中國水利水電科學(xué)研究院-石油開采利用的水資源外部成本研究

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250003 ExecutiveSummary5 HYPERLINK l _TOC_250002 前言8石油開發(fā)利用對水循環(huán)系統(tǒng)的影響9 HYPERLINK l _TOC_250001 石油開發(fā)利用的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)影響 HYPERLINK l _TOC_250000 石油與水資源的紐帶關(guān)系石油開發(fā)利用的水資源外部成本17影響因子及測算方法量化分析不確定性及風(fēng)險分析結(jié)論及展望26主要結(jié)論政策建議參考文獻(xiàn)29Executive SummaryBased on detailed analysis of the quantitative and qual

2、itative impacts of petroleum production and utilization on water resources in China, this project examines the water-related externalities of the whole process and evaluates corresponding external costs. This work supports research on the true cost of petroleum with an emphasis on environmental limi

3、tations.The research team carried out extensive research work and obtained the followingresults and findings:The impacts of the petroleum production and utilization process on the water cycle and the withdrawl, utilization, consumption and discharge of water resources for petroleum production demons

4、trates the close relationship between petroleum and The distribution of petroleum resources often coincides with water resources in the eight main basins in China. Petroleum production and refining also often overlapps with water shown in Figure 1. Excessive production and utilization of petroleum m

5、ay damage water resources protection and sustainable water use.6000Petroleum production / 104Petroleum production / 104t40001200PetroleumproductionRunoff depthGroundwater modulePetroleumproductionRunoff depthGroundwater moduleRunoff depth / mmGroundwater module / 103m3/km2800300060020004001000200Bei

6、jing Tianjin Hebei ShanxiInnerBeijing Tianjin Hebei ShanxiInner MongoliaHeilongjiang JiangsuAnhui Fujian JiangxiHubei Chongqing Sichuan Guizhou Tibet Shaanxi Gansu Qinghai Ningxia XinjiangFigure 1 Petroleum production and water resources comparison by provinces in ChinaThe whole life cycle of petrol

7、eum, including production, refinement, transformation and utilization, impacts regional water resources significantly. The natural water cycle system is disturbed by exploratory well drilling and water injection, both before and during petroleum extraction, along with high water utilization and wast

8、ewater discharge. Surface soil and groundwater are polluted by petroleum leakage and wastewater, whichindirectlycausesecologicalregression.Thepetroleumrefiningandpetrochemical industries, with intensive water demand and high-pollution rates, aggravate regional water supply and demand and contaminate

9、 the surrounding waterenvironment.The external costs of petroleum extraction and refining on water resources depletion,waterenvironmentdegradationandsoilpollutionareevaluatedquantitatively.Three impacts on water resources, both directly and indirectly caused by petroleum extraction and refining, are

10、 taken into consideration, including water resources depletion, water environment degradation and soil pollution. The physical quantitative indices and magnitude of value indices are determined by surveys, literature research and analysis to calculate the external costs.For the external costs of wat

11、er resources depletion, we considered the impacts of petroleum extraction and refining on groundwater overexploitation and the value of water resources. For the external costs of water environment degradation, the average wastewater discharge from petroleum extraction and refining and the potential

12、costs ofwastewater deep treatment were considered. For the external costs of soil pollution, the soil pollution around petroleum wells and its recovery costs were considered.The results indicate that, as shown in 1, the external costs of petroleumextractionand refining on water resources was 28.16 y

13、uan/t, in which that of petroleum extraction24.21 yuan/t, and petroleum refining 3.96 yuan/t.1 External costs of petroleum extraction and rening onwater resources in China (yuan/t)ItemPetroleum extractionPetroleum refiningTotalWater resources depletion16.582.0018.59Water environment degradation4.881

14、.956.83Soil pollution2.75-2.75Total24.213.9628.16Water resources-oriented proposals for petroleum production and utilization arebrought forward for the harmonious development of water and petroleum.We believe that the planning, production operation and impact management of petroleum related industri

15、es should be adjusted and restricted for water and environmental conservation. 1) The planning of petroleum projects should fully consider the restrictions of local water carrying capacity. 2) The production operation of petroleum enterprises should be assigned clear requirements for water utilizati

16、on quantity, efficiency and wastewater discharge quality, which should be promoted gradually. 3) The impact management of petroleum enterprises should be enhanced through increased environmental impact monitoring andrecovery.前言本報告在全國和地區(qū)石油開發(fā)利用對水資源影響分析的基礎(chǔ)上，確定石油開發(fā)和利用的外部成本，為項目石油真實成本和生態(tài)紅線的研究提供支撐。排等影響，論證了

17、石油與水資源之間存在緊密的紐帶關(guān)系。從石油與水資源的分布來看，我國石油資源集中分布的八大盆地，與我國地下水賦水平原 盆地高度重合，且石油開發(fā)利用地區(qū)多屬于缺水地區(qū)。石油開發(fā)、加工、轉(zhuǎn)化、利用的全過程加劇了區(qū)域水資源供需矛盾， 且對周邊水體環(huán)境造成顯著影響。其次，綜合石油開發(fā)利用造成的水資源耗減、水環(huán)境退化、土壤污染等影響，測算了石油開發(fā)利用在水、土等方面的外部成本。石油開發(fā)利用中的原油開采和石油煉制等水環(huán)境退化、土壤污染等三方面。最后，針對石油石化行業(yè)及企業(yè)的規(guī)劃布局、生產(chǎn)運營、影響管理等，提出了面向水資源約束的石油開發(fā)利用相關(guān)政策建議。1石油開發(fā)利用對水循環(huán)系統(tǒng)的影響境、水生態(tài)影響石油開發(fā)利

18、用對水資源的影響石油開采破壞了區(qū)域天然水循環(huán)系統(tǒng)水循環(huán)結(jié)構(gòu)變化石油開采需要建造采油井、注水井等設(shè)施，并通過開采過程中的采油、取水、注水等行為，對區(qū)域下墊面及地下水系統(tǒng)造成改變，進(jìn)而影響水循環(huán)過程。地表和地下補給交換條件發(fā)生變化，造成區(qū)域地表水滲漏加大，同時地表污水容易直接對地下水水環(huán)境產(chǎn)生影響。原油開采過程中，不同埋深的地層之間發(fā)生油氣與地下水的混合，造成地下水循環(huán)改變，在部分地區(qū)出現(xiàn)回注的污水從巖層和泉眼中溢出的現(xiàn)象，致使區(qū)域正常的生活和生產(chǎn)用水受到影響。采油過程中大量需水，往往通過地表引調(diào)水和超采地下水來滿足，導(dǎo)致區(qū)域地下水潛水位下降，導(dǎo)致地表產(chǎn)水過程中下滲增加，產(chǎn)水條件改變，同時深層地下

19、水破壞，造成對地下水循環(huán)的長期影響。產(chǎn)匯流條件改變破壞了含水層原有骨架的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了壓縮變形，傳導(dǎo)至地面導(dǎo)致地面沉降。長期高強度地開采石油和地下水，將會改變地層的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在地面建筑物和巖層自重的作1。地面隆起：油田進(jìn)入主體開采期后就要對油藏進(jìn)行高壓注水，如果油層物性差、連通性較弱，就會在高壓注水過程中形成高壓區(qū)塊，或者在井間、層間產(chǎn)生異常高壓帶。高壓注采可以造成地表高程變化，且這種變形與同期地層壓力變化較為一致。注采過程中的地面變形基本上是彈性變形。注水導(dǎo)致高壓層地面抬升、隆起，停注后地面將停止升高，如果采取降壓措施，地表還會下沉。注水壓力的持續(xù)影響會帶來井底流壓及地層2。石油開采造成水

20、資源超載和地下水超采鉆井和完井施工用水是一次性用水，與勘探規(guī)模、鉆井?dāng)?shù)量緊密相關(guān)；采油用水包括油層注水、原油生產(chǎn)用水和油田生活用水等。多數(shù)油田的石油開采需要大量注水，以保持開采的壓力。特別是在我國北方地區(qū)， 主要油田所在地區(qū)多屬于半干旱或干旱地區(qū)，區(qū)域水資源較為匱乏。大規(guī)模油田開發(fā)的用水需求，往往需要通過地表引調(diào)水或者開采地下水來滿足，一方面加劇了區(qū)域本已緊張的供用水矛盾，造成水資源超載；另一方面導(dǎo)致深層和淺層地下水的超采、地下水位大幅下降，造成區(qū)域地下水取水日益困難，影響正常的生活生產(chǎn)需求。石油加工轉(zhuǎn)換高耗水行業(yè)加劇了區(qū)域水資源供需矛盾石油化工指以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)

21、品的加工工業(yè)。石石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產(chǎn)這些產(chǎn)品的加工過程常被稱為石油煉制，簡稱煉油。石油化工產(chǎn)品以煉油過程提供的原料油進(jìn)一步化學(xué)加工獲得。生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品的第一步進(jìn)行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、約200 種 及合成材料 塑料、合成纖維、合成橡膠 )。這兩步產(chǎn)品的生產(chǎn)屬于石油化工的范圍。有機化工原料繼續(xù)加工可制得更多品種的化工產(chǎn)品?；裙に嚮瘜W(xué)轉(zhuǎn)化為燃料油，這些燃料油有的要采用加氫等工藝進(jìn)行精制。最重的減壓渣油則經(jīng)溶劑脫瀝青過程生產(chǎn)出脫瀝青油和石油瀝青，或經(jīng)過延遲焦化工藝使重油裂化生產(chǎn)出各種發(fā)動機潤滑油、機械油、變壓器油、液壓油等各種特殊工業(yè)用油。如今加氫工藝更多地用于燃料油和潤滑

22、油的生產(chǎn)中。此外，為石油化工生產(chǎn)原料的煉油廠還采用加氫裂解工藝。石油煉制用水主要包括：工藝用水、鍋爐軟化用水和脫鹽水、循環(huán)冷卻系統(tǒng)補水、生活用水、消防和基建用水等。其中，工藝用水約占 10%，鍋爐軟化用水和脫鹽水約占50%，循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水約 35%，生活及其他用水占 5%。與石油消費密切相關(guān)的石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，以及化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，均屬于高耗水工業(yè)行業(yè)，石油的加工和煉制過程均伴隨著水資源的消耗。根據(jù)相關(guān)研究，2011 年，石油石化行業(yè)耗水量高達(dá) 13.0 億m3，在高耗水行業(yè)中排名前列。石油開發(fā)利用對水環(huán)境的影響石油開采對水環(huán)境的影響 3石油開采對水環(huán)境的影響包括滲透污

23、染、穿透污染以及事故型污染等。其中，滲透污染和穿透污染往往造成區(qū)域地表水、土壤水和地下水的面源污染，事故型污染容易造成點源污染。石油開采導(dǎo)致地表水和地下水水質(zhì)變差，使得區(qū)域在資源型缺水的現(xiàn)狀下進(jìn)一步造成水質(zhì)型缺水，嚴(yán)重影響了水安全。以東北地區(qū)為例，重工業(yè)和油田開發(fā)區(qū)地下水污染嚴(yán)重，松嫩平原的主要污染物為三氮、石油類等；下遼河平原三氮、揮發(fā)酚、石油類等污染普遍。注水對地下水的影響注水多為分離的含油污水，或為礦化度較高的承壓水，經(jīng)過處理后一般礦化度和硬度還是較高，并含有溶解氧、硫化氫、二氧化碳、硫酸鹽等還原菌和腐生菌。在注水過程中易產(chǎn)生沉淀而堵塞污水處理系統(tǒng)與地層孔隙，導(dǎo)致注水不暢，嚴(yán)重時易造成注

24、水污污染地下水。油水串層對地下水的影響一般是由于開采過程中井壁腐蝕穿孔，形成淺層地下水與深層油氣的通道，出現(xiàn)油氣水的混合現(xiàn)象。井噴事故對地下水的影響在鉆穿高壓油氣層時，因處理措施不當(dāng)，極易造成井噴，大量油氣散逸到周圍環(huán)境和土壤表層中，嚴(yán)重污染環(huán)境，在長時段內(nèi)，由于降雨下滲會對地下水產(chǎn)生影響。管道及設(shè)備腐爛穿孔引起的原油泄漏事故多發(fā)生在油田投產(chǎn)若干年后，事故發(fā)生時會有大量原油溢出，對環(huán)境造成污染。人為破壞等因素也會造成管道破裂，使原油泄漏，污染環(huán)境，當(dāng)原油進(jìn)入包氣帶，會因滲透作用對淺層地下水產(chǎn)生影響。鉆井質(zhì)量事故對地下水的影響也成為地表污水進(jìn)入地下含水層的通道，使污染物隨地下徑流擴散遷移，致使地

25、下水的污染長期無法恢復(fù)。石油加工轉(zhuǎn)換石油煉制工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢水中污染物種類有：石油類、COD、硫化物、揮發(fā)酚、BOD 生活污水和生產(chǎn)廢水，需經(jīng)清污分流及污污分流分別處理。含硫廢水：送到酸性水汽提裝置，除去硫化氫和氨氮，凈化后的酸性水送回相關(guān)裝置回用，多余部分送到含油污水處理場處理。含油污水：主要包括裝置油水分離器排水、容器及地面沖洗水、機泵冷卻排水、油罐切水、化驗室含油廢水以及未回用的汽提凈化水及生活污水、初期雨水等。含油污水送到含油污水處理場處理后回用于循環(huán)水場。污泥濾液及循環(huán)水場旁濾罐反沖洗排水等。含鹽污水處理合格后通過排海管深海排放。生產(chǎn)廢水：主要為污染物含量很低的清凈污水。包括循環(huán)水

26、系統(tǒng)合格排污水、除鹽系統(tǒng)排污水、鍋爐排污水以及裝置排放的生產(chǎn)廢水，這部分生產(chǎn)廢水通過排水管同含鹽廢水一同深海排放。煉油廢水中污染成分復(fù)雜，若不經(jīng)妥善處理就直接排放，將造成河流、湖泊等地表水體以及土壤及地下水體的嚴(yán)重污染。石油煉制工業(yè)廢水處理設(shè)施的建設(shè)、運行，應(yīng)嚴(yán)格按照國家建設(shè)項目“三同時”政策進(jìn)行，石油煉制企業(yè)須配套污水處理設(shè)施并保證正 常運行。石油開發(fā)利用對生態(tài)環(huán)境的影響土壤污染石油開采和中間轉(zhuǎn)化過程中，容易發(fā)生原油、石油制品以及油水混合物的外流，導(dǎo)致周圍的土壤受到污染，進(jìn)而影響區(qū)域水體、植被等的生態(tài)環(huán)境安全。油井噴漏、輸油散等問題，其中尤以油井落地原油與水基鉆井液冒漏造成的污染最為嚴(yán)重，例

27、如貯油池油水混合物的外流聚集。據(jù)調(diào)查，以大慶為中心的周邊地區(qū)其土壤層受到了各種礦物質(zhì)的嚴(yán)重污染，約有 020cm 深度的土壤分布有不同密度的鉛鎘等重金屬、石油以及各種酚類化合物。油場中落地原油污染最為嚴(yán)重的區(qū)域是油井場的 2040 米范圍內(nèi)，在150 4。土地鹽堿化造成土地鹽堿化擴大和加重的原因主要是大規(guī)模開采石油和地下水，使區(qū)域地面沉降，導(dǎo)致降水不易匯流外泄，只靠蒸發(fā)排泄使鹽分在地表不斷地積累，促使鹽堿化土地逐漸擴展和加重。其次，在石油勘探開采過程中遍地打井、處處鉆孔、挖埋輸油管線、架高壓電纜、修路筑路和大型機器設(shè)備壓實，鋪設(shè)大量的管線和安裝探頭設(shè)備，使土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，地形變低，從而鹽堿化

28、程度加重 1。植被退化石油開采過程中，使植被遭到破壞，施工活動使土壤層次發(fā)生改變，土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤表面被壓實、板結(jié)后，由于通透性變差，進(jìn)而導(dǎo)致土地次生鹽堿化；石油開工藝廢水等，造成植被退化、土壤板結(jié)、土地沙化，使區(qū)域優(yōu)勢植被群落發(fā)生變化，生括修建、挖掘各種引水渠和排污渠等永久性占地，使地表覆被支離破碎，生態(tài)系統(tǒng)遭到5。石油與水資源的紐帶關(guān)系石油與水資源的分布格局對比石油與水資源的逆向分布我國石油資源集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、珠江口、柴達(dá)木和東海陸架八大盆地，主要位于東北、華北和西北地區(qū)。而水資源的總體分布是從因此，石油資源與水資源呈逆向分布。各省 2016 年原油

29、產(chǎn)量及多年平均地表徑流深、地下水模數(shù)的對比如圖 1- 1。6000地下水模數(shù)原油產(chǎn)量地表徑流深1200原油產(chǎn)量 / 萬t5000原油產(chǎn)量 / 萬t40003000200010001000地表徑流深 / mm地下水 模數(shù) / 10地表徑流深 / mm地下水 模數(shù) / 103m3/km260040020000北 天 河 山 內(nèi) 遼 吉 黑 上 江 浙 安 福 江 山 河 湖 湖 廣 廣 海 重 四 貴 云 西 陜 甘 青 寧 新京 津 北 西 蒙 寧 林 龍 海 蘇 江 徽 建 西 東 南 北 南 東 西 南 慶 川 州 南 藏 西 肅 海 夏 疆古江141- 1 各省原油產(chǎn)量與水資源量對比。造紙

30、及紙制品業(yè)煤炭開采和冶煉及壓通信設(shè)備、計算機及其他電物制品業(yè)石油加工、煉焦及核 然氣開采燃料加工業(yè)業(yè)工業(yè)制品制造業(yè)紡織業(yè)農(nóng)副食品加工業(yè)石油和天子設(shè)備制造業(yè)延加工業(yè)造紙及紙制品業(yè)煤炭開采和冶煉及壓通信設(shè)備、計算機及其他電物制品業(yè)石油加工、煉焦及核 然氣開采燃料加工業(yè)業(yè)工業(yè)制品制造業(yè)紡織業(yè)農(nóng)副食品加工業(yè)石油和天子設(shè)備制造業(yè)延加工業(yè)洗選業(yè)廢水排放占比取水占比非金屬礦黑色金屬冶煉及壓延加/0圖 1- 2 工業(yè)主要行業(yè)取水及廢水排放占比石油與地下水的盆地分布根據(jù)我國地下水的賦存、分布特點，全國地下水類型可劃分為平原盆地地下水、黃土地區(qū)地下水、巖溶地區(qū)地下水和基巖山區(qū)地下水。平原盆地地下水主要賦存于松散沉

31、積物和固結(jié)程度較低的巖層之中，一般水量比較豐富，具有重要開采價值，分布于我國的各大平原、山間盆地、大型河谷平原和內(nèi)陸盆地的山前平原和沙漠中，主要包括黃淮海平原、三江平原、松遼平原、江漢平原、塔里木盆地、準(zhǔn)葛爾盆地、四川盆地、以及河西走廊、河套平原、關(guān)中盆地、長江三角洲、珠江三角洲、黃河三角洲、雷州半島等地區(qū)。盆地一般具有持續(xù)拗陷和接受巨厚海相或陸相（其中主要是湖相）沉積的特點，并具有油氣生成和聚集的有利條件，其規(guī)模差異很大 , 主要由地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境決定。我國陸上七大含油氣盆地包括松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地以及塔里木盆地?？梢钥吹?，含油氣盆地與主要地下水賦

32、水盆地的分布具有較高的一致性。在石油開采中，往往伴隨著淺層和深層地下水的使用和破壞，因而這些盆地區(qū)域的石油開采對水資源、特別是地下水資源的影響巨大，對于區(qū)域整體水安全也有顯著影響。石油開發(fā)利用與水資源之間的影響和約束根據(jù)石油發(fā)展“十三五”規(guī)劃，2020 年國內(nèi)石油產(chǎn)量 2 億 t 以上，構(gòu)建開放條件下的多元石油供應(yīng)安全體系，保障國內(nèi) 2020 年 5.9 億 t 的石油消費水平。根據(jù)我國最嚴(yán)格水資源管理制度的要求，2020 年全國用水總量控制在 6700 億m3，并將其分解到縣級行政區(qū)，明確了水資源開發(fā)利用紅線。部分地區(qū)水資源開發(fā)利用率已經(jīng)超過 40% 的警戒線水平，用水增長空間已經(jīng)十分有限。

33、一方面將對區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)造成擾動，對河流、湖泊以及地下水等不同水體造成影響， 高耗水高排放的石油相關(guān)行業(yè)加劇了區(qū)域水資源供需矛盾，引起地表水和地下水資源的因此，在部分水資源緊缺、生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，石油開發(fā)利用與當(dāng)?shù)厮Y源及生態(tài)環(huán)境之間存在著突出矛盾，水資源承載力是影響石油相關(guān)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。在石油開發(fā)利用中，必須基于水資源承載力的強約束進(jìn)行嚴(yán)格論證，否則可能造成嚴(yán)重的水資源和生態(tài)環(huán)境問題。2石油開發(fā)利用的水資源外部成本影響因子及測算方法石油開發(fā)利用帶來的水資源外部成本主要考慮水資源耗減、水環(huán)境退化、土壤污染等三方面，主要測算對象涵蓋原油開采和石油煉制等兩個對水資源、水環(huán)境及生態(tài)影

34、響較為直接且顯著的環(huán)節(jié)。首先確定各方面影響的影響量指標(biāo)和價值量指標(biāo)，然后用二者的乘積確定該項的外水資源耗減成本測算方法水資源耗減成本是指核算期內(nèi)經(jīng)濟社會活動對水資源的過度消耗而導(dǎo)致的水資源可利用價值的減少，或作為資產(chǎn)減少的經(jīng)濟成本?？赏ㄟ^分析研究水資源耗減量和水資源價值予以反映，核算期內(nèi)水資源的耗減成本即為水資源耗減量與水資源價值的乘積，可通過下面公式來表示：Vwc （2-1）式中：Vwc 表示水資源耗減成本； Dw 當(dāng)年水資源耗減量； Pw 單位水資源價值。關(guān)于資源耗減量的核算，綜合環(huán)境經(jīng)濟核算提供了兩種思路，第一是從資源對經(jīng)濟過程的貢獻(xiàn)看問題，將經(jīng)濟活動對資源的實際利用量作為耗減量；第二是

35、從資源看持續(xù)測算原油開采和石油煉制的取用水過程中超出地下水恢復(fù)能力的部分相對應(yīng)的價值量。對于單位水資源價值量，以水資源影子價格結(jié)合工業(yè)分?jǐn)傁禂?shù)確定。水環(huán)境退化成本測算方法直接測算水環(huán)境退化是難以做到的，無論是實物量核算還是價值核算。間接核算環(huán)以此作為環(huán)境退化價值；第二是所謂損害原則，核算環(huán)境退化所帶來的損害，反過來也就是規(guī)避環(huán)境退化所獲得的收益，以此作為環(huán)境退化價值。本研究主要基于成本核算水環(huán)境退化價值，實際上就是要核算為維護水環(huán)境質(zhì)量而如果采取足夠的行動即可保證水環(huán)境不發(fā)生退化，那么為維護水環(huán)境不退化所付出的經(jīng)濟代價就代表了環(huán)境退化價值。需要特別指出的是，這里核算的維護成本并非實際發(fā)生的成本

36、，而是在假定其發(fā)生前提下應(yīng)該花費的成本，是虛擬計算的成本。從污染物的產(chǎn)生、排放和治理過程分析，基于成本的水環(huán)境退化成本核算可分為預(yù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等手段減少污染物的產(chǎn)出量，為了這種目的所發(fā)生的成本即為環(huán)境退化成超過水體自凈能力的污染物將會對水環(huán)境造成損害，為了避免損害發(fā)生或進(jìn)一步加劇， 可以采取特定的手段對受到污染的水體進(jìn)行治理，使水體達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，將恢復(fù)水體質(zhì)量而投入的費用視為環(huán)境退化成本。針對石油開發(fā)利用行業(yè)，采用消除成本法計算其造成水環(huán)境退化成本較為可行?；谖鬯幚淼乃h(huán)境退化成本：Csr cs Sr（2-2）式中， Csr 為基于污水處理的水環(huán)境退化成本， cs 為污水處理的單位成本，

37、 Sr 為應(yīng)處理的污水量。土壤污染成本測算方法本項目采用恢復(fù)費用法測算石油開采帶來的土壤污染成本：（2-3）式中，為油井周圍污染土壤修復(fù)費用，為單位面積土壤修復(fù)的費用，為土污染面積。量化分析影響量指標(biāo)測算水資源耗減根據(jù)典型調(diào)查及相關(guān)用水定額標(biāo)準(zhǔn)要求，原油開采取用水量為 2.80m3/t，石油煉制取用水量為 0.7m3/t。在此基礎(chǔ)上，考慮超出水資源更新能力的部分，即地下水超采的影響；綜合原油生產(chǎn)和加工所在地區(qū)的地下水超采情況，對取用水量進(jìn)行折算，得到原油開采的地下水超采影響量為 1.49m3/t，石油煉制的地下水超采影響量為 0.18m3/t。水環(huán)境退化根據(jù)典型調(diào)查及石油石化行業(yè)排水要求，取原

38、油開采排水量為 1.00 m3/t，石油煉制排水量為 0.40 m3/t。土壤污染根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015 年，全國油氣勘探開發(fā)總投資為 2493.49 億，完成油井總數(shù)為 23102 口，其中探井 3023 口，開發(fā)井 20079 口。根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研及典型調(diào)查情況，油井周邊 500m 范圍內(nèi)污染風(fēng)險較高，因此取井口周邊 500m 范圍作為土壤污染面積。2015 年原油開采量為 21455.6 萬 t，折算得到每千噸原油開采的土壤污染面積 3.66m2。綜上，石油開發(fā)利用的影響量指標(biāo)如表 2- 1。表 2- 1 石油開發(fā)利用的影響量指標(biāo)分類指標(biāo)原油開采石油煉制合計水資源耗減地下水超采（m3/t

39、）1.490.181.67水環(huán)境退化排水量（m3/t）1.000.401.40土壤污染油井周邊污染面積（m2/ 千 t）3.66-3.66價值量指標(biāo)測算水資源耗減成本測算中的價值量指標(biāo)采用水資源影子價格，主要考慮石油開發(fā)利用在一定程度上引起了地下水超采，也擠占了其他行業(yè)以及生態(tài)用水，因而需要在整個經(jīng)濟社會全口徑下測算其價值。根據(jù)相關(guān)研究 6，全國平均水資源影子價格取 21.57 元 / m3，在此基礎(chǔ)上考慮石油產(chǎn)地地下水超采情況進(jìn)行一定比例的折算，取該指標(biāo)為 11.13 元 /m3。全國各地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展水平不同，水資源供需矛盾、缺水程度也有所不同， 因而其相應(yīng)的水資源影子價格也不同，華東地區(qū)

40、經(jīng)濟發(fā)達(dá)、缺水矛盾突出，因而水資源影子價格較高?？紤]到石油開發(fā)利用對水資源影響的數(shù)據(jù)可獲取性，此處僅作全國平均分析。水環(huán)境退化成本測算中的價值量指標(biāo)選取廢污水深度處理成本，主要考慮當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)要求，為了最大程度減低石油開采和加工對區(qū)域水體質(zhì)量的影響，需要對生產(chǎn)過程中全部廢污水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放。根據(jù)調(diào)研，取廢污水深度處理成本為 4.88 元 / m3。需要說明的是，本文在水環(huán)境退化成本測算方面采用消除成本法，即從石油相關(guān)企業(yè)的排水端進(jìn)行污染阻斷，因而相應(yīng)的成本相對不高；但是如果將不達(dá)標(biāo)的廢污水外排到周圍水體中，則會引起更大范圍的污染，隨著時間推移還容易導(dǎo)致污染物蓄積于河流底泥之中，導(dǎo)致更為

41、長期的水環(huán)境影響，這部分的治理成本是相當(dāng)高的，亦即前文提出的恢復(fù)成本，但是由于數(shù)據(jù)等原因未進(jìn)行定量測算。土壤污染成本測算中的價值量指標(biāo)選取土壤深度修復(fù)成本，需要對油井周邊地下20cm-100cm 左右深度的土壤進(jìn)行原位修復(fù)；根據(jù)調(diào)研其成本為 750 元 /m2。綜上，石油開發(fā)利用的價值量指標(biāo)如表 2- 2。表 2- 2 石油開發(fā)利用的價值量指標(biāo)分類指標(biāo)價值量水資源耗減水資源影子價格（元 /m3）11.13水環(huán)境退化廢污水深度處理成本（元 /m3）4.88土壤污染土壤深度修復(fù)成本（元 /m2）750.00成本匯總分析土壤污染等方面的外部成本，得到石油開發(fā)利用的水資源相關(guān)外部成本為 28.16 元

42、 /t， 2- 3。表2-3 石油開發(fā)利用的外部成本單位: 元/t分類原油開采石油煉制合計水資源耗減16.582.0018.59水環(huán)境退化4.881.956.83土壤污染2.75-2.75合計24.213.9628.16在三項外部成本中，水資源耗減成本占 66%，水環(huán)境退化成本占 24%，土壤污染成本占 10%。不確定性及風(fēng)險分析不確定性說明因此，在目前的數(shù)據(jù)和認(rèn)識條件下，在測算石油開發(fā)利用的水資源外部成本時難以面面應(yīng)的結(jié)果也不同；對部分難以貨幣化的影響，僅作定性說明，但并不代表這部分影響不大或者不重要。（1）已貨幣化的部分本項目計算的石油開發(fā)利用的水資源外部成本主要考慮水資源耗減、水環(huán)境退化

43、、土壤污染等三方面，其中：水資源耗減成本針對的是石油開采加工引起的地下水超采影響，重點體現(xiàn)了石油石化企業(yè)在缺水地區(qū)的影響及水資源與石油逆向分布的特點；水環(huán)境退化成本測算采用的是原油開采和加工過程中的外排廢污水深度處理費用，屬于預(yù)防性成本，而不是廢污水外排到周圍水體后造成的水質(zhì)惡化及其他間接影響等成本，因而該項成本數(shù)值相對較??；土壤污染成本僅考慮了油田范圍內(nèi)因勘探和開發(fā)等需要的鉆井造成的周邊一定范圍內(nèi)的土壤影響，并未包括次生的土地鹽堿化、植被退化等損失。因此，本項目的成本測算尚不能完整反映石油開采和消費對水資源的影響，但是基于目前的數(shù)據(jù)條件和計算方法，主要的項目均已有所體現(xiàn)。（2）未貨幣化的部分

44、石油開發(fā)利用對水資源的諸多影響中，難以量化的部分主要包括以下幾個方面： 原油開采的勘探井、采油井破壞了地下含水層結(jié)構(gòu)，且在開采過程中容易因密封不嚴(yán)而導(dǎo)致油水串層，周邊地下水中石油類、重金屬等污染物超標(biāo)，且容易隨地下水轉(zhuǎn)移，造成更大范圍影響。這部分影響在實際生產(chǎn)中存在，例如新疆某油田地下水污染 7，但因缺乏客觀的影響量指標(biāo)，難以定量分析。原油開采、煉制等過程中產(chǎn)生的廢水需要處（由當(dāng)前處理標(biāo)準(zhǔn)提高到更優(yōu)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）的成本計算在本項目研究的外部成本中。但是在廢將對水資源及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響；在分析計算中，這部分成本由于缺乏權(quán)威、規(guī)范的處理標(biāo)準(zhǔn)而難以量化。原油生產(chǎn)運輸過程中存在的滲漏、泄露風(fēng)險，以及石

45、油煉制 年中16.83 賠償溢油事故對海洋生態(tài)造成的損失，并承擔(dān)保護渤海環(huán)境責(zé)任。但是這部分影響缺乏清污和賠償成本并不能完全覆蓋生態(tài)環(huán)境損失。受石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響引發(fā)的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)問題，進(jìn)而導(dǎo)致水生生物、水體生態(tài)價值等間接損失，也未納入本次外部成本計算。綜上所述，本文計算的原油開采和煉制環(huán)節(jié)的水資源外部成本僅為在目前數(shù)據(jù)和方法條件下可量化的部分，但是實際考慮全口徑影響下的石油開發(fā)利用的水資源外部成本顯然更高，特別是在相關(guān)行業(yè)廢污水未達(dá)標(biāo)排放、泄露事故等非正常工況下，造成的潛在損失巨大，如圖 2- 1。已量化的外部成本其他未量化影響污泥次生影響違法排污水生態(tài)長期影響采油地下水污染事故污染

46、已量化的外部成本其他未量化影響污泥次生影響違法排污水生態(tài)長期影響采油地下水污染事故污染圖 2- 1 外部成本不確定性風(fēng)險分析石油在開采、運輸、煉制、化工等各個環(huán)節(jié)均存在不同類型的泄露和污染風(fēng)險，在真實成本計算中難以量化，僅在此處做定性分析及部分案例說明。原油開采和運輸國內(nèi)外在原油開采和運輸過程中均有不同程度的事故發(fā)生，如表 2- 4。原油及其產(chǎn)品的泄露使河流、湖泊、海洋、地下水等水體受到嚴(yán)重污染，造成水生生物生存和棲息相關(guān)的物理、化學(xué)、生物等多重?fù)p害，并通過生物鏈間接傳導(dǎo)到人類及其他生物，其影響具有長期性。若僅從清污費用來說，據(jù)測算，墨西哥灣原油泄漏事件中原油清理費用預(yù)計高達(dá) 280 億美元，

47、超過英國石油公司年營業(yè)收入的 10%；相應(yīng)的潛在損失巨大， 難以估量。石油煉制、化工對于石油化工相關(guān)項目，也存在不同類型的事故風(fēng)險，對周圍環(huán)境和水體造成嚴(yán)重影響，如表 2- 5。其中，原料和煉化產(chǎn)品的泄漏流入水體后，污染范圍難以控制，且污染物成分復(fù)雜、處理困難，短期污染和長期損害并存，實際損失極大。表 2- 4 國內(nèi)外石油開采和運輸重大事故序號項目位置事故概況1美國墨西哥灣原油泄漏040每天有5000桶約1萬噸事故原因：甲烷氣泡爆炸。2連接美國懷俄明州與蒙大拿州交界處油田和比靈斯市的輸油管道7 4 日，連接美國懷俄明州與蒙大拿州交界處油田和比靈斯市的輸十公里長的河段。事故原因：洪水導(dǎo)致管道破裂。3鹿特丹港輸油管道年1 月18 大量石油泄漏，造成歐洲最繁忙港口航運中斷。事故原因：自然災(zāi)害。4中石油蘭鄭長成品油管道渭南支線事故損失：2009 年 12