[发明专利]一种沿海LNG接收站冷排水和余氯的海洋环境影响预测方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种沿海LNG接收站冷排水和余氯的海洋环境影响预测方法，它能帮助相关人员构建冷排水和余氯扩散模型，对LNG接收站利用加氯灭活海水汽化LNG并排放冷水带来的水温变化量及影响范围，排水中余氯浓度变化及影响范围进行模拟和预测；计算并界定正常工况及非正常工况下特定温差和余氯浓度增量情景下各种海洋生物的损失量；进而优化出对海洋生物资源影响程度较低的冷排水温降和余氯含量控制方案，有利于LNG清洁能源利用中的环境友好战略的实现，属于环境保护及水污染防治技术领域。

(二)背景技术

随着我国经济社会继续快速发展，增加能源供应、特别是清洁能源供应显得尤为迫切。中国已经向世界做出承诺，2020年单位GDP的碳排放比2005年降低40-45％。根据正在编制的国家“十二五”油气规划，天然气在国家一次能源消耗中的比例将由目前的4％提高到8％左右。在充分开发利用好国内低碳能源的同时，加大天然气引进力度，有利于更好地实现上述目标。

LNG储存为液态，而输向用户为气态，汽化过程需要大量的热量，充分利用海水热量作汽化热源产生了大量的冷排水；为避免海洋污损生物在循环冷却系统管道内壁附着繁殖而导致管道水阻的增加和生物对管道内壁表面的破坏，影响运行的经济性和使用寿命，根据需要在循环水系统中设加氯系统。加氯处理在抑制海洋生物在管道内繁殖的同时，经过循环系统后，未降解的余氯将随排水口排放的冷却水扩散至周围水体中。余氯在海水中有游离态和化合态两种形态，刚排出的冷却水中，游离态余氯占主要部分，化合态余氯所占比例不大。由于游离态余氯氧化能力极强，极不稳定且衰减极快，因此，排放至海域内的游离态余氯不断地稀释、分解和挥发，其浓度迅速降低。余氯在水中的输移、分布主要依靠潮流的挟带，并非累积所致。余氯半衰期相对较短，仅1小时，排放至海水中的余氯在环境水体中经稀释后很快自衰。浓度场主要分布在排水口附近，影响范围较小。其特征污染物主要包括：温度和余氯，对港口水环境及水生生态带来不利影响。

温降带来的海洋生态影响如下：

(1)温降对浮游生物的影响

浮游生物不仅是某些鱼、虾、贝类的饵料生物，同时它的数量的多寡决定了海域初级生产力的大小，从而能影响海洋生物资源的潜存量。

温降产生的影响可参考国外有关温升的研究，水温升高大于6-8℃时，在夏季仅引起浮游植物光合作用的活性减弱，这种现象并未破坏藻类的细胞，经过几个小时，最长不超过一昼夜，浮游植物的光合作用就能恢复。对浮游动物而言，水体温升小于3℃时，多数情况下不会对其种群有不利影响。

(2)温降对鱼类的影响分析

鱼类在不同的发育阶段往往对温度条件有不同的要求，繁殖和发育时期的要求特别严格，许多海洋动物不到一定的水温是不会产卵的。有的时候海洋动物能在某一海区生活，但由于不能满足繁殖和发育所要求的适宜温度及持续的时间，则这些动物在这一海区就不能完成繁殖和发育，因而有所谓生殖区和不育区之别。

一方面，如果水温低于适温范围，将会抑制鱼类的新陈代谢和生长发育，如果超过其忍受限度，还将会导致死亡。另一方面，鱼类能感受到环境水温的微弱变化，对低于适温范围的低温水体，具有回避反应，这使许多鱼类进行远距离的适温回游，这种回避现象排除了冬季幼鱼和成鱼受到冷威胁的可能性。此外，水温的变化会影响鱼类的产卵，影响渔期的迟早、渔场的变动，影响渔获量。

在夏季，适当的温度降低，对鱼类的生物是有利的，而在冬季的温降，对鱼类的生长是不利的。温降大于环境4-5℃的区域，渔获物减少较明显。在温降为4-5℃的区域，冬季渔获量将变低，而夏季则将有所恢复；在温降为2-3℃的区域，冬季将出现低渔获量，但夏、春季出现高渔获量：而温降低于2℃的区域的影响将不明显。对于大多数暖水性鱼类来说，温降1℃基本上在其适温范围内，一般不会对鱼类的生长造成影响。

(3)温降对虾类的影响

根据有关研究成果，中国对虾虾仔的适应温度为20-32℃。在夏、秋季节期间，接收站冷排水引起的温降对虾类不会有明显的不利影响，虾类都能正常生长繁殖；在冬、春季低温季节，温降达3℃以上时，虾类幼体的生长可能会受到抑制，其存活率可能会降低，虾类的成年个体多数会回避低温区，从而影响温降场内的对虾捕获量。