ML20079N225
| ML20079N225 | |
| Person / Time | |
|---|---|
| Site: | Monticello |
| Issue date: | 12/31/1987 |
| From: | Dan Orr NORTHERN STATES POWER CO. |
| To: | |
| References | |
| RTR-NUREG-1437 AR, NUDOCS 9111110119 | |
| Download: ML20079N225 (33) | |
Text
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I I
MONTICELLO NUCLEAR GEN Pl. ANT ATTACIIMENT 2 MONTICELLO NUCLEAR GENERATING PIANT ENVIRONMENTAL MONITORING PROGRAM 1987 ANNUAL REPORT i
WATER MONITORING
SUMMARY
(Chemical Parameters)
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I Prepared by:
's D.
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Orr Environmental and Regulatory Activities Department Northern States Power Company 15 9111110119 871231 PDR NUREG 1437 C PDR
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e 1987 MONTICELLO RIVER WATER (CHEMICAL PARAMETERS)
-INTRODUCTION Chemical analysis of river water withdrawn and discharged by the Monticello Nuclear Generating Plant (MNGP) has been performed from 1968 through 1987 for most parameters.
The objective of this study is to ascertain any impact on Miisissippi River water quality by MNGP's cooling process.
The sampling sites were the discharge canal, 300 meters upstream and 1000 meters downstream from the discharge canal.
Sample collection and analysis were conducted by NSP personnel.
The following parameters were analyzed and are presented in
{
comparative formats-temperature, dissolved oxygen, specific conductance, pH, total dissolved solids,
- sulfate, P
alkalinity, M alkalinity, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, total dissolved phosphorus, biochemical oxygen demand, and chloride.
i MATERIALS AND METHODS l
Samples were collected in one-gallon containers the -last I
week of each month, dissolved oxygen samples were analyzed L
using the modified Winklet method.-
Procedures for collection and analyses are outlined in U S EPA Manual of h-Methods for Chemical Analysis of Water and Wastes and APHA -
WPCF Standard Methods for Examination of Water gns AWWA
.[
Wastewater (15th Edition 1980).
RESULTS I
Alesults of the 1987 selected parameter analyses are presented in Table 1.
Mean monthly ambient river water values - for 1968 through.1987-are in Table-2.
The overall i
l-17
f B
average monthly values for ambient river water during this period are presented.'n Table 3.
Figures 1 through 14 are monthly comparisons between 1987 ambient Mississippi River water samples, 1987 MNGP effluent, and the study period averages for ambient water chemistry determinations.
DISCUSSION Since 1968 analyses of selected river water quality parameters have been performed.
The overview depicted in Table 3 suggests no trends of deceasing or increasing ambient river water quality in this reach of the river.
Cumulative monthly averages have been plotted for 20 years in Figures 1 through 14, and strongly suggest dynamic and seasonal fluctuations of many parameters due to chemical, physical, and biotic influence.
The 20-year ambient averages and the MNGP effluent parameters are displayed in a comparative format (Figurea 1 through 14).
Assessment of annual variability can be tested by comparing 1987 ambient water quality data with the 20-year average.
8 Temperature In 1987 ambient river water temperatures warmed rapidly in April, slowed somewhat in May then rose above the monthly means for both June and July (Figure 1).
Unusually low river flows during these two months likely contributed to the higher than normal ambient river temperatures.
Ambient water temperature reached 20 degrees C on 31 May and fell below 20 degrees C on 13 September.
R 18
1 MNGP is required to use cooling towers when ambient water temperature is above 20 degrees C.
The graph of the discharge temperatures clearly shows the effect of the cooling towers on the water temperature in the discharge canal.
The temperature decline from May to June is nearly identical to the temperature rise between August and September.
Discharge temperatures dropped to near ambient in February,
- October, and November because MNGP was off-line.
I Dissolved Oxvaqn The inverse relationship between dissolved oxygen and temperature can be clearly seen by comparing Figures 1 and 2.
HNGP was off-line when the February, October, and November samples were collected which accounts for the small difference in discolved oxygen levels between the ambient and discharge samples.
The lack of ice cover on the river probably accounts for the wide variation between 1987 ambient and mean ambient values the first three months of the year.
Specific Conductance conductance levels in the ambient and discharge samples were nearly identical in 1987.
The increased flows normally seen in spring and fall and resultant decrease in conductance was not observed this past year (Figure 3).
This accounts for the wide disparity between 1987 and mean ambient values in April, May, and cctober.
4 P.E Ambient and discharge pH levels excibited a similar pattern I'
in 1987 but did not follow the seasonal mean values closely.
While all monthly ambient pH readings were slightly above 19
=-
If the averages,
'he February ambient pH level was nearly a full pH unit au re the mean value (Figure 4).
Total Dissolved Solids i
Ambient total dissolved solids levels diverged from the seasonal pattern noticeably in February,
- April, May, and September (Figure 5).
The February level was lower than l
normal while the otner three values were higher than in the past.
The low flow volumes likely account for the higher l
dissolved solids levels.
Sulfate Ambient and discharge levels of sulfate exhibited similar fluctuations with slight discrepancies through 1987.
The 1987 ambient values varied most noticeably from the seasonal pattern in March, April, July, and August (Figure 6);
however, differences were less than three mg/l Sulfate and
~'
were well within the range of past ambient values.
M Alkalinity F
Ambient and discharge values for M alkalinity were nearly identical in 1987 (Figure 7).
The monthly ambient sample values follow the seasonal pattern reasonably well.
A noticeable divergence from that pattern, exhibited by the higher alkalinities in April and May, was probably L.<_
to l
the unusually low flow volumes those two months.
P Alkalinity Values'for P alkalinity in the ambient and discharge samples were within one ppm every month except June in 1987 (Figure 8).
The ambient alkalinities follow the seasonal averages i
20
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1 fairly well with the largest variations in April, July, and September.
Ammonia Nitrocen i
Ammonia nitrogen levels were similar in the ambient and discharge samples every month except January in 1987 (Figure 9).
Ambient values for January, February, and March were substantially lower than the historic mean values.
A change t
in laboratory detection limits to 0.1 mg/l Nitro,;en in May resulted in values of
<0.1 mg/l for several months following.
For graphic reasons one-half the detection limit was entered as the concentration.
Nitrate Nitrocen Figure 10 compares the 1987 sample levels of nitrate nitrogen with the 1968-1987 mean values.
Ambient and discharge sample concentrations were nearly identical throughout the year and follow the seasonal pattern fairly closely.
l Nitrite Nitrocen Ambient and discharge levels of nitrite nitrogen compare i
well and with the exception of December follow the seasonal pattern closely (Figure 11)
December ambient, discharge, g
i and downstream concentrations of nitrite were 0.030, 0.032, and 0.023 mg/l Nitrite Nitrogen respectively.
These are the highest nitrite levels observed since analysis for the parameter began in 1978.
Total Digselved Phoschorus The 1987 levels of total dissolved phosphorus in the ambient f
and discharge samples were similar and generally followed r
l 21
I IW the seasonal pattern but were below the means every month I
(Figure 12).
The March and June concentrations were dramatically lower than the average values for those months.
! i Biochemical Oxvoen Demand In 1987 biochemical oxygen demand in the ambient samples followed the seasonal trend well (Figure 13).
Discharge sample levels in July were somewhat higher than the ambient levels; however, they were within the range of past ambient values.
Chloride Ambient and discharge levels correspond well in 1987 with the greatest disparity occurring in August.
The 1987 ambient concentrations were higher than the monthly mean values every month (Figure 14).
All 1987 levels are within the range of ambient values previously observed with the highest concentration found in the December downstream samples.
SUMMARY
Ambient and discharge values for most parameters correspond closely in 1987.
Twc parameters, temperature and dissolved oxygen normally show a seasonal difference due to the plant operating regime.
This difference was less evident this past year because MNGP was off-line when three of the cold weather samples were collected.
f Other parameters that exhibited a noticeable difference between monthly ambient and discharge readings in 1987 were pH, total dissolved solids, ammonia nitrogen, biochemical oxygen demand, and chloride.
The ambient pH level was higher than the discharge value by 0.3 pH anit in January.
22
The February discharge concentration of total dissolved solids was 30 mg/l higher than the ambient value possibly due to lack of water flow through the canal during plant shutdown.
In January the ambient concentration of ammonia nitrogen was 0.09 mg/l Nitrogen lower than the discharge and mean values.
The biochemical oxygen demand measured. in the discharge sample for July was 1.5 mg/l higher than the corresponding ambient value but remained within the range of ambient values.
Finally, the chloride concentration in the discharge sample for August was 9 mg/l compared to 6 mg/l in the ambient sample.
Ambient concentrations, in general, follow the seasonal patterns exhibited by the 20-year man values.
Some of the variances can be explained by the unusually low flow vclumes l
present during most of 1987 including: elevated levels of total dissolved solida, specific conductance, ara M alkalinity.
A few parameters exhibit variances from mean values where the cause is less apparent.
Aubient pH levels were higher than the means every month with the greatest difference, 0.9 pH, unit in February.
Ambient ammonia nitrogen concentrations were substantially lower than the averages the first three months of 1987 and both ambient and
~
discharge levels were much higher than the mean value in December.
Ambient and discharge levels of nitrite nitrogen were also higher than usual in the December samples; they are the highest levels recorded during the study period.
Dissolved phosphorus concentrations in all 1987 samples were lower than the corresponding mean values with the March and i.
June levels about 0.035 mg/l lower.
23 I
1
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1 Fl LITERATURE CITED EPA, 1979.
&llJLital of Methods for Chemical Analysis of Water and Wastes.
APHA-AWWA-WPCF, 1980.
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 15th Ed.
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Table 1.
Manticetto Mississimi Alver Water Quality sttstr 1987 Upstream, Downstream, aruf Discharge Canat Analysis Temerettre Dissolved Oxygen specific Condactance pH a60s/cm at 25'c f
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148 155 149 July 180 210 200 11 13 12 6
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144 144 146 August 190 200 190 12 12 13 3
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Table 2.
Monticetto Mississippi River Water cuality Study Mean Monthly Dati for 1968 - 1987 upstress Analysis.
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Mar Ap1 My June July M
1 epi gel mov pre Temperature
- C 0.1 0.8 1.8 10.2 17.4 22.2 24.1 21.1 14.0 7.5 0.8 0.3 Dissolved oxygen 11.4 11.6 11.7 10.7 9.0 8.2 8.3 8.5 9.7 ff.9 12.4 12.4 ag/t 0 2 Specific conductance 355 354 316 258 277 287 288 317 306 248 310 343 shos/cm pH 7.9 7.7 8.0 8.2 8.2 8.2 8.2 8.3 8.3 8.2 8.1 8.0 TDS mg/l 213 214 193 164 170 188 185 185 199 183 190 207 Sulfate as/t F0 10.9 10.3 10.7 11.4 8.7 10.4 9.5 9.2 10.8 10.8 10.8 12.9 4
P Alkattnity ag/l 0
0 0.2 1.2 1.2 2.2 2.2 4.5 2.6 2.3 1.9 0
CACO l
3 M Alkallofty as/t 169 171 149 122 133 137 141 140 148 138 148 156 CACO 3 Ammonia ultrogen 0.15 0.15 0.23 0.09 0.08 0.10 0.03 0.06 0.04 0.07 0.03 0.12 mg/t W ultrate ultrogen 0.63 0.52 0.48 0.17 0.18 0.34 0.22 0.22 0.19 0.19 0.29 0.44 ag/l N Witrite Mitrogen 0.009 0.009 0.010 0.005 0.007 0.008 0.006 0.006 0.004 0.006 0.008 0.012 mg/l N Dissolved Phosphorus 0.042 L.040 0.055 0.027 0.024 0.042 0.054 0.048 0.034 0.021 0.023 0.032 mg/t 9 800 mg/l 0 1.46 1.36 2.33 2.81 2.19 2.10 1.99 1.62 1.49 1.41 1.47 1.33 2
Chloride ag/l CL 4.2 4.6 4.5 3.3 3.6 4.8 3.9 4.4 6.3 5.3 5.4 5.7
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