2　水环境污染及其防治
    电厂是耗水大户之一，我国部分大中型燃煤电厂的耗水指标最低的为0．68 m3／（s·GW），也就是说，1 000MW装机容量的电厂，每秒钟耗水约0．68m3。我国北方的大部分地区，水资源短缺已成为电力发展的主要制约因素，许多工程出现了以水定电的现象。
    电厂又是一个排水大户，其排放的工业废水、生活污水给环境造成了不良的影响。
    2．1　水污染源及其危害
    电厂在生产过程中排放的废水主要有水力输送灰渣的冲灰废水、工业废水和生活污水。此外，还有电厂定期检修时的非正常排水，如除尘器和空气预热器的清洗水、锅炉酸洗废液（废水）等。如电厂采用直流冷却系统，则还有温排水。
    电厂的工业废水和生活污水一般经过处理后都能达标排放，或回收用于煤场喷淋、输煤栈桥冲洗和冲灰补充用水等，对环境的影响较小。而电厂排水对环境影响较大的是灰水。
    （1）灰水
    电厂采用湿式除灰时，除尘器灰斗下的灰由搅拌桶或箱式冲灰器搅拌制成灰浆送至灰浆泵房，经浓缩后，由灰浆泵经输灰管输送至灰场，这时有灰水产生。灰水是电厂耗水中仅次于循环冷却水的大项。灰水中的主要污染指标为pH值、SS、重金属和氟化物。采用湿式除尘器的灰水，其pH值在9～10之间，而采用电除尘器的电厂灰水的pH值都在10以上。灰水是电厂最难处理的废水，一是其量大，通常水力输灰的水灰比在10∶1左右，1座2×300MW容量的电厂的灰水量在700～800 m3／h；二是其污染因素多。因此通常认为灰水是电厂的重点污染源。 
    灰水排入周围的水域后，可能导致该水域中的细菌等微生物被抑制或消灭，水体自净能力降低，影响鱼类和农作物的生长，从而破坏生态平衡。灰水中的氟化物对植物的生长会带来不利的影响。灰渣中的有害成分还会通过灰水的长期渗入，对灰场周围的地下水产生不利的影响。
    （2）温排水
    进入汽轮机的蒸汽热量有一半以上是通过凝汽器的循环冷却水排到外界水体（江河、湖泊、海洋）或大气中。采用直流冷却方式的火电厂，温排水直接排入电厂附近的水体，会造成局部水域的水体温度升高，形成一定的热污染带。水体热污染会影响水质和水生生物的生态，给人类带来间接的危害。例如，水温升高，水体中物理化学和生物化学反应速度加快，有毒物质的毒性加强；需氧有机物的氧化分解速度加快，耗氧量增加，造成水体缺氧等等。
    水温的改变可使水域中原生的鱼种改变。有时水温虽未达到使鱼类致死的温度，但已超过了产卵和孵化最适宜的温度，从而使鱼类繁殖率降低。此外，温度是鱼类回游的诱导因素，许多鱼、虾是由于水温来引导他们回游的。水温的变化可能改变鱼类的回游习性，从而影响区域的生态平衡。
    电厂冷却水取水口处，由于取水量大，水的流速较快，造成与天然水体流速差异较大（常称之为“卷载效应”），可能使幼鱼虾和卵与取水设施发生机械撞击，造成对水生生物幼体和卵的打击致死、致伤等。
    2．2　水污染治理
    电厂的水治理不仅要使各种废水达标排放，更重要的是提高水的重复利用率，向废水资源化利用的方向发展。废水治理一般采用的工艺如下：
    （1）灰水
    对灰水的pH值超标的治理，可利用电厂燃煤过程中产生的SO2、CO2等酸性气体，经洗涤吸收塔由风机送入灰浆池内的布气管而排入灰水中，使SO2、CO2与灰水中的游离CaO等碱性物质反应，起到降低灰水pH值的作用。另外也可以采用加酸调节的工艺，来降低灰水的pH值。加酸系统可根据灰水的pH值自动控制。酸源一般利用废酸。
    灰水中的SS高指标可通过延长灰水在灰场的停留时间，使SS的指标降低后再排放。
    由于灰水呈碱性，因此灰水中的重金属元素大多呈氢氧化物的形式沉淀，灰水中的重金属元素的浓度并不高。
    对于采用湿式除尘器的电厂，由于燃煤产生的氟化物极易溶于水，因此灰水中氟化物浓度的高低取决于燃煤中的氟含量。目前对灰水中氟化物的处理尚处于研究阶段，未获得成熟的方法。
    灰水治理的最佳方法是采用灰水闭路循环系统，使灰水不向外排放。这种运行系统最大的问题是回水管、回水泵等设备的结垢，这是由于灰渣中游离氧化钙不断溶出，与灰水中的碳酸盐反应生成碳酸钙沉淀而形成坚硬的灰垢。为了防止结垢，可通过加阻垢剂的办法加以解决，目前这是一种有效的方法。
    （2）温排水
    在选择电厂厂址时，可通过数学模型计算或物理模型试验对温排水的扩散范围作出估算，以了解水域温升的影响范围。同时对受热污染水体的水生物种现状分布进行调查，注意是否影响鱼类的回游路线，查清水域的水生物种群及种群密度，根据重要水生生物和他们的食物链最适宜的水温和夏季最大允许水温，结合温排水模型的模拟结果作出评价，以确定合适的冷却水温和排放位置，避免或减少电厂建成后对水生环境产生不利影响。
    另外可通过改进冷却方式，将直流冷却改为循环冷却，这也是防止热污染、节约水资源的有效办法。

    3　灰渣污染及其防治
    煤在燃烧后，煤中的灰分一部分成为粉末（粒径0～100μm）；另一部分则形成灰渣。电厂灰渣排放量的多少，主要取决于其燃煤中的灰分、燃煤量和锅炉的燃烧效率。
    我国电力系统的灰渣排放量达9 936万t／a。灰渣不仅占用了大量的土地，同时也给环境带来不利的影响。
    3．1　灰渣对环境的危害
    由于火电厂燃煤的灰分普遍较高（一般在20％左右），排放的灰渣占用了大量的土地，特别是对于平原地区的燃煤电厂。如在长江边上建一座容量为600MW的火电厂，根据设计规程的要求，需在长江边上围出一块面积大约为1．2 km2（相当于1800亩）的滩地，才能建一容量约为330万m3的灰场（按堆高4 m计），以满足电厂堆灰20年的需要。
    灰渣还造成二次污染。无论干灰或湿灰，灰渣在输送和灰场处置过程中，都存在着二次污染的问题。尤其是北方地区，由于气候干燥，灰场的扬尘更容易对周围的环境产生影响。
    另外，由于水冲、雨淋等外界因素的影响，灰渣中的一些有害成分如硫酸盐、氧化钙、微量元素砷（As）、氟（F）、铬（Cr）等可能会转移到周围的水环境中去，造成一定的污染。
    3．2　灰渣污染治理
    （1）对于湿灰场要采取分区堆放、蓄水运行的办法；干灰碾压灰场也要实施分区堆放，及时推平碾压，达到堆灰高度后，及时复土还田；在灰场四周种植绿化林带等，以防止灰场起尘的二次污染。
    （2）在灰场的底部和四周采取防渗措施，以防止灰水中的有害物质渗入周围的水体，造成污染。
    （3）综合利用。灰渣实际上是一种再生资源，我国自50年代开始进行粉煤灰综合利用的研究，经历了由简单到复杂，由低级到高级的发展过程，取得了一定的成效，并且用灰量逐年增加。近年来，国家陆续颁布了一些粉煤灰综合利用的有关标准，使粉煤灰综合利用有法可依。目前综合利用的主要途径如下：
    ①水泥厂用粉煤灰代替部分矿渣，按国标（GB175－92）“普通硅酸盐水泥”的标准和按（GB1344－92）“矿渣硅酸盐水泥”的标准生产矿渣硅酸盐水泥。
     ②生产地砖和免烧的粉煤灰砖。
    ③粉煤灰在许多道路建设中可大量地作为填筑材料以代替传统的砂、土。
    ④商品混凝土中掺加10％～15％的粉煤灰，不仅可以节约水泥，降低工程造价，而且在高层建筑中，为了改善混凝土的和易性能、增加泵送高度，混凝土中掺加粉煤灰已成为有效的技术措施。混凝土中掺加粉煤灰后还有减少其干缩性和提高密实性等优点。
    ⑤磨细粉煤灰可增加粉煤灰颗粒的比表面及其界面反应能力，改善颗粒级配，是提高粉煤灰活性的一种有效方法。许多水利工程的混凝土大坝浇注都用到磨细粉煤灰，目前正在建设的三峡大坝也用到磨细粉煤灰。
    ⑥粉煤灰经过磁化后，还可用于生产磁化复合肥，提高农业产量。
    4　噪声污染及其防治
    4．1　电厂噪声声源
    构成电厂环境噪声显著的声源有以下几类：
    ①机械动力声：以设备运转、振动、摩擦、碰撞而产生的中、低频噪声。
    ②气体动力声：以各类风机、风管道、蒸汽管道中高压气流运动、扩容、切流、排汽、漏气等而产生的低、中、高频的各类频谱混合而成的噪声。其中各种排汽为超高频噪声，对环境干扰最为显著。
    ③燃烧噪声：锅炉内燃烧、汽化、烟气运动、对流过程中产生的低、中频噪声。
    ④电磁声：电动机、励磁机、变压器和其他电器设备在磁场交变过程中产生的低、中频噪声。
    ⑤交通噪声：厂区内运输设备产生的噪声，其中喇叭、汽笛声属高频噪声。
    ⑥其他噪声：水动力声（如冷却塔落水声）、广播、人类活动所产生的噪声。
     4．2　电厂噪声源的分布
    以上6类噪声中，前4类噪声源绝大部分位于车间建筑物内，声源从车间内设备发出噪声通过门、窗、墙洞向外传播，其中主厂房内集中了大部分高强声源设备，成为电厂的主要车间噪声源，是形成电厂环境噪声的最主要部分。
    对建有冷却塔的电厂，由于冷却塔的体积大，一般都布置在厂界附近，使得冷却塔在运行过程中所产生的噪声对外环境的影响较大。冷却塔的噪声主要是运行过程中的落水声，一般情况下的噪声水平可达85dB（A）以上，治理难度较大。目前我省的扬州发电厂、戚墅堰发电厂都是由于冷却塔靠近厂界，造成厂界噪声超标。
    4．3　电厂噪声污染治理
    电厂噪声污染的治理可通过控制设备噪声源（选用低噪声设备或加装消音器等）、合理布局（如将噪声源较集中的主厂房布置在厂区中部）、加强绿化等措施。

    5　高压输电线路的电磁辐射影响
    随着电网容量的不断增大，输送的距离越来越远，输电线路的电压等级也在不断提高。高压输电线路产生的电磁辐射对通信线路、广播电视、人体生态是否存在影响，越来越受到人们的关注。
     5．1　高压输电线路的电磁辐射特性
    高压输电线路的电磁效应主要是通过电场、磁场和电晕等3种形式来起作用的。
    当输电线路在运行时，输电导线上的电压会在周围空间产生电场，其强度比自然界和日常环境的大得多；
    当输电线路的导线中有电流通过时，就会在周围产生磁场。500 kV输电线路下的最大地面磁场强度为0．035mT，而日常生活中，彩色电视机或电炊具附近的磁场强度约为0．5～1．0mT前者比后者小1～2个数量级。所以，输电线路所产生的磁场是比较弱的；
    当输电线路导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，在导线表面就会产生电晕放电现象。电晕放电可能产生低频段的高频电磁波，他最重要的效应是产生无线电杂音。
    5．2　高压输电线路的电磁辐射影响
    根据目前所掌握的资料，高压输电线路的电磁辐射影响主要有以下几个方面：
    （1）对人体的生态影响
    国外的研究资料表明，输电线路的电磁场对人体的生态影响主要分为2类，一类是当人在电磁场中短期停留时可能受到的影响，即短期影响；另一类是人在电磁场中长期工作或生活时可能受到的影响，即长期影响。
    短期影响表现为2种形式：毛发颤动和电击。在超高压输电线路下，由于人体的外形尺寸有限，产生的感应电压较低，接地时的电击通常是十分微弱的，小于人的感觉水平。但是，在距500kV输电线路中心35m的范围内，人若接触对地绝缘的小汽车就会产生有刺痛感的电击，接触大型车辆或其他大型绝缘体则会达到引起惊跳的电击水平。如果在发生暂态电击后，人体与感应带电导体继续牢固接触，就会由于在人体中持续流过短路电流而造成电击，即稳态电击。根据实测资料，500kV输电线路下的大型卡车的短路电流为2．2 mA，小于可能导致人体伤害和危险的摆脱电流（6～9 mA）。
    超高压输电线路对人体的长期生态影响，目前国内外所进行的研究还主要局限于动物实验和对受辐射人员的调查研究。我国有关研究部门的实验表明，电场不会对动物的正常生长产生有害的影响。美国等国家的研究认为不会对人体产生有害影响。
    （2）对通信线路的干扰影响
    输电线路对通信线路的影响包括静电感应和电磁感应。由于静电耦合作用，输电线路的电场会在邻近的通信线路上产生感应电压，即静电感应。同样，输电线路的磁场也会在邻近的通信线路上产生感应电压。因为通信线路音频通道的工作频率一般为300～3400Hz，而输电线路中的许多谐波正好落在这个频率范围内，所以一般规定系统中的谐波等效干扰电压值应低于系统额定电压值的1％才能符合要求。
    实测和计算结果表明：在距输电线路50 m以内，电场的影响较大，是干扰通信的主要因素；而在距离100 m以外，静电影响可以忽略不计。磁场的影响很小，相比之下可以忽略不计。

    （3）对无线电、电视的干扰影响

    输电线路产生的工频交变电磁场随距离而衰减是很快的，他的波长与电视、微波相比要大得多。我国的中波调幅广播频率范围为0．5～1．6MHz，电视广播频率范围为48．5～92 MHz，而输电线路产生的无线电杂音频率范围为0．1～100MHz，所以他主要影响的是中波无线电广播和电视的2～6频道。实测结果表明：在距离输电线路200m的地方，其干扰场强就小得可以忽略不计了。

    5．3　电磁辐射影响的防护

    为了防治输电线路电磁辐射对环境和人员的危害，除了在选址时应加以考虑之外，还可以从线路结构和人员保护两个方面采取措施：在线路设计中采取提高导线对地高度、双回路导线逆相布置以及高、低压导线分层架设等措施，都会获得降低地面场强的效果；在运行中对工作人员采取局部屏蔽和限制工作时间等保护措施，也能起到减少电磁辐射影响的作用。

    我国已经颁布的《电磁辐射防护规定》（GB8702－88）、《环境电磁波卫生标准》（GB9175－88）等标准，主要是针对广播电视、微波通信、雷达探测以及各类无线发射台站产生的电磁辐射制定的，适用范围为100kHz～300 GHz。对于工频为50 Hz的电磁辐射的安全标准，国家环保局HJ／T24－1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》推荐以4kV／m作为居民区工频电场评价标准，以国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0．1mT作为磁感应强度的评价标准。我国在《110～500 kV架空送电线路设计技术规程》（送审稿）中提出“500kV送电线路邻近民房时，房屋所在位置离地1 m处最大未畸变电场不得超过4 kV／m”，作为送电线路设计的暂行控制标准。两者是吻合的。

    近年来，电磁辐射的影响在我国也开始为大家所关注，国家环保局于1997年3月25日颁发了《电磁辐射环境保护管理办法》，已正式将电磁辐射管理纳入环境保护管理的范畴。