泛绿色设计与石油工业的产业生态化——以大庆油田产业生态化基础建设为例

乔志和，李树森，赵树魁

（1.大庆师范学院，黑龙江 大庆 163712；2.大庆油田有限责任公司机关，黑龙江 大庆 163712）

1 产业生态化是石油工业转型升级的必然选择

石油工业是国民经济体系中具有重要战略地位的产业部门，该部门就其自身的特点和属性来说，无论是在陆地还是在海上作业，都是人类活动与自然环境紧密接触、人地关系十分激烈的资源型产业。作为传统型的产业部门，我国的石油工业为国民经济的发展所做出的突出贡献不可否认，但是，经济发展对资源环境造成的严重破坏也是不争的事实。近年来，从大庆油田土地“三化”和湿地受损，到渤海湾漏油事件，在陆上采油和海上采油的环境破坏与生态危机事件的频发，足以说明了“石油工业＝环境破坏＋环境污染”问题的严重性。为了全面开展生态文明建设，中共十七大明确提出了到2020年基本形成节约资源和保护环境的产业结构、增长方式、消费模式等项具体要求。目前，在现实问题亟待解决和宏观决策正确引导的新形势下，石油工业的转型升级已是势在必行、刻不容缓的一项战略任务。产业转型升级即产业结构高级化，就是产业向更有利于经济社会发展的方向发展。石油工业的转型升级就是从传统的“高投入、高消耗、高污染、低效益“转向”低投入、低消耗、低污染、高效益”的升级，其转型升级的正确途径就是产业生态化。产业生态化是指依据生态经济学原理，运用生态、经济规律和系统工程的方法来经营和管理传统产业，以实现其综合效益最大，资源高效利用，生态环境损害最小和废弃物多层次利用的目的。它的本质是把资源的综合利用与环境保护结合在一起的产业发展过程，就是建立涵盖各个领域的“绿色产业”。从国内外现已开展的产业生态化建设所取得的初步成果来看，产业生态化是石油工业转型升级的必然选择。

2 泛绿色设计是实施产业生态化的理论支撑

“泛绿色设计”（Pansystems Green Design PGD）的思想源于现代企业内部对某种产品或工艺进行的绿色设计。绿色设计（Green Design GD）是指在产品整个生命周期内，不仅考虑产品的商品属性，而且还要考虑产品的环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等），并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。与绿色设计相配套的工作还有生命周期评价（Life Cycle Assessment LCA）和生命周期管理（Life Cycle Management LCM），就是对产品从摇篮到坟墓的全生命过程进行全面的环境影响分析、评估、监督与管理。

“泛绿色设计”是指按照绿色设计理论与方法及泛系理论，坚持对人类经济活动的经济效应与环境效应双重考虑的原则，在全社会范围内对人类经济活动的行为方式、内容与准则，进行全方位的修订、规范与重新设计。它不仅包含着企业设计师们狭义的绿色设计，而且具有更广阔、更丰富、更深刻的内涵。在社会结构上，它包括了政府、企业和公民大众等层面；在经济领域，它渗透到第一次、第二次和第三次产业等各产业领域里；在技术路线上，不仅有工程技术方面的，还有人文社会科学方面的手段与方法。PGD的研究与实施，是因为人类已经到了需要重新全面认识、规范和设计人类经济行为的时候了，也正如有的学者指出的“环境保护问题的关键是设计而非管理问题”。在漫长的人类设计史中，工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时，也加速了资源的消耗，并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。工业文明在一百多年里已使我们的世界变得面目全非，深刻地影响着全球的各个角落。对于绿色设计产生直接影响的美国设计理论家维克多·巴巴纳克（Victor Papanek）提出:设计的最大作用并不是创造商业价值，也不是包装和风格方面的竞争，而是一种适当的社会变革过程中的元素。在这样的社会变革中，仅靠企业的产品或生产工艺的绿色设计是无法真正解决当前人类所面临的生态危机和各种生态环境问题，而必须实行PGD发展战略。在解决环境问题的实践中，许多事实表明，单纯运用工程技术方法对受损生态系统进行修复，难以维持生态系统的可持续性，不可能从根本上解决问题。因为，人类的活动行为在不能规范约束和有效纠正的情况下，即使已经解决了的环境问题还将再次产生。因此，泛绿色设计不仅包括工程技术方面的设计，还包括人类活动行为规范化方面的设计。PGD理论为产业生态化的实施，提出了新的技术路线和新的理念。

3 大庆油田产业生态化基础建设的主要思想

实施产业生态化的途径大体有三种:推行清洁生产、发展生态产业和传统产业的生态化改造。不论实施哪种途径，首先都必须做好基础建设工作，即搞好某企业所在区域环境的整治、修复、保育等生态建设。大庆油田作为我国石油工业的“排行老大”，在创造出昔日一次创业辉煌的同时，现所面临企业转型升级的任务也是十分艰巨的。为了有效推进产业生态化的转型升级，近年来，大庆油田已开展了以生态环境建设为核心的基础建设工作，现已初见成效。

据调查分析，造成大庆油田区生态环境受损的人为干扰中，既有人们生产、生活活动中的不科学、不合理行为，又有传统文化和思想观念上落后成分的影响，还有一些不合理政策、制度的误导作用。因此，运用PGD对受损生态系统进行修复、整治和建设，必须以现代生态道德观为指导，坚持“天人合一”的人与自然和谐共处的设计思想，以可持续发展为目标，遵循大庆油田区生态系统客观存在的自然地理过程和生态演化规律，实行微观技术处理与宏观战略调控相结合、工程技术改造与规范人们行为相结合的技术路线，突出油田区生态系统修复工程的整体性、区域性、创新性和综合性。按照PGD的理论和方法，大庆油田产业生态化基础建设，不仅有一系列生态工程的硬件建设，还有规范生产活动行为的软件建设。

4 大庆油田产业生态化基础建设的主要内涵

4.1 规范油田生产行为的绿色设计

进行生产行为的绿色设计，首先要转变思想观念。过去石油企业在油田上开展生产活动的传统理念是“地上服从地下，一切为油田生产让路”，把油田用地仅作为工业用地看待，只重视油田地下资源，忽视地表资源，忽视了地表草原和湿地生态系统的多项生态功能。在这种观念的指导下，只顾生产，不管环境，多年的生产活动造成了湿地被占用、被切割，草原被破坏，污油、污水随地排放，沟壑纵横、坑丘遍地，导致湿地在消失、草原在退化、环境被污染，致使生态系统严重受损。要实现油田的可持续发展，必须转变只顾生产、不管环境的落后观念，树立起油田生产与生态环境和谐共处的新观念。目前，运用PGD理论，已设计出一套比较完善的油田生产“绿色作业”规范体系。绿色作业体系的设计与实施，开辟了环境问题的解决由“末端治理”变为“源头防治”的新途径。如杜绝了随意占用湿地或倾倒建筑垃圾填埋湿地行为；铺设管线挖掘沟槽时，要把地表植被层和底土分别堆放，作业完成后按序填埋、恢复原有的地表植被；生产设施在通过湿地汇水地段时，要设置流向湿地地表径流的通道（桥涵等）；在油田区周边建立污水处理厂，其生产规模可保障油田区生产污水和居民区生活污水的全部汇集处理，达标后排入湿地；油田井上和井下作业时，实现含油污水的“零排放”，主要做法是:①各作业队加配装有专用工具、器具的“环保作业箱”，作业前先用专用工具将承接含油污水的管子与污油水回收装置连接上，使作业过程中产生的含油污水能够有效回收，再采用二次加压技术将回收的含油污水全部打入输油干线，既防止了对湿地的污染，又回收到一定量的原油和水资源。②为了防止落地原油或含油污泥的污染，作业前，在操作现场的地面上铺上相应面积的超强防渗布，将落地原油和含油污泥全部回收后再进行有效成分提取与无害化处理。

绿色作业体系的构建，除了制定突出环保意义的详细具体的操作规程外，还要有普及环保知识、提高生态道德素质、绿色作业质量的奖惩以及违章作业监督举报等一系列保障监控措施。

4.2 遵循油田生态系统结构特征的绿色设计

大庆油田区生态系统结构的突出特征是:以湖泡为中心的若干个同心圆状结构。低处为湖泡的水面，周边为水生植物和湿生植物带，有些严重受损的地段多退化为盐沼或盐碱滩裸地；稍高处为相邻的同心圆结构间的小分水岭，地势稍高，土质较好；两者之间的过渡地带多为苇塘或草甸。这样的结构特征，揭示了该区域生态系统内部演化和自然地理过程的客观规律。对受损湿地的修复，必须遵循这些特征和自然规律进行绿色设计。因此，相应的提出了“高处植树、低处蓄水、过渡地带自繁草苇”的“十六字”生态修复绿色设计方针。

4.2.1 高处植树

高处即湿地间的分水岭，是油田生态系统中质量较好的土地类型区，现多建有油田专用公路、油水管线及点状生产设施。在该处宜营造路旁林、风景林、防风林等林带。林分结构应以杨树（Populus）、柳树（Salix）、榆树（Ulmus）、樟子松（Pinus sylvestnis var.）、云杉（Picea asperata Mast.）等树种组成的针阔混交林型为主。该林带区是对湿地具有显著生态防护作用的稳定型生态区。

4.2.2 低处蓄水

水源补给不足是造成湿地面积减少的重要原因。若要防止湿地萎缩退化，必须解决好补给水源问题。其补给水源有3个:①拦蓄雨水。清淤疏通向湿地集水的通道，保障降落在油田区的雨水大部分汇集、补给到湿地中。并将市区的防洪排涝管线连通到湿地，既补给湿地，又可以为市区防洪排涝。②生产生活污水经处理达标后，排入湿地。大庆市每年排放的生产和生活污水超过1.2×108m3，过去都是未经处理或处理未达标就排放到松花江中，既污染了河流，又浪费了大量水资源。如今，这些污水经处理达标后，大部分被排入湿地，是湿地的重要补给水源。③调入适量的客水。大庆市因区内淡水资源不足，为保证生产和生活用水，在黑龙江省政府有计划调拨下，每年都要通过“引嫩工程”引入1.4～2.0×108m3的嫩江水。现在还需要增加一部分调入水量，作为生态用水补给到油田区湿地。由于嫩江水水质较好，此举也是改善湿地水质的一个有效措施。

4.2.3 过渡地带自繁草苇

过渡地带是油田区面积较大的草地或苇塘区域，也是该环境中生态脆弱的生态敏感区和自然演化区。因人为干扰，有的已退化为盐沼或裸地；有的芦苇（Phragmites australis）沼泽因水量不足演变为草甸或草原。针对不同的问题，须采取相应的技术措施。对于建井场、挖沟渠等作业行为所造成的局部湿地水源阻断、植物枯萎的湿地，要平整地面、推平土埂、疏通水道，救护“干渴濒危”的苇塘；芦苇已经凋亡的湿地，平整地块、引进水源后，采取扦插苇茎或埋栽苇根等人工栽培技术，进行生态修复；已经退化为盐沼或盐碱滩裸地的地块，应首先人工栽植耐盐碱、抗逆性强的红柳（Tamarix ramosissima）、沙柳（Salix psammophila）等灌木，通过灌木丛对盐碱土壤的生物改良作用，使其逐步自然演化成草甸灌丛群落。

4.3 综合运用生态技术的绿色设计

4.3.1 连湖蓄水工程

内部连通是指各湖泡间修建铺有防渗膜的生态水渠或输水管线，穿透湖泡间的分水岭，将各湖泡串联贯通，并在每个湖泡两侧分别建有进水闸和出水闸，形成可控性的湿地水网体系。外部连通是指油田湿地水网体系与大庆市的引嫩工程和主排水工程相连通，以便缺水时引水补给，水量过多时排放泄洪。同时，还增加了各封闭水体的流动性，提高了水体的水质。油田区湿地的水量缺少会造成湿地的萎缩、退化，而水量过多则会淹没石油生产设施造成经济损失。因此，该工程可实现水量的调控以保障湿地存蓄合适的水量。

4.3.2 土坑治理工程

大庆油田在开发建设初期，由于油田生态环境保护与管理不善，在油田上随意挖土取沙，造成了多处面积较大（4hm2以上）、较深（3～5m）的大土坑。在缺少大量的沙土来填埋这些土坑的情况下，可在降水较多的丰水年份，通过排水设施，存蓄市区排涝的洪水，使土坑变为水库、鱼池或蓄水池。此举既增加了油田区湿地的总面积，也解决了土坑治理问题。

4.3.3 油田作业区的绿化工程

根据油田生产的需要，建设了各类点状和线状的生产设施，占用、损害了一部分草原，减少了绿地面积。由于草原与湿地在空间结构和生态功能上内在的紧密联系性，损害草原的同时也是对湿地的间接干扰。因此，对草原的恢复、繁育也是对湿地的间接修复保育。除了对成片的草原实行禁刈禁牧、自繁自育的保育措施外，对油田作业区自身的绿化也是一项重要内容。首先，将星罗棋布的油井井台四周由原来的陡坎型修成漫坡型，再植以草皮，使原来的裸地井场变为草地井场；此外，对一些水渠、水池堤坝的外坡、土坝式油水管线的两坡、陡坎式湖泡湿地的岸坡等微地形，也将其修成漫坡型，再植以草皮；采用同样的技术，对油田其他设施周围的裸地或退化草地，也进行因地制宜的绿化。在植草绿化的同时，凡是适宜植树的地块，均植以适当数量的乔木或灌木。据初步统计，该项工程的实施，可以使油田区绿地面积增加3.2×104hm2以上。

4.3.4 被污染湿地的治理工程

由于过去受到落地原油、泥浆、含油污水的污染，有些湿地的水质较差，严重的甚至为Ⅴ类水体。对受污染水体净化治理的具体措施是:在湿地四周边缘地带人工种植植物、培育微生物等物种，进行生物吸收、分解和净化；向污染水域投放适量的生物油污水处理剂，利用生物制剂来降解水面漂浮的油污；通过连湖蓄水工程，使“死水”变“活水”，提高水体的溶解氧（DO）；通过引入客水，换掉一部分污染严重的水体。

4.4 生物质能生产基地建设的绿色设计

目前，利用藻类生产生物柴油技术的研究，在国内外已取得了较大的进展。中国现已开发出养植薇藻生产柴油的新技术。薇藻是光合效率最高的原始植物之一，与农作物相比，单位面积的产量可高出数十倍。薇藻就像一个油葫芦，比油菜籽、花生的含油量高7～8倍，比玉米高十几倍。利用薇藻还可以提炼乙醇、氢气等生物质能源。美国埃克森美孚石油公司已培育出一种产油量高的转基因藻类——油藻，并开始了规模化生产。此外，利用湿地资源还可培育螺旋藻，生产可食用的高级蛋白质。

大庆油田利用部分湿地开发建设生物质能生产基地，是推进产业生态化建设具有实质性内涵的创新之举。此举可充分发挥资源优势，开创“地下与地表共同产能”的新格局。同时，在湿地上培育藻类可消耗大量的CO2、净化水体，具有显著的碳汇、减排和去污等环保作用。目前，在湿地修复整治过程中，已有此方面的规划设计，已开展试验示范性工程建设，为推进此项目的规模开发做好准备工作。

大庆油田实施产业生态化转型升级的核心目标就是要建设具有真正意义的“绿色油田”，即在持续开发利用自然资源的同时，使该区域的生态环境得以有效地保育和不断地改善。现所开展的基础建设工作，为此核心目标的实现提供了可靠的保障，并使大庆油田产业生态化的建设步入了有序化的进程。

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