川北地区坝式水电站尾水对下游饵料浮游植物的影响综述.doc

川北地区坝式水电站尾水对下游饵料浮游植物的影响综述XXXXXXXX学院生物科学专业XXXX级 指导教师：XXXX摘 要：在总结前人研究的基础上，综述了温排水对水环境影响的研究进展。其中包括对水生生物影响的研究进展情况。分析认为川北地区坝式水电站尾水排放会引起局部水温变化，且坝式水电站尾水将影响水生生物的生长繁殖，本文主要是研究坝式水电站尾水对下游饵料浮游植物的影响。其影响大小主要取决于进出水的温差和排放量，也与水源的水文地质特征密切相关。提出了对其深入系统研究的重要性和迫切性，并提出应当尽快开发排放口布置及原位冷却等尾水污染控制关键技术，建立川北地区坝式水电站尾水污染综合评价指标体系和评估方法。 关键词：坝式水电站；尾水；水生生物；饵料生物；浮游植物；水环境；影响North sichuan dam-type hydropower station downstream of Baits phytoplankton reviewXXXXX College of XXXXX ,Biological Science, Grade XXX Instructor:XXXXXAbstract: In summary based on the former research, summarizes the environmental impact of water temperature drainage research progress. With packets impact study to aquatic organisms progress. Analysis thinks north sichuan dam-type hydropower station tail water discharge can cause local water temperature changes, and dam-type hydropower station tail water will affect the growth of aquatic organisms reproduce, this paper mainly is the study of dam-type hydropower station tail water downstream effects of baits phytoplankton. Its influence mainly depends on the size of the inlet and outlet water temperature and emissions, also with water the hydrogeological features are closely related. Puts forward its development system of the importance and the urgency of study as soon as possible, and puts forward some development shall be cooling arrangement and the vent tail water pollution control in situ key technologies, chuanbei areas established dam-type hydropower station tail water pollution integrative evaluation index system and evaluation methods. Key word: Dam-type hydropower station;tail water;aquatic;food organisms;phytoplankton;water Environment;affect我国“十二五”规划明确提出了节能减排的总体目标。坝式水电站正是为了贯彻国家节能减排政策而将得到迅速发展的水利水电工程，即将迎来又一个高速发展阶段。坝式水电站是指在河道上拦河筑坝壅高水位，形成发电水头的水电站。这种水电站一般修建在比降较缓或流量甚大的河流上，是河流水电开发中广泛采用的一种形式。水利水电工程通常是区域性多目标水资源开发项目，可为区域提供发电、防洪、航运、灌溉、供水、水产养殖等方面的综合效益。然而，它同时也会对区域生态与环境产生深远的影响。其影响涉及的范围广、时间长，影响的环境因素众多。大型水利水电工程的生态与环境影响往往是非常敏感的问题，为世人所瞩目。此外，水库淹没与移民活动以及工程施工等都会对生态环境产生不同程度影响。因此水利水电工程对生态与环境的影响通常是工程可行性的主要限制因素之一，不论是流域水资源综合利用规划制订，还是在水利工程的规划、设计、施工运行及管理的各阶段中，均应充分考虑维护生态平衡与环境保护的要求，包括生态用水与环境用水的要求，水利水电工程建设应与经济、社会的可持续发展，以及与生态环境良性循环相协调1。有关坝式水电站尾水排放对水环境安全的影响问题，目前国内外尚缺乏系统研究。而类似的研究是关于电厂温排水对水环境的影响问题。电厂排水温度一般较水源温度高8l0。对局部水域水温影响较大。坝式水电站夏季排水温度较水源升高35，而冬季排水温度较水源升高57，这一点与电厂温排水有所不同。坝式水电站尾水自排放口向附近水域三维空间扩散，其影响范围主要决定于温差和受纳水域水文地质特征。1 水利水电工程环境影响的特点不同的水利水电工程项目，或同一工程的不同区域，由于所处的地理位置不同，其环境影响的特点各异。水利水电工程通常不直接产生污染问题，属非污染生态项目，其影响的对象主要为区域生态环境。水利水电工程的环境影响区域一般可分为库区、大坝施工区、坝下游区。库区的环境影响主要源于水库淹没和移民安置、水库水文情势的变化，受影响最大和最为重要的通常是生物多样性、水质、水温、环境地质、景观、人群健康、土壤侵蚀、土地利用、社会经济等因子，受影响的性质多数为不利影响；坝下游区的环境影响主要源于大坝调蓄引起的水文情势变化，受影响的主要是水文、河势、水温、水质、水生生物、湿地资源、人海河口生态环境、社会经济等因子，影响的性质有利有弊，影响的时间一般是长期的，影响的范围因区域的特点不同各异，有时可延伸至河口区。水利水电工程的环境影响，有些是不可避免的，有些通过采取一定的措施可以避免或减小。水利水电工程环境管理是避免或减小工程不利环境影响的有效方式，而环境监测则可为工程的环境管理提供依据1。2 温排水对受纳水域水环境安全影响的研究现状关于温排水对水环境影响问题，目前国内外研究较多的是电厂温排水2-6。20世纪7O年代，国外学者开始研究热水排放对水域水质、物态及生态的影响，认为因热水的排放而导致受纳水体特性的改变，经常是趋于坏的方向7。我国对热污染问题的研究始于1978年8，江苏望江亭电厂附近的望虞河及河网区，鱼类大量死亡，水产品大量减产，随后开始进行水温试验，研究水温变化对水环境的影响问题。目前我国在温排水对水环境影响方面的研究已经取得重要进展9。2.1温排水对受纳水体水质影响水温的变化对水的物理性质，如密度、粘滞系数、饱和水气压、气体溶解度及气体在水中的扩散系数等都有影响。最显著的就是温度升高会导致水中溶解氧的减少。一般认为温度升高会使水的粘度降低、密度减少、水中沉积物的空间位置和数量会发生变化，导致污泥沉积量增多，同时污染物降解加速，溶解氧消耗加大，水体溶解氧含量下降。增温水体的含盐量、总硬度、氨氮、化学需氧量等水质指标也会发生相应的变化。2.2温排水对水生生物影响的研究现状即便是很小的温度变化，如果它影响到生态系统的大部分，或者持续的时间比较长，也会使生态系统的物种组成发生变化，一个生态系统的自净能力如何，可以耐受的水温有多高与水体的环境容量有关。水生生物是指全部或部分生活在各种水域中的动物和植物，水生生物种类繁多，有各种饵料生物以及水生高等植物和脊椎动物。饵料生物又包括底栖动物、浮游动物和浮游植物。浮游植物是一个生态学概念,是指在水中营浮游生活的微小植物,通常浮游植物就是指浮游藻类,主要包括蓝藻门,硅藻门,金藻门,黄藻门,甲藻门,隐藻.,淡水浮游植物包括蓝藻、隐藻、甲藻、金藻、黄藻硅藻、裸藻、和绿藻八个种类。关于温排水对水生生物的影响，主要是两个大类：2.2.1对水生动物及鱼类的影响方面鱼类生活在水中，对水温的变化敏感。不同的种类对水温敏感程度不一样。而且鱼类是变温动物，自身调节能力较弱，因此，温度的急剧变化会对其产生强烈影响，甚至导致鱼类死亡。但温排水的影响主要还是表现为对水生动物生长繁殖的抑制作用。不同鱼类对水温的适应性也不同，如热带鱼适于1532，温带鱼适于1022，寒带鱼适于210的范围。又如鳟鱼虽在24的水中生活，但其繁殖温度则要低于l4。一般水生生物能够生活的水温上限是3335。水温升高后水中的溶解氧减少，鱼类的生命活动受到影响。底栖动物也属于变温生物，其体温和水温相等或相近。底栖动物长期栖息在底层，活动位置相对固定，迁移能力弱。在靠近排放口位置的这类动物会受到较大冲击，而在其他位置，因为底层处于弱增温区，受到影响很小。一些热电厂温排水对底栖动物影响的研究10-13表明，高温热排放会减少底栖动物的多样性，但是在水温不高于30的情况下适当升温却对节肢动物的种类和数量增加有利。水生动物学相关资料显示，河蟹在37时就会活动异常。到40时就会死亡 。2.2.2对浮游植物生长的影响方面浮游植物的数量和种类组成是衡量一个水体水质状况的重要指标之一。温升会使浮游藻类的种群组成发生变化，蓝、绿藻种类增多，硅藻种类比例下降。同时，增温会影响藻类生物量的消涨。蓝、绿藻大量繁殖还会抑制其他水生植物生长。目前国内外关于这方面的研究主要是温排水对排放水域水生物数量及种类的减少程度和温升范围对排放水域生态的影响。其中较多的是对鱼类、底栖动物和藻类的研究。而对水体中小型动物、微生物的研究很少见。国外研究温排水对水生生物的影响可以追溯到20世纪40年代，美国研究了一些电厂温排水对鱼类的热影响14-15。50年代以后，日本在开展人工排热影响的观测试验和预测研究的基础上，进行了一 些与鱼类生存各阶段相关的试验及验证研究。1968年美国建议排人江水的温度在混合后不得超出3度，推荐最大温升为0828度，主要取决于水体的性质、河口的性质季节的变化情况。美国学者BrettJR16 认为，在任何时候、任何地方水体温度都不能达到34。这是某些水生生物的最高温度极限。美国在制定淡水评价标准时限定：最大持久温度，它要适合于将生产力保持在理想水平；水温要能保证生物短期暴露于上限和下限水温时能存活；水温应该满足鱼类正常繁殖和洄游活动所要求的限定水温范围，保证水生生物的多样性需要，尤其在生物种类多样性减少会破坏生态平衡的地方，或是重要食物源会发生变化的地方；在河流上游的冷水源减少时将对下游的水温产生不良影响的地方，下游水温应能满足水生物生长的要求。 国内研究主要集中在电厂温排水对鱼类及浮游藻类生长繁殖影响的研究上。谢允田17等在1997年深入研究了热排水对浮游藻类季节变化的影响，结果表明，在春、秋、冬3季，增温对浮游藻类的种数、密度和生物量均起促进作用；在夏季则对种数、生物量则起抑制作用。高温引起蓝、绿藻数量增加和硅藻明显减少。胡德良18等在研究了热排水对湘江大型底栖无脊椎动物的影响后认为，电厂温排水对动物的影响有利有弊：有利的是在水温较低的季节。中、弱增温区内的底栖动物丰度和生物多样性指数都高于自然水体：不利影响主要是高增温区会减少底栖动物栖息地，在79月高温季节，增温会使底栖动物丰度和生物多样性指数下降。李巍19等研究了电厂温排水对陡河水库浮游生物的影响。得出结论是：水温升高，促进繁殖，缩短生长时间，世代时间变短，表现为随水温升高浮游生物的数量与生物量非同比增加的趋势，高温区的生物体积明显小于低温区。说明水体中浮游生物的生长不充分。3 结语从以上研究成果分析认为：坝式水电站尾水排放会引起局部水温变化，且温排水将影响水生生物的生长繁殖，特别是对饵料生物的生长繁殖有很大的影响；并且可以推测其影响大小主要取决于进出水的温差和排放量，也与水源的水文地质特征密切相关。考虑到国家目前对节能减排的重视程度，对坝式水电站尾水污染的深人系统研究显得尤为重要和紧迫。针对坝式水电站尾水排放，可能引发的水环境问题，应当尽快研究坝式水电站尾水排放对不同类型受纳水体排放口水环境安全的影响：开发排放口布置和原位控制等坝式水电站尾水污染控制关键技术；并建立坝式水电站尾水污染综合评价指标体系和综合评估方法。为我国坝式水电站应用提供必要的支撑技术，对减少水环境污染起到重要作用，并为进一步研究受纳水体的污染防治和生态修复奠定基础。参考文献1 苏成权, 论水利水电工程的环境影响和对策措施. 沿海企业与科技, 2007年第12期:1472 王银爽,电厂温排水数值模拟.南京:河海大学,2007:l153 Casulli V.Numerical simulation of shallow water flow.Compumtional Mehtods in Surface Hydrology,1990;3:l3224 Hamriek J V.Analysis of water temperatures in Conomngo Pond as influenced by the Peach Bottom atomic power plant thermal discharge.Environmental SciencePolicy,2000;3:2232305 Jiang J,Fissel D B,Taylor A.Burrard generating station cooling water reeiraelatlon study.ASL Technical Report,20016 李燕初,蔡文理.沿海港口电厂温、排水废水远区影响数值模拟.台湾海峡,1988;9:496l7 Hoss D E,Costonl C,Baptist J P,et al.Effects of temperature copper and chlorine on fish during simulated entrainment in power plnat condenser cooling systems.IAEA-SM,1975;189(19):5195278 李平衡.火电厂废热排放对水域环境的影响.水利学报,1983;12:29389 黄向阳,周健,刘月红,地表水源热泵系统尾水对水环境影响研究综述.科学技术与工程,第9卷第5期2009,3(5):121010 胡德良,杨华南.热排放对湘江大型底栖无脊椎动物的影响J.环境污染治理技术与设备,2001,2(1):2527.11 吴健,黄沈发,杨泽生.热排放对水生生态系统的影响及其缓解对策J.环境科学与技术,2006,(SO):127129.12 袁兴中,陆健健.围垦对长江南岸底栖动物群落结构及多样性的影响J.生态学报,2001,21(10):14621467.13 叶属峰,