核電廠長期巨量的排放熱廢水到海洋，造成嚴重的海洋環境熱污染問題。

熱廢水擴散 by 林銘崇

前言

人類所有生產與消費的活動，都需要能量。但是，根據熱力學的第二定律，所有的能量不可能百分之百的作功，其作功所剩下的能量則將逸入大氣或水圈，這就是所謂熱污染問題的背景所在。

熱污染不僅在大氣或水圈裡發生，甚至地下也會造成。在都市裡所形成的「熱島」（thermal island），即為局部的污染；火力發電廠或核能發電廠的熱廢水排放，亦將造成海洋、河川或湖泊的熱污染問題（有人認為應該說是「熱影響」較為適當）。此外，如都市地下鐵道內的溫度上升亦可能形成地面下的熱污染。

因此，熱污染是以各種型態出現，而且問題錯綜複雜。唯本文將僅就排放到沿岸海洋的熱廢水擴散問題，作一簡單的說明。此處，所謂擴散，簡單的說就是使得原來物質濃度分布不均的狀態趨於均一分布的過程。

何謂熱廢水

火力及核能發電廠、鋼鐵工廠、煉油廠以及化學工廠等所使用的冷卻水，排放到海洋、河川或湖泊等自然水域時，其溫度大都高於周圍環境的水溫，此種高溫的排水，一般稱之為熱廢水或溫排水。尤其是火力及核能發電廠，於熱能轉變為電能的過程中，發生多量的熱量損失。此種熱量的損失使得冷卻水通過冷凝器時水溫增高，而成為溫水排放到外面（見圖一）。

問題在於其排水量。一般火力發電廠的熱效率約為40％，即有60％的熱量損失；核能發電廠的熱效率則更低，約為32％，即熱量損失高達68％。因此，火力或核能發電廠都需要多量的冷卻水，同時亦放出多量的熱廢水。在火力發電廠，每100MW（即10萬瓩）的出力，每秒約有5立方公尺（即5噸）的熱廢水量；如此，若發電廠的出力為5000MW，則一天當中將有220萬噸的熱廢水排出。

目前的火力發電廠，其出力大都在200萬瓩以上，而且以集中發電方式在運轉。核能電廠則由於其效率比火力發電廠低，每100MW的出力，每秒約排放熱廢水8噸；因此出力為1000萬瓩的大型核能發電廠，一天當中將排放7000萬噸的熱廢水，這是個天文數字。

其次，關於熱廢水的溫度，在夏季時，普通較周圍的海水約高7～8℃；在冬天時則高10℃左右，甚至有時比10℃還高。在出力為10萬瓩級時，因為熱廢水的絕對量還少，水域裡熱供給與熱逸散之間尚可保持平衡，就是在10℃以上還不至於成為問題。然而，目前發電廠的發電機出力，每一基大都在100萬瓩以上，熱量的供給已超過自然的冷卻作用，水域裡的溫度乃因而格外升高，以致形成所謂熱污染。

PS. 編按：如果我們以每100MW的出力，每秒約排放熱廢水8噸為基準來計算，台電核二廠有兩部985MW功率的反應爐機組，滿載時總輸出功率達1970MW，因此核二廠的熱廢水排放量（對於環境，特別是海洋環境的熱汙染）每一秒鐘為157.6噸熱廢水，每小時為56萬7,360噸熱廢水，每一天為1,361萬6,640噸熱廢水，每一年幾可高達49億7,007萬3,600噸的熱廢水排放量。

而且，核電廠長期排放的熱廢水所造成的環境負面影響，不僅止於熱汙染而以，為了要避免核電廠機組冷卻水管道遭到海洋生物的附著、侵蝕，核電廠在冷卻水中都加入了大量的化學藥劑來保持管道潔淨，因此核電廠所排放的熱廢水還是含有大量化學藥劑的高溫化學廢水。

尤其是在目前全球正面臨暖化威脅，氣溫、海水溫度持續升高的不利條件大環境中，核電廠長期排放熱廢水污染的危害程度會更加嚴重。

完整內容請見：
http://lib.cysh.cy.edu.tw/scie…/content/…/00120132/0004.htm…

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