Effects and countermeasures of desalination concentrated brine discharge on ecological environment

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-0167

Abstract

Abstract:

There are no reports of desalination projects causing serious damage to the ecological environment of the sea， but because of the high salinity and high temperature of concentrated brine， and the presence of aluminum， heavy metals and residual chlorine， it will significantly inhibit the growth of some phytoplankton. Fish abundance and species richness increased in the sea areas associated with concentrated brine discharge. Therefore， the impact of concentrated brine discharge on the marine ecosystem needs further study. The current situation and management requirements of concentrated brine discharge at home and abroad were summarized， the impact of desalination brine discharge on marine ecological environment was analyzed， and corresponding suggestions to mitigate the impact were proposed. By combing through the existing discharge methods， it was found that by optimizing the design of concentrated brine discharge port，adopting the corresponding measures such as mixed discharge technology， comprehensive utilization and zero discharge technology， the influence range and extent of concentrated brine discharge could be further reduced. With the increase of desalination capacity， it is recommended to carry out routine monitoring of ecological environment in the sea area， in order to strengthen the monitoring and assessment of the concentrated brine discharged from desalination， and to analyze the relevant policies and standards for the desalination management， so as to promote the sustainable development of desalination industry.

Key words: seawater desalination, brine, marine ecological environment, influence analysis

摘要：

目前虽未见海水淡化工程对其所在海域的生态环境造成严重破坏的相关报道，但由于浓盐水具有高盐度、高温的特点，且含有铝、重金属和杀菌剂余氯，会明显抑制部分浮游动植物的生长；而在浓盐水排放的相关海域中，鱼类丰度和物种丰富度有所提高。因此，需要进一步研究浓盐水排放对海洋生态环境的影响。综述了国内外海水淡化产生的浓盐水的排放现状和管理要求，重点分析了海水淡化工程浓盐水排放对海洋生态环境造成的影响，并提出减缓影响的相应对策与建议。通过梳理现有排放方式，发现通过优化浓盐水排放口设计，采用混合排放技术、综合利用与零排放技术等相应措施，可进一步减缓浓盐水排海的影响范围和程度。随着海水淡化产能的增加，建议在海水淡化工程取排水海域开展生态环境常规监测，以加强对海水淡化排放浓盐水的监测评估，对海水淡化管理的相关政策和标准进行研究和分析，以促进海水淡化产业健康、可持续发展。

关键词: 海水淡化, 浓盐水, 海洋生态环境, 影响分析

CLC Number:

P747

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https://www.iwt.cn/EN/Y2023/V43/I4/22

Figures/Tables 2

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海洋功能区	符合性/兼容性
农渔业区	不兼容
港口航运区	兼容
工业与城镇建设区	符合
矿产与能源区	兼容
旅游娱乐区	不兼容
海洋保护区	不兼容
特殊利用区	与军事区不兼容；与其他特殊利用区相兼容
保留区	不兼容

海洋功能区	符合性/兼容性
农渔业区	不兼容
港口航运区	兼容
工业与城镇建设区	符合
矿产与能源区	兼容
旅游娱乐区	不兼容
海洋保护区	不兼容
特殊利用区	与军事区不兼容；与其他特殊利用区相兼容
保留区	不兼容

影响因素	对排放邻近海域的影响	应对措施
盐度	盐度升高，海域盐度分布不均，浮游动植物和底栖生物群落结构发生改变，渔业资源种类大幅升高	提高浓盐水稀释和扩散速率，排放口设置在海洋水动力条件较好的开放性海域，避开波浪破碎带和涡流带，在排放口安装扩散器；采用混合排放技术，可有效降低盐度和温度
温度	水温升高，溶解氧浓度降低，导致海域低氧甚至缺氧，影响海洋生物生存
添加剂	絮凝剂和消毒剂会产生铁、铝、氯等元素残留，对海洋生物产生毒性，影响其生存	采用混合排放技术，使用其他工程排放的冷却淡水进行稀释，降低添加剂和腐蚀产物的浓度；采用水下排放，加大排放口深度和距低潮线距离，可降低排放产生的不利影响；另外加大综合利用和零排放技术的开发与利用，减少浓盐水中铁、铝、氯及重金属含量
腐蚀产物	冷凝管会产生铜、镍、锌、铬、钼等重金属渗析，伴随浓盐水排放到海水中，重金属含量过高产生毒性，对海洋环境带来不利影响
其他	海洋工程建设会改变排放海域的地形地貌及冲淤环境，浓盐水在排放时会产生较快流速，产生卷载效应，对海洋生物的生长发育产生不利影响	海洋工程开建前应开展环境影响评价和环境保护设施的验收，预防、控制或减轻海洋工程对海洋环境的破坏

影响因素	对排放邻近海域的影响	应对措施
盐度	盐度升高，海域盐度分布不均，浮游动植物和底栖生物群落结构发生改变，渔业资源种类大幅升高	提高浓盐水稀释和扩散速率，排放口设置在海洋水动力条件较好的开放性海域，避开波浪破碎带和涡流带，在排放口安装扩散器；采用混合排放技术，可有效降低盐度和温度
温度	水温升高，溶解氧浓度降低，导致海域低氧甚至缺氧，影响海洋生物生存
添加剂	絮凝剂和消毒剂会产生铁、铝、氯等元素残留，对海洋生物产生毒性，影响其生存	采用混合排放技术，使用其他工程排放的冷却淡水进行稀释，降低添加剂和腐蚀产物的浓度；采用水下排放，加大排放口深度和距低潮线距离，可降低排放产生的不利影响；另外加大综合利用和零排放技术的开发与利用，减少浓盐水中铁、铝、氯及重金属含量
腐蚀产物	冷凝管会产生铜、镍、锌、铬、钼等重金属渗析，伴随浓盐水排放到海水中，重金属含量过高产生毒性，对海洋环境带来不利影响
其他	海洋工程建设会改变排放海域的地形地貌及冲淤环境，浓盐水在排放时会产生较快流速，产生卷载效应，对海洋生物的生长发育产生不利影响	海洋工程开建前应开展环境影响评价和环境保护设施的验收，预防、控制或减轻海洋工程对海洋环境的破坏

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