（环境工程专业论文）长山热电厂取排水对库里泡浮游生物影响及卷载效应的研究.pdf

损前的水平需4 8 小时；受损动物恢复时间最快的是原生动物，大约在3 6 4 8 小时左右。 在试验的7 2 小时里，枝角类数量恢复到原来的4 5 ，完全恢复时间约为8 0 9 0 小时； 桡足类恢复到原来数量的l 3 ，完全恢复时间约为1 6 0 1 8 0 小时。轮虫的恢复速度相对 稳定，基本在试验的天数内能够恢复到原来数量，按曲线估计，恢复时间在6 0 8 4 小 时左右。但是无论是浮游动物还是浮游植物，都不可能无上限增长，在达到试验环境的 承载极限后，会趋于稳定，甚至下降趋势。但在本次试验所进行的时间空间内，可以看 作持续呈指数增长。 长山热电厂利用库里泡水体作为冷却池，用水量为夏季1 5 4 8 m 3 s ，冬季1 0 8 6 m 3 s 。 根据五月、七月、九月、一月四次野外勘测结果，计算可知：夏季循环全湖水周期为3 4 3 小时，约1 4 天；冬季循环全湖水周期为4 8 9 小时，约为2 0 天。由于冷却水不可能在全 湖范围内取用，只有约2 5 3 5 的湖水加入冷却循环，据此折算，夏季循环一次的周期 约为3 5 天，冬季为5 7 天。参考浮游动物的恢复速度试验的结果可知，藻类、原生 动物这样的恢复速度较快的浮游生物其卷载效应的影响相对较弱；轮虫、枝角类、桡足 类由于卷载周期相对较短，生物量基本还未恢复到原有水平，就会再次进入下次循环中， 这样全年长期循环往复，其卷载效应的影响较为严重。 关键词：库里泡；热电厂卷载效应：浮游生物：生物量；损伤率：恢复速度 a b s t r a c t k u l ip o o l ，w h i c hi sl o c a t e x li nt h eq i a n g u oc o u n t y , j i l i np r o v i n c e ，i san a t u r a ll a k ea n da n i m p o r t a n tb a s ef o rf i s hb r e e d i n ga sw e l l a sat y p i c a lw e t l a n d , t h ep o o la n di t ss u r r o u n d i n g s h e l p sa j o ti nk e e p i n ge c o l o g i c a lb a l a n c e , r e g u l a t i n gl o c a lc l i m a t ea n da c c e l e r a t i n ge c o n o m y d e v e l o p m e n t i n1 9 7 8 c h a n g s h a nt h e r m oe l e c t r i cp l a n tw a sf o u n d e da n dk u l ip o o lw a su s e d a sc o o lw a t e ra n dd r a i n a g ea r e a , t h u st h et e m p e r a t u r eo fs o m ep a r t se n h a n c e ds i g n i f i c a n t l y , w h i c hl e a d e dt og r e a tc h a n g e si nc o m p o s i t i o na n db i o m a s s f r o mh i g ht e m p e r a t u r es h o c ka n d m e c h a n i c a lf o r c ei nt h ep o w e rp l a n tc o o l i n gs y s t e mt od i s c u s st h ee n t r a i n m e n ti n j u r e dr a t eo f p l a n k t o na n d t h e i rr e c o v e r i n gs p e e da f t e rt h e ya r ed a m a g e db yt h ep o w e rp l a n t h lm a y 、j u l y 、s e p t e m b e r ，2 0 0 6 ，a n di nj a n u a r y ，2 0 0 7 ，w eh a v ed o n et h ee v a l u a t i o na n d s t a t i s t i c so f b i o m a s sa n dc a t e g o r yo f p l a n k t o n s ( b a i tm a t e r i a lb i o l o g i c a l ) i nk u l ip o o lf o rf o u r t i m e s i no r d e rt os t u d yc o m p r e h e n s i v e l ya n da c c u r a t e l y , w ea l s oc a r r i e do nt h et e m p e r a t u r e a n dt h es p e e do ff l o ww i t hd r a w i n gt h e m a c c o r d i n gt ot h es p e e dl i n e sw ec h o o s et h ep o i m w h e r ew eg a t h e rs a m p l e s l a t e rw ec a r r yo nt h ea p p r a i s a la n dt h es t a t i s t i c so ft h eb i o l o g i c a l t y p ea n dt h eq u a n t i t yo f p l a n k t o na n da n a l y s i st h er e l a t i o nb e t w e e ns p e e do f f l o wa n d b i o m a s s t h et e s tr e s u l ti sa sf o l l o w s ： ( 1 ) i ti st a k e nt h ed r a i n i n gw a t e ri n f l u e n c et h ec h a n g s h a nt h e r m a lp o w e rp l a n t ，i nt h e s t o r e h o u s es o a k st h es p e e do ff l o ws i t u a t i o na n dt h en a t u r a lw a t e rb o d yi sd i f f e r e n t , f o r m s 1 i v e sb yt h ew i n df l o w sa n dc i r c u l a t e sf l o wv e l o c i t yf i e l d ( m a i n l yb yd r a i n i n gw a t e r m o m e n t u mw h i c ht h ef l u e n ts y n t h e s i sb e c o m e sr e s t r i c t s ) i nv a r i o u ss e a s o n sb e c a u s eo f p o w e r r a t ed i f f e r e n t , c r e a t i n gt h es p e e do ft h ec o o l i n gw a t e rt od i s c h a r g ea n dt h ew i t h d r a w a l c h a n g e d ，t h es p e e do ff l o wa l s oa l o n gw i t hi tc h a n g i n g ，b u ts y n t h e s i z e sl o o k e d , i t sf l o w v e l o c i t yf i e l dd i s t r i b u t e ds i t u a t i o nb a s i cm a i n t e n a n c es t a b l e , a c c o r d i n gt ot h ed e t e r m i n a t i o n d a t as p e e do ff l o ws c o p ei so 0 1 9 o 1 8 m s a n dt h ew a t e rd r a i n a g es p e e do ff l o wi s b i g g e s t ，t h ea v e r a g ea c h i e v e si s1 7 2 m si nt h ew h o l ey e a r ( 2 ) t h eb i o m a s sr e s u l ti n v e s t i g a t e di n d i c a t e st h a t ，i nf l o a t st h ep l a n ta s p e c t ，k i n d so f b a c i l l a r i o p h y mt h e r ea r em o r e1 0k i n d st h a n1 9 8 2 s b u tt h eo u ts t a n d i n gf i s hf o o dl i k e c y a n o p h y t a , c h l o r o p h y t a , e u g l e n o p h y t aa n d s oo na l g a ea l lh a v ei nt h ec e r t a i nd e g r e ei nt h e t y p er e d u c i n g i nm a ys a m p l i n g ，t h ec h l o r o p h y t ad r o p s1 4k i n d si np a r t i c u l a r c y a n o p h y t a t h ec e n t e rm i c r o c y s t i st h ea l g a ei sd o m i n a n ts p e c i e s i nt h ez o o p l a n k t o na s p e c t ，c o m p a r e d w i t h1 9 8 2i n v e s t i g a t i o nf l o a t sm o v e st h es p e c i e sn u m b e rt or e d u c et h en e a r l y8 0k i n d s ， p r o t o z o o nr e d u c e dm o s ta c h i e v e sa b o u t5 0k i n d s ，n e x ti sr o f i f e r aa n d c l a d o c e r ab u tc o p e p o d s ! 1 1 i n c r e a s e d5k i n d s b e s i d e sat u r no f i n s e c t t h ez o o p l a n k t o nb i o m a s sv a r i o u ss e a s o u s8 i el o w e r t h a nt h eb i o m a s si nt h e8 0 ss a m es e a s o n s t h ep r o c e s s i n gd a t ao b t a i n sb i o m a s sa l o n gw i t ht y p es t a t i o nc h a n g ec u l n e ，b e c a u s e e x p e r i m e n ti sd e f e r r e dt ot h es p e e do ff l o wt h es i z et oc a r r yo nt h es a m p l i n gs p o t , a n di nf a c t i ta l s om a yb er e g a r d e da st h ec n r v ew h i c ho b t a i n sa l o n gw i mt h es p e e dc h a n g e w em a ys e e f r o mt h ec u l v e t h ep l a n k t o nq u a n t i t y 、t h eq u a l i t yh a v et h et e n d e n c yw h i c hr e d u c c sa l o n gw i t h t h es p e e do f f l o wi n c r e a s e a c c o r d i n gt ot h et e n t a t i v ed a t a , w e c a l c u l a t et h ec h a n g s h a nt h e r m a lp o w e rp l a n tt os o a kt h e w a t e rb o d yp l a n k t o nt ot h es t o r e h o u s ei nt h el o s ss i t u a t i o nw i t ht w om e t h o d sa n dc a r r i e so n r e s t o r e st h es p e e dt r i a l t h i sr e s u l ta n db i o l o g i c a ls h a p es t r u c t u r er e l a t e d , e a s i l yd a m a g e di s m a i n l ys o m ek i n d so fc y a n o p h y t a 、c h l o r o p h y t a , w i t ht h eb u i l d sa r eb i g g e ra n d t h e s t r u c t u r ei se a s i l yd e s t r o y e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ed a m a g e dr a t eo ft h ea l g a ei s1 7 9 2 6 9p e r c e m t h ed a m a g e dr a t eo ft h ez o o p l a n k t o ni s6 7 7 7 5 5 p e r c e n t t h em o s ts e r i o u s d a m a g e ds p e c i e sb yt h ep o w e rp l a n ta r ec o p e p o d sa n d l a r v a lp l a n k t o n ( 4 ) t h ed a m a g e dp l a n k t o nt or e s t o r et h es p e e dt r i a lr e s u l t st h a t ，a c c o r d i n gt ot h er e s t o r e d c u r v e t h ei n j u r e df l o a t i n ga l g a e st or e s t o r et ot h el e v e l 笛b e f o r et h a tn e e d4 8h o u r s ；t h e i n j u r e da n i m a lt or e s t o r ei st h ep r o t o z o o nw h i c ht h et i m ei sq u i c k e s t a p p r o x i m a t e l ya b o u t 3 6 4 8h o u r s i nt h ee x p e r i m e n t a l7 2h o u r s ，c l a d o c e r at h eq u a n t i t yr e s t o r e so r i g i n a lt o4 5 ， c o m p l e t e l yr e s t o r e st h et i m ea p p r o x i m a t e l yi s8 0 9 0h o u r s ；c o p e p o d sr e s t o r e st ot h eo r i g i n a l q u a n t i t y1 3 ，c o m p l e t e l yr e s t o r e st h et i m ea p p r o x i m a t e l yi s1 6 0 1 8 0h o u r s t h er o t i f e r a r e s t o r a t i o ns p e e di sr e l a t i v e l ys t a b l e ，w h i c hb a s i c a l l yc a nr e s t o r ei nt h ee x p e r i m e n t a ln u m b e r o fd a y st ot h eo r i g i n a lq u a n t i t y ，e s t i m a t e da c c o r d i n gt ot h ec n r v e ，r e s t o r e st h et i m ea b o u t 6 0 8 4h o u r s b u tr e g a r d l e s so fi st h ez o o p l a n k t o no rf l o a t st h ep l a n t g r o w i n gn o n - u p p e r l i m i ti si m p o s s i b l e a f t e ra c h i e v i n gt h el o a db e a r i n gl i m i to ft h i se x p e r i m e n t a le n v k o n m e n t , t h er e s t o r i n gc a nt e n dt os t a b l y , e v e nd r o p st h et e n d e n c y b u ti nt i m eo f t h ee x p e r i m e n tc a r r i e s o ni tm a yr e g a r da st oc o n t i n u et oa s s u m et h ee x p o n e n t i a lg r o w t h t h ef a s t e s to f t h er e c o v e r e d i sp r o t o z o a na f t e ri th a sb e e nd a m a g e d ，a n dt h em o s ts l o wi sc o p e p o d s t h ec h a n g s h a nt h e r m a lp o w e rp l a n tu s ek u l ip o o lt ob et h ec o o l i n gp o n d , w i t ht h ew a t e r v o l u m ei ns u m m e ri s15 4 8 m 3 s ，i nw i n t e ri s 1 0 8 6 m 3 s a c c o r d i n gt ot h ed a t eo fo p e n - a i r e x p e r i m e n t i n m a y , i nj u l y , i ns e p t e m b e ra n di nj a n n a r y , w i t h t h er e s u l ti s ： s u m m e r - c i r c u l a t e so i m eo ft h ee n t i r e1 a k ew a t e rc y c l ei s3 4 3h o u r s a b o u t1 4d a y s ；t h e w i n t e r - c i r c u l a t e s t i m eo f t h ee n t r el a k ew a t e rc y c l ei s4 8 9h o u r s ，i ta p p r o x i m a t e l yi s2 0d a y s b e c a u s et h ec o o l i n gw a t e ri si m p o s s i b l ei nt h ee n t i r el a k es c o p et ou s e ，t h e r ei so n l y2 5 3 5 l a k ew a t e rt oj o i nt h er e f r i g e r a t i o nc y c l e a c c o r d i n gt ot h ea b o v ec o n v e r t s ，c i r c u l a t e si n s u m m e ro n et i m et a k e s3 5d a y s t h ew i n t e r st i m ei s5 7d a y s r e f e r e n c e dt h e z o o p l a n k t o n sr e s t o r a t i o ns p e e dt r i a lr e s u l tw ec a nk n o wt h a tt h ea l g a e ，p r o t o z o o nw h i c h r e s t o r em o r eq u i c k l y ，a n dt h e i re n t r a i n m e n te f f e c tm a yb ew e a k e r ；b e c a u s et h et i m eo f r o t i f e r a , c o p e p l o d sa n dc l a d o c e r ac a r r i e dt ot h ec y c l ei ss h o r t e r , t h eb i o m a s sh a sn o tr e s t o r e d t ot h eo r i g i n a ll e v e l e n t e r i n gt h en e x tt i m et oc h c u h t co n c em o r ca n ds u c hw h o l ey e a r l o n g - t e r mc i r c u l a t i o nr e c i p r o c a t i o n , t h er e s u l to f e n t r a i n m e n te f f e c ti sb e c o m i n gs e r i o u s k e yw o r d s ：k u l ip o o l , e n 衄i n m e n te f f e c t ；w a t e ri n t a k i n g ；p l a n tp l a n k t o n ：b i o m a s s ； d a m a g e d 眦：r e o o v e r i n gs p e e d v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 蔓z 豳堑 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东 北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：丞2 1 豳 指导教师签名： 日 瓤严矽日飙 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 第一章绪论 热电厂循环冷却水系统除了对取排水区域的水环境造成污染外( 热污染) ，同样也对 水生物产生伤害，伴随着电厂巨大的取水量而产生的卷载效应是造成水生物( 浮游动物、 鱼类等) 损伤、死亡的主要因素。浮游生物( 包括浮游植物、浮游动物) ，作为鱼类的 饵料，其数量变化对鱼类的数量增减情况有着重要的作用。由于绝大多数的浮游生物无 游泳回避能力或游泳回避能力弱，因此卷载效应的影响相对较大，研究浮游生物的卷载 效应也就更有着重要的意义。 1 1 卷载效应 1 1 1 卷载效应 卷载效应( e n t r a i n m e n te f f e c t s ) ，又叫卷吸效应，据有关文献提出的概念，卷载效 应是指电厂取、排水过程对于水中能通过滤网系统而进入冷凝器的小型浮游生物、卵、 大型生物及鱼类幼体所造成的损害。它主要包括三个内容：系统内的瞬时商温冲击( 热 效应) 、机械损伤( 机械效应，包括压力变化) 、化学因素( 在一些电厂包括为防止管道 堵塞而人为投放液氯) “1 。但是，这三者作用强度在不同条件下产生的效果各异。高温 冲击作用夏季较明显；化学因素通常受其浓度与溶解扩散等因素影响；而机械损伤则是 三者中最经常和最主要的危害因素，本文主要从高温冲击和机械损伤来深入研究卷载效 应的影响。 = 款台ll 剌翼 誊鍪一 战：最 霉蕊浮弧 图1 1 发电厂冷却系统的卷载效应示意图( 转引自j m 莫兰，1 9 7 9 ) 1 1 2 卷吸率 对卷载效应的评价着重于冷却水系统对水生物的卷吸数量，该量可以用卷吸率来表 征。卷吸率定义为取水口处运移物( 水生物) 的浓度与取水水量的乘积( 取水卷吸的量) 除 以源处产生运移物( 水生物) 的数量。显然，卷吸率大，循环冷却水系统产生的卷吸作用 严重，水生物损失相应也大；反之，水生物损失则小。卷吸效应涉及到水动力，物质输 移和扩散，水生物特性等方面的知识，其机制是十分复杂的。在实际应用中，为了便 l 于模拟计算卷吸效应造成水生物的损失量，常常忽略水生物特性因素的影响，将水生物 看作是被动的，其在水中垂直方向上均匀分布，水平方向上的输移分布则符合物质输移 和扩散规律。3 。- 1 2 浮游生物 作为本文研究的卷载效应的载体，浮游生物当然是很重要的部分。在海洋、湖泊及 河川等水域的生物中，那些自身完全没有移动能力，或者有也非常弱，所以不能逆水流 而动，而是浮在水面生活的这类生物总称为浮游生物。这是根据其生活方式的类型而划 定的一种生态群。而不是生物种的划分概念。虽然e h e n s e n ( 1 8 8 7 ) 提出浮游生物一词 时是指全部浮游在水中的有机体，后来却是专指在水中生活的生物，亦即指明为浮游的 生物群落。它主要包括浮游植物和浮游动物。 1 2 1 浮游植物 浮游植物( p h y t o p l a n k o n ) 又称浮游藻类，是水中悬浮生活的若干种藻类的总称。 主要包括蓝藻门c y a n o p h y t a 、硅藻门b a c i l l a r i o p h y t a 、金藻门c r y o p h y t a 、黄藻门 x a n t h o p h y t a 、甲藻门p y r r o p h y t a 、隐藻门c r y p t o p h y t a 、裸藻门e u g l e n o p h y t a 和绿藻门 c h l o r o p h y t a ，而不包括细菌和其它植物。浮游植物及其生产力是水生态系统的重要成员 与重要功能之一“，。 浮游植物是水生态系统中占优势的初级生产者，通过光合作用将无机物( 如硝酸盐、 磷酸盐) 转换成为新的有机化合物( 如脂肪和蛋白质) 。它是水中生物食物链的基础环 节，是水域初级生产者，在决定水域生产性能上具有重要意义；又是水体中重要的生物 环境；也是水中溶解氧的主要来源，是鱼、虾、贝、蟹等其他经济动物的直接或间接的 饵料基础，在水产养殖业中具有不可替代的作用。由于浮游植物对环境的变化十分敏感， 故在环境监测中，也有重要作用”1 。 1 2 2 浮游动物 浮游动物是一个生态类群的概念，在淡水水体中指包括原生动物、轮虫、枝角类和 桡足类等四类动物营浮游生活的种类，它们在湖泊营养系列中有的是一次消费者，有的 是二次消费者，但它们都是更高一级动物的食物。一些经济鱼类以浮游动物为饵料，而 几乎所有经济鱼类的幼鱼都以浮游动物为食。浮游动物是经济水产动物；是中上层水域 中鱼类和其他经济动物的重要饵料，对渔业的发展具有重要意义。由于很多种浮游动物 的分布与气候有关，因此，也可用作暖流、寒流的指示动物。 1 3 冷却水系统 随着工业的迅速发展，火电站的数量不断增多，电厂冷凝器需要的冷却水也大量的 增加，据有关资料记载，一台3 0 0 m w 的发电机，设计冷却水量为3 0 0 0 0 4 0 0 0 0 t h ，因 此火电厂均需设有冷却水系统。 目前电厂循环冷却水取排系统根据冷却类型可分为两类：一类是直流冷却水系统； 2 另一类是循环冷却水系统。 我国6 0 的火电厂仍然采用直流冷却水系统。直流冷却水系统：冷却水通过热交换 器换热后立即排掉。直流冷却水系统的特点是设备简单，不需要冷却构筑物，操作比较 方便，一次投资较少，但耗费水量较大，冷却水经一次使用后，就直接排放掉，使用的 水量比起循环冷却水系统要高5 0 倍左右。 除了普通意义上的直流冷却系统以外，而且还有一种冷却系统也属于直流冷却系统 的范畴，那就是采用人工和天然冷却池时，如果冷却池容积与循环水量比大于1 0 0 时， 可以按直流冷却水系统看待”1 。库里泡就是属于这一种类。 1 4 国内外研究现状 关于卷载效应的研究开展于近3 0 年，其造成的后效应问题得到了国内外的专家和 有关从业人员的重视。卷载效应除了造成水生生物损伤外，是否还会够造成大量水生生 物死亡，是否会影响到种群数量的稳定，乃至整个生态系统的稳定等等，都是值得关心 的问题。 国际上对该领域的研究非常重视，本世纪7 0 年代后，这方面的研究专著陆续问世。 如m a r r y 等人( 1 9 7 3 ) 的机械损伤；h o s s 等人( 1 9 7 4 ) 的热震( h e a t s h o c k ) ) 。 此外，美国研究人员汇集出版了不同地区水域的研究成果：s h a r m a n 和f r e e m a n 主编的 第一卷专著，汇集大湖上的2 0 多个电厂卷载效应的研究结果；第二卷以内陆水域的研 究成果为主。s t u p a k 和s h a r m a n 主编的第三卷主要汇集的是海湾水域3 0 多个电厂的研 究成果。8 0 年代此方面的研究进一步发展，出现了野外调查与室内实验、人工模拟相结 合，探讨多因素协同作用，使卷载效应的研究进入了新的阶段。 ，虽然国外的研究达到了一定的深度和广度i 但是在卷载效应对水中生物资源的危害 程度意见并不一致。当然，造成这种状况的原因主要是由于卷载效应本身就是个比较复 杂的问题，其影响因素有多种，在不同时间空间条件下，影响程度各异，而且还有诸如 水文、建筑、研究方法、统计方法等的不同。 我国自8 0 年代起也开展了卷载效应的实验东北师范大学的盛连喜教授等在浮游 生物、仔虾和幼鱼卷载效应方面的研究取得了显著成果也为本文的研究起到了重 要指导作用但综观国内的研究情况尚不能满足电力工程设计和环保工作的需要。 关于浮游生物的卷载效应，电厂卷载效应对浮游植物( 藻类) 的损伤是公认的，根 据国外的研究结果，其数量损伤率的范围在1 0 3 0 左右，而且损伤率的大小与水体中 藻类的种类组成有关，通常受损严重的主要是蓝藻和绿藻，而如硅藻门的种类几乎不受 到破坏，其主要原因是不受破坏的藻类在形态或结构上具有减轻损伤的特征， ( 佛美沙拉等，1 9 7 1 ) 。 浮游藻类是个体小、寿命及世代周期短、死亡率商，但繁殖力强的类生物，生态 学将其称为“r 类有机体”( r - o r g a n i s m ) 。正是由于藻类具有这样的生殖特点，国外的 许多研究结论都认为，电厂对其造成损伤可因其高繁殖速中而得到补偿，即卷载效应对 藻类损伤所产生的危害程度取决于藻类本身的恢复速率。 ， 卷载效应对浮游动物数量损伤率较浮游藻类高，据r o b e r t ，m d ( 1 9 7 5 ) 的调查， 被卷载的浮游动物几乎1 0 0 均被杀死。但他同时也指出，仅在排水口附近水域见到数 量减少外，距排放口不远的水域其数量却明显增加，由于这样的区域水温适宣，浮游动 物的数量常比取水口高出几倍甚至几十倍。 据m a r t ( 1 9 7 3 ) 调查m i l l a a t o n s 电站的结果表明浮游动物机械损伤率在6 7 - 8 3 之间。 国外有的文献也认为8 0 9 0 的机械损伤在现场是允许的。国内对几家电厂的进、排水口多 次取样分析结果也近于m a r l 的结果( 如辽宁电厂机械损伤率为6 7 5 ) 。可以说电厂冷却 系统对浮游动物的机械损伤率是很高的。在长山热电厂已经进行过四次现场调查取样， 镜检后得出的结果也初步看出这样的趋势。 同浮游藻类一样，在生态对策上浮游动物也属于。r 类有机体”。受损后的浮游动 物，其数量的恢复上也是很迅速的。电厂卷吸效应对浮游动物的损伤并不会造成其数量 的减少，这也是国内外多数研究者的共识。 本文在学术价值方面继承了生物学、生态学、水利学、水力学以及水产养殖等方面 已有的理论和学术成果，选择小型湖泊( 库里泡) 中的浮游生物作为研究载体，补充了 国内这方面的研究，其次，论文力图以生物、生态学研究方法为主，同时引入其它相关 学科的理论和思想。应用价值方面，通过本题的研究，对热电厂卷载效应所造成的冷却 水体生态负影响情况提供了有利的科学依据。同时给小型水体环境评价及保护方面提供 了理论基础及实际参考。 4 第二章区域概况及调查目的 2 1 调查区域概况 2 1 1 库里泡 库里泡，现称大库里泡，由霍林河与嫩江交汇形成，位予吉林省松原市前郭县约 4 0 k m 的西北角( 见图2 1 ) ，东经1 2 4 。0 6 ，北纬4 5 。1 4 ，水体呈猪肚形。p h 值为 7 8 ，微碱性，为淡水型泡沼，适合多种鱼类生长。据资料记载，最高水位1 2 8 。6 米， 泡底高程1 2 4 。0 米，面积1 2 6 6 公顷，平均水深2 5 米以上，最大水深4 米，蓄水量3 5 0 0 万立方米。1 9 8 7 年因围坝加高水位0 4 米，面积增加至1 4 6 7 公顷。底平缓，淤泥底质 占7 0 ，沙底质占3 0 “? “”1 。 图2 1 库里泡位置示意图 1 9 8 4 年“引松”工程将“二松”水注入查干潮，再由查干潮流入库里泡，成为库里 泡的主要水源。库里泡地区距嫩江沿岸4 公里，年平均降水量较少，而蒸发量与泄漏量 较大，所以长期以来靠嫩江汛期倒灌补充。它由泄水闸与溢流堰和查干湖相通。当嫩江 水位高程超过1 2 9 米时，嫩江水通过“大箔口”进入库里泡“ 2 1 2 长山热电厂 长山热电厂隶属于中国大唐集团公司，位于吉林省松原市前郭县长山镇境内，距库 里泡约5 公里。始建1 9 6 9 年5 月。经5 期扩建，现有9 台火力发电机组，装机总容量 为6 9 3 万千瓦。由于2 、3 、4 、5 号机组已经报废，实际可调容量为6 2 5 万千瓦( 1 号 机组2 5 万千瓦时，6 、7 号机组各1 0 万千瓦时，8 、9 号机组各2 0 万千瓦时) 。长山热 电厂年发电量可达3 7 亿千瓦时“日。 图2 2 长山热电厂厂区图“耵 图2 3 冷却水排水口 该厂自1 9 7 8 年开始将库里泡作为冷却水源，用水量为夏季1 5 4 8 m 3 s ，冬季 1 0 8 6 m 3 s “”。从库里泡取水，先经过一条长4 公里的水渠，流入于1 9 7 8 年建成的人工 荷花泡( 又叫前泡) ，然后再泵入电厂的循环冷却系统。经凝器设备增温后的冷却水由 回水泵泵出，有2 3 沿着3 5 公里的渠道返回库里泡，1 ，3 捧入荷花泡。长山热电厂现有 的1 号机组冷却水量为2 6 0 0 t h ，6 、7 号机组冷却水两位3 0 8 4 0t h ，循环水量为 6 3 3 6 8 4 7 t h 。 大流量的温排水，促进了湖泊水库内的水流流动，并带来大量的热，使排水口附近 的局部水域水温不同程度得到了提高。而且由于库里泡内的水长期经过冷却系统，水生 生物卷载效应明显，这些对于水体的浮游生物及鱼类都将产生不同程度的影响，如这种 影响若长期持续将一定程度上改变该生态系统的结构功能。 图2 3 库里泡及其周边布置简图 2 2 调查目的及研究方向 水生生物与其生活环境是密不可分的整体，环境的改变会引起水生生物群落的种类 组成和数量分布发生变化，导致鱼类产量的下降。浮游生物处于食物链的底端，其种群 的稳定，对整个水生生态系统有着重要作用。为了了解库里泡水体状况，改善水质促进 当地渔业的发展，我们于2 0 0 6 年5 月、7 月、9 月、2 0 0 7 年1 月到库里泡实地考察、采 取水样，从热电厂对冷却水体的生态系统的影响a 水文特征发生变化( 流速、温度) b 生物量的变化，和受卷载效应影响的浮游生物的恢复速度两方面进行分析研究。针对研 究结果，提出可行性建议，以期能发挥生态系统自我恢复功能，使库里泡水生生态系统 逐步得到恢复，达到健康的、可持续的发展。 7 第三章实验方法 3 1 实验仪器和试剂“” 采样工具：1 l 采水器、5l 采水器、表层温度计、塞氏盘、2 5 # 浮游生物网、虹吸 管、洗耳球、塑料瓶若干、胶头滴管 检测设备：显微镜( 奥林帕斯) 、计数框 测试设备：a a q l l 8 3 多功能水质检测仪、日本三映式2 型流速计、g p s 卫星定位 手持机 试剂：4 0 甲醛( 福尔马林) 固定液。 图3 1a a q i l 8 3 多功能水质检测仪 图3 2 日本三映式2 型流速计 8 3 2 各项水体指标及流速的测定 3 2 1 测点布置 通过标准地图对库里泡整体水面进行分析，选设标准点，在地图上标定坐标( 见图 3 1 ) ，在库里泡现场用6 p $ 手持机定位，然后进行以下工作。 捧水口 取水口 图3 1 库里泡测定标准点示意图 补水口 西 北 南 东 3 2 2 各项数据的测定 各项水体指标的测定 野外调查：在选定测点使用a a q l l 8 3 多功能水质检测仪与电脑联机，把探头浅放水中稳 定，然后缓缓深入水底，得出垂直方向多项水质指标，把所得数据存入电脑。 数据整理：本文所需测试项目为温度、水深以及叶绿素a 。温度、叶绿素a 用于分析生 物量。水深则在计算卷载率时计算应用。 流速的测定 野外调查：在选定测点，用日本三映式2 型流速计测试流速，首先把仪器测速部分放入 水面下0 5 米处，稳定数秒后用计数器在单位时间内( 1 0 0 s ) 进行计数，并 9 记录。 数据整理：计算流速，参考数据、文献并咨询有关专家，在图纸上模拟绘制出流速场。 根据所绘流速场，分析并计算出卷载效应影响的水体区域，用于卷载率的计 算。 公式：v = o 1 6 4 n + 0 0 11 3 3 生物量测定 3 3 1 采样点布置 卷载效应影响的水域及几个典型地点，在地图上选择并标定( 见图3 2 ) ，野外采样 共设置了1 1 个点，并在库里泡现场用g p s 手持机定位这些采样点。其中7 月、9 月各样 点详情见表3 1 、表3 2 。 捧永口 取承口 图3 2 库里泡采样站点示意图 补水口 西 北 南 东 3 3 2 采样方法及步骤“到 定性水样采取 在水体表层用2 5 # 浮游生物网8 字型捞取5 分钟，放入3 0 m l 塑料瓶中，随后加入 4 0 甲醛溶液固定。 定量水样采取 藻类、原生动物和轮虫：在水体表层用采水器采取l l 水样放入塑料桶中，加入4 0 甲醛溶液固定。水样静置沉淀4 8 小时后用虹吸法移走上清液，剩余约l o o m l 左右转入 1 0 中型塑料瓶中再次静置沉淀2 4 小时。用胶头滴管移走上清液，剩余至3 0 m l 转入小型塑 料瓶中用于镜检。 甲壳类：在水体表层用采水器采取5 l 水样放入塑料桶中，加入4 0 r f 醛溶液固定。 其余步骤同上。 表3 1 库里泡7 月采样点情况 位置 采样点流速 ne i 4 5 0 2 2 1 3 2 ”1 2 4 。2 7 3 0 6 ”o 0 2 7 4 0 i i4 5 。2 2 1 5 5 ” 1 2 4 0 2 8 5 2 4 ”0 0 2 7 4 0 4 5 0 2 2 1 1 4 ”1 2 4 。2 8 o 6 ”0 0 3 8 8 8 4 5 。2 1 1 5 2 ”1 2 4 0 2 9 1