美国内陆核电厂水环境影响评估_0924重庆讲解.ppt

美国内陆核电厂水环境影响评估— 美国NRC网站有关资料综述 周如明 2011年9月24日·重庆 1 内 容 1. 概述 2. 美国内陆核电厂冷却水源/受纳水体的特点 3. 美国内陆核电厂与用水有关的环境问题评估 4. 核电厂正常运行环境辐射影响的评估 5. 关于核事故与水资源安全的有关见解 6. 结束语 2 1.1 美国内陆核电厂概况 美国共有65核电厂，104个机组其中，16个 核电厂位于沿海和河口地区；10个核电厂位于大湖（ 密执安湖等）地区；39个核电厂位于内陆地区（淡水 河流或湖泊附近），共64个机组 3 1.1 美国内陆核电厂概况 在美国39个内陆核电厂中，已经有25个核电厂（共 43个机组，其中，PWR机组25个）取得美国NRC颁 发的延寿运行20年的执照 在NRC的网站上可以看到有17个拟建核电项目向 NRC提交了COL（联合运行执照）申请书，其中位 于内陆河流和湖泊地区的核电新项目有10个，共拟 建17个机组 4 1.2 可供研究的NRC资料 在NRC（美国核管理委员会）的网站上可以检 索到以下与美国内陆核电厂水环境影响评估有关的 资料： — NRC对25个内陆延寿核电厂发布的环境意见书 。

http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1437/ — 17个拟建核电项目向NRC提交的COL（联合运 行执照）申请书，其中有项目的环境报告 http://www.nrc.gov/reactors/new-reactors/col.html 5 1.2 可供研究的NRC资料 在NRC（美国核管理委员会）的网站上可以检索 到以下与美国内陆核电厂水环境影响评估有关的资 料： — 4个内陆核电厂项目的ESP（早期厂址许可证） 的申请书（其中包括环境报告）以及NRC给出的环 境意见书 http://www.nrc.gov/reactors/new-reactors/esp.html — 各运行核电厂在2005-2010年期间的各年度放射 性流出物排放报告以及环境监测报告 http://www.nrc.gov/reactors/new-reactors/esp.html 6 1.3 美国NRC（核管理委员会）的环境影响评估 方法 （1）NRC是美国联邦政府监管核电厂的机构 核电厂的厂址许可、建造、运行和延寿的执照均 要取得NRC的批准，包括取得NRC的环境意见书。

NRC在发布环境意见书之前，要求核电厂业主取得 相关的联邦、州和地方部门对于取水、排放、历史 文物保护、濒危生物保护等的批准文件或咨询意见 7 1.3 美国NRC（核管理委员会）的环境影响评估 方法 （2）运行核电厂环境问题的重要度 — 小影响（SMALL）：环境效应是不可探测的 ， 或者小到既不会破坏也不会显著改变资源的重要 属性 — 中等影响（MODERATE）： 环境效应足以显 著改变但不会破坏资源的重要属性 — 大影响（LARGE）：环境影响显著，且足以 破坏资源的重要属性 8 1.3 美国NRC（核管理委员会）的环境影响评估 方法 （3）环境问题分类 — 1类问题满足以下准则：（1）已经确定与问题 有关的环境影响适用于所有的电厂，或者具有相同 类型冷却系统或者有专门电厂或厂址特征的电厂 （2）对于各种影响，已经确定了单一的重要度水平 3）在分析中已经对问题的不利影响采取了缓解 措施 — 2类问题是不能满足1类问题3个准则的问题，因 此，需要对具体电厂进行审查 9 1.3 美国NRC（核管理委员会）的环境影响评估 方法 （4）NRC对运行核电厂提出的环境问题 — 1996年，归纳了92个环境问题，其中79个1类问 题。

— 2009年，归纳了78个环境问题，其中，59个个1 类问题 10 2.美国内陆核电厂冷却水源/受纳水体的特 点 2.1 水文特点 （1）美国密西西比河流域有21个核电厂，共32个机组， 总装机容量达到3093万千瓦在密西西比河流域拟新建或 扩建的核电项目有5个，总容量估计在1000万千瓦左右 15 11 12 3 5 4 19 10 20 17 16 18 13 1 2 6 14 7 9 8 11 2.1 水文特点 （2）分析了27个内陆厂址的水文特征，绝大多数厂址所在 的水体，都属于NRC定义的“小河”范畴（年径流量900亿m3/ 年，可折算到年平均流量2854m3/s），只有密西西比河下游 的少数核电厂除外，例如，Grand Gulf核电厂和River Bend 核电厂所在河段的多年平均流量分别为16800 m3/s和14234 m3/s 12 2.1 水文特点 （3）一条河流上有多个核电厂，例如，美国东部的Susquehanna 河全长710km，沿岸有3个核电厂： — 上游有Susquehanna核电厂，2×BWR，所在河段多年平均流量 为412m3/s厂址还有扩建1台US EPR机组（1600MWe）的计划。

— Three Mile Island核电厂（1×PWR）位于Susquehanna河下游 的一个江心岛上，电厂所在河段的多年平均流量为975m3/s — Peach Bottom核电厂，2×BWR机组，也位于Susquehanna河下 游，与Three Mile Island核电厂之间的河流距离为64km（见图2-2 ）上游来流的多年平均流量为1070 m3/s. 13 图2-2 Peach Bottom核电厂和Three Mile Island核电厂 14 2.1 水文特点 （4）河流筑坝形成湖泊作 为核电厂的冷却水源/受纳 水体 — Arkansas核电厂：水 库长80km，湖面积为 14975ha，库容6亿m3， Dardanelle大坝的多年平均 下泄流量为1070m3/s，记 录到的最小下泄流量为 50m3/s 15 2.1 水文特点 （5）河道型水库作为核电厂的 冷却水源和受纳水体 — Brown Ferry核电厂所在的 Tennessee河段，实际上是一个 河道型水库电厂下游32km处 筑坝形成Wheeler水库，水库面 积27140ha，库容12.9亿m3电 厂所在Tennessee河的多年平均 径流量为416亿m3/年（～ 1319m3/s），10年一遇7日（ 7Q10）低流量为250m3/s。

16 2.1 水文特点 （6）利用城市中水的特例 — Palo Verde核电厂（3×1346MWe PWR）没有从任何自 然地表水体抽取冷却水的补给水，而是向凤凰城地区的废水 处理厂购买废水流出物（即经污水处理后的中水），用作电 厂的冷却水和安全相关补给水，平均每年的购买水量为6450 万m3/年此外，Palo Verde核电厂还被亚利桑那州水资源部 批准取用地下水，最大的地下水用量640万m3/年 17 2.2 水的利用 调查了美国27个内陆核电厂冷却水源/受纳水体的用水情况 （1）大约三分之二的内陆厂址有灌溉、捕鱼和各种娱乐功 能例如： — Catawba核电厂所在的Wylie湖有良好的水质，是附近几 个城市的饮用水源，同时，有广泛的娱乐活动据1999年统 计，Wylie湖中的娱乐活动达到165万人次，包括划船108万人 次、游泳25.2万人次 18 2.2 水的利用 在图中可以看到，在 Susquehanna核电厂禁区与 Susquehanna河之间有一个 河岸娱乐区（Riverland Recreation Area）每年 有12万的娱乐人次，包括 捕鱼、野餐、集体郊游等 活动。

19 2.2 水的利用 （2）相当一部分核电厂（约二分之一）受纳水体下游有饮 用水源的功能或者有公共饮用水源的取水口： — Beaver Valley核电厂位于Ohio河畔，在电厂下游1.26英 里（2km，对岸）和下游4.9英里（7.8km）分别有饮用水源 的取水点（分别为Midland Brough市政供水公司和East Liverpool水处理厂） — Three Mile Island核电厂排放口下游21.3km和25.1km处 有饮用水的水处理厂 — Susquehanna核电厂排放口下游41.6km处有Danville市政 供水公司取水口 20 2.2 水的利用 （2）相当一部分核电厂（约二分之一）受纳水体下游有饮 用水源的功能： — McGuire核电厂所在的Norman湖是本地区几个城市的市 政饮用水源Norman湖坝下的Catawba河段以及电厂以东 5.3km处有市政供水公司的饮用水取水点 21 2.2 水的利用 McGuire核电厂所在的 Norman湖是本地区几个城 市的市政饮用水源 Norman湖坝下的Catawba 河段以及电厂以东5.3km处 有市政供水公司的饮用水 取水点。

22 3．美国内陆核电厂与用水有关的环境问题评 估 3.1 用水矛盾有关的环境问题评估 美国联邦法规10CFR51.53 (c)(3)(ⅱ)(A)中规定[9]，“如果核电 厂执照申请者采用冷却塔或冷却池，而且从流量小于 3.15×1012ft3/年（90亿m3/年，～2854m3/s）的小河中抽取补给 水，则必须评价核电厂运行对于河流流量及其河道和河岸生 态群落的影响，同时，还必须评价核电厂运行对于河流流量 低流量期间取水对冲积含水层的影响” 对于核电厂（采用二次循环冷却）地表水用水矛盾的评估， 主要考虑冷却塔蒸发、漂滴引起的水量损失 23 3.1 用水矛盾有关的环境问题评估 — Catawba所在Wylie湖7Q10流量为14.6m3/s，规定 最小下泄流量为11.6m3/s；核电厂因冷却塔蒸发、漂滴 造成的水损失量为1.47 m3/s，加上Wylie湖的湖面蒸发 损失量，总的Wylie湖水损失量为3.68 m3/s；在7Q10的 7日低流量条件下，湖水以净损失量0.7m3/s减少，这会 导致Wylie湖水位下降9mm，而这样的水位下降对于湖 周围地区的地下水补给没有可察觉的影响 24 3.1 用水矛盾有关的环境问题评估 — Susquehanna核电厂所在河段多年平均流量 412m3/s，记录最小流量15m3/s，2台PWR机组取 水量和水损失量分别为2.6m3/s和1.68m3/s，水损 失量分别占多年平均流量和记录最小流量的 0.4%和11.2%。

NRC认为，该电厂所引起的用 水矛盾属于小影响 25 3.1 用水矛盾有关的环境问题评估 — 唯一被NRC列为“小-中等 影响”的是Wolf Creek核电厂 运行有可能引起的用水矛盾 如图3-1所示：Coffey湖作 为电厂的水源和冷却池，库 容约1.37亿m3，其来流（ Wolf Creek）的年径流量约 1600万m3（～0.5m3/s），需 要依靠附近Neosho河上游的 水库补水（批准的补水量为 9625万m3）Neosho河多年 平均流量为52.8m3/s 26 3.1 用水矛盾有关的环境问题评估 —Wolf Creek核电厂在干旱期内从该河流取水可能 会影响河岸和河道内水生物群落以及地下水补给尽 管仍能满足Neosho河的最小生态流量要求，但NRC将 这个问题的环境影响重要度划分为SMALL- MODERATE的水平缓解措施是在必要时减少或终 止从Neosho河补水 27 3.2 温排放影响评估 （1）NRC的基本评估意见：对于采用直流循环或 冷却池的核电厂，温排放（热冲击）是一个2类问题 ，需要针对具体电厂和受纳水体特征进行评价，确 定其环境影响的重要度；对于采用冷却塔的核电厂 ，温排放是一个1类问题，其环境影响的重要度是小 的。

28 3.2 温排放影响评估 （2）Bell Bend核电厂拟 建1台EPR机组温排放影响 的实例分析： — Bell Bend核电厂拟 在Susquehanna核电厂厂址 扩建，见图3-2. 图3.2 Bell Bend核电厂效果图 。