基于Landsat遥感数据的田湾核电站温排水时空特征研究

本文基于2007—2018年Landsat系列遥感卫星数据开展田湾核电站温排水时空变化特征及其影响分析。采用辐射传输方程算法和劈窗算法对核电站周围海域的海表温度进行反演,通过星星匹配对反演温度的精度进行验证。匹配验证结果表明,反演的Landsat海表温度与MODIS海表温度产品具有较好的一致性,决定系数达到0.91。基于研究海域温度反演结果分析了核电站温排水面积的季节变化、年际变化和潮周期内变化特征,并且分析了潮汐与风场对温排水扩散的影响。结果表明,核电站周边海域各季节的温升区面积存在明显差异,春季最大,可达秋季的7倍;2007—2018年,随着装机容量的扩大,温排水面积不断扩大,2018年达到峰值,瞬时最大面积可达101.7 km²;潮汐对温排水扩散有影响,涨憩时刻温升区面积较落憩时刻大;有利风会促进温排水扩散,但影响有限。     

Landsat-8 TIRS数据在某核电站温排水监测中应用探讨

为探索Landsat-8 TIRS热红外数据在核电站温排水监测的应用能力,以某核电附近海域为研究区域,采用单窗算法建立核电站附近海域表面温度反演方法,并将该结果与时相接近的MODIS海温产品数据进行了对比分析。结果表明,反演的温度场可较精细地刻画该核电站附近温度场的分布情况,Landsat-8 TIRS数据可实现较高精度的核电站温排水监测。     

全球变暖背景下核电站温排水对海洋生态系统的影响

温排水会引起水体多种理化性质的变化,对底栖生物、浮游生物、鱼类等都有不同程度的影响。而气候变暖将导致改变海水温度相应升高。2种温度升高将对核电站所在海域的生态环境造成很大的影响。本文以某核电站为研究对象,采用GCM(大气环流模型)模拟出2020s、2050s、2080s不同时期某核电站所在网格的气温数据,分析气候变暖的趋势。分析温排水对生态环境的影响,同时指出在某核电站海域需要着重重视的两个问题,即赤潮和中华白海豚。     

大亚湾海域温排水三维数值模拟

为了研究大亚湾海域核电站温排水热污染问题,本文利用POM模式建立了大亚湾潮流三维数值模型,在模型验证良好的基础上,结合建立在对流扩散理论基础之上的输运扩散模型,对大亚湾核电站和岭澳核电站一期工程合排后夏季两核电站温排水的稀释扩散过程进行了数值计算,得到了涨憩、涨急、落憩、落急四个典型时刻温升场的特征值,并进一步分析了温升场的变化特征。     

基于Landsat-8数据的田湾核电站温排水分布研究

为研究潮汐变化对连云港田湾核电站邻近海域温排水时空分布与变化规律的影响,利用Landsat-8热红外数据,构建基于劈窗算法的温度反演模型,结合潮汐数据分析田湾核电站邻近海域的温排水分布规律。得出结论:基于Landsat-8数据的劈窗算法温度反演模型应用在田湾核电站邻近海域温排水的监测效果较好;潮汐运动直接影响田湾核电站温排水的时空分布与扩散方向,并呈现一定的规律性。本文的研究方法为核电站温排水常规性监测提供了一定的技术参考。     

大亚湾核电站温排水对邻近水域鱼卵、仔鱼的影响

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 ,温升 2℃的范围大约在2km以内。邻近水域的鱼卵和仔鱼数量仍然比较丰富 ,季节变化亦无大异常 ,但是在种类组成上出现了一些异常现象 :小沙丁鱼Sadinellaspp .鱼卵和仔鱼数量明显增多 ,斑Clupan odonpunctatus和鲷科 (Sparidae)鱼类的鱼卵和仔鱼数量显著减少 ,并且未见鱼Engraulisjaponicus和小公鱼Anchoviellasp .鱼卵以及科 (Engraulidae)和银汉鱼科 (Atherinidae)仔鱼的出现。鱼卵的数量分布与温排水有关 ,而仔鱼与之无关 ,鱼卵死亡率与温排水的关系亦不显著。文中还讨论了温排水的影响范围、鱼卵死亡率与温排水的关系以及温排水对成鱼的影响等问题。     

水温和余氯对泥蚶胚胎发育的毒性效应

为了研究三门湾海域温排水污染对水生动物发育的影响,本实验通过室内模拟三门湾核电站温排水的余氯残留和温升效应,研究了不同温度和不同游离余氯质量浓度耦合下对泥蚶(Tegillarca granosa)胚胎发育的影响.实验水温为29℃、32℃和35℃,游离余氯质量浓度为0.025、0.050、0.100、0.200、0.40...     

核电站取排水海域工程模型试验研究

循环冷却水及核安全用水的取排水设施是核电站的重要组成部分。本文着重介绍岭澳核电站水工模型试验中发现的取水明渠在大浪作用下产生长周期水面波动的问题及解决办法。其次对连云港核电站独具特色的排水方案的试验研究结果进行简单论述。     

滨海电厂温排水的综合利用

滨海电厂的直流冷却方式将大量的温排水排放入水体中,其产生的热量致使局部水体升温,造成了严重的海洋环境污染问题,为了减轻海洋环境污染、合理利用温排水的废热成为当今社会关注的焦点。本文结合国内外的温排水废热利用状况,给出温排水废热有效的综合利用方式,以期为将来的废热综合利用提供参考。     

青岛黄岛电厂温排水对海域温盐分布影响调查研究

通过开展黄岛电厂温排水邻近海域生态环境调查,研究温排水对海域的环境影响。分析了电厂邻近海域大面与断面 调查温盐分布特点,结合电厂环评报告和相关温排水研究文献,讨论给出了温排水在高潮、低潮期对邻近海域温盐分布的影 响,研究结果为海洋环境保护提供了一定依据。     

美国滨海核电厂温排水混合区的设置及启示

系统调研美国温排水法规标准体系、混合区政策以及滨海核电厂混合区的设置,并与我国现状进行比较。可以看出,美国清洁水法和联邦法规给出温排水和水质标准的一般要求,各个州的水质标准给出水质准则、混合区政策以及对水生生物保护的要求。水质准则给出各种类型水体温度限值(包括温升限值和/或温度上限值);混合区政策给出混合区的位置、尺寸、形状以及混合区内水质要求;具体厂址应基于"一事一议"的方式确定混合区范围,并满足混合区最小化要求,大部分美国滨海核电厂混合区范围满足州的混合区政策要求;少数核电厂混合区范围超过了州混合区政策要求,这些电厂需进行厂址特性热影响研究,以证明当前的温排水限值能够确保受纳水体中结构稳定的土著贝类、鱼类和其他野生生物种群的生长和繁育。我国当前没有地区差异的水质准则,无温排水混合区政策、设置方法或导则。美国温排水混合区设置方法和实践有助于我国滨海核电厂温排水混合区的设置和优化,以减小对水生生物的影响。     

秦山核电站邻近海域生态环境长期变化

为探究水交换良好海区的滨海核电厂运行对海洋生态环境的长期影响,文章选取秦山核电站为研究对象,利用1989年和1990年、1995年和1996年、2010年和2012年邻近海域叶绿素a、浮游植物、浮游动物、底栖动物调查资料,以及1985年、2010年和2012年潮间带生物调查资料,对比研究发现,邻近海域营养盐增加明显,夏、秋季水温和沉积物有机碳含量略有升高;浮游植物密度增加明显,小型硅藻（具槽帕拉藻和弓束圆筛藻小型变种）占比呈上升趋势;大中型浮游动物春季丰度和生物量下降;大型底栖动物物种数、生物量和栖息密度均升高,钩虾在优势种中占比增加;潮间带生物密度和生物量上升。分析认为,营养盐浓度升高是藻类密度增加的主要诱因;沉积物有机质增加是底栖生物和潮间带生物增加的主要诱因;温排水潜在影响是促进琼氏圆筛藻等暖水种增殖,增加小型硅藻占比,引起浮游动物个体变小,使大中型浮游动物数量下降。由此可见,即使在水交换条件良好的海域,电厂温排水的长期生态影响也应关注。     

Application of satellite infrared data for mapping of thermal plume contamination in coastal ecosystem of Korea

The 5900 MW Younggwang nuclear power station on the west coast of Korea discharges warm water affecting coastal ecology [KORDI report (2003). Wide area observation of the impact of the operation of Younggwang nuclear power plant 5 and 6, No. BSPI 319-00-1426-3, KORDI, Seoul, Korea]. Here the spatial and temporal characteristics of the thermal plume signature of warm water are reported from a time series (1985-2003) of space-borne, thermal infrared data from Landsat and National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satellites. Sea surface temperature (SST) were characterized using advanced very high resolution radiometer data from the NOAA satellites. These data demonstrated the general pattern and extension of the thermal plume signature in the Younggwang coastal areas. In contrast, the analysis of SST from thematic mapper data using the Landsat-5 and 7 satellites provided enhanced information about the plume shape, dimension and direction of dispersion in these waters. The thermal plume signature was detected from 70 to 100 km to the south of the discharge during the summer monsoon and 50 to 70 km to the northwest during the winter monsoon. The mean detected plume temperature was 28 degrees C in summer and 12 degrees C in winter. The DeltaT varied from 2 to 4 degrees C in winter and 2 degrees C in summer. These values are lower than the re-circulating water temperature (6-9 degrees C). In addition the temperature difference between tidal flats and offshore (SSTtidal flats - SSToffsore) was found to vary from 5.4 to 8.5 degrees C during the flood tides and 3.5 degrees C during the ebb tide. The data also suggest that water heated by direct solar radiation on the tidal flats during the flood tides might have been transported offshore during the ebb tide. Based on these results we suggest that there is an urgent need to protect the health of Younggwang coastal marine ecosystem from the severe thermal impact by the large quantity of warm water discharged from the Younggwang nuclear power plant.     

Biodiversity offsets for offshore wind farm projects: The current situation in Europe

The European Union׳s energy policy aims to increase the proportion of energy derived from renewable sources in Europe. Marine renewable energy, offshore wind energy especially, contributes to the renewable energy mix. Offshore wind farms appear to be clean, and are supported by governments and NGOs as a way to reduce the use of conventional energy resources and thus decrease greenhouse gas emissions. However, developing infrastructure in marine areas can impact marine ecosystems. European directives ask offshore wind farm developers to carry out an Environmental Impact Assessment (EIA) including a mitigation hierarchy, i.e. envisaging measures that would avoid, reduce, and if possible offset significant adverse effects on ecosystems and human activities. This paper reviews EIA reports from seven European countries and is focused on impacts on the open water marine environment. According to the reports, measures have been taken for avoiding and reducing impacts, so there should be no significant negative residual impacts and hence no need of offsets. But the mitigation hierarchy for ecological impacts seems to have been incompletely implemented, because it is unlikely that there are no significant residual impacts. The paper proposes some technical and ecological explanations, followed by some governance and social explanations, for the absence of biodiversity offsets.     

福清核电站邻近潮间带大型底栖生物数量分布与群落结构

于2006年2、4、7和10月在福清核电厂运行前对其邻近潮间带不同底质断面的大型底栖生物进行采样,以了解该潮间带大型底栖生物的种类及资源分布.结果表明,该核电站附近潮间带大型底栖生物总共为146种,以多毛类、软体动物和甲壳动物为主.以季节和底质为因素对取样获得物种数进行双因素方差分析显示:种类获得数的季节变化无显著差异,底质间呈边缘性显著.4季的大型底栖生物平均生物量为1 446.11 g/m2、平均栖息密度为972个/m2.大型底栖生物生物量平均值为春季＞夏季＞冬季＞秋季,栖息密度平均值为夏季＞春季＞冬季＞秋季.以季节和底质为因素的双因素方差分析显示:大型底栖生物生物量和栖息密度季节间无显著差异但底质间差异极显著.底质和季节间大型底栖动物的Shannon-Weiner指数、Margalef种类丰度、Pielou均匀度和Simpson优势度指数均无显著差异.利用Bray-Curtis相似性聚类对福清核电站邻近潮间带大型底栖生物进行分析后得出,该潮间带大型底栖生物可划分为两个群落:岩礁群落和泥沙滩群落.分析表明,底质是影响大型底栖生物分布的主要环境因子,季节对大型底栖生物分布的影响不显著.     

海上风电工程对海洋生物影响的研究进展

随着世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视,加快发展风电已成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。过去十余年,我国海上风电产业受益于国家政策的大力推动而蓬勃发展,大有乘势崛起,赶超其他清洁能源的势头。相比陆上风电场,海上风电场对环境的影响较小,但其开发实施以及运行对海洋生态环境和资源开发的累积影响还尚不明确。本文系统全面地梳理了海上风电工程对鸟类、鱼类、海洋哺乳动物、底栖生物、浮游生物及海洋生物多样性等影响的研究进展,总结了海上风电环境影响研究的现状。结合我国实际,提出了将科学研究与海上风电工程环境影响评价紧密结合,开展海上风电项目对区域生态环境影响的研究等有关建议。     

我国沿海地区海洋经济社会发展的近海水质影响研究

为促进我国沿海地区海洋经济社会和海洋生态环境协调可持续发展,文章采用成熟的海洋经济社会系统评价指标体系,综合运用环境库兹涅茨曲线、耦合协调度模型和逐步回归法,测算2006-2016年我国沿海地区海洋经济社会发展指数,分析海洋经济社会系统与近海水质间的拟合关系、弹性、耦合度和耦合协调度,并从系统、状态和指标3个层面解析影响近海水质的海洋经济社会因素。研究结果表明：2013年以前海洋经济社会发展与近海水质基本呈反向变化关系;近海水质的海洋经济社会系统弹性自2014年开始转为正值,但二者的耦合度和耦合协调度均较低;海洋社会发展对近海水质存在明显负向影响,海洋第三产业发展、海洋科技成果转化和海洋自然保护区建设有利于近海水质改善。建议严控陆源排污入海,提高海洋科技成果转化效率,优化海洋产业结构,持续加强海洋自然保护区建设,提升近海水质。     

海洋油气开发工程环境影响评价特点浅析

相比陆上油气开发工程和其他海洋工程而言,海洋油气开发工程有其自身的特点,海洋油气开发工程环境影响评价应关注的内容与其他工程有所不同。文章通过分析海洋油气开发工程的特点以及对环境影响的特点,提出海洋油气开发工程环境影响评价要点,即包括施工期悬浮泥沙及钻井液钻屑排放对海洋生态环境的影响、运营期含油生产水排放对海洋生态环境的影响、工程建设对海洋环境敏感目标的影响、溢油事故环境风险分析、污染防治及生态保护措施,并针对目前海洋油气开发工程环境影响评价存在的问题提出改进建议。     

海洋温差能开发特点及其对生态环境的影响方式

根据海洋温差能转换(OTEC)工艺过程的特点,分析了海洋温差能开发对海洋生态环境的特殊影响。认为大流量吸排水形成的大尺度水团在海洋中的重新分布,致使厂址周边海水的层化结构和环流结构以及海水盐度、溶解氧和营养水平等参数发生变化,进而对海洋环境造成很大改变,形成了OTEC技术特殊的环境影响方式。还着重分析了羽状流对初级生产力的影响,以及卷载和冲击对海洋生物的影响,分析归纳了海洋温差能开发生态环境影响的关键评价因子,对下一步的研究重点提出了建议。为未来开展洋温差能开发以及全面评价海洋温差能开发造成的生态环境影响提供技术参考。     

大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应*

大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验, 研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征, 探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响, 以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明, 适温条件对浮游植物的生长起促进作用, 在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用, 在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异, 夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显, 冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示, 水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物 (<20μm)所占比例的增加; 因此, 升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势, 并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。