沒有重新閉合雙殼的反應(yīng)，則認(rèn)定為死亡[5]。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 沖擊加氯試驗(yàn)

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及其他電廠都有用到?jīng)_擊加氯方式，為驗(yàn)證沖擊加氯對翡翠貽貝的殺滅效果，進(jìn)行不同濃度及時(shí)長的沖擊加氯試驗(yàn)。

某核電廠取水隧洞入口位于島上且尚未建設(shè)制氯站，暫通過船運(yùn)工業(yè)次氯酸鈉藥劑至隧洞前端加藥。其現(xiàn)有加氯方式為每周加1 次次氯酸鈉藥劑，質(zhì)量濃度為3 mg/L，時(shí)長為4.5 h。考慮海運(yùn)及卸藥極限能力最多可為兩條隧洞每周加氯3 次，每次加氯濃度3 mg/L，時(shí)長4.5 h。故依據(jù)極限加氯量來調(diào)整沖擊加氯濃度、加氯時(shí)長及加氯頻率來進(jìn)行殺滅模擬試驗(yàn)，7 d 內(nèi)持續(xù)觀察滅活情況。沖擊加氯濃度不宜過高，否則將可能會(huì)造成核電廠的余氯排放濃度超標(biāo)[3]，故設(shè)計(jì)沖擊加氯試驗(yàn)組如表1。

表1 沖擊加氯離線試驗(yàn)組

不同試驗(yàn)組的殺滅結(jié)果見圖2。與空白組對比后發(fā)現(xiàn)，沖擊加氯方案對翡翠貽貝均無明顯殺滅效果。主要原因猜測為，翡翠貽貝在遇到次氯酸鈉等強(qiáng)刺激性藥物時(shí)，會(huì)識(shí)別惡劣環(huán)境，從而進(jìn)行閉殼保護(hù)。待環(huán)境轉(zhuǎn)好后，又重新進(jìn)行外界養(yǎng)分交換，繼續(xù)生長、攝食和繁殖[5]。

圖2 沖擊加氯對翡翠貽貝的殺滅效果

2.2 連續(xù)加氯試驗(yàn)

根據(jù)文獻(xiàn)結(jié)論，翡翠貽貝在遇到次氯酸鈉等強(qiáng)刺激性藥物時(shí)，會(huì)識(shí)別惡劣環(huán)境，從而進(jìn)行閉殼保護(hù)，需要在連續(xù)加藥4～14 d 才產(chǎn)生殺滅效果[5]。擬用連續(xù)加氯方法來進(jìn)行翡翠貽貝的殺滅試驗(yàn)，參考《發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》14.6 章節(jié)規(guī)定：連續(xù)投加氧化性殺菌劑，加藥量宜按1 mg/L 設(shè)計(jì)[3]，因此連續(xù)加氯試驗(yàn)組質(zhì)量濃度分別設(shè)定為0.5、1、2 mg/L。試驗(yàn)持續(xù)加藥7 d，每天統(tǒng)計(jì)一次死亡率，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。分析發(fā)現(xiàn)0.5 mg/L 和1 mg/L 加氯質(zhì)量濃度與空白組的殺滅率幾乎一致，無殺滅效果，7 d 后的最終死亡率反而低于空白組，這應(yīng)該是樣本的隨機(jī)性造成的。加氯質(zhì)量濃度2 mg/L 試驗(yàn)箱中的翡翠貽貝在7 d 左右的死亡率達(dá)到90%左右，有較高殺滅效果。

圖3 連續(xù)加氯對翡翠貽貝的殺滅效果

2.3 非氧化性殺菌劑試驗(yàn)

選用市場上較常用的5 種非氧化性殺菌劑，加藥質(zhì)量濃度與時(shí)長見表2，分別對翡翠貽貝和牡蠣進(jìn)行殺滅試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)所用非氧化殺菌劑均能在加藥后3 d 內(nèi)達(dá)到對翡翠貽貝90%以上的殺滅率，殺滅效果非常好。但需要引起關(guān)注的是，在殺死翡翠貽貝的同時(shí)，在相同濃度及加藥時(shí)長情況下，其對牡蠣也有一定的殺滅作用(殺滅率50%～90%左右)。因核電廠周圍區(qū)域有牡蠣養(yǎng)殖，需關(guān)注加藥后殘余非氧化性殺菌劑對排水口牡蠣的影響。

表2 不同非氧化性殺菌劑的加藥濃度與時(shí)長

圖4 非氧化性殺菌劑對翡翠貽貝和牡蠣的殺滅效果

3 結(jié)論與建議

1）綜合連續(xù)加氯與沖擊加氯殺滅試驗(yàn)結(jié)果，加氯濃度為2 mg/L，連續(xù)加氯7 d 以上，對翡翠貽貝成體有較好殺滅效果，沖擊加氯幾乎無殺滅效果。原因可能是由于翡翠貽貝在遇到次氯酸鈉等強(qiáng)刺激性藥物時(shí)，會(huì)識(shí)別惡劣環(huán)境，從而進(jìn)行閉殼保護(hù)。

2）從非氧化性殺菌劑殺滅試驗(yàn)結(jié)果來看，市場上常用的非氧化性殺菌劑對翡翠貽貝成體的殺滅效果較好，殺滅速度較快。但其對同綱的其他海生物（如牡蠣）也會(huì)有一定影響，應(yīng)用前需進(jìn)行排水口周邊海域養(yǎng)殖影響評估。

3）由于某核電廠取水隧洞設(shè)計(jì)允許平均附著厚度為25 mm，1 個(gè)月時(shí)長翡翠貽貝可生長10 mm[1]，為有效控制翡翠貽貝的附著生長，參考《發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》14.6 章節(jié)殺菌劑加藥頻率，建議每月至少連續(xù)性加氯（2 mg/L）7 d 或按表2 沖擊性投加常用非氧化性殺菌劑1 次。