新疆石油加工及炼焦业环境学习曲线特征分析及节能减排潜力研究

冷冰冰 朱建雯* 黄韶华

（1新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 2新疆维吾尔族自治区环境保护厅 新疆乌鲁木齐830063）

0 引言

“十一五”期间，新疆石油化工行业按照“支持上游、介入中游、发展下游”的原则，利用新疆石油、天然气、煤炭三大优势资源，延伸石油加工产业链主线，形成了准噶尔盆地、塔里木盆地和吐哈盆地三大石油天然气生产基地和独山子、克拉玛依等不同规模、各具特色的石油化工产品生产加工基地，石油加工产业发展格局已基本形成。而石油加工及炼焦业作为石油化工行业的一个重要子行业，在人民生活和经济发展中发挥着极其重要的作用，同时，它也是石油化工行业中能耗及污染物排放的重点。新疆石油加工及炼焦业经过改革开放三十多年来的发展，取得了巨大的成就，已然成为自治区国民经济重要的支柱产业，同时也是最具资源优势和发展潜力的产业之一。

新疆石油加工及炼焦业将在“十二五”进入跨越式发展的重要时期。通过对新疆“十五”、“十一五”期间石油加工及炼焦业在发展过程中万元产值水耗及污染物排放环境学习曲线的分析，及其环境负荷和节能减排潜力的分析，为构建新疆环境友好型石油加工及炼焦业的发展提供科学依据。

1 环境学习曲线概念

环境学习曲线是指在学习曲线的基础上，企业(或行业)在生产过程中，随着产量的增加，而导致单位产品(或产值)资源消耗(或废弃物质排放)量而呈现的有规律的变化，它反映了随着经验的积累和技术的进步，企业(行业)在环境保护方面取得的积极进展，对构建资源节约型和环境友好型社会具有积极意义[1]。

2 指标的选取与数据来源

本文选取2000~2010年新疆石油加工及炼焦业万元产值水耗、废气排放、SO2排放、烟尘排放、NH3-N排放、废水排放、COD排放、固废排放为指标，反映石油加工及炼焦业对环境的影响，以行业人均GDP反映整个行业的经济发展水平。

单位产值(产品)环境负荷计算公式如下：

EGij=Eij/IGPi

其中，EGij为电力工业第i时段第j个指标的环境负荷，单位：万元产值消耗量或排放量；Eij为该时段第j个指标的能源消耗 (或污染物排放)总量；IGPi为该时段工业生产总值，单位：万元[2]。

节能减排潜力以人均GDP每增加0.1万元时，万元产值污染物现实的减排值表示。其具体的计算步骤如下：（1）以新疆电力工业万元产值污染物排放的环境学习曲线为基础，对模拟方程求一阶导数dY/dX，乘以不同时段的人均GDP；（2）以假定人均GDP增长0.1万元为ΔX的共同取值，计算随着经济的发展各个时段主要污染物的减排（节能）潜力[3,4]。

本文所选用的数据主要来源于2000~2011年的《新疆环境状况公报》[5]和《新疆统计年鉴》[6]。

3 结果与分析

3.1 新疆石油加工及炼焦业万元产值水耗的环境学习曲线分析

石油加工及炼焦业对水资源的耗费是十分严重的，水资源的消耗量是反映新疆石油炼焦行业经济发展和环境发展协调发展的重要指标。从图1中可以看出，随着经济的不断发展，新疆石油加工及炼焦业万元产值水耗整体呈现下降趋势。2008年之前下降趋势明显，“十五”期间，万元产值水耗共下降了402.57t；“十一五”前三年，万元产值水耗下降了113.07t，而后两年则有所增加，较2008年分别增加了137.66t/万元和152.67t/万元，这主要是因为行业

图1 新疆石油加工炼焦业万元产值水耗与行业人均GDP关系

图2 新疆石油加工炼焦业万元产值废气排放与行业人均GDP关系

3.2 新疆石油加工及炼焦业万元产值污染物排放的环境学习曲线分析

从图2中可以看出，新疆石油加工及炼焦业万元产值废气排放随着经济的发展总体上呈现下降趋势，年均下降率为3.56%，2000到2003年万元产值废气排放量下降了4969.12标m3/万元，但在2004年出现了一次大的增长，随后又呈现下降趋势，2005到2008年排放量下降了5063.71标m3/万元，在2009年和2010年时又出现增加现象，分别比2008年增加了2544.90标m3/万元和3370.56标m3/万元。

图3显示，新疆石油加工及炼焦业万元产值SO2排放总体上呈现下降趋势，年均下降率为3.86%，2000~2003年万元产值SO2的排放量下降了4.68kg/万元，但在2004年时有所增加，较前一年增加了18.21kg/万元，之后又呈现下降趋势，2005~2008年下降了5.38kg/万元，2009年排放量有所增加，较前一年增加了3.17kg/万元。

新疆石油加工及炼焦业万元产值烟尘排放环境学习曲线与SO2的相似，从图4中可以看出，整体上呈现下降趋势，但在2004年时万元产值排放量有所增加，较2003年增加了6.21kg/万元；2009年和2010年又分别较 2008年增加了0.74kg/万元和2.19kg/万元。

图3 新疆石油加工炼焦业万元产值SO2与行业人均GDP关系

图4 新疆石油加工炼焦业万元产值烟尘排放与行业人均GDP关系

统计数据中没有2000年NH3-N的排放数值，故新疆石油加工及炼焦业万元产值NH3-N排放从2001年开始记起。由图5中可以看出，随着经济的发展，万元产值NH3-N排放呈现下降趋势，年均下降率为8.22%。从散点数值的变化来看，在2009年和2010年时万元产值NH3-N排放出现了两次增长，分别较前一年增长了55.23%和49.25%。

图5 新疆石油加工炼焦业万元产值氨氮与行业人均GDP关系

图6 新疆石油加工炼焦业万元产值废水排放与行业人均GDP关系

从图6中可以看出，新疆石油加工及炼焦业万元产值废水排放呈现十分规律的下降趋势，年均下降率为8.2%，其减排程度从2000年的16.27t/万元，下降到2010年的1.61t/万元，下降了14.66t/万元。

图7可以看出，新疆石油加工及炼焦业万元产值COD排放的环境学习曲线规律同废水排放的相似，随着经济不断发展，万元产值COD排放呈下降趋势，年均下降率为7.53%，从2000年的0.9538kg/万元，下降到2010年的0.1638kg/万元，下降了0.79kg/万元。

图8表明，从整体上看，新疆石油加工及炼焦业万元产值固体废物排放随着经济的发展呈现下降趋势，年均下降率为3.81%，但在2002年时有所增加，较前一年增加了66.04kg/万元；2009年和2010年排放量又出现了两次增加，分别较2008年增加了21.50kg/万元和65.23kg/万元。

图7 新疆石油加工炼焦业万元产值COD排放与其人均GDP关系

图8 新疆石油加工炼焦业万元产值固废排放与行业人均GDP关系

3.3 不同时段新疆石油加工及炼焦业环境负荷的变化

环境学习曲线能揭示单位产值环境负荷随经济发展有规律的变化，通过对环境学习曲线的分析，可以看出随着经济的发展，各指标排放均呈现下降趋势，基于以上各指标模拟的环境学习曲线方程，分析在不同时段新疆石油加工及炼焦业环境负荷的变化。

以2000年作为基础年，以后每两年为一个时段共5个时段，分析新疆石油加工及炼焦业的环境负荷，其结果见下表（表1）。

表1 2000~2010年新疆石油加工及炼焦业环境负荷

由表1可以看出，新疆石油加工及炼焦业万元产值水耗及各污染物的排放量总体上呈现逐年下降趋势，即环境负荷逐年减小。其中万元产值废水排放量下降幅度最大，年均下降率为8.14%；万元产值SO2排放量下降幅度最小，年均下降率为3.66%；其余各指标年均下降率在3.75%~7.61%之间。

3.4 不同时段新疆石油加工及炼焦业节能减排潜力分析

以2000年作为基础年，2001~2010年每两年为一个时段共5个时段，分析新疆石油加工及炼焦业的节能减排潜力，其结果见表2。

表2 2000-2010年新疆石油加工及炼焦业节能减排潜力

由表2可以看出，新疆石油加工及炼焦业的节能减排潜力是逐年下降的，其中万元产值水耗节能减排潜力最大，万元产值NH3-N减排潜力最小，从整体来看，各指标减排潜力基数都很小，万元产值NH3-N排放的减小潜力基数最小，但其潜力变化率最大，达到了98.27%，而万元产值SO2排放的减小潜力变化率最小为89.80%，这说明在“十五”、“十一五”期间新疆石油加工及炼焦业采取的节能减排措施均得到了较好的效果。

4 结论与讨论

（1）新疆石油加工及炼焦业资源依赖性强，通过对环境学习曲线的分析，发现随着经济水平的提高，模拟曲线均呈现幂指数衰减趋势，但万元产值大气污染物相关系数不高，这说明“十五”、“十一五”期间新疆石油加工及炼焦业在节水和水污染防治上采取的措施是有很大成效的，而大气污染物防治水平还有待提高；这期间万元产值废气、SO2、烟尘排放量在2004年都有一次增长，除了万元产值废水和COD排放，其它各指标在2009年、2010年时都有增长，这主要是由于在2004年、2009年时全疆石油加工及炼焦业企业单位数增加迅速，造成污染物排放量增加；此外市场产品产值及供需量在这些年有所变化，导致该行业人均GDP起伏变化过于显著。

（2）依据环境学习曲线，发现新疆石油加工及炼焦业环境负荷及其节能减排潜力均呈下降趋势，以现阶段工艺技术水平来看，优化的布局、先进的技术，是节能减排效果愈发明显的根本。而想要优质完成节能减排目标，新疆石油加工及炼焦业不仅需要进一步优化产业结构，坚持产业基地化发展模式，还要不断推行新型、高效的节能节水工艺及减排措施。

[1]侯步蟾.基于环境学习曲线的我国重点工业节能减排潜力分析[D].华北电力大学,2011.

[2]张旭,孙根年.中国电力工业的环境学习曲线与节能减排潜力分析[J].哈尔滨工业大学学报(社会科学版),2008,4(2):1~7.

[3]张倩,朱建雯,黄韶华.新疆二氧化硫排放环境学习曲线及减排潜力研究[J].环境与可持续发展.2012(3):82~85.

[4]王丽琼.基于环境学习曲线的中国省际COD排放及减排潜力分析[J].生态环境学报,2009,18(5):1741~1745.

[5]新疆环境保护厅.新疆环境状况公报 [Z].新疆环境保护厅,2001~2011.

[6]中国国家统计局.新疆统计年鉴[M]．新疆：中国统计出版社，2000～2011.