突破高新技術(shù)海水生態(tài)工業(yè)
創(chuàng)新海洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式
民盟山東省委 呂兆毅
隨著我國(guó)新東部海洋發(fā)展戰(zhàn)略理論的創(chuàng)新突破，國(guó)家級(jí)和省市級(jí)高層決策對(duì)海洋科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、外交和軍事的重視程度，出現(xiàn)了歷史性的新突破，其重要標(biāo)志是繼2003年制定《全國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要》之后，2006年發(fā)布了《十一五海洋發(fā)展規(guī)劃》；在十一五規(guī)劃中將天津?yàn)I海經(jīng)濟(jì)區(qū)和福建海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)列入國(guó)家戰(zhàn)略重點(diǎn)。特別值得關(guān)注的是最近又出臺(tái)了《海水綜合利用專項(xiàng)規(guī)劃》，對(duì)我國(guó)海水產(chǎn)業(yè)提出了預(yù)期性發(fā)展目標(biāo)，一舉改變了海水綜合利用停留在科研實(shí)驗(yàn)和中試階段的局面，跨入了產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展的新階段，一個(gè)有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和700億美元國(guó)際化大市場(chǎng)的海水生態(tài)工業(yè)發(fā)展時(shí)代已經(jīng)到來。我們鄭重提出建議，以發(fā)展高新技術(shù)海水生態(tài)工業(yè)為突破口，創(chuàng)新海洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
海水生態(tài)工業(yè)的戰(zhàn)略意義
我們所說的海水生態(tài)工業(yè)，是指以海水為原料，采用高新技術(shù)工藝，制取淡化水、化學(xué)元素、礦物原料和制造系列化工產(chǎn)品，具有可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)特給的產(chǎn)業(yè)集群。這一概念包含了海水直接利用、海水淡化、海水綜合利用、海水化學(xué)資源利用、海洋化工和海洋鹽化工等等。把它統(tǒng)稱為海水生態(tài)工業(yè)，顯得更直接、更簡(jiǎn)化、更有特點(diǎn)。
海水生態(tài)工業(yè)的第一產(chǎn)品是淡化水。這是沿海域市特別是北方沿海域市的短缺資源；第二產(chǎn)品是化肥原料，硫酸鉀銷，酸鉀等。我國(guó)是鉀資源最貧乏的國(guó)家，每年大批進(jìn)口。第三是金屬錳和鎂肥都是市場(chǎng)需求極大的原料。第四是氯化鈉，這是鹽化工用量是極大的工業(yè)原料。第五是溴素這是防火產(chǎn)品、醫(yī)藥和精細(xì)化工原料。第六是軸和氘，這是核能戰(zhàn)略資源，也是我國(guó)規(guī)劃建立的70多個(gè)核電站必需的能源物質(zhì)。除了這些當(dāng)前需求的產(chǎn)品，海水中還有80多種化學(xué)元素，這是未來礦產(chǎn)資源的最大寶庫(kù)。其中，水資源占地球總水量的97%，氯化鈉總儲(chǔ)量達(dá)4億億噸，鎂1800萬(wàn)億噸，鉀500萬(wàn)億噸，溴89萬(wàn)億噸。目前，全世界每年從海水中氯化鈉5000萬(wàn)噸，鎂及氯化鎂260萬(wàn)噸，溴40萬(wàn)噸；海洋能源中可開發(fā)利用能源約70多億千瓦，相當(dāng)于目前全世界年發(fā)電量10倍以上。還有魚、蝦、貝、藻等海洋生物20多萬(wàn)種。
據(jù)《2005年中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)海水綜合利用業(yè)占海洋總產(chǎn)值的1.2%，其產(chǎn)值為204億萬(wàn)，比上年增加產(chǎn)值28億元，其增加值為113億元；其中廣東省占全國(guó)的61.2%。由此可見，海水綜合利業(yè)是海洋經(jīng)濟(jì)最弱小的產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是增長(zhǎng)潛力最大最快的產(chǎn)業(yè)。如果沿海各省市都像廣東一樣重視發(fā)展海水綜合利用，那么就會(huì)出10倍以上的增長(zhǎng)，就能形成規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)。
海水生態(tài)工業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)
海水生態(tài)工業(yè)是一項(xiàng)高新技術(shù)含量很高朝陽(yáng)的產(chǎn)業(yè)，是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。據(jù)2004年聯(lián)合國(guó)公布的數(shù)據(jù)，全球已有海水淡化工廠1.3萬(wàn)多個(gè)，日產(chǎn)淡化水3500萬(wàn)立方米，其中80%用于飲用水，解決了31億多人口的供水問題，即全世界有2%人口依靠海洋淡化水提供飲用水。其中中東地區(qū)占55%，美國(guó)占15%，歐洲占9%，亞洲占8%，我國(guó)僅占3‰。像沙特阿拉伯、以色列等國(guó)家的飲用水70%來自海水淡化。世界海水淡化工業(yè)正在以每年10%以上的速度加快發(fā)展。到2010年，海水提鎂可達(dá)年產(chǎn)1000萬(wàn)噸，海水提鈾將建成年產(chǎn)1000噸級(jí)的工廠，可見海水提取化學(xué)原素工業(yè)發(fā)展水平已相當(dāng)驚人。
2006年出臺(tái)的我國(guó)《海水綜合利用專項(xiàng)規(guī)劃》，為海水生態(tài)工業(yè)制定了一系列預(yù)期性戰(zhàn)略目標(biāo)：2010年的目標(biāo)是，(1)全國(guó)海水淡化能力將達(dá)到80萬(wàn)-100萬(wàn)噸/日；(2)海水直接利用能力將達(dá)到500億立方米/年；(3)海水利用對(duì)解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻(xiàn)率將達(dá)到16%-24%；(4)海水綜合利用產(chǎn)業(yè)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到60%以上。
(5)海水淡化水基本達(dá)到能與自來水競(jìng)爭(zhēng)的水平。
2020年的目標(biāo)是，(1)全國(guó)海水淡化能力將達(dá)250萬(wàn)-300萬(wàn)立方米/日；(2)海水直接利用能力將達(dá)到1000億立方米；(3)海水利用對(duì)解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻(xiàn)率將達(dá)到26% -37%；(4)海水利用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到90%以上；(5)沿海地區(qū)高用水企業(yè)工業(yè)冷卻水基本上由海水替代；(6)海水制鹽、提鉀、鎂、溴、鈾、氘、鋰等化學(xué)元素，將逐步實(shí)現(xiàn)海水化綜合利用產(chǎn)業(yè)化。
據(jù)估算，2005年至2020年，海水淡化總投資將達(dá)560億元。海水化學(xué)資源綜合利用投資將達(dá)50億元。
我國(guó)沿海省市中水資源最少的山東、河北、天津、遼寧4省市GDP占全國(guó)24%，但人均水資源量?jī)H有
最近，青島在全國(guó)率先編制完成了《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。其預(yù)期目標(biāo)是，到2008年，(1)海水直接利用量將達(dá)500萬(wàn)立方米/日；(2)海水淡化量將達(dá)20萬(wàn)立方米/日；（3）海水綜合利用及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)500億元；（4）在海水預(yù)處理、防腐蝕、防生物附著、新型反滲透膜、新型成套海水淡化設(shè)備、新型熱源利用等高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒆灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)和制造能力；（5）初步建成全國(guó)海水直接利用示范區(qū)、海水淡化產(chǎn)業(yè)示范基地、海水化學(xué)資源利用綜合試驗(yàn)區(qū)和國(guó)家海水綜合利用研究開發(fā)中心。未來3年中，（1）將建成7個(gè)海水利用產(chǎn)業(yè)基地；（2）建成工業(yè)海水、生活海水、淡化海水3個(gè)產(chǎn)業(yè)集群；（3）建成4大海水淡化工程，淡化水達(dá)到20萬(wàn)立方米/日。
還有一件值得重視的工程是在山東煙臺(tái)將建成全國(guó)第一座以熱核低溫應(yīng)堆為熱源和第一個(gè)淡化水量達(dá)到日產(chǎn)16萬(wàn)立方米的淡水化工程。這是我國(guó)海水淡化技術(shù)和成套跨設(shè)備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的重要標(biāo)志。
海水生態(tài)工業(yè)的一水多用創(chuàng)新
早在1997年，在第72次北京香山國(guó)際科學(xué)會(huì)議上，山東魯北化工集團(tuán)的馮怡生高級(jí)工程師向各國(guó)科學(xué)家報(bào)告了一項(xiàng)科技成果，即以鹽田廢渣磷石膏生產(chǎn)硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥，并實(shí)現(xiàn)零排放的海洋化工發(fā)明專利技術(shù)，被科學(xué)家評(píng)價(jià)為在無(wú)機(jī)化工領(lǐng)域，創(chuàng)造了繼候德榜發(fā)明氨堿法之后又一項(xiàng)打上中國(guó)印記的重大發(fā)明。這項(xiàng)科技成果榮獲全國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這一新工藝是海水多用產(chǎn)業(yè)鏈的范例。其工藝流程是（1）用2－5°Be′的海水進(jìn)行5萬(wàn)畝水產(chǎn)養(yǎng)殖；（2）用養(yǎng)殖過的12－15°Be′海水提取溴素1萬(wàn)噸；（3）用提過溴素的24°Be′海水曬鹽用鹽田的廢渣磷石膏生產(chǎn)硫酸80萬(wàn)噸和水泥70萬(wàn)噸；（4）用26.5°Be′的海水飽和鹵水，在6萬(wàn)畝鹽田結(jié)晶池中生產(chǎn)原鹽100萬(wàn)噸/年；（5）用鹵水生產(chǎn)硫酸鉀、硫酸鎂；（6）用已產(chǎn)有關(guān)原料生產(chǎn)磷肥100萬(wàn)噸，磷銨50萬(wàn)噸。這一工藝使主要產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低30%－50%，資源利用率達(dá)到95.6%，清潔能源利用率達(dá)到85.9%。2005年銷售收入達(dá)到64.5億元，利稅達(dá)到9.7億元。目前這一工藝又有新發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)鏈的前端，以海水淡化替代海水養(yǎng)殖和曬鹽流程，投資1.6億元建成日產(chǎn)2萬(wàn)噸淡化水工程，將提取淡化水后的濃鹵水輸入鹽化工流程，獲取更好的效益和生態(tài)效益。
海水生態(tài)工業(yè)的“兩高三化”產(chǎn)品創(chuàng)新
海水生態(tài)工業(yè)的主要原料雖然是無(wú)償使用的普通海水，可是產(chǎn)出的產(chǎn)品卻是具科技含量高、附加值高和多元化、系列化、規(guī)模化等“兩高三化特征的化工產(chǎn)品。為了求證海水生態(tài)工業(yè)的這一產(chǎn)品創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，我們以山東海化集團(tuán)為范例。走進(jìn)山東濰坊的渤海之濱，在綿延數(shù)十里的工業(yè)區(qū)內(nèi)，分布著80多家化工企業(yè)，管道縱橫相連，大循環(huán)小循環(huán)工藝流程有序配合，小循環(huán)排出的廢物，又變成大循環(huán)的原料，這是一個(gè)循環(huán)處理海水的 “生態(tài)互聯(lián)網(wǎng)”我們只能刪繁就簡(jiǎn)地說明其工藝流程：在海水中養(yǎng)殖魚、蝦、貝類養(yǎng)殖排出的在初中級(jí)鹵水中放養(yǎng)鹵蟲用鹵蟲產(chǎn)出的濃鹵水純堿、硫酸鉀工藝流程的冷卻水用熱鹵水提溴，用提溴后的濃鹵水曬鹽，用曬鹽后老鹵為原料制取硫酸鉀、氯化鎂、氫氯化鎂用排出的廢渣處理后制取硫酸鉀等化工產(chǎn)品。以這樣的海水循環(huán)處理工藝，年產(chǎn)純堿200萬(wàn)噸、氯堿脂20萬(wàn)噸、還有硝鹽、硫酸鉀、氯化鎂、氫氧化鎂、溴素系列滅火劑氫溴酸、十溴二本醚、溴化鉀和氯化鈣、小蘇打、白炭黑等幾十個(gè)化工產(chǎn)品。其中已獲得純堿、硝鹽兩項(xiàng)上世界第一；氯化鈣、三氯氰胺、水玻璃三項(xiàng)亞洲第一；原鹽、溴素、小蘇打、滅火劑、三單體等8種產(chǎn)品全國(guó)第一，成為全國(guó)海洋化工的龍頭老大。由此可見，海水生態(tài)工業(yè)的發(fā)展具有何等顯著的規(guī)模效益。
海水生態(tài)工業(yè)的高新技術(shù)新突破
最近幾年，科技界對(duì)反滲透海水淡化、海水淡化后濃縮海水化學(xué)元素提取、核能海水淡化反應(yīng)堆等高新技術(shù)的研究開發(fā)取得了重大進(jìn)展，為海水生態(tài)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化和低成本化打下堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。其中有一項(xiàng)高新技術(shù)成果應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視。它就是用沸石富集法從海水中提取鉀鹽。這是一項(xiàng)世界首創(chuàng)、擁有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大科技成果，并且已經(jīng)完成了年產(chǎn)300噸硫酸鉀、200噸硝酸鉀的中試生產(chǎn)，解決海水提鉀的低成本世界難題。
長(zhǎng)期以來，各國(guó)科學(xué)家為解決海水提鉀技術(shù)，提出了化學(xué)沉淀技術(shù)、溶劑萃取法、膜分離法、離子交換法等上百種方法，但是卻因?yàn)殡y過成本，環(huán)境污染關(guān)無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。我國(guó)科學(xué)家發(fā)明的沸石富集提取法一舉攻克了節(jié)能、低成本，零污染等難關(guān)，為海水生態(tài)工業(yè)的發(fā)展帶來了一次新突破。
全世界陸可溶性鉀礦資源和開采96%以上集中于加拿大、俄國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和約旦等少數(shù)國(guó)家。我國(guó)鉀礦資源僅有青海鹽湖可以開采。鉀肥自給率不足2%，每年鉀鹽進(jìn)口是高達(dá)800多萬(wàn)噸，耗資20多億美元以上。對(duì)進(jìn)口鉀鹽的依賴性高達(dá)80%以上。這是多么重要的戰(zhàn)略資源。隨著沸石富集等提鉀高新技術(shù)的新突破，我國(guó)化肥工業(yè)對(duì)鉀鹽的巨大需求，必將帶來海水生態(tài)工業(yè)的巨大商機(jī)。
目前，有的省、市已興建年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸硫硝鉀和1萬(wàn)噸硫酸鉀，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)5.48萬(wàn)精鹽、4萬(wàn)氯化鎂的海水生態(tài)工業(yè)項(xiàng)目。每噸硫酸鉀需用海水
海水生態(tài)工業(yè)的淡化水價(jià)格降低新突破
海水生態(tài)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)表明，淡化水是海水深加工的一大產(chǎn)品，經(jīng)過淡化工藝之后，海水將被濃縮1倍，海水化學(xué)元素的濃度也相應(yīng)增加，提取成本必然降低，同時(shí)，海水精深加工，也必然分?jǐn)偤Ｋ杀尽Ｒ虼耍捎眯鹿に嚨谋葌鹘y(tǒng)海水淡化僅僅制取單一淡化水產(chǎn)品，淡化水成本應(yīng)當(dāng)是大幅降低的。另一方面，淡化水的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)對(duì)于自來水的價(jià)格的大幅上升，因而淡化水與自來化的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果必將是淡化水越來越占優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然淡化還有另一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是遠(yuǎn)程調(diào)水。根據(jù)美國(guó)學(xué)者的評(píng)價(jià)結(jié)果，遠(yuǎn)程調(diào)水超過
據(jù)山東學(xué)者研究，早已通水的引黃濟(jì)青工程，當(dāng)時(shí)總投資10億元，增加供水能力30萬(wàn)立方米/日，每方水工程投資達(dá)3333元。黃河水源價(jià)格為1元/立方米，加上進(jìn)入自來水廠的工藝處理，成本已提高到1.8元/立方米，同時(shí)，引黃濟(jì)青工程永久占地6.3萬(wàn)畝。如果將土地機(jī)會(huì)成本計(jì)算在內(nèi)，其成本與海水淡化成本有過之而無(wú)不及。當(dāng)然，我們并不否定遠(yuǎn)程調(diào)水的必要性和重要性，而是以此為評(píng)估海水淡化的經(jīng)濟(jì)成本和價(jià)格的可行性和競(jìng)爭(zhēng)能力。
從國(guó)際比較來看，2001年，美國(guó)海水淡化水供水價(jià)格為0.6－2.2美元/立方米，而自來水價(jià)格為0.3－1.9美元/立方米。2005年，美國(guó)在建海水淡化工程的淡化成本降至0.49美元/立方米。比2001年已有大幅下降，最小降幅達(dá)32%，最大降幅達(dá)78%，由此可見，海水淡化的成本和價(jià)格降幅已經(jīng)出現(xiàn)新突破。
政府海水生態(tài)工業(yè)政策的創(chuàng)新
2004年，聯(lián)合國(guó)向全世界提出一個(gè)重大主題，就是“海洋興亡，匹夫有責(zé)。”聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)安南發(fā)表講話指出，全世界目前看3/4的城市座落在沿海，有40%的人口居住在離海岸線不到60公里的沿海區(qū)域。據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)，到2010年離海岸線不到100公里的沿海地區(qū)將集中75%以上的人口。聯(lián)合國(guó)作出結(jié)論認(rèn)為，沿海地帶的發(fā)展，海洋漁業(yè)、海水淡化、海洋化學(xué)、海底采礦、海底采油密切相關(guān)，隨著陸地資源的進(jìn)一步枯竭，沿海地帶對(duì)人類活動(dòng)的作用將越來越大。全球最富、投資最多的國(guó)家前10名都在海洋沿岸。
人類社會(huì)發(fā)展的這一趨勢(shì)，必須引起我國(guó)政府的高度重視。海水生態(tài)工業(yè)最弱小幼稚的新興產(chǎn)業(yè)，急需國(guó)家進(jìn)行制度創(chuàng)新和政策創(chuàng)新，加大扶持力度，把我國(guó)海水生態(tài)工業(yè)建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，爭(zhēng)奪世界海水生態(tài)工業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家。海水生態(tài)工業(yè)與其它海洋產(chǎn)業(yè)有所不同，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距較小，有的處在同一起點(diǎn)，有的處于國(guó)際領(lǐng)先水平，我們完全可能搶占更大的國(guó)際市場(chǎng)，至少不至重蹈以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)換取外國(guó)先進(jìn)技術(shù)的失策之路。
根據(jù)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，特別是針對(duì)海水生態(tài)工業(yè)的發(fā)展急需，我們提出幾點(diǎn)建議：
第一，建立國(guó)家海洋戰(zhàn)略委員會(huì)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各部門、各省市的海洋經(jīng)濟(jì)，社會(huì)、科技、外交和海防工作，改革海洋國(guó)土體制，創(chuàng)新海洋戰(zhàn)略、法律法規(guī)和政全海洋政策，改變多頭執(zhí)法、交叉執(zhí)法、各自為政、互相制肘等問題。
第二，加快新東部海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)域理論的創(chuàng)新研究，制定和《新東部經(jīng)濟(jì)區(qū)域發(fā)展指南》，建立“新東部海洋經(jīng)濟(jì)聯(lián)合區(qū)”的跨省市區(qū)海洋政府機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各省市海洋行政、海洋開發(fā)和海洋制度創(chuàng)新。
第三，建立海洋產(chǎn)業(yè)開發(fā)專項(xiàng)基金，加大資金籌集強(qiáng)度，加大對(duì)海水生態(tài)工業(yè)、海洋石油工業(yè)、海洋能源工業(yè)等高科技、高風(fēng)險(xiǎn)新興產(chǎn)業(yè)的扶持力度，建立風(fēng)險(xiǎn)投資基金，銀行貸款贈(zèng)息及無(wú)償推廣使用，大力支持海洋新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)，減免有關(guān)稅費(fèi)和相關(guān)政府授權(quán)機(jī)構(gòu)的管理管理收費(fèi)。
第四，鼓勵(lì)民營(yíng)資本進(jìn)入新興海洋產(chǎn)業(yè)，降低產(chǎn)業(yè)進(jìn)入門檻，實(shí)行減免稅費(fèi)、降低工業(yè)地產(chǎn)成本，放寬信貸融資政策大力推選民營(yíng)經(jīng)濟(jì)制度創(chuàng)新。