海陆一体化经济创新思索

海陆一体化经济创新思索

本文作者:丛丽 单位:阜新市统计局

21世纪科学技术突出海洋,海洋高科技领先是未来强国标志。海洋经济进入以高新技术为支撑,以经济发展、社会进步、改善生态环境为整体内容的海陆一体的系统发展阶段[1]。辽宁拥有岸线2290公里,占全国的1/8。拥有管辖海域面积15.02万平方公里,处于“新东部”经济区划的最北端。2009年7月,国家原则上批准辽宁沿海规划,辽宁经济改革上升为新时期国家战略。辽宁经济发展有利条件是:临港优势明显,东北老工业基地工业基础丰厚,具备承接国际产业转移、发展先进装备制造业条件。不利因素是:陆地资源萎缩、生态环境不佳、渤海污染已尽极限;海洋传统产业比重大、新兴产业发展缓慢、整体自主创新能力不强。突破资源环境约束,寻求海陆一体联动发展,推动海洋经济创新,对辽宁意义重大。

一、辽宁海洋经济发展现状与瓶颈

1.辽宁海洋经济呈粗放发展。“海上辽宁”战略实施以来,海洋经济持续增长,2008年全省生产总值13461.6亿元,主要海洋产业总产值2051.4亿元,占全省GDP的15.2%,海洋经济在区域经济中的地位不断提高。与其他沿海省份相比,辽宁海洋产业结构比较落后。海洋渔业、船舶工业等传统产业占比重大,呈粗放式发展。海洋化工、海洋生物医药、海水综合利用等新兴产业起点高、发展速度快,正成为辽宁海洋经济新的增长点。①

2.渤海污染严重。渤海是中国唯一半封闭型内海,动水势力薄弱;辽河、凌河流量减少。城市垃圾、工业废水、海洋过度开发,使得渤海无机氮、无机磷、石油等三种污染物严重超标。20世纪末环渤海污染面积达56%。2001年国务院规划投资555亿治理渤海,计划实施项目427个,然而污染继续扩大,2009年环渤海污染面积上升为60%,辽东湾是严重污染区超过60%,专家呼吁未来渤海将成为“死海”。

3.海洋新兴、未来产业受技术经济制约。海水直接利用,海水淡化是海洋经济新兴产业的重点领域。渤海含盐率低,适合做淡化海水源。辽宁规划到2015年海水淡化达到1.5亿立方米/年,海水直接利用达到107亿立方米/年。海水淡化方式含多级闪蒸、反渗透膜法等,由于淡化过程对石化能源高度依赖,成为大规模生产的障碍。海冰淡化成本低于能源法,中国是世界上首个进行海冰淡化研究的国家。环渤海地区可开采的海冰约100亿立方米,涉及采集、运输、储存等环节,受自然条件与经济技术制约,大规模海冰淡化未进入产业化。海洋能(流浪能、盐度差能、温差能、潮差能)、海上风能、海水农业等未来产业,处于研发阶段。海上气候、环境与海洋资源特殊性,使未来产业投资大、风险高。

二、辽宁传统矿区生态治理与经济转型

1.传统矿区生态环境破坏严重。辽宁自然资源丰富,矿山开采业占陆域比例大,受煤矿、铁矿资源枯竭困扰,地区经济发展缓慢。矿山开采对城市的地形、地貌、植被和大气环境破坏严重,地质环境诱发的各类问题日渐突出。建国初期,由于没有土地复垦及利用规划,阜新、抚顺等传统矿区产生大面积沉陷区、排土场、矸石山,面临生态治理与经济转型的双重任务。借鉴国外经验,中国完成矿区土地复垦标准的编制。生态恢复技术主要以土壤改良、人工绿化、沉陷区蓄水重建等作为复垦目标,同时发展养殖、旅游等多种产业,使生态用水成为大的用水部门。而传统矿区多是水资源缺乏地区,中国北方持续干旱,通过大气降水、地表径流补充地下的作用效果甚微。矿区整体生态系统尤其是地区水环境,很难在环境自净和自然演替作用恢复原来的平衡[2]。2009年阜新水资源公报显示,阜新水资源总量比常年减少了44.8%,地下水资源比多年平均值减少了31.6%。煤炭企业破产后阜新成为资源枯竭型地区,面临水资源枯竭形势更为严峻。

2.资源枯竭地区经济转型。2001年阜新被列入资源枯竭型城市经济转型试点市,建立了以农业产业化为基础,二、三产业有机融合的产业布局。2006年转向风电、煤制天然气,以工业突破替代农业强市。阜新利用蒙东丰富的褐煤资源发展新型煤化工,煤与水资源均来自境外,存在不容回避的资源瓶颈和环境污染隐患。生态经济是资源型城市转型的理论基础,经济转型应结合地区实际背景,立足于尊重自然和恢复自然生态。同是煤炭资源枯竭,德国鲁尔地理位置优越,水资源丰富。20世纪70年代以来,随着煤炭、钢铁等传统工业衰退,鲁尔区从调整产业结构入手,成功完成经济转型。阜新长期高度依赖自然资源,使其在煤炭衰退后不能摆脱困境。由于生态环境的恶化,城市吸引力降低,集聚资本、人才要素的能力弱。辽宁传统矿区的发展优势是什么?改变煤炭单一结构,优势资源再造是资源枯竭型城市发展接续替代产业的关键。

三、辽宁海陆一体化模式选择

1.辽东湾与传统矿区资源互补性分析。辽东湾与传统矿区在资源、技术领域存在较强互补。渤海污染严重,水体交换差,转向内陆处理是措施之一。海洋开发大背景下,传统矿区以近海有利条件,具向海洋要资源的区位优势。许多沉陷地、废弃采矿场亟待改造,生态治理需水量大,海水经淡化处理可提供长期、稳定支撑。

2.辽东湾海岸带陆向延伸特殊功能区———内陆海洋。海岸带是陆地、海洋、大气交接处,是物质、能量交换密集区域和环境生态脆弱地带,是研究地球系统可持续发展的切入点[3]。辽东湾污染严重,即便是达标排放,水体质量改善微弱。对污染提供泄放渠道,治疏结合,是治本措施,“疏”即由海岸带转向大陆内部处理。抚顺西露天煤矿、阜新海州露天煤矿经过半个多世纪的开采,留下深达数百米,出露面积数十平方公里的坑体。两大采矿场距离海岸100~200公里,海拔在200米以下,引渤海水入矿坑使其成为人工海湖,意义重大:(1)有效治理辽东湾;(2)大规模海水淡化为矿区生态恢复与沙漠治理提供水资源;(3)内陆湖无风浪、无潮汐,降低海洋高科技科学研究投资成本。2009年国务院治理渤海失败,原因是政通多门,检测数据不真实,尤其是不采取“自净化”得力措施。环境水利学的“自净化”学说条件有两个,一是流动水面与大气交接面相互混掺提高复氧环境,利于水生物生长和有机污染物降解;二是水的静态(亚静态)吸附和沉淀,后者自净化作用强[4]。

吸附和沉淀的治理效率决定水体三要素,即:深度、流速(静态或亚静态)、面积,露天矿坑条件优越。根据国际地圈—生物圈(IGBP)计划,考虑海岸带海域及相邻陆域(一般不大于l0km)的自然资源条件和地理区位,中国将海洋功能区划分为开发利用区、整治利用区、海洋保护区、特殊功能区和保留区五大类。由废弃露天矿与海水形成的内陆海洋环境,可用于治理海洋污染,同时发展海洋经济,是海岸带陆向延伸的特殊功能区域。韩立民、卢宁(2007)认为,沿海地区的发展和海洋经济的壮大是海陆一体化的初级阶段,在高级阶段,通过市场作用,要素和产品在沿海与内陆之间流动,逐步实现经济技术的梯度转移。渤海污染严重,制约辽宁海陆一体化进程。内陆海洋模式基于海洋污染治理,是海洋经济由沿海向内陆扩散、由低级向高级演进的中间阶段或试验阶段,将促进海洋科学创新。考虑环境风险、生态影响,内陆海洋应满足以下基本条件:扬程低,能利用潮汐能、海上风能等可再生能源作为提水动力;距海岸近,有盛水坑体;具有海水回流地形,防止土地盐碱化。海州露天矿距辽东湾100Km,海拔123m;抚顺西露天距辽东湾200Km,海拔60m;本溪南芬露天铁矿海拔300m,上述地理特点对引海水各具条件。应用测量、3S技术,综合考虑地理、生态、气候因素,科学优化选择引水、回水路线。#p#分页标题#e#

3.经济效益和社会效益。

(1)净化辽东湾。引西辽东湾海水入露天矿坑,吸附和沉淀污染物。海水回流,是用经过复氧的净化海水治理东辽东湾。西拉东推,有效治理渤海。

(2)提供水资源,恢复传统矿区生态。能源法海水淡化,与矿区发电厂、煤化工等企业结合,走综合利用之路是降低海水淡化成本的有效途径。建设一定规模的盐厂,同时发展海洋化工,提取钠金属和氯气,还可生产石膏、芒硝、氯化钾、硫酸镁和溴等,提高资源利用效率。露天矿采矿场灌入海水,冬季适合发展大规模机械化海冰淡化。与在辽东湾进行海冰淡化比较,内陆海湖无风浪,优势明显。辽宁地区0℃以下天气为120天,依日厚20cm计算,采矿场出露面积20平方公里,一年可以生产淡水5亿立方米。阜新与抚顺可成为海水淡化生产基地。海冰淡化水可以广泛应用于工业、农业等众多领域。渤海海冰融水pH值在6.89~6.73之间,适合灌溉,可用于改造传统矿区废弃土地为宜农、宜林的良田。阜新彰武地处内蒙科尔沁沙漠边缘,辽北沙尘暴影响朝鲜、韩国、日本,以冬季埋冰、春季种植树木和植物,可用于治理沙漠,大幅度推进绿地。

(3)推动海洋新兴产业、未来产业的研发。在实体海洋进行科学研究,存在气候、环境多因素障碍,投资大、风险高。亚静态“内陆海洋”不受海浪、潮汐、台风等恶劣气候影响,适宜海洋某些领域科学研究与试验。潮汐能、海上风能等可再生能源可以作为提海水动力,为海洋能源的利用提供新的视角。内陆湖可实现世界最大规模海水源热泵,满足城市冬季供暖,甚至可实现对整个城市集中空调。目前国内外海水源热泵以及制冷规模受限制的主要原因是,前端水源距海岸远和要求一定海水深度,导致一次性投资及运行费用高。内陆海湖将带动传统矿区旅游业进入国际行列,打造世界级工业遗产旅游品牌,促进地区文化进步。

4.海水污染防范是可行性关键。露天矿经历半个多世纪开采,穿透了潜水层、承压水层多层地下水。如果直接充入海水,污染地下淡水不可避免。借鉴中国滨海地区防止海水入侵措施,实施实体帷幕、水利帷幕组合,可有效防止污染地下淡水资源。将历史从露天矿排出的土石回填,同时修整露天矿四周陡坡扩大出口面积,提升湖底高度。回填时底部夯实加固,底部和斜坡施工多层胶泥土层,由坑底覆盖于潜水层之上。目的是防止污染地下水;减少矿坑单位面积蓄水量,降低调水成本。灌水前,预置污染处理设备。

四、战略意义

1.对中国多矿区改造具有十分重要的现实意义。中国除煤矿外,还有铁矿、油叶岩矿等,北方露天煤矿至少24个。在资源枯竭地区发展“蓝色经济”,为传统矿区提供更丰富、更持久的自然资源,推动资源型城市经济转型。

2.创新海洋经济。内陆海洋与实体海洋相比较,等面积效益会有数十倍甚至百倍的悬殊差异。发展沿海内陆海洋经济,具有稳定、持久、效益规模性。中国地域广大,海岸线漫长,将辽宁经验向中国1.8万海岸线延伸和推广,会给国家带来经济飓风。

3.海洋农业———前瞻性国家战略。地球生物资源80%在海洋,在不破坏生态环境的前提下,海洋产品可满足300亿人生存。海水农业是第三次农业革命,但需要超过数十年的时间。沿着内陆海洋农业模式向实体海洋所延伸,可使海洋农业的科学思想在不到十年时间内在中国初见成效。

4.开拓多领域科技创新。可为国家多领域提供具有自主知识产权的研发动力。诸如海洋污染“自净化”;机械化大规模冰析法海水淡化;热泵技术用于城市供暖和其他能源;内陆海洋农业;海冰治理沙漠等。

5.开辟特色的装备制造业自主创新路径。总结矿区涉海水利工程的系统经验和数据,以规范性和标准化集成和发展国内外装备制造业成果,提高辽宁装备制造业国际地位。

五、小结

治理辽东湾立足于大容量引水,利用辽宁近海废弃露天矿吸附和沉淀污染物,选择有利地理条件,使净化海水回流海洋。传统矿区生态恢复与沙漠治理,立足于大规模海水淡化,海水污染是可行性的关键。科技创新是资源环境约束下地球系统可持续发展的重要驱动力,自然科学多领域交叉与融合是实现科技创新的保证。积极地开发海洋资源,统筹海洋和内陆的协调发展。建立海洋科学技术创新体系,加快海洋高新技术的产业化,使中国在该领域走在世界前列。