中國鹽湖資源進入“大開發”階段

本刊記者 段雯娟

經過長達半個多世紀的調研、摸索、技術儲備和攻關，伴隨經濟持續發展和西部大開發戰略的有力實施，鹽湖，這個蘊藏著豐富資源和巨大價值的聚寶盆，正在迅速揭開神秘面紗，徹底展露她的無窮魅力，從以往的“小打小鬧”進入到大規模開發的新階段。

7月14日至18日，第12屆國際鹽湖會議于河北廊坊召開，由國際鹽湖學會和中國地質科學院主辦，圍繞“未來鹽湖——全球可持續性研究與發展”的主題展開探討。中國地質調查局局長鐘自然、國際鹽湖學會主席Aharon Oren、中國科學院院士李廷棟、中國工程院院士鄭綿平等10位兩院院士出席，與來自世界各國的200余位鹽湖學領域的專家學者匯聚一堂，從地質學、鹽湖學、生物學、鹽類資源綜合調查與開發、生態學及環境保護等多領域、多角度、多層面，研討未來鹽湖的全球可持續性研究的新進展、新方法和新理念，共同為鹽湖未來的科學研究、資源綜合利用及保護建言獻策。

有一種寶藏，叫做鹽湖

據專家介紹，鹽湖通常是指湖水含鹽度大于3.5%的湖泊，除了人們熟知的食鹽也就是氯化鈉外，鹽湖還能為人類提供石膏、芒硝、鎂鹽、堿類等，甚至有些“特種鹽湖”還能出產許多稀有金屬和非金屬礦物。

鹽湖是咸水湖的一種，是含鹽量較高的咸化水體，通常分布于干旱、半干旱地區。淡水湖的礦化度小于1克/升，咸水湖礦化度為大于1克/升，礦化度大于35克/升的則是鹽湖。鹽湖也包括表面鹵水干涸、由含鹽沉積與晶間鹵水、碎屑鹵水組成的干鹽湖和地下鹵水湖。

鹽湖是湖泊發展到中、老年期的產物，它富集著多種鹽類，是重要的礦產資源。鹽湖中沉積的鹽類礦物約達200種。人類已經從鹽湖中大量開采石鹽、堿、芒硝和鉀、鋰、鎂、硼、溴、碘、硝石、石膏和醫用淤泥，等等，是基本化工、農業、輕工、冶金、建筑和醫療等領域的重要原料。

鹽湖是自然環境信息庫和天然實驗室，是“碳沉積池”、“自然生物反應器”。鹽湖還能在一定程度上延遲與人類有關的溫室效應。

從上世紀50年代的鹽湖資源調查開始，經過幾代科技工作者半個多世紀的艱苦努力，中國鹽湖工業從無到有，鹽湖開發技術不斷創新，逐步發展，目前已進入大規模開發的新階段。

當前，立足中國鹽湖資源的實際狀況和國家對鉀、鋰、鎂等資源的戰略需求，以鹽湖資源綜合利用為目標，深入研究科學開發鹽湖資源的戰略問題，對于中國鉀肥、鋰、鎂等工業的可持續發展具有十分重要的戰略意義。

中國鉀肥2015年基本實現階段性自給

世界上95%的鉀鹽用作肥料，5%用于工業。

鉀肥主要有氯化鉀和硫酸鉀，屬速效型酸性肥料。氯化鉀用量最大，適用于糧食作物和棉花等。硫酸鉀作為無氯鉀肥，適用于經濟作物，對煙草、甘蔗、蔬果、甜菜、亞麻等作物的種植有著特殊作用，不僅可以增加作物的產量，還可以顯著提高作物的品質。硫酸鉀具有鉀和硫元素的雙重肥效，特別適合于長期施用氮磷肥后造成土壤氮磷鉀嚴重失衡、農田嚴重缺鉀的地區。鉀在工業上主要用于其他鉀化合物的制造、玻璃、陶瓷、紡織和染色、炸藥、皮革、電器和冶金等工業部門。

與世界平均水平相比，中國土壤普遍缺鉀，理應有較高的鉀肥施用比例，但實際上，中國鉀肥施用比例明顯偏低。土壤缺鉀降低了中國農作物的產量和品質，限制了中國高效農業的發展，這種總體上的損失是無法估量的。為了緩解耕地貧鉀狀況，中國每年進口大量鉀肥。近年來，中國每年進口氯化鉀500萬噸左右，硫酸鉀約100萬噸，消耗大量外匯。根據農業發展的需要，預計中國約需鉀肥折合氧化鉀800萬噸以上，供需矛盾十分突出。

目前，全世界主要有12個國家和地區生產鉀肥，其中加拿大生產的氯化鉀占世界總產量的30%，比利時和德國的硫酸鉀產量占世界總產量的50%。就鹽湖鉀肥生產而言，以色列死海工程公司年產350萬噸氯化鉀、15萬噸硫酸鉀；約旦阿拉伯鉀鹽公司年產180萬噸氯化鉀，近期還投產了一家年產14萬噸硫酸鉀的工廠；智利SQM公司以鹽湖鉀資源為原料生產鉀肥95萬噸；其中硫酸鉀30萬噸。

中國已探明的鉀礦床主要分布在青海、新疆、云南三省區，即柴達木盆地的第四紀內陸鹽湖礦床、新疆羅布泊地區的現代鉀鹽礦床、云南江城勐野井晚白堊紀層狀鉀鹽礦床及四川三疊紀地下鹵水礦床。其中，占絕對優勢的是鹽湖鉀鹽礦床，儲量約8億噸，占總儲量的99%。鹽湖鉀礦資源除在內蒙古、西藏等現代鹽湖中有少量伴生外，98%以上的儲量分布在青海的柴達木盆地和新疆的羅布泊鹽湖中。

柴達木盆地的鉀鹽礦分布在察爾汗、大浪灘、一里坪、東西臺吉乃爾及大小柴旦等礦區，其中察爾汗礦區的儲量為1151億噸。柴達木盆地的鹽湖鹵水鉀鹽資源是中國當前鉀鹽生產優先開發的工業原料。

近年來，中國在鉀肥工業中取得了兩項重大進步。一是鹽湖反浮選冷結晶技術制取氯化鉀實現了工業化生產。從上世紀60年代中科院鹽湖所研究成功反浮選冷結晶技術和反浮選劑，到本世紀在青海鹽湖集團實現工業化生產，歷經了40年的漫長時間。目前，青海各鹽湖鉀肥生產能力已達到300萬噸。

新疆羅布泊的鉀鹽勘探也取得了重大突破。從上世紀90年代中國地科院在羅北洼地發現大型鉀鹽礦，到2009年羅布泊鉀肥基地一期年產120萬噸硫酸鉀工程建成投料試車，只經過了十多年的時間。目前，二期170萬噸鉀肥工程已奠基開工。加上原有實驗工廠10萬噸年產能，到2013年，國家開發投資公司控股的國投羅鉀總產能將達到年產300萬噸，將成為中國的硫酸鉀生產基地。預計到2015年，中國可基本實現鉀肥階段性自給。

中國鹽湖資源開發取得重大進展

中國科學院青海鹽湖研究所副所長宋彭生在會議上介紹了中國鹽湖資源開發的進展情況。

據他介紹，青海柴達木鹽湖開發正邁向多元化發展。柴達木盆地是中國四大鹽湖區之一，共有鹽湖33個。其中察爾汗鹽湖面積5856km2，僅次于新疆羅布泊，是中國第二大鹽湖。察爾汗鹽湖是中國最早開發利用的鹽湖，當地氣象條件特別有利于鹽田蒸發——年蒸發量高達近3500mm，降雨量僅約25mm。有鐵路、公路從干鹽湖上通過。作為氯化物型的察爾汗鹽湖與死海類似，以生產氯化鉀肥料為主。

經過廣大科技人員的不斷探索，從最早的冷分解洗滌法到冷分解浮選法、反浮選冷結晶、4#工藝等，目前柴達木鹽湖已經發展成為中國最大的鉀肥生產基地，產量也從最初的幾千t，發展成200多萬t級。僅“青海鹽湖集團”2009年就生產鉀肥222萬t，包括其它鹽湖鉀肥產量已達300多萬t。

目前開發察爾汗鹽湖的企業有23家，國有、民營多種經濟形式并舉。柴達木盆地其他被開發利用的鹽湖還有東臺吉乃爾、西臺吉乃爾、馬海湖等。2009年中信國安從西臺吉乃爾湖生產碳酸鋰達到5000 t，2010年計劃達到8000 t，下一步的目標是碳酸鋰2萬t·y-1。硫酸鉀鎂肥年生產能力達45萬t，還有3萬t粗硼酸的生產能力。

作為國家13個循環經濟產業園區之一，2005年10月27日國務院批準成立“柴達木循環經濟試驗區”，促進了在企業內部、行業內部和區域經濟層面鹽湖資源開發的延伸性產品，如鎂、鋰、PVC、純堿、氯化鈣等。

在羅布泊，30萬t硫酸鉀也已投產。羅布泊鹽湖面積超過10350 km2，屬于海水型硫酸鎂亞型。2008年12月，120萬t·y-1硫酸鉀廠試車成功，成為世界規模最大的硫酸鉀生產者。同時二期工程300萬t·y-1的建設亦拉開序幕。從而使中國形成了察爾汗、羅布泊兩大鉀肥生產基地的格局，是中國農業化學品發展建設中邁出的具有里程碑性質的步伐。

西藏是中國四大鹽湖區之一，面積1 km2以上的鹽湖有234個之多。位于日喀則地區的扎布耶鹽湖，鹵水屬于碳酸鹽類型，其鋰、鉀、硼等有用成分濃度很高，尤其鋰濃度之高在國內首屈一指。在世界各富鋰鹽湖鹵水中，僅次于著名的阿塔卡瑪。依靠得天獨厚的扎布耶鹽湖鋰資源，西藏一直是中國鋰資源開發的排頭兵。

以中國工程院院士鄭綿平為首的團隊，經過多年的科學實驗，在世界上首創 “冷凍除堿硝——梯度太陽池升溫析鋰”工藝，并實現產業化。該工藝充分利用了西藏扎布耶鹽湖湖區的自然條件，依靠高原太陽能和冷能的資源優勢，不添加任何化學原料，從鹽湖中生產出高品位碳酸鋰精礦，然后進一步經化學加工，得到工業級碳酸鋰產品。

經過一年的工業化生產試運行，生產出合格鋰鹽產品。其生產成本與世界先進的低成本水平相當。是中國自主研發的低成本鹽湖提鋰的成功典范。西藏其它富鋰鹽湖如當雄錯、扎倉茶卡等碳酸鋰的開發也在籌劃之中。西藏鹽湖鋰鹽的開發始終是中國鹽湖資源開發的排頭兵。

另外，鹽湖湖泥和鹵水的保健美容及漂浮保健等在國外已經開展多年，以色列、德國、俄羅斯等國開展歷史較久、水平較高。目前中國也在逐步發展和推廣類似項目，先后有山西、四川、新疆、海南打出了“中國死海”的招牌，青海察爾汗鹽湖則號稱“中國的大鹽湖”。

此外，湖泥和鹵水的保健美容、鹵水漂浮保健、鹽湖的休閑旅游、鹽湖生物資源的利用等，中國各地也都在快速發展中。

鹽湖生物資源開發前景廣闊

中國鹽湖生物資源研究起步較晚，僅有少數學者研究鹽水水域的生物區系。自上世紀70年代以后，鹽湖生物學的研究開始受到重視，王家楫、沈嘉瑞、蔣燮治、武云飛等專家都涉及了一些咸水生物，如枝角類、橈足類、原生動物和高原魚類等區系分布的研究。何志輝等對中國三北地區鹽湖生物生態學作了一系列綜合調研工作，取得了一系列成果。

與此同時，鄭綿平等先后對西藏北部一些鹽湖如扎布耶鹽湖、拉果錯等的嗜鹽菌、浮游生物及鹵蟲生物學進行了研究。此外，一些專家對西藏部分鹽湖藻類、青海湖裸鯉資源、達里湖鯽和雅羅魚資源的合理利用、山西運城鹽湖、新疆艾比湖生物等也進行了研究。特別是上世紀90年代，黑龍江水產研究所等單位對新疆、青海、內蒙三省區鹽湖的水化學、浮游生物和鹵蟲資源作了較全面的綜合調研。最近幾年，趙文等對西藏、內蒙的一些鹽湖的生物多樣性進行研究，取得了一些新進展。

中國鹽湖生境特點是受蒸發、降水等氣候因素的影響，鹽湖的水位、面積和水化學性狀都有明顯的年間變化和季節變化，具體體現在：鹽度高而富于變化；鹽湖的透明度差別很大；水溫、pH變化大；COD一般較高，與鹽度呈正相關。

中國鹽湖浮游植物組成上以藍藻占優勢，如螺旋藻、節球藻和魚腥藻等屬于最常見的優勢種。有時硅藻中的角刺藻占優勢。當鹽度超過100時，綠藻中的鹽藻可能成為唯一的種類。

鹽水浮游動物則是由原生動物、輪蟲、鰓足類和橈足類組成。原生動物特別是纖毛蟲類，是中國三北地區內陸鹽水浮游動物重要組成部分。輪蟲在三北地區鹽水中數量有時可達2000個/L以上，生物量達10～18 mg/L。內陸鹽水底棲動物主要由介形類、劃蝽、水蠅及其幼蟲、搖蚊幼蟲、伊蚊幼蟲等組成，但在這方面國內還很少研究。

迄今中國已開發利用或有利用潛力的鹽水生物主要有：耐鹽魚類、對蝦、鹵蟲、褶皺臂尾輪蟲、蒙古裸腹溞、西藏擬溞、鹵蠅、鹽藻、螺旋藻等。

鹽湖生物資源研究和開發利用前景十分廣闊，作為新興學科鹽湖學的重要組成部分，必將有所進展。中國未來鹽湖研究應主要關注鹽湖生物多樣性、鹽湖生態學、鹽湖漁業利用、鹽湖生物引種馴化和餌料生物培養、鹽湖生物生物活性物質開發（功能蛋白、蝦青素、抗逆基因應用等）、鹽湖成礦與鹽湖生物的關系、鹽湖碳循環與全球變化等。可以預見，一個鹽湖生物開發的熱潮即將來臨。