看守台灣:核電與海洋污染(上)

作者: 本報訊 | 台灣立報 – 2013年4月15日 上午12:27

■郭金泉

核電廠發電的原理和火力發電基本上是相同的。不同的是,核電廠以鈾當燃料,將其核分裂,產生高「熱」與「放射性核廢料(死灰)」,高熱將液態水煮沸成氣態水蒸氣,推動渦輪轉動,產生電力。由於核電廠運轉時原子反應爐會產生高熱,一般都選擇以液態水來冷卻原子反應爐的冷凝器,所以全球核電廠多興建在海邊或大型湖泊畔,不斷汲入大量的海水或湖水,防止原子反應爐因過熱而融毀。所以廢熱的溫排水是核電廠無可避免的產物。換言之,核電廠發電就像是一座「海水加溫器」或「湖水加溫器」。

根據熱力學第二定律,在循環作功的過程中,不可能完全將熱轉換為功。所以如果核電廠每天發電量100萬瓩,實際上原子爐總共製造生產300萬瓩的熱,其中的200萬瓩,也就是3分之2的熱,是浪費掉的。而且為了減少核電廠生產的溫排水對環境的衝擊程度,一般將溫排水水溫升溫的範圍控制於7到10℃之間,所以核電廠每秒必須至少汲入70公噸的冷卻水。舉台電國聖核二廠美國奇異公司沸水式反應器為例,兩部機組所產生2,985MW的推算額定熱,發電量僅985MW淨電功率,熱效率約33%。為了冷卻2,000MW的廢熱功率,核二廠必須每秒排放43,906公斤(即44公噸;相當於台灣第一大河濁水溪1月時河水的流量)溫差11.9℃的溫排水(夏季由28.1℃升溫至40.0℃)到周遭海域。

動物性及植物性浮游生物充斥於汲入的天然冷卻水(海水和湖水)中。為了防止入水口及冷卻水管路被這些隨著冷卻水被汲入的「異物雜質」,尤其是附著生物會附著管壁堵塞通路或干擾或降低,而影響核電廠的冷卻效果,核電廠多設計多重物理構造和投與化學物質(重金屬、氯等),盡可能消滅去除這些生命,「淨化水質」。體型較大的生物既被強力汲取又受猛烈撞擊,而被牢牢吸附於取水口過濾裝置(柵欄與篩網)靜候死亡;體型小於篩網網目的卵、幼生及逃避不及的仔稚苗,則被虹吸捲入,並被浸泡在致死濃度的有毒化學溶液中,再經溫度上升11.9℃的三溫暖洗禮,屍體隨著溫排水被棄置於出水口,隨著海流漂流擴散。

所以台電核一、二、三廠自從運轉以來,每秒排放126公噸,水溫比周遭海域環境高7.8到12.1℃的高溫溫排水,其中夾雜各式各樣生物的殘骸、殘留的有毒化學物質、和核電廠洩露排放的放射性物質,再度嚴重荼毒出水口周遭的環境生態與生命。浮游動物攝食被污染的浮游植物,鰛類等小型魚類攝食浮游動物,鱸魚等大型魚類又捕食小魚,污染就這樣擴展放大到食物鏈的上層。

(下週續,台灣國立海洋大學水產養殖系教授)

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