核安全是保障核電健康可持續(xù)發(fā)展的生命線，而核電廠冷源取水安全是影響核電安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵要素之一。根據(jù)世界核電運(yùn)營者協(xié)會(WANO)的分析結(jié)果，自2004年以來，全球發(fā)生了上百起核電廠冷源安全風(fēng)險(xiǎn)事件，多數(shù)事件是因海洋生物旺發(fā)并會集到取水口造成的，海洋生物旺發(fā)已成為影響核電廠冷源取水安全的重要風(fēng)險(xiǎn)因素之一。

同時，在全球氣候變化和人類活動的雙重影響下，近海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生了較大變化，赤潮、綠潮、水母旺發(fā)等生態(tài)異常現(xiàn)象頻發(fā)，更是加劇了濱海核電廠冷源安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，急需加強(qiáng)對核電廠周邊海域的冷源風(fēng)險(xiǎn)生物研究，提高對核電冷源風(fēng)險(xiǎn)生物的監(jiān)測預(yù)警能力，助力我國核電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

核電廠冷源生物監(jiān)測預(yù)警工作的起點(diǎn)——風(fēng)險(xiǎn)生物目錄

2015年春季，國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心生態(tài)室關(guān)春江團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)了遼寧紅沿河核電廠冷源安全保障海洋生物監(jiān)測預(yù)警項(xiàng)目。該團(tuán)隊(duì)借鑒在國外學(xué)習(xí)的技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合吸收國內(nèi)外科研成果，結(jié)合為期一年的海洋生態(tài)基礎(chǔ)調(diào)查，創(chuàng)造性地編寫了《核電冷源取水海域風(fēng)險(xiǎn)生物目錄》。

目錄首次給出了核電廠冷源風(fēng)險(xiǎn)生物諸如海藻類、水母類等類別與物種名稱，以及生物量高峰期出現(xiàn)時間;對各種風(fēng)險(xiǎn)生物給出了高、中、低的風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià);對風(fēng)險(xiǎn)生物的個體大小、繁殖放式、漂流路徑等生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特征給與了較全面的描述和記錄。目錄的編撰成為核電廠冷源安全保障工作重要參考依據(jù)，該技術(shù)方法在行業(yè)內(nèi)得到了迅速推廣，國內(nèi)核電廠先后編撰了相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)生物目錄。

核電廠冷源風(fēng)險(xiǎn)生物目錄中風(fēng)險(xiǎn)生物的種類不是一成不變，而是需要不斷完善的。有些生物受時間和當(dāng)時的認(rèn)知限制，沒有被收錄風(fēng)險(xiǎn)生物目錄之中;有些已經(jīng)被收錄目錄之中的生物，經(jīng)過幾年的調(diào)查研究，風(fēng)險(xiǎn)生物級別將降級調(diào)整;有些生物隨著生態(tài)環(huán)境的變化，上升為冷源風(fēng)險(xiǎn)生物，或者風(fēng)險(xiǎn)級別提升。至2024年，編撰的風(fēng)險(xiǎn)生物目錄目前已經(jīng)更新升級到第十三版，基本實(shí)現(xiàn)每年升級更新一次以上。

隨著對冷源風(fēng)險(xiǎn)生物研究的逐步深入和完善，以及核電廠冷源安全保障工作的高標(biāo)準(zhǔn)需求，風(fēng)險(xiǎn)目錄的編撰逐步進(jìn)入科普化、精細(xì)化階段。科普化編寫使不同專業(yè)背景下的工作人員學(xué)習(xí)理解更簡單、實(shí)際操作更方便、工程實(shí)施更容易;精細(xì)化編寫將風(fēng)險(xiǎn)生物的風(fēng)險(xiǎn)期要劃分到月、周、日，不同時間段的攔截網(wǎng)網(wǎng)型、網(wǎng)目尺寸大小等更換更精準(zhǔn)，工作計(jì)劃和工程應(yīng)對更科學(xué)合理。風(fēng)險(xiǎn)目錄的科普化和精細(xì)化發(fā)展，為冷源安全保障貢獻(xiàn)著力量。

核電廠冷源風(fēng)險(xiǎn)生物監(jiān)測預(yù)警技術(shù)——風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)體系

經(jīng)過近十年的研發(fā)，在開展風(fēng)險(xiǎn)生物生物學(xué)和生態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)上，國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心進(jìn)一步優(yōu)化了風(fēng)險(xiǎn)生物的監(jiān)測站位、監(jiān)測時間、監(jiān)測頻率和監(jiān)測指標(biāo);建立了衛(wèi)星遙感和無人機(jī)監(jiān)測，船基監(jiān)測、灘涂監(jiān)測和水下影像監(jiān)測等立體監(jiān)測體系。依據(jù)積累的大量監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展了核電廠冷源取水風(fēng)險(xiǎn)生物識別和風(fēng)險(xiǎn)等級劃分研究，建立了風(fēng)險(xiǎn)等級劃分?jǐn)?shù)值標(biāo)準(zhǔn)。

核電廠冷源風(fēng)險(xiǎn)生物監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，是在立體監(jiān)測技術(shù)體系的運(yùn)行基礎(chǔ)上，充分掌握海域風(fēng)險(xiǎn)生物的生態(tài)變化的過程，綜合水文、氣象條件開展風(fēng)險(xiǎn)生物漂流路徑數(shù)值模擬和預(yù)警技術(shù)研究，構(gòu)建形成的冷源風(fēng)險(xiǎn)生物綜合評價(jià)體系。目前，預(yù)警模型可提前3天發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息，給核電廠風(fēng)險(xiǎn)防控留出了足夠的時間冗余。

圖為核電冷源取水區(qū)風(fēng)險(xiǎn)生物監(jiān)測預(yù)警技術(shù)框架

核電冷源風(fēng)險(xiǎn)生物監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的根本——人才提升和培養(yǎng)

冷源風(fēng)險(xiǎn)生物監(jiān)測預(yù)警團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10年的科技支撐實(shí)踐，積累了冷源安全保障監(jiān)測預(yù)警現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，收獲了科研成果，培養(yǎng)了相關(guān)領(lǐng)域科技人才。團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)外知名期刊發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文10余篇;受邀參加在美國、加拿大、澳大利亞、日本、韓國、俄羅斯、丹麥等國召開的相關(guān)國際學(xué)術(shù)會議，與國內(nèi)外同行交流分享經(jīng)驗(yàn)，共同為世界濱海核電廠冷源安全保障技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)智慧;同時也培養(yǎng)輸送了3名博士生和1名碩士生，為相關(guān)技術(shù)人才儲備貢獻(xiàn)力量，十年的工作成果多次得到核電廠單位的表揚(yáng)和感謝。