石油不是更受人們青睞了而是備受質(zhì)疑了
——《重新發(fā)現(xiàn)石油》選載之三

■ 中國工程院院士 胡文瑞

石油，從它發(fā)現(xiàn)的那一刻起，就非同凡響，與眾不同；就預(yù)示著將引發(fā)巨變，將孕育一場革命。石油的威懾力，早已超出了化石能源的范疇，全方位滲透到全球經(jīng)濟(jì)、政治、軍事、外交之中。在19世紀(jì)和20世紀(jì)，石油工業(yè)的發(fā)展極大地改變了人們的生活，推動世界文明快速發(fā)展，但隨著時代的變遷，雖然石油的作用加強(qiáng)明顯，但由于石油造成的環(huán)境污染、交通堵塞等問題，使其越來越受到質(zhì)疑了。

1 .石油讓世界更豐富多彩

石油與大眾生活息息相關(guān)，使人類生活變得豐富多彩。人的一生“吃”掉551千克石油、“穿”掉290千克石油、“住”掉3790千克石油、“行”掉3838千克石油，合計8470千克石油（8.47噸）。人類現(xiàn)在還離不開石油。具體來說，石油在生活中的主要有燃油、瀝青、潤滑油（潤滑脂）、食品、衣服、塑料、制藥、合成橡膠、清潔用品、化妝品等十余個方面的用途。這十種用途中，前三種是煉油化工得到的石油產(chǎn)品，后七種是煉油化工后經(jīng)過精細(xì)化工得到的石油產(chǎn)品，是石油“深加工”的產(chǎn)物。然而，事實上石油不僅逐漸改變了我們的生活方式，還支撐工業(yè)和農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化。

（1）改善生活無處不在

當(dāng)你早上一睜開眼，你就開始使用石油的產(chǎn)品了。我們都蓋著套有漂亮的被罩的棉被，那些顏色鮮艷的被罩中就有很多的東西是來自石油的，我們還要穿上美麗的衣服，這也是石油的杰作。其實，用于紡織布的紡織纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。化學(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維兩大類。合成纖維是石油化工工業(yè)和煉焦工業(yè)中，石油經(jīng)過一系列的加工過程，生產(chǎn)出來品種繁多的產(chǎn)品或者是化工原料，比如乙烯、丙烯、苯類等，這些化工原料經(jīng)過繼續(xù)加工，就生產(chǎn)出了腈綸、滌綸、人造革、錦綸，就是我們說的尼龍、丙綸、氨綸等。這些合成纖維具有強(qiáng)度高、彈性好、防水、耐磨、耐日曬等優(yōu)點，與傳統(tǒng)天然纖維的優(yōu)缺點形成互補(bǔ)，為我們編織了“七彩霓裳”，讓我們的生活亮麗多彩。

“穿”過了石油，讓我們起床看一看我們的房子，看一看我們的生活用品，石油的身影依然隨處可見。我們的燈具、家用電器的外殼、門框、墻面刷的涂料等，其原料都是石油。來自石油的建筑瀝青是最常用的防水材料之一，除了用于防水以外，還有很多用處，比如可用于保溫，還有防潮材料以及屋面或者地下設(shè)施的防水層的膠結(jié)料。另外，由于建筑瀝青的不透水性，在水利工程中的應(yīng)用也日益廣泛。如水庫、水渠、蓄水池的防滲透，還有河堤、海堤的防坡。在家庭布置方面，石油更是功不可沒。窗簾、地毯大多都來自合成纖維，一些燈具、家具、臉盆都來源于石油產(chǎn)出的合成樹脂。所以說石油讓我們住得更舒適、更安心、更方便。

當(dāng)我們走出家門時，石油更是不可缺少了。機(jī)動車幾乎完全依賴汽油、柴油，城市交通依賴天然氣和液化氣，飛機(jī)依賴航空煤油，這些動力燃料絕大部分來自于石油。動力機(jī)械的運(yùn)動部分所需的潤滑油或者潤滑脂，源于石油不同的加工過程。輪胎需要從石油產(chǎn)出的合成橡膠，而且從石油制造的塑料可以美化交通工具。除了交通工具離不開石油，我們通行的柏油馬路也離不開石油。

“石油，那個黏糊糊油乎乎的東西能吃嗎?”答案是肯定的，能吃！石油不僅能吃，還是我們現(xiàn)在食品中重要的一分子。盡管石油中含有大量有害物質(zhì)，但從石油生產(chǎn)出來的食品級石蠟，可以制作五彩繽紛的膠姆軟糖，糖果包裝紙的涂層或者是糖衣，也可以用作生日蠟燭。還有，我們生活中吃的一些五顏六色的食品，比如說生日蛋糕上各種顏色的奶油，這些食品里面添加的食用香精、色素都來自石油，還有一些藥物的糖衣也是石油的產(chǎn)物。此外，礦泉水和各種功能飲料，從開采、加工、包裝、運(yùn)輸，都離不開石油。可以說，我們每一個人幾乎每一天都在食用石油。

總之，石油讓我們穿上美麗的衣裳，讓我們吃上精美的食物，讓我們建造美麗的家園，讓我們行走在世界各地。離開了石油，人類恐怕真的是寸步難行。

（2）支撐工業(yè)無孔不入

工業(yè)，是一個國家的基礎(chǔ)和命脈。在當(dāng)今世界，石油可以說是支撐工業(yè)的一個強(qiáng)有力的支柱。據(jù)統(tǒng)計，目前開采的石油有88%被用作燃料，驅(qū)動絕大多數(shù)運(yùn)輸工具，為工廠提供動力；其他的12%作為化工業(yè)的原料。用途廣泛且具經(jīng)濟(jì)性的石油造就了現(xiàn)代工業(yè)。

石油煉制與化學(xué)工業(yè)更是體現(xiàn)了石油與工業(yè)的息息相關(guān)。石油化學(xué)工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機(jī)械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)以及人民日常生活提供配套和服務(wù)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。它也是工業(yè)的一分子而且是特殊的一分子，在石油煉制和化工廠加工過程中也消耗石油。與此同時，更重要的是它能夠生產(chǎn)出大量的品種繁多的石油產(chǎn)品，像燃料油、潤滑油、工藝用油和有機(jī)化工原料以及液化石油氣、石油焦炭、石蠟、瀝青等，為各行各業(yè)輸送必備的產(chǎn)品，產(chǎn)生更高的附加值。

石油被稱為“黑色黃金”“經(jīng)濟(jì)血液”。石油作為工業(yè)的“血液”，滲透在工業(yè)發(fā)展的方方面面，可謂“無孔不入”。隨著經(jīng)濟(jì)增長，石油變得神通廣大，成為各國競相追逐的目標(biāo)，并逐漸成為關(guān)乎國家科技創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性問題，牽動著全世界的神經(jīng)。一旦沒有了石油，所有油箱將漸漸枯竭，所有汽車油表上的指針將指向“O”，公路、鐵路和空中交通將逐漸停止；電力系統(tǒng)將開始癱瘓，鬧起“電荒”；工廠里曾經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器將被人們視若敝屣丟棄；世界各國變得孤立，曾經(jīng)繁忙的港口變得靜悄悄，水面紋絲不動，國際貿(mào)易逐漸終止，工業(yè)的發(fā)展從光明漸入黑暗，大規(guī)模連鎖反應(yīng)開始蔓延，對不確定的未來的恐懼急劇膨脹，這將是無法想象的。

（3）推動農(nóng)業(yè)無所不能

說到農(nóng)業(yè)，似乎與石油不沾邊，其實不然，正是因為石油的發(fā)現(xiàn)與廣泛利用，才有力地推動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。今天的農(nóng)業(yè)已經(jīng)不是面朝黃土背朝天、跟著耕牛遍地走的農(nóng)業(yè)了，伴隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)的模式也在發(fā)生著巨大的變化，由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式發(fā)展到了“石油農(nóng)業(yè)”。

那么，什么是“石油農(nóng)業(yè)”呢？簡單來說，“石油農(nóng)業(yè)”是以美國為代表的高投入、高產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式。之所以被稱為“石油農(nóng)業(yè)”，顯而易見是因為它大量地使用以石油產(chǎn)品為動力的農(nóng)業(yè)機(jī)械，大量使用以石油制品為原料的化肥、農(nóng)藥等農(nóng)用化學(xué)品。石油農(nóng)業(yè)是一種機(jī)械化的大生產(chǎn)農(nóng)業(yè)。石油就是驅(qū)動這些機(jī)械的不竭動力，沒有石油就不能實現(xiàn)這一生產(chǎn)。作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，農(nóng)藥化肥也是日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必需品，沒有農(nóng)業(yè)化肥的保障就不能實現(xiàn)高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)，然而農(nóng)業(yè)化肥就是石油的產(chǎn)物，甚至現(xiàn)在一些地方通過人工合成一些激素來促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，這些看似是生物體產(chǎn)生的激素的原材料同樣是來自萬能的石油。

“石油農(nóng)業(yè)”的優(yōu)越性又在哪兒呢？我們以美國為例說明。機(jī)器取代人力，1升石油產(chǎn)生的生產(chǎn)效能相當(dāng)于24小時100個人的勞力。美國的農(nóng)夫只剩下三百萬人，但生產(chǎn)出的糧食卻能養(yǎng)活20億人口。農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，使美國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平有了大幅度的提高。1930—1990年，美國的小麥單產(chǎn)提高了1.45倍，棉花單產(chǎn)提高了2.57倍，土豆單產(chǎn)提高了3.48倍，1950—1975年美國農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率提高了2.4倍；每個農(nóng)業(yè)勞動力所能供養(yǎng)的人數(shù)，1910年為7.1人，1989年增加到98.8人。農(nóng)產(chǎn)品商品率在1910年為70%，1979年已達(dá)到99.1%。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同農(nóng)產(chǎn)品加工、銷售以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料制造、供應(yīng)之間的聯(lián)系日趨緊密，農(nóng)業(yè)的專業(yè)化、社會化程度也有了大幅度的提高，可以說石油為農(nóng)業(yè)發(fā)展插上了騰飛的翅膀。

2 .石油污染超出了人們的忍耐

早在900多年前，沈括就預(yù)言“石油將造成污染”。石油的污染是顯而易見的，對人的健康、土地、水、空氣都會造成污染。在沒有實現(xiàn)工業(yè)化之前，石油的污染被人們忽略。工業(yè)化過程或工業(yè)化后，人們對忍受石油的污染逐漸失去了耐心。

石油對環(huán)境的污染，應(yīng)包括石油本身的污染及石油石化產(chǎn)品的污染。

石油本身的污染，主要包括兩個方面。

（1）石油對陸地環(huán)境的污染主要包括陸地土壤的污染和地下水層的污染，同時存在對空氣的污染。石油對土壤污染和地下水層污染的來源主要是開采過程的鉆井作業(yè)、井噴事故和石油儲存罐的泄漏。在陸地上如果石油在土壤中的濃度過高，那么土壤的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)就會受到很大的影響，即土壤中的有毒有害物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，從而對陸地上的動植物產(chǎn)生不良后果。石油之所以能夠?qū)Νh(huán)境造成嚴(yán)重的污染，主要是由于石油是由各種有機(jī)物組成，其主要成分有四種：飽和烷烴、芳香烴、瀝青質(zhì)和膠質(zhì)。這些有毒有機(jī)物在土壤中不易被降解，殘留在土壤中會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生長期影響。被石油污染的土壤會對植物直接起毒害作用，因為石油是具有黏性的有機(jī)物，它可以黏附在植物的根系表面，阻斷植物根部的呼吸，致使植物根部腐爛從而導(dǎo)致其死亡。同時石油中的有毒有害的芳香烴和重金屬被植物富集后，進(jìn)入人體會對人的身體健康造成危害。

（2）石油對江河、海洋環(huán)境的污染。由于船舶在行駛過程中漏油及油輪事故等，常常使得江河和海洋環(huán)境受到石油污染，這樣就給水生動植物帶來了危害甚至是死亡的風(fēng)險。石油中的有毒有害成分還會被植物直接吸收富集，當(dāng)水中的魚食用掉這些植物時，有毒物質(zhì)就會富集在魚的體內(nèi)。而且，魚在水中通過腮的呼吸也會使水中的石油成分進(jìn)入身體中，導(dǎo)致有毒物在魚體內(nèi)富集。石油中的芳香烴還會降低水生動物的繁殖能力以及壽命。

石油石化產(chǎn)品的污染包括以下三方面:

（1）石油石化產(chǎn)品及生產(chǎn)工程中對水的污染。石油化工行業(yè)的廢水主要是在石油開采、煉制的過程中，產(chǎn)生的各種有機(jī)物或者無機(jī)鹽等組成的水。這些廢水含有非常多的油、鹽及酚等有害物質(zhì)，不僅成分復(fù)雜而且排放量大，處理起來非常困難，如果直接排到環(huán)境中，會造成嚴(yán)重污染，排到水體中會給水體帶來一定程度的污染。

（2）石油石化產(chǎn)品及生產(chǎn)工程中對大氣的污染。石油化工產(chǎn)業(yè)的廢氣污染有多種形式，主要分為石油煉制廢氣、合成纖維廢氣、石油化肥廢氣及石油化工廢氣等。石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)裝置非常復(fù)雜，治理方式各不相同，且在提煉石油的過程中往往需要大量的熱量，排出較多的氣體，雖然都進(jìn)行了環(huán)保處理，達(dá)到了環(huán)保要求，但仍然殘留部分有害氣體，排放到大氣中難免會造成一定的污染。

（3）石油石化產(chǎn)品及生產(chǎn)過程中對土壤的污染。石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要固體廢棄物有很多，如酸渣、鹽泥、堿渣及污泥等，在這些廢棄物中，還有很多的重金屬，對土地的污染非常嚴(yán)重。與此同時，在石油化工產(chǎn)品的開采與運(yùn)輸過程中，也會有石油類物質(zhì)滲入土壤中，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，更加嚴(yán)重地污染了環(huán)境。在人們的環(huán)保意識越來越強(qiáng)烈，環(huán)境保護(hù)約束越來越嚴(yán)格的現(xiàn)代社會，只要嚴(yán)格遵守國家環(huán)保法律，通過科技進(jìn)步減少石油石化污染物的排放，同時加強(qiáng)與社會溝通，接受社會監(jiān)督，就可以將石油對環(huán)境的污染減小到最低程度。但對惡意夸大、造謠生事的媒體或個人，必須追究法律責(zé)任。

3 .造成人類生存危機(jī)

在鋼鐵廠、化工廠、發(fā)電廠、煉油廠遍布的地區(qū)（可能存在廠區(qū)安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)較低或達(dá)不到最新標(biāo)準(zhǔn)），在街道、公路、汽車密集的地方，化石燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣散布空中，其中含有二氧化碳、二氧化硫、烴和汞等。這些有害物質(zhì)經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng)又形成臭氧，所有這些有毒顆粒物可以組成遮天蓋地的霧霾，其毒素往往會使人罹患各種疾病，甚至過早死亡。化石燃料在燃燒的同時產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，因大氣中二氧化碳、甲烷等氣體含量增加而使地球表面升溫變暖。

全球氣候變暖，海平面上升，南北極冰蓋融化、冰川消退，環(huán)境污染，以及PM2.5值升高等，使人類生存遇到了極大挑戰(zhàn)。這些問題多少都與石油有關(guān)，多少都與化石能源二氧化碳排放有關(guān)（圖1）。

圖1 北極冰蓋熔化圖片

人類每秒鐘排放的二氧化碳超過700噸，每年有230億噸。它們直接影響到全球氣候的變化，導(dǎo)致氣候變暖。全球排放的二氧化碳中95%以上來自于化石能源的燃燒。煤、石油、天然氣等化石燃料是當(dāng)前人類使用的主要能源。煤炭、石油、天然氣三種化石能源的二氧化碳排放系數(shù)比為1.0∶0.8∶0.6。

最新一份研究報告顯示，人類燃燒化石燃料將釋放大量二氧化碳，從而導(dǎo)致南極冰蓋完全融化，出現(xiàn)海平面破壞性上升。雖然南極洲西部冰蓋曾是多數(shù)氣候變化研究的焦點，但南極洲東部冰蓋也瀕臨融化。該研究報告的合著作者安德斯·列維爾曼（Anders Levermann）教授稱，無法減弱的碳排放正在導(dǎo)致海平面升高，從整體上威脅南極洲冰蓋。如果我們?nèi)紵?dāng)前可利用的所有化石燃料資源，未來南極洲將變成完全沒有冰層覆蓋的海洋。如果我們希望能夠?qū)|京、香港、上海、加爾各答、漢堡和紐約等城市仍然延續(xù)發(fā)展下去，就必須避免南極洲東部冰蓋融化。

未來無限制地排放二氧化碳?xì)怏w，南極洲海平面將大幅升高，未來1000年將升高數(shù)十米，最終導(dǎo)致全球冰蓋消融。列維爾曼的同事肯·卡爾代拉（Ken Caldeira）說:“目前并不清楚這種動態(tài)冰蓋融化是否是可逆轉(zhuǎn)的，如果是這樣的話需要很長時間才能逆轉(zhuǎn)。依據(jù)當(dāng)前人類的生活方式，我們無法停止使用化石燃料，阻止釋放二氧化碳進(jìn)入大氣層。如果我們不能停止釋放二氧化碳進(jìn)入空氣中，一些容納數(shù)億居民生活的多個超級城市未來有一天將沉入海底。”

2017年初，科學(xué)家警告稱，世界必須做好氣候快速變化的準(zhǔn)備工作。這項研究顯示，到2020年，北半球氣溫每十年升高0.25攝氏度，這一升高幅度至少在過去1000年內(nèi)未出現(xiàn)過。這項由美國太平洋西北國家實驗室研究人員負(fù)責(zé)的研究聚焦于40年為一周期的氣候變遷，總體來講，由于人類活動增大溫室氣體排放，從而誘捕太陽熱量使地球變得更加溫暖。

4 .全球環(huán)境治理刻不容緩

世界圍繞全球環(huán)境治理，展開了一輪又一輪的談判。2016年，聯(lián)合國巴黎氣候大會，在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》基礎(chǔ)上，189個締約國達(dá)成《巴黎協(xié)定》。最近美國又向聯(lián)合國提交了退出《巴黎協(xié)議》的文件，《巴黎協(xié)議》不會因美國的退出而嚴(yán)重影響全球?qū)Νh(huán)境的治理。

《巴黎協(xié)議》的重要意義在于確定了全球減排的行動目標(biāo)，以及向綠色低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的決心。為了實現(xiàn)將全球溫升控制在2攝氏度以內(nèi)，以及努力實現(xiàn)1.5攝氏度之內(nèi)的長期溫控目標(biāo)，各國需要共同采取切實行動。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第5次評估報告顯示，全球平均溫升幅度控制在相對工業(yè)化前2攝氏度以內(nèi)是可能的，但需要進(jìn)行重大體制和技術(shù)變革，需要大規(guī)模改革能源系統(tǒng)。全球能源消費(fèi)需要降低對化石能源的依賴，低碳能源占比要大幅上升；能源相關(guān)的二氧化碳排放則要持續(xù)下降，到2040年需要比2010年下降90%或以上。

石油的未來，將何去何從？全世界必須作出決定，是否還肆無忌憚、不加限制地開發(fā)利用化石能源。石油行業(yè)必須有所行動，在不造成環(huán)境污染的前提下開發(fā)利用石油，成為石油行業(yè)緊迫的話題。

為應(yīng)對氣候變化，殼牌、BP、沙特阿美、道達(dá)爾等著名國際大石油公司在低碳發(fā)展方面走在了世界前列。通過積極應(yīng)對氣候變化、推動低碳轉(zhuǎn)型，他們重塑了公司的業(yè)務(wù)板塊，有效避免了低碳時代面臨的高碳資產(chǎn)風(fēng)險和政策風(fēng)險。2015年10月，殼牌、BP、沙特阿美和道達(dá)爾等世界10家石油巨頭公司聯(lián)合發(fā)起了“石油與天然氣氣候行動計劃”（Oil and Gas Climate Initiative），這些公司的石油產(chǎn)量占據(jù)全球石油產(chǎn)量的20%左右。他們支持《巴黎協(xié)議》提出的全球平均溫度升幅控制在2攝氏度以內(nèi)的減排目標(biāo)，并為解決氣候變化問題積極提供支持。他們認(rèn)為，任何一個公司或行業(yè)都沒有能力獨(dú)立應(yīng)對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。投資天然氣、可再生能源及碳捕獲和存儲技術(shù)（CCS）等可以降低溫室氣體排放，并且可以很大程度上降低氣候變化帶來的損失和影響。

英國是CCS的積極宣傳者，但沒有行動。到2015年，歐洲有8個大型CCS項目，其中5個在英國。兩個處于評估階段，3個進(jìn)入審批階段。在英國的5個項目中，“白玫瑰”和“彼得黑德”兩個CCS項目已進(jìn)入審批階段，且“白玫瑰CCS項目”有望成為全球首個大型一體化富氧燃燒項目，可利用生物質(zhì)與煤炭共同燃燒。這意味著除捕集近90%的二氧化碳外，在正常情況下可達(dá)到零排放。2014年7月，歐盟宣布“白玫瑰CCS項目”獲得3億歐元的資金資助。“彼得黑德CCS項目”還得到殼牌公司支持，是全球首個電力行業(yè)的大型一體化CCS與地質(zhì)封存相結(jié)合的項目。

在中國，根據(jù)對CCS的研究，中國著名能源問題專家、原中國工程院副院長、中國政協(xié)常委、中國工程院院士謝克昌團(tuán)隊將CCS技術(shù)發(fā)展到CCUS（碳、捕集、利用、埋存），向前發(fā)展了一大步。2014年，中國在試點和示范項目上有很大進(jìn)步，CCS還被納入幾個國家戰(zhàn)略規(guī)劃中。中國目前審批了12個大型一體化CCS項目，其中4個為二氧化碳提高原油采收率項目，并已處于發(fā)展規(guī)劃的后期階段，還將與美國就CCS展開合作。中國CCUS技術(shù)基本成熟，但關(guān)鍵是捕集、埋存的成本極大，幾乎做不到。