人类“煮海”的后果

六、人类“煮海”的后果

在我国流传着这样一个故事:传说很久很久以前,广东潮州有位书生姓张名羽,字伯腾。张羽早年父母双亡,也曾饱读诗书,只因功名未遂,游学到东海边的石佛寺。

一天夜晚,张羽心情不宁,拿起七弦琴轻轻抚弹起来。不料悠扬的琴声吸引了路过这里的东海龙王的三公主琼莲。两人一见钟情,愿结百年之好。

但是东海龙王执意不答应这门亲事。张羽便带着好心的道姑赠与的银锅、金钱和铁勺来到沙门岛。他拣了三块石头,支起了锅,用铁勺舀了一锅海水,又把金钱放进锅里,然后点起了火。

锅里冒出了热气,海面也变得蒸气腾腾。

锅里的水咕嘟咕嘟地开了,海里的水也像开了锅似的,直冒泡。

锅里的水熬干了一分,海水也落下了十丈。

海水一翻滚,龙王的水晶宫里热得受不住了。龙王无奈只好允应这门亲事。

海面又重归平静,水晶宫里也恢复了正常。

如果说张羽“煮海”只是把东海龙宫扰得鸡犬不宁,那么张羽的后代“煮海,”却给世界许多地区的海洋造成了危害。这些掌握了现代科学技术的张羽后代们当然不会沿袭老祖宗的办法,他们把大量加热过的水排到大海里,使海洋患上了“热污染症”。

环境科学家对海洋热污染定义为“热废水对海洋的有害影响”。一般认为,长期将超过周围海水正常水温4度以上(有人认为是7~8度)的热水排到海洋里就会产生热污染。

热废水来源于工业冷却水,其中尤以电力工业为主。其次还有冶金、化工、石油、造纸和机械工业。一般以煤或石油为燃料的热电厂,只有三分之一的热量转变为电能,其余则排入大气或被冷却水带走。原子能发电厂几乎全部的废热都进入冷却水,约占总热量的四分之三。每生产1度电大约排出1200大卡的热量。1980年仅美国发电排出的废热,每天就有2.5亿大卡,足以把3200万立方米的水升温5.5度。目前,原子能发电站的发电能力一般为200~400万千瓦,以200万千瓦的核电站计算,每天排出的废热可使1100万立方米的水升高温度5.5度。而一座30万千瓦的常规电站每小时要排出61万立方米的水量,水温要比抽取时平均高出9度。1985年,日本全国的火力发电站每秒抽取冷却水4~5立方米,原子能发电厂每秒抽取6~7立方米,以百分之七十的运转率计算,日本每秒钟将有6500立方米的冷却水排海。其水量之大,相当于日本一条较大的河流——利根川年平均径流量的21倍。

美国有百分之八十五的冷却水是电力工业排出的,1980年排出的水量是美国所有河流总径流量的五分之一。要知道,仅仅是一条密西西比河的流量就高达每秒18万立方米,可见电力工业排出的水量之巨大。二次大战后,世界发电量以平均每十年翻一番的速度发展,到20世纪末,已经翻了一番。因此,许多有识之士担心热污染可能成为未来威胁最大的一类海洋污染。

大量的热废水流到海洋里会产生什么后果呢?我们只要看一看美国迈阿密附近的一座发电厂造成的环境影响就可以了解一斑。该电厂名叫“火鸡角电厂”,建于1967年,有一个432兆瓦的发电机组,每分钟向附近的水深只有1~2米的比斯坎湾排放二千多立方米的冷却水。排水口的水温比湾正常海水高5~6度,大约有10~12公顷水域的表层水温升高4~5度,60公顷的表层水温升高3~4度,整个升温的海区面积超过900公顷。结果在升温4度以上的海域,所有的动物几乎全部绝迹,以往常见的绿藻、红藻和褐藻等植物全部消失,只有蓝绿藻仍然生长。在升温3~4度的海区,动物的种类和数量也大大减少,即使在温度升高不超过2度的海区,动植物的组成也和正常情况下不同了,在整个升温区,每逢夏季,就有大批幼虾和幼蟹死亡。

由此可见,热废水对海洋的影响主要是使海水的温度升高。那么,水温升高又有什么害处呢?

从生物学的角度来看,水温是对海洋生态系统平衡和各类海洋生物活动起决定性作用的因素。它对生物受精卵的成熟、胚胎的发育、生物体的新陈代谢、洄游等都有显著的影响。在自然条件下,海洋水温的变化幅度要比陆地环境和淡水小得多,因此海洋生物对温度变化的忍受程度也较差。海洋受到热污染后,原来的生态平衡被破坏,海洋生物的生理机能也遭到损害。

习惯于在正常水温下生活的海洋生物,在水温升高后,有的“逃”走了,有的来不及逃避而死亡。尤其是在热带地区,夏季那怕只有0.5度温差的热废水长期大量排入,也可能危及生物。例如,在美国普吉特海峡和华盛顿州沿岸,夏季热废水使水温升温0.5度,结果引起了有毒浮游植物大量繁殖,有时甚至造成赤潮的发生。

许多鱼类都有洄游的习性,而洄游时间和路线是鱼类根据水温的季节变化确定的。一旦水温因热废水的排入而升高,就会使鱼类在错误的时间和错误的路线上洄游,这样就到达不了预定的目的地,因而传统渔场就会被破坏,甚至毁灭。

对于溯河性鱼类来说,情况更加严重。像梭鱼、大马哈鱼、河蟹一类的海洋动物,它们习惯于逆流上溯到河道里产卵。如果河口区被热废水“占据”,就等于形成一道不可逾越的屏障,将它们拒之门外,束手待毙。

水温的升高还能加速海洋动物的性腺成熟,“诱骗”某些鱼类早产,并且大大增加畸形幼鱼的比例。比如当水温升高到24度以上时,比目鱼几乎百分之百是畸形的。国内有人用广东沿海养殖的近江牡蛎作过一次试验,发现水温在23~28度之间,牡蛎胚胎没有出现畸形;30度时,畸形率为百分之十八;而35度时,畸形率增高到百分之七十八以上。

不仅如此,在水温异常的海区生长的鱼类往往还没有长到一定大小就提前成熟,“未老先衰”了。这样,真正成熟的鱼类数量减少,有的“未老先衰”鱼还不能繁殖生育后代。

海水温度的异常升高还有另一种危害,也就是减少了溶解在水中的氧气。陆上的动物用肺呼吸空气以维持生命,水中的动物除哺乳动物外,则是靠水中的溶解氧生存的。而海水中氧气的多少取决于海水的温度,温度升高,氧气减少。热废水的注入无疑提高了海水的水温,也势必减少了溶解在水中的氧气量。当水温升高到一定程度,海洋动物就会缺氧,窒息而死。而生物死亡后尸体的分解又进一步促使水中氧气的消耗。这样循环往复,久而久之,最后导致局部水质的恶化。

但是热废水也并非对世界各地的海洋一视同仁。总的来说,热带海域比温带和寒带海域受热污染的危害大得多,封闭和半封闭的浅水海湾比开阔海区的影响也更明显。因此,在热带或浅海湾沿岸建设发电厂应更加慎重。

不过我们也应该看到,热废水也有其有益之处。

水温升高能使浮游植物加速繁殖,提高生产力,从而给以浮游植物为食的鱼、贝类提供了充沛的食物,加速了他们的生长。在英格兰一家电厂的热废水贮水池里饲养的蝶鱼,十八个月就长到了可以出售的规格,而在普通海水中饲养则要4~5年。

日本利用火力发电厂的热废水养虾,成活率提高了一倍,生长速度加快60%~70%,亩产也从300斤增加到800斤,并实现了一年两“熟”。九州一家发电厂利用热废水饲养鲶鱼,四个月可长到1斤,比一般饲养快一倍,并创造了一年三“熟”的新记录。

在北方海区,热废水还可以用来防止冬季的冰冻。我国辽宁省营口市的跋鱼圈港因建在冰区,每年冬季都由于冰封影响航运和港口作业。而附近不远处正在建设一座较大规模的电厂,将有大量热废水排出。因此专家们建议,可以将电厂的排水口布设在跋鱼圈港附近,用热废水来缓解港池和航道的冰封。