2025年11月14日,自然资源部第三海洋研究所研究员林和山在深圳核博会核电厂冷源安全论坛发表《滨海核电取水堵塞物暴发量估算及其应对策略》主旨报告。

报告围绕滨海核电冷源取水安全,介绍全球和国内冷源堵塞事件的频发趋势,并指出水母、海藻、赤潮生物和污损生物是主要风险来源。报告重点讨论赤潮生物、大型水母和污损生物的爆发量或附着量估算方法,强调这些估算是冷源安全预警、防控和设计标准的重要依据。报告还指出现有监测与消杀手段存在不足,未来需要加强源头机制研究、影像识别辅助和隧洞污损长期治理。

关键点
1. 报告主题与结构(00:39)
报告基于冷源堵塞物爆发后的取水量及相关因素,开展爆发量估算工作。内容分为全球核电取水安全现状,以及赤潮生物、大型水母和污损生物的爆发或附着量估算。
2. 全球与国内冷源堵塞事件呈加剧趋势(01:09)
报告统计分析了全球自1980年以来145起冷源堵塞物爆发情况,水母和海藻是主要堵塞类型,中国、英国、法国、美国等核电国家均发生多起事件。国内记录显示,水母、海藻、污损生物和毛虾是主要堵塞生物,且从2000年后呈现高频次和广域化趋势。
3. 南北方堵塞物类型和高风险时段不同(02:17)
南方海域主要受水母、毛虾和中囊藻等影响,春夏之交以及冬季均可能频繁爆发;北方海域主要以水母和海藻为主,高风险时段集中在七八月份。报告指出,不同海区的物种组成和气候条件导致风险时段差异明显。
4. 今年堵塞物爆发频繁并创记录(03:01)
报告指出,今年四大海区已记录22起爆发,涉及浒苔球、藻类、苔虫、麦秆虫、甲壳类等多种堵塞物,南方端边和端棍水母爆发尤其严重。浒苔在黄海海区的爆发也达到历史新高,并可能影响多个核电厂。
5. 爆发量估算是预警防控和设计的重要输入(03:51)
报告强调,堵塞物爆发量估算是冷源安全预警防控的重要输入条件,也是冷源设计标准确立的关键依据,因此需要结合取水量、爆发密度、持续时间和吸入概率等参数进行估算。
6. 赤潮生物堵塞风险主要来自胶质团块类种类(04:08)
并非所有赤潮生物都会导致冷源堵塞,主要风险来自能够形成胶质团或胶质块的种类,如中囊藻、海淀藻、夜光藻等。它们没有主动移动能力,主要依靠水流和潮汐进入取水口。
7. 漳州核电中囊藻案例显示潜在吸入量较大(04:54)
报告以漳州核电2023年11月中旬至12月底中囊藻赤潮为例,说明其爆发持续时间长、密度高。基于不同密度、10%吸入概率、单台机组70立方米每秒取水量和最长6小时持续时间估算,四台机组在最大工况下吸入量可达两百多吨;但水质浮标和声纳监测未识别到风险。
8. 赤潮生物防控仍存在监测和处置难题(07:01)
核电冷源更关注赤潮生物造成的“堵”而非毒性。风险评估需要考虑是否聚团、是否胶质类以及个体或群体大小;当前南方海域爆发频次更高,水质浮标在非内源性爆发时可能没有响应,改性黏土泼洒方案也难以有效消除影响。
9. 大型水母是全球公认的严重堵塞类群(08:23)
大型水母虽有一定自主移动能力,但主要依靠潮汐、水流或剪切作用进入取水口。海月水母、海蜇、沙蜇、黄斑海蜇、白色小水母等危害较大,中小型水母的风险也逐渐受到关注;渤海和南海的危害程度大于黄海和东海。
10. 2025年多地端边和端棍水母爆发引起关注(09:25)
2025年5月至6月,广西北海、陆丰核电、铁山港、海南文昌、连江核电和阳西核电厂等地出现端边和端棍水母爆发,爆发时间集中且规模惊人。茂名博贺案例显示持续约3到5天,密度约10到30个每立方米,分布范围超过5公里。
11. 水母爆发量估算显示取水方式会显著影响吸入量(11:15)
报告基于连江核电和陆丰核电的不同爆发密度、取水流量和10%吸入概率进行估算。连江核电六台机组吸入量可达一百多吨,而陆丰核电因直流冷却和多台机组共用取水,最高吸入量可达一千八百多吨。
12. 水母爆发具有时间规律但机制仍不清楚(12:05)
水母爆发多集中在早上或傍晚,端边和端棍水母主要在端午节前后,海月水母在红沿河核电的爆发多出现在大暑节气前后一到三天。报告推测水母源头可能在取水口5到10公里范围内,但其聚集、繁殖和驱动机制仍需研究。
13. 建议开展水母源头治理可行性探索(13:20)
针对受水母严重影响的核电厂,报告建议结合水母世代交替的生活史特征,在取水口附近开展水母螅状体环境适宜性及源头治理可行性研究,以支撑未来防控。
14. 高流速和消杀不能简单视为污损生物风险可忽略(13:37)
报告质疑“高流速下污损生物附着风险可忽略”和“次氯酸钠消杀能有效抑制附着”的常见认识。国内外案例表明,斑马贻贝、苔藓虫、钩虾、麦秆虫等污损生物均可能造成堵塞或降功率事件。
15. 隧洞取水方式面临长期污损附着和堆积风险(14:46)
机组厂址采用隧洞取水时,污损生物的附着、剥落和堆积会影响取水效率。牡蛎、藤壶、贻贝等钙质硬壳类生物附着量大、周期长,如不清理可能造成长期淤堵。
16. 田湾和海南核电案例显示污损生物进入取水系统(15:37)
田湾核电从九月至十月持续受到海瓜子等影响,每天有数百公斤到一吨左右进入取水口;其取水隧洞约3公里,流速1.8米每秒。海南核电受到拼顶蛤影响并出现冷源应急事件,同期挂板显示拼顶蛤几乎占满取水系统,消杀失效后大量死壳堆积在滤网中。
17. 实际案例否定高流速足以抑制附着的假设(16:31)
报告指出,约2米每秒的流速不足以抑制污损生物附着,高流速下污损风险不能忽略。现有消杀方案的有效浓度和不同部位抑制效果仍需要进一步评估。
18. 挂板实验用于估算隧洞污损堵塞率(17:03)
报告在河北海兴和广东连江开展污损生物挂板实验,发现南北方附着强度差异明显:北方一年中约两三个月有附着,连江核电基本全年都有附着。基于隧洞参数、附着生物量、附着厚度、壳状外壳占比和壳重占比等估算,最大附着情况下隧洞堵塞率可达约4%到8%,长期运行寿命下值得关注。
19. 泥沙淤积也应考虑极端工况(18:29)
报告补充指出,除污损生物外,泥沙淤积也应考虑极端工况,而不只是常规情况。

时间线
00:00 - 主持人介绍林河商主任及其长期从事海洋生物调查研究的背景,并引出滨海核电取水堵塞物爆发估算及应对策略的报告主题。
00:39 - 报告人说明本次分享围绕堵塞物爆发后的取水量和相关因素开展爆发量估算,并介绍报告的四个部分。
01:09 - 报告首先回顾全球和国内核电冷源堵塞事件现状,说明堵塞事件在多个核电国家普遍存在,并呈现频次增加、范围扩大的趋势。
02:17 - 报告进一步比较国内南北方海域堵塞生物类型、风险季节和今年异常频繁的爆发情况,突出爆发量估算的必要性。
04:08 - 报告进入赤潮生物部分,结合中囊藻等案例说明赤潮堵塞风险来源、估算参数、漳州核电案例结果以及现有监测和处置手段的局限。
08:23 - 报告转向大型水母部分,介绍水母进入取水口的方式、主要危害种类、不同海区和季节风险,并列举2025年多地水母爆发案例。
11:15 - 报告基于连江核电和陆丰核电案例进行水母吸入量估算,并讨论水母爆发的时间规律、可能源区以及尚未明确的驱动机制。
13:20 - 报告提出针对水母风险的后续研究方向,建议在取水口附近探索螅状体环境适宜性和源头治理可行性。
13:37 - 报告进入污损生物部分,先提出对高流速和次氯酸钠消杀效果的质疑,再回顾国内外污损生物堵塞案例。
14:46 - 报告讨论隧洞取水条件下污损生物附着、剥落和堆积对取水效率的长期影响,并展示挂板和电厂实际案例。
16:31 - 报告通过田湾、海南等案例说明高流速不能排除附着风险,现有消杀方案仍需优化和验证。
17:03 - 报告介绍南北方挂板实验和隧洞堵塞率估算方法,指出长期运行中污损生物和碎壳堆积可能造成显著堵塞。
18:29 - 报告最后补充泥沙淤积应考虑极端工况,并结束汇报。

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滨海核电冷源堵塞风险高频化,赤潮、水母与污损生物成取水安全关键威胁
自然资源部第三海洋研究所研究员林和山围绕滨海核电冷源取水安全,系统分析了堵塞物暴发量估算方法及防控策略。报告指出,冷源堵塞并非中国特有问题,而是全球滨海核电普遍面临的运行风险。自1980年以来,全球已统计到约145起核电冷源堵塞物暴发事件,其中水母和海藻是主要类群。2000年以来,相关事件发生频次明显上升,中国、英国、法国、美国等核电大国均曾遭遇不同程度的冷源堵塞问题。
国内方面,自2007年以来已记录约76起核电冷源堵塞事件,主要堵塞生物包括水母、海藻、污损生物和毛虾等。不同海区呈现明显差异:南方海区暴发频次高于北方,风险物种包括水母、毛虾和中肋骨条藻等赤潮生物;北方海区则以水母和海藻为主。季节上,南方高风险期多集中在5月至6月春夏交替阶段,冬季也可能因中肋骨条藻、毛虾等出现堵塞;北方高风险期主要集中在7月至8月,受水母和海藻旺发影响较大。2025年形势尤为突出,四大海区已记录约22起堵塞物暴发事件,频次打破历史纪录,浒苔球、褐藻、草苔虫、鱼苔虫、麦秆虫以及端边水母、管水母等均造成显著影响,黄海浒苔暴发范围也达到历史高位,波及多个核电区域。
报告强调,暴发量估算是冷源安全预警、防控部署和工程设计的重要基础。估算时需要综合考虑取水流量、生物暴发密度、持续时间、吸入概率,以及潮汐、水深、风浪、地形地貌等环境因素。只有对可能进入取水系统的堵塞物规模进行量化,才能为预警阈值设定、拦截设施配置、应急处置能力和冷源设计标准提供依据。
在赤潮生物方面,并非所有赤潮都会造成冷源堵塞,真正需要重点关注的是能够形成胶质团、胶质块或聚团的种类,如中肋骨条藻、海链藻、夜光藻等。其中,中肋骨条藻是当前较受关注的堵塞性赤潮生物。其本身没有主动移动能力,主要依靠水流、潮汐和剪切作用进入取水口,垂向分布则受水深、风浪和地形影响。防城港、阳江、漳州、大亚湾、台山等核电厂均曾出现中肋骨条藻暴发,其中阳江曾连续出现较严重年份,2025年大亚湾和台山也发生较大规模暴发。
以漳州核电为例,2023年11月中旬至12月底发生中肋骨条藻赤潮,持续时间超过半个月,海水中藻体密度约为每升10至30个,单个藻体直径约0.3至0.5毫米。报告采用不同藻体密度工况、10%的保守吸入概率、单台机组每秒70立方米取水量,以及6小时持续进入时间进行估算,结果显示四台机组在最大工况下吸入量可达200多吨,对取水安全构成显著威胁。值得注意的是,水质浮标和声纳监测在该过程中未能有效识别风险,说明现有监测体系对部分胶质化、聚团型赤潮生物仍存在短板。
林和山指出,核电冷源安全更关注的是“堵”而非“毒”。因此,在赤潮生物风险评估中,不能只看是否有毒,更应判断其是否具备聚团能力、是否胶质化,以及个体或群体尺寸是否足以堵塞滤网和取水设施。部分有毒赤潮种类虽具有生态毒性,但对冷源系统而言,堵塞能力才是关键判断指标。南方海域赤潮暴发频次明显高于北方,尤其在节气转换期、风平浪静条件下更容易发生。对于非内源性暴发,如果囊体未破裂且湾内叶绿素无明显变化,常规水质浮标可能难以及时响应,未来需结合盐位变化、生物影像识别等手段提升预警能力。
大型水母是全球公认的严重冷源堵塞类群。水母虽然具有一定自主移动能力,但整体较弱,进入取水口仍主要受潮汐、水流和剪切作用控制。高风险种类既包括海月水母、海蜇、沙蜇、黄斑海蜇、白色小水母等大型水母,也包括球形侧腕水母、紫突水母等风险正在上升的中小型水母。区域上,渤海和南海危害程度通常大于黄海和东海;季节上,北方海蜇高峰期多在6月至7月,南方端边水母、管水母等高峰期多在4月至6月。
2025年,广西北海、陆丰核电、铁山港、海南文昌、连江核电、阳西核电等地相继出现端边水母和管水母暴发,时间集中在5月底至6月底,暴发规模引起高度关注。茂名博贺在5月28日发生水母暴发,持续约3至5天,密度约每立方米10至30个,个体大小约12至20厘米,单体重量约300至500克,分布范围超过5公里,且发生时处于大潮期高潮位。该物种在当地2019年和2021年也曾暴发,显示出一定重复性。连江核电观测到水母多在早晨出现,中午基本消失;陆丰核电则在6月23日至24日上午开始发现端管水母,随后数量明显增加,持续约3天。
根据不同电厂取水流量和水母密度设置工况,并采用10%的保守吸入概率估算,连江核电六台机组水母吸入量可达100多吨;陆丰核电由于采用直流冷却且多台机组共用取水,最高吸入量可达1800多吨,显示水母暴发对冷源安全构成极高风险。报告还指出,水母暴发具有明显时段性和节气规律,常集中在早晨或傍晚,可能与趋光性等生活习性有关;端边水母和管水母多在端午节前后暴发,红沿河核电海月水母暴发则多集中于大暑节气前后1至3天。节气时间、潮位变化和日变化规律应被纳入冷源防控预警体系。
对于水母暴发源头,报告认为仍有大量机制问题有待厘清。不同案例中,暴发既可能发生在大潮,也可能发生在小潮或高潮位等条件下,推测源头可能位于取水口附近5至10公里范围内。水母聚集原因尚不清楚,可能涉及交配、繁殖、栖息行为,也可能受到气温、水温、气象、水文、水质、底质、食物链和温排水等因素影响。对受水母严重影响的核电厂,应结合水母世代交替生活史,调查取水口附近螅状体附着环境适宜性,评估是否形成繁殖场或水母场,并探索源头治理可能性。
污损生物也是冷源堵塞中容易被低估的风险。传统观点认为,在较高流速下污损生物附着风险可以忽略,许多电厂也通过投加次氯酸钠抑制附着。但实际案例表明,高流速和现有消杀方案并不能完全消除风险。俄罗斯、加拿大曾受到斑马贻贝严重影响;2025年5月以来,我国阳江、红沿河、大亚湾、海阳、漳州等核电厂也发生苔藓虫类附着或暴发,福清核电还受到小型甲壳类、钩虾、麦秆虫等影响并出现降功率事件。
多数滨海核电厂采用机组集中、隧洞取水方式,污损生物在隧洞内附着、剥落和堆积后,可能持续影响取水效率。牡蛎、藤壶、贻贝等钙质硬壳生物风险较高,因其附着量大、附着周期长、存活时间长,若不及时清理,可能造成长期甚至永久性淤堵。挂板实验显示,空白挂板框放置半年左右即可被贻贝和藤壶基本占满,说明污损生物附着量和生长速度远超传统认识。
田湾核电在9月至10月期间持续受到海瓜子等生物影响,每天有数百公斤至约1吨海瓜子进入取水口,并伴随紫贻贝等种类;其取水隧洞长度约3公里,流速约1.8米/秒。海南核电在5月受拼顶格类生物影响触发冷源应急事件,同期挂板实验显示该类生物几乎占满曲面系统,消杀装置故障可能导致抑制失效,大量死壳堆积于滤网中;其取水隧洞约1.6公里,流速约2.2米/秒。这些案例说明,约2米/秒流速不足以抑制污损生物附着,高流速条件下的附着风险不能忽略,现有次氯酸钠等消杀方案的有效浓度、投加位置和不同部位抑制效果仍需进一步验证。
南北方污损生物附着强度也存在明显差异。河北海兴和广东连江同步挂板实验表明,北方一年中主要有2至3个月发生明显附着,而连江核电基本全年12个月均有附着,南方污损生物风险更高。报告提出,可结合隧洞尺寸、表面积、附着生物量、附着厚度、壳状外壳占比和壳重占比,估算最大附着厚度造成的堵塞率,以及碎壳剥落后在底部堆积造成的年均堵塞率。估算结果显示,海兴核电最大附着厚度导致堵塞率接近4%,连江核电可达约8%;碎壳年均堵塞率方面,海兴约0.6%,连江约1.47%。若考虑隧洞60至80年的长期使用寿命,累积堵塞风险不容忽视,同时还需叠加考虑泥沙淤积,特别是极端工况下的淤积影响。
报告提出,滨海核电冷源堵塞风险正呈高频化、多样化和复杂化趋势,堵塞物种类、暴发区域和季节窗口均具有显著差异。赤潮、水母和污损生物都应围绕取水流量、密度、持续时间和吸入概率开展量化估算,并将结果用于预警阈值、工程设计和应急处置。未来应建立分区域、分季节、分物种的冷源堵塞风险库,加强赤潮生物影像识别、盐位等辅助监测;针对水母开展源头调查、螅状体监测和生活史研究;针对污损生物优化消杀方案,明确有效浓度和作用部位,并定期评估隧洞附着、碎壳堆积和泥沙淤积对取水系统的综合影响。


