一般來說，人們對(duì)電廠環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)，多注意其火電廠排煙對(duì)大氣環(huán)境的污染，即隨煙氣向大氣中排放的大量二氧化硫、煙塵和氮氧化物等污染物，會(huì)嚴(yán)重污染大氣環(huán)境；對(duì)核電廠而言，則警惕低放射性污水排放對(duì)水環(huán)境的污染等等問題。因此，在電廠環(huán)境污染治理中一直十分注重電廠煙氣的除塵、脫硫，燃煤的潔凈處理，以及嚴(yán)格控制核素的排污標(biāo)準(zhǔn)，但容易忽視電廠循環(huán)冷卻水所含巨大熱量棄置于環(huán)境可能帶來的熱污染的危害。

 

  火電廠的燃料燃燒總發(fā)熱量中只有35%左右轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?0%以上的熱能主要通過鍋爐煙囪和汽輪機(jī)凝汽器的循環(huán)冷卻水失散到環(huán)境中。相比之下，循環(huán)冷卻水?dāng)y帶走的廢熱量又占其中絕大部分。

 

  對(duì)1000MW火電汽輪機(jī)組，循環(huán)冷卻水量約35～45m3 /s，接近于目前排入日本東 京市區(qū)10個(gè)污水處理廠的污水總量5×106m3/d[2] 、溫升(即超過環(huán)境水域的溫度)8～ 10℃，溫升所對(duì)應(yīng)的熱量約1.5×106～1.9×106kJ/s(日均1.2～1.7×1011 kJ/d；按 年運(yùn)行7 000h計(jì)，年均3.8～4.6×1013 kJ/a，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約150萬t/a)。排出的溫排水溫度視電廠所處地區(qū)而異，冬季20～35℃；夏季25～45℃。屬于50℃以下的低品位熱能。核電機(jī)組循環(huán)水量是火電機(jī)組的1.2～1.5倍，棄熱量會(huì)更多。

 

  一座現(xiàn)代火、核電廠的裝機(jī)容量多在2 000～6 000MW，排出的冷卻水量相當(dāng)于2～6個(gè)東京市區(qū)排污水量。如此巨量的熱負(fù)荷是一般小水域無法承受的。即使對(duì)大江、大河、海灣等大水域也需精心研究、設(shè)計(jì)冷卻水排、取水口的布局，才可使電廠排熱在環(huán)境中合理消散。

 

  隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高，自然水域的溫升強(qiáng)度和范圍都將嚴(yán)格規(guī)定(目前沒有法規(guī)規(guī)定)。雖然我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(JB3838-2002)》中，對(duì)水溫的要求尚未有具體的混合區(qū)影響范圍的限制，但在影響強(qiáng)度上規(guī)定了人為造成的環(huán)境水溫變化：周平均最大溫升≤1℃；周平均最大溫降≤2℃?？梢韵嘈牛覈?guó)有關(guān)水域溫排放的限制標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)很快出臺(tái)，電廠循環(huán)水排放將受到更大約束。

 

  更嚴(yán)峻的情況是：如當(dāng)?shù)刈匀凰虻南募颈镜姿疁亟咏?3℃，規(guī)劃設(shè)計(jì)此類地區(qū)電廠取、排水工程方案時(shí)，為使所抽取的水溫能降低1～2℃，以及熱影響不致超標(biāo)，火電廠或核電廠選擇廠址的初可研階段均需進(jìn)行冷卻水問題的大型科研工作，其研究耗資多在百萬之巨。經(jīng)科學(xué)研究后，所預(yù)報(bào)的取水水溫若不能滿足汽輪機(jī)組冷卻水要求(一般而言，不得高于33℃)，或溫排水釋放的熱量對(duì)水域造成的熱污染不能滿足環(huán)境保護(hù)之要求，則該廠廠址必須重新選擇。在向水域排放大量廢熱情況下，要保證取到33℃以下的新水、又不致造成過高的工程投資(如過遠(yuǎn)地設(shè)置取水口，雖有利于避開熱水區(qū)，但管道長(zhǎng)，吸水泵功率大，造價(jià)高，運(yùn)行費(fèi)用亦大)，則決非易事。電廠冷卻水專業(yè)的科研工作者無不深深地體會(huì)到這一點(diǎn)。

 

  對(duì)于已投產(chǎn)電廠，夏季遇到這種情況，或汽機(jī)熱效下降、或排汽缸真空降到危險(xiǎn)值時(shí)，電廠機(jī)組不得不減負(fù)荷運(yùn)行；國(guó)外有些沿海電廠為使排水溫度不致違反規(guī)定，不惜動(dòng)用冷卻塔，使冷卻用海水在冷卻塔中僅做一次流動(dòng)便排回海域，其目的僅是為使溫排水少升高幾度。可見，電廠循環(huán)冷卻水棄熱己成為電力建設(shè)、環(huán)境保護(hù)中一個(gè)棘手的問題。

 

  近20余年來火電裝機(jī)容量有了高速發(fā)展，2002年已有裝機(jī)容量3.6億kW。2004年新批準(zhǔn)40000MW裝機(jī)容量的建設(shè)，預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量應(yīng)該到9～10億kW；期間的年均新增發(fā)電裝機(jī)容量應(yīng)為3 000～3 600萬kW，年均增長(zhǎng)率5.3%～5.9%。容量如此迅速地增長(zhǎng)，其排放的廢熱量亦將隨之增加，這部分熱量必定對(duì)環(huán)境產(chǎn)生累積的、持久的負(fù)面影響。

 

  對(duì)冷卻塔冷卻而言，其蒸發(fā)散熱加以風(fēng)吹影響，使大量熱量和水滴進(jìn)入大氣環(huán)境，會(huì)使空氣局部溫度、濕度升高。電廠長(zhǎng)期運(yùn)行，失散的熱量和水滴會(huì)對(duì)局部小氣候產(chǎn)生影響。

 

  對(duì)水面冷卻而言，溫排水對(duì)局部受納水域的水質(zhì)產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在水溫、溶解氧等指標(biāo)的變化；對(duì)水生生物產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在改變?cè)孱悺Ⅳ~類等的生活條件方面；對(duì)水域富營(yíng)養(yǎng)化程度產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在水溫升高可能加劇水中富營(yíng)養(yǎng)化藻類的生長(zhǎng)、溶解氧下降。冷卻水廢熱對(duì)水環(huán)境的影響較大時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的熱污染。1978年夏季，望亭發(fā)電廠的溫排水直接排入望虞河使水溫高達(dá)40℃以上。造成漁業(yè)損失73t，三水作物損失1.8萬t，蚌珠損失4.4萬只。裝機(jī)容量大的電站，有時(shí)還會(huì)引起大范圍水域內(nèi)生物的消失。例如，美國(guó)佛羅里達(dá)州的比斯坎灣，一座核電站排放的溫排水使附近水域水溫增加了8℃，造成1.5km海域內(nèi)生物消失。