柴達木鹽湖產業生態文明建設戰略研究

楊榮金，孟偉，舒儉民，李秀紅，孫美瑩，張一

（1. 中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012；2. 北京師范大學，北京 100875）

柴達木鹽湖產業生態文明建設戰略研究

楊榮金1，孟偉1，舒儉民1，李秀紅2，孫美瑩2，張一2

（1. 中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012；2. 北京師范大學，北京 100875）

鹽湖產業事關我國糧食安全，也是新能源和新材料產業的重要支撐。柴達木盆地是中國鹽湖產業的核心，建設其產業生態文明重要而迫切。為推進柴達木鹽湖產業生態文明建設，做強中國鹽湖產業，本文從柴達木鹽湖產業生態文明建設的現狀出發，辨識產業生態文明建設面臨的嚴峻挑戰，提出了鹽湖產業生態文明建設的四大戰略。

柴達木盆地；鹽湖產業；生態文明；綜合開發利用；可持續發展

一、前言

鹽湖產業的健康有序發展對我國糧食安全和新能源、新材料等產業的發展具有戰略意義。柴達木鹽湖的資源種類、品位和儲量以及綜合開發利用技術和產量等在我國具有比較優勢。2005年10月，國家發展和改革委員會等六部委將柴達木列為全國首批13個循環經濟試點產業園區之一；2010年3月，國務院正式批復《青海省柴達木循環經濟試驗區總體規劃》；2017年1月，國家發展和改革委員會印發《西部大開發“十三五”規劃》（簡稱《規劃》[2017]89號），并獲國務院批復，《規劃》要求加強柴達木鹽湖資源綜合利用，積極推進青海的鋁、鎂、鋰等新材料產業，開展柴達木生態環境綜合治理等。青海柴達木高原盆地的荒漠綠洲生態脆弱區，是全國19個重點治理的生態脆弱區之一。青海省根據中央領導的相關指示精神，結合鹽湖的產業實際，提出了“走出鉀、抓住鎂、發展鋰、整合堿、優化氯”的戰略布局。柴達木盆地既要做好鹽湖資源的綜合開發利用，又要保護好生態環境，深入研究其產業生態文明建設戰略必要而迫切。

二、鹽湖產業生態文明建設戰略研究的必要性

中國工程院于2013年啟動了重大咨詢項目“生態文明建設若干戰略研究”，對工業生態文明等進行了深入研究[1,2]。2012年和2016年，中國工程院先后啟動了重大咨詢項目“青海鹽湖資源綜合開發利用與可持續發展戰略咨詢研究”和重點咨詢項目“柴達木鹽湖鉀及新能源鋰、銣等綜合評價與環境協調發展研究”， 對柴達木鹽湖資源的綜合開發、利用及其與環境協調發展進行了連續研究 [3,4]。

鹽湖產業生態文明建設水平近年來不斷提高，但中高端產品尚未成為主流，以鹽湖產業為核心的循環經濟產業體系尚未建立。從全國范圍來看，無論從技術體系還是管理架構，都還沒有形成全國“一盤棋”；從世界范圍來看，我國鹽湖鉀肥起到了平抑進口鉀肥價格的作用，但是以鉀肥和鋰鹽為代表的主要鹽湖產品仍然缺乏足夠的市場影響力。借鑒國外產業生態學經驗，結合我國生態文明建設特色和柴達木鹽湖資源的綜合開發利用實際，開展鹽湖產業生態文明建設戰略研究，對不斷提升我國鹽湖產業的技術水平、產業特色和管理水平，提升我國鹽湖產業市場競爭力具有重要意義。

三、柴達木鹽湖產業生態文明建設現狀

柴達木鹽湖產業經歷了以“青鹽” “鉀肥” “硼酸”和“純堿”為代表的物理提取和化學合成階段，正進入以“碳酸鋰”和“金屬鎂”為代表的膜分離、膜吸附和電化學階段。柴達木鹽湖產業正在向資源綜合開發利用、高技術、精深加工、高附加值轉變，以碳酸鋰為代表的鋰產業已經初具規模，以金屬鎂為代表的鎂產業有望逐步實現量產。柴達木鹽湖產業正在由資源依賴型產業向資本密集型、高技術產業轉變（見圖1）。

青鹽生產有悠久的歷史，十年來柴達木原鹽每年的產量穩定在2×106t左右，主要集中在茶卡鹽湖和柯柯鹽湖；2010—2016年純堿產量增加近3倍，主要集中在德令哈市和大柴旦工業園區；燒堿每年的產量在6×105t左右，主要集中在德令哈市和察爾汗工業園區。

經過數十年的發展，鉀肥生產形成了不同的浮選、結晶等工藝技術體系，十年來鉀肥實物量由3×106t增至近9×106t，增加近2倍，高品位鉀肥比例上升。除氯化鉀外，還生產硫酸鉀和硫酸鉀鎂肥等多個品種，氫氧化鉀、碳酸鉀、硝酸鉀產能正在形成。

2007—2016年，柴達木盆地碳酸鋰實物量從2 300 t快速增至約16 000 t，碳酸鋰產量約占全國的1/3，由之前的僅能生產工業級碳酸鋰到現在能夠規模化生產電池級碳酸鋰。柴達木盆地碳酸鋰生產工藝主要包括東臺吉乃爾湖青海鋰業的膜分離法、西臺吉乃爾湖的煅燒法和察爾汗鹽湖藍科鋰業的吸附法。鋰電池正極材料、儲能及動力鋰電池產能正在形成。

圖1 柴達木鹽湖產業發展歷程

金屬鎂及合金是最具開發潛力的綠色工程材料，其應用領域包括汽車制造、航空航天、冶金化工等。2017年1月，青海鹽湖鎂業有限公司的金屬鎂一體化項目核心裝置年產1×105t金屬鎂裝置工藝全線打通。在鎂合金錠、鎂合金壓延、金屬鎂粉、高純鎂砂、氧化鎂、氫氧化鎂、鎂基電池、鎂系儲熱材料等方面已經建成部分產能或正在規劃建設。

柴達木盆地的“氯平衡”是一個挑戰。氯氣和氯化氫主要來自于金屬鎂、氫氧化鉀和燒堿等生產過程，耗氯的主要途徑是生產聚氯乙烯（PVC）。目前建成PVC產能約5.2×105t，規劃和在建PVC產能1.44×106t。氯化鈉生產純堿時，其中的氯以氯化鈣形式轉移至蒸氨廢液中，德令哈市的蒸氨廢液通過管道提升至一山間小盆地儲存，能耗高，長期污染風險大。

四、柴達木鹽湖產業生態文明建設面臨的問題與挑戰

以柴達木鹽湖產業為代表的中國鹽湖產業從做大到做強需要直面各種問題和挑戰，才能走出一條既與國際接軌、又有中國特色的鹽湖產業生態文明之路。

（一）資源劣勢與市場弱勢

我國是一個相對缺鉀的國家，已探明氯化鉀地質儲量不足世界的3%，世界上90%以上的鉀鹽儲量分布在俄羅斯、白俄羅斯、加拿大和德國；經過多年的開發利用，高品位鉀資源嚴重不足。我國鹽湖的鎂鋰比高于國外多數鹽湖，國外主要鹽湖的鎂鋰比在1～19，柴達木主要鹽湖的鎂鋰比在35～1 825。高鎂鋰比鹽湖提鉀老鹵難以采用國外的鹽湖深層回灌等技術路線，無序排放造成晶間鹵水污染；高鎂鋰比鹽湖提鋰技術要求高、難度大，增加提鋰成本。

我國對鉀肥的進口依存度高。2010—2016年，氯化鉀進口量維持在5.15×106～9.4×106t，2016年我國進口氯化鉀6.82×106t，進口依存度超過40%。雖然我國已成為全球鉀肥的“價格洼地”，但尚未掌控鉀肥市場話語權。我國鹽湖的鋰資源優勢尚未轉化為市場優勢。我國可采鋰資源儲量約占世界的27%，鹽湖鋰資源儲量約占世界的1/3，主要分布在青海柴達木盆地和西藏扎布耶等鹽湖。2016年，我國鹽湖碳酸鋰產量約占世界產量的13.6%，其中柴達木盆地碳酸鋰產量約占世界產量的9.1%，碳酸鋰進口依存度超過80%。

（二）水資源短缺與生態環境脆弱

柴達木盆地土地荒漠化是最主要的生態系統退化過程之一，而土地荒漠化與水資源密切相關[5]。“有水一片綠，無水一片沙”，水資源是影響土地荒漠化過程和維護生態穩定的關鍵因素[6]。大鹽灘、大浪灘、巴音河德令哈區、大柴旦湖的水資源開發已經超載。隨著產業規模的擴大，特別是碳酸鋰、金屬鎂等產業規模的擴大，需水量將急劇增加，2020年，格爾木地區、魚卡河馬海區、小柴旦湖水系水資源開發利用將超載或存在較大超載風險。

柴達木盆地生態脆弱，環境承載能力有限。對柴達木鹽湖資源的開發利用已經造成了一定的生態環境破壞[7]，隨著鹽湖產業規模的擴大和產品種類的增多，產生的污染物種類和數量將持續增加，生態環境保護壓力漸增。柴達木鹽湖資源綜合利用一期和二期以及金屬鎂一體化、碳酸鋰、純堿和燒堿等項目建成運營，提鉀老鹵、蒸氨廢液、氯氣、氯化氫等處理壓力增大。柴達木鹽湖及河流納污能力有限，水環境承載能力嚴重不足。

（三）資源開發有余，保護儲備不足

柴達木盆地高品位的鉀、硼資源已經所剩無幾，目前主要集中于中低品位鉀、硼資源的開發。在鹽湖資源開發利用過程中，沒有系統全面的保護規劃，存在嚴重的采富棄貧、多采快采等破壞鹽湖礦產資源的情況，提鉀老鹵無序排放也造成了部分晶間鹵水資源的污染。鹽湖資源總體表征為開發有余、注重產品數量增長的發展模式。

鉀資源作為保障國家農業和糧食安全的戰略物質，鋰資源作為新能源、新材料的未來戰略競爭原材料，尚未建立有效的鹽湖資源國家戰略儲備體系，以應對國際市場的變化和保障國家安全。以鹽湖資源戰略儲備庫和戰略儲備機制為核心，充分利用國際國內“兩種資源”和“兩個市場”，有效構建關鍵鹽湖資源儲備體系勢在必行。

（四）技術各自為政，創新引領不足

柴達木盆地氯化鉀、碳酸鋰等主要鹽湖產品生產都有多套工藝技術路線[8]，企業技術研發各自為政現象明顯。通過青海省科技廳重大科技項目對關鍵技術環節進行了科技攻關，通過鋰等各種產業創新聯盟加強了企業之間的技術信息溝通，但不同技術路線的比選及不同鹽湖資源特征的適宜技術路線篩選卻沒有得到足夠重視。

目前針對鹽湖資源和區域特征的創新引領仍然存在不足。雖然在部分鹽湖產品的生產技術上取得了突破，但針對柴達木鹽湖資源共生特征，在綜合開發利用與保護方面，缺乏系統性、綜合性和前瞻性的探索。雖然在鹽湖產業節能、節水上有所進展，但尚未在太陽能光伏與鹽湖產業無縫連接、鹽湖產品節水工藝設計等方面取得引領性進展。

（五）中高端人才需求難以滿足，管理體制機制不順

柴達木鹽湖資源的綜合開發利用對不同專業的高端人才和各種熟練技術的中端人才需求不斷增加，隨著金屬鎂和電池級碳酸鋰等中高端鹽湖產品生產線的規劃、建設和投產，以及鹽湖資源綜合開發利用項目的推進，中高端人才需求缺口越來越大。依靠本地培養各種專業技術人才周期較長，難以滿足當前急迫的人才需求。中東部中高端人才難以引得進和留得住，大量青海和柴達木盆地本地優秀人才不斷外流。

1999年5月，青海省國土資源廳鹽湖管理局、格爾木市察爾汗鹽湖管理局成立，實行兩塊牌子一套人員，以格爾木市人民政府領導為主。根據2016年鹽湖管理局工作報告，鹽湖管理局主要集中于鹽湖礦產資源監督管理和鹽湖礦產資源補償費的征收，行政級別低。從國家糧食安全、鹽湖戰略資源安全角度，建立以柴達木盆地為核心的跨省（自治區）鹽湖管理機構，理順鹽湖資源開發利用規劃與布局、主要鹽湖產品市場價格談判、戰略性鹽湖資源保護和鹽湖產品儲備等，日益迫切。

五、柴達木鹽湖產業生態文明建設戰略

結合國際國內資源、產品、市場、技術、管理實際及柴達木盆地區域資源和環境特征，研究提出柴達木鹽湖產業生態文明建設的若干戰略，有助于提升鹽湖產業生態文明水平和實現鹽湖資源的綜合開發利用與區域社會經濟的可持續發展。

（一）頂層戰略規劃與宏觀管理戰略

加強鹽湖資源綜合開發利用頂層戰略規劃設計。以柴達木鹽湖資源綜合開發利用規劃為核心，編制全國鹽湖資源綜合開發利用戰略規劃，推動形成“大鹽湖產業”體系。鹽湖資源綜合開發利用不僅包括以鉀、鋰、硼、鈉、鎂等鹽湖資源開發為代表的鹽湖礦業[9,10]，也包括以鹽湖生物資源及環湖耐鹽生物資源開發利用為代表的鹽湖農業[11,12]，還包括以鹽湖觀光、鹽湖保健、鹽湖養生、鹽湖科普為代表的鹽湖旅游服務業（如青海鹽湖博物館、茶卡“天空一號”景區）。全國鹽湖資源綜合開發利用戰略規劃應結合國家“一帶一路”戰略和西部大開發“十三五”規劃以及礦產資源“十三五”規劃進行編制，充分考慮國外重點鹽湖資源分布區和開發利用區，主要鹽湖企業以及主要鹽湖產品生產和市場供求情況，推動國際國內“兩種資源，兩個市場”格局的形成。加強鹽湖產業與能源、冶金等產業的關聯耦合，推動太陽能光伏發電在鹽湖產業中的應用以及熔鹽儲能技術的廣泛應用；加強石油化工、天然氣化工與鹽湖化工的銜接，實現“氯平衡”；加強鹽湖產業與冶金產業的耦合，充分利用冶金產業中的硫酸作為鹽湖產業原材料，加強鎂、鋰、鈉等鹽湖金屬產品與鋁、鉛、鋅、錳等在合金領域的結合，推動新材料和功能材料的發展。鹽湖資源綜合開發利用戰略規劃需要重點解決鉀資源的可持續開發、戰略儲備和平抑世界鉀肥價格，維護我國糧食安全問題，高鎂鋰比條件下低成本、低消耗、環境友好型碳酸鋰生產裝備和工藝技術研發問題以及鋰資源大國和鋰產品進口大國問題[13]，提鉀老鹵與金屬鎂一體化問題，蒸氨廢液與氯化鈣的綜合利用和“氯平衡”問題[14]。

創新鹽湖管理機制，提升鹽湖宏觀管理水平。從國家層面建立全國鹽湖資源綜合開發利用的管理機構，提升鹽湖管理局行政級別和管理權限。成立青海鹽湖管理局，行使青海鹽湖資源綜合管理職權；國家發展和改革委員會成立“國家鹽湖資源綜合利用辦公室”，負責全國鹽湖資源統一規劃管理以及代表中國進行鹽湖大宗產品價格談判等。以稅費、信貸等管理工具，推動鹽湖產業生態化轉型，提升鹽湖產業宏觀管理水平，降低鹽湖企業的無序競爭、信息不透明、技術不開放等帶來的資源浪費和效益低下等問題。

（二）資源和生態保護優先戰略

實施鹽湖鉀資源保護優先戰略。根據國內外鹽湖鉀資源和固體鉀資源分布特征及開發利用情況，制定近、中、遠期鉀資源開發利用規劃，劃定鉀資源開發利用紅線，控制鉀資源開發利用強度，不斷提高鉀鹽收率，開發利用低品位鉀鹽礦，加強包括地下鹵水在內的鉀資源勘探，建立鉀資源戰略儲備庫和儲備機制。

實施鹽湖資源重點開發區域水資源保護優先戰略。嚴格執行海西蒙古族藏族自治州水資源管理“三條紅線”，研究建立鹽湖資源重點開發區域涉及流域的水資源管理紅線，研究鹽湖產業的用水總量分配和用水效率要求等指標，特別關注察爾汗鹽湖區、東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖和一里坪鹽湖資源綜合開發利用的水資源需求，加強監測和管理。

實施生態保護優先戰略。深入研究重要河湖濕地和鹽化草甸植被的生態用水需求和生態流域過程，優先保障重要河湖濕地和鹽化草甸植被的生態需水，維護綠洲和河湖濕地安全，避免低平原細土帶鹽沼-鹽生荒漠生態退化。應特別加強巴音郭勒河、格爾木河、魚卡河、塔塔陵河和那陵郭勒河下游生態的保護工作。

（三）綜合開發利用與循環經濟發展戰略

實施鹽湖資源綜合開發利用戰略。充分利用柴達木盆地多種鹽湖資源的共生特征，以鹽湖資源綜合利用一期、二期項目為基礎，著力打造察爾汗鹽湖資源綜合開發利用基地、東臺吉乃爾湖、西臺吉乃爾湖和一里坪鹽湖為代表的西部鹽湖資源綜合開發利用基地。察爾汗鹽湖提鉀老鹵存量豐富，適宜發展以金屬鎂一體化為突破口的鉀、鋰、硼、氯資源綜合開發利用基地；西部鹽湖資源綜合開發利用基地鋰資源和鋰產業基礎較好，適宜發展以碳酸鋰和鋰電池為突破口的鉀、硼資源綜合開發利用基地。積極發展鹽湖資源綜合開發利用技術，充分利用“一帶一路”契機，將鹽湖資源綜合開發利用技術拓展至國內其他鹽湖資源集中分布區、“一帶一路”沿線國家鹽湖資源富集區以及其他國外鹽湖資源稟賦較好的區域。

構建以鹽湖資源開發利用為核心的循環經濟產業體系戰略。柴達木鹽湖的煤、石油、天然氣和石灰石等資源較為豐富，發展循環經濟產業體系基礎良好。充分利用提鉀老鹵、蒸氨廢液、氯氣和氯化氫氣體以及稀鹽酸、硫酸等，發展金屬鎂、氯化鈣、PVC等相關產業，減少污染物排放及污染物處理成本，延伸產業鏈，提高產品附加值。充分利用柴達木循環經濟試驗區相關資金和政策，突破鹽湖資源綜合開發利用瓶頸，構建資源節約型、環境友好型循環經濟產業技術體系。積極發展能耗和水耗低、污染和排放少、產品純度和附加值高的綠色產品和技術，研究建立國家鹽湖產業清潔生產標準體系。

（四）人才引進培養與科技創新驅動戰略

實施外地人才引進和本地人才培養戰略。充分利用西部博士服務團、對口援青機制、產業技術創新聯盟、柴達木循環經濟研究院、企業博士后工作站、科技項目招標或聯合攻關、院士工作站、專家咨詢團等，實施多樣化、靈活性的各種引智工程，解決中高端人才科研、配偶就業、子女教育等多種問題。加強與內地高校和高職、中職院校合作，面向鹽湖資源開發所需高素質勞動力，開展聯合辦學和聯合培養等。優化提升人才發展環境，留住本地優秀專業技術人才，減少人才外流。

實施科技創新驅動戰略，突破綜合利用關鍵技術“瓶頸”。建議國家繼續加大鹽湖資源綜合開發利用的科技研發投入，以多種方式引導鹽湖資源研發力量向柴達木盆地匯集，面向鹽湖鉀、鋰、鎂、鈉、氯、硼等資源開發利用中的關鍵技術難題，設立鹽湖資源綜合開發利用國家重大研發計劃專項，科研院所和重點企業進行集中聯合攻關。青海省和柴達木循環經濟試驗區通過設立鹽湖高端人才或團隊引進項目、鹽湖重大科技專項、關鍵技術研發項目等方式，加快核心技術攻關。重點鹽湖企業針對鹽湖資源開發利用裝備、工藝、技術等問題，通過建立企業博士后工作站、技術人員外派培養、咨詢專家顧問團隊與科研院所聯合攻關等方式，推進裝備改進和工藝技術革新。

六、結語

柴達木鹽湖產業生態文明建設是我國鹽湖資源綜合開發利用的必然選擇，是我國鹽湖產業參與世界競爭、由大變強的必由之路。為貫徹落實2010年國務院批復的《青海省柴達木循環經濟試驗區總體規劃》和習近平總書記2016年對鹽湖資源綜合開發利用提出的總體要求，需要直面柴達木鹽湖產業生態文明建設的困難，抓住國家生態文明建設戰略、“一帶一路”戰略和西部大開發“十三五”規劃實施的重大機遇，突破鹽湖資源綜合開發利用關鍵技術瓶頸，創新適應鹽湖產業生態文明建設的資金、技術、人才、監測和管理體系[15]，形成既與國際鹽湖產業發展接軌、又有中國和柴達木鹽湖產業特色的“大鹽湖產業”體系。為保證柴達木和中國鹽湖產業持續健康發展，需要成立高級別的鹽湖產業管理機構以提升管理成效，通過設立國家鹽湖綜合開發利用重大科技專項，解決產業發展的重大、關鍵理論和技術問題，不斷提升我國在鹽湖產業領域的影響力和話語權。

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Ecological Civilization Construction for the Saline Industry in the Qaidam Basin

Yang Rongjin1, Meng Wei1, Shu Jianmin1, Li Xiuhong2, Sun Meiying2, Zhang Yi2
(1. State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012，China; 2. Beijing Normal University, Beijing 100875，China)

The saline industry is related to food security in China and is very important for the new energy and new materials industries. The Qaidam Basin in Qinghai Province is the center of the saline industry in China. Ecological civilization construction in the saline industry is both important and urgent in this region. This paper identifies severe challenges facing the ecological civilization construction of the saline industry, based on the present situation in the Qaidam Basin. Four strategies are proposed to promote the ecological civilization construction of the saline industry and to strengthen the saline industry in Qaidam Basin.

Qaidam Basin; saline industry; ecological civilization; comprehensive development and utilization; sustainable development

X32

A

2017-06-16；

2017-06-30

孟偉，中國環境科學研究院環境基準與風險評估國家重點實驗室，研究員，中國工程院，院士，主要研究方向為流域水污染控制和生態環境管理；E-mail: mengwei@craes.cn

中國工程院咨詢項目“柴達木鹽湖鉀及新能源鋰、銣等綜合評價與環境協調發展研究”(2016-XZ-11)；中國工程院咨詢項目“青海鹽湖資源綜合開發利用與可持續發展戰略咨詢研究”(2012-ZD-14)

本刊網址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.04.008