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生物科學

是的，原創(chuàng)是沒有必要刻意地去想，我覺得真實的就是感人的。

吳宇辰

石油又稱原油，是從地下深處開采的棕黑色可燃粘稠液體。石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成的混合物，與煤一樣屬于化石燃料。石油的性質因產地而異，密度為0.8~1.0克/厘米，粘度范圍很寬，凝固點差別很大（30~-60攝氏度），沸點范圍為常溫到500攝氏度以上，可容于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。組成石油的化學元素主要是碳（83%~87%）、氫（11%~14%），其余為硫（0.06%~0.8%）、氮（0.02%~1.7%）、氧（0.08%~1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分，約占95%~99%，含硫、氧、氮的化合物對石油產品有害，在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中，各種烴類的結構和所占比例相差很大，但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油；介于二者之間的稱中間基石油。我國主要原油的特點是含蠟較多，凝固點高，硫含量低，鎳、氮含量中等，釩含量極少。除個別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占1/3。組成不同類的石油，加工方法有差別，產品的性能也不同，應當物盡其用。大慶原油的主要特點是含蠟量高，凝點高，硫含量低，屬低硫石蠟基原油。
   石油的發(fā)現(xiàn)、開采和直接利用由來已久，加工利用并逐漸形成石油煉制（簡稱煉制）工業(yè)始于19世紀30年代，到20世紀40~50年代形成的現(xiàn)代煉油工業(yè)，是最大的加工工業(yè)之一。19世紀30年代起，陸續(xù)建立了石油蒸餾工廠，產品主要是燈用煤油，汽油沒有用途當廢料拋棄。19世紀70年代建造了潤滑油廠，并開始把蒸餾得到的高沸點油做鍋爐燃料。19世紀末內燃機的問世使汽油和柴油的需求猛增，僅靠原油的蒸餾（即原油的一次加工）不能滿足需求，于是誕生了以增產汽、柴油為目的，綜合利用原由各種成分的原油二次加工工藝。如1913年實現(xiàn)了熱裂化，1930年實現(xiàn)了焦化，1930年實現(xiàn)了催化裂化，1940年實現(xiàn)了催化重整，此后加氫技術也迅速發(fā)展，這就形成了現(xiàn)代的石油煉制工業(yè)。20世紀50年代以后，石油煉制為化工產品的發(fā)展提供了大量原料，形成了現(xiàn)代的石油化學工業(yè)。1996年全世界的石油加工能力為38億噸，我國為1.4億噸。大型煉油廠的年加工能力已超過1000萬噸。
   石油產品可分為：石油燃料、石油溶劑與化工原料、潤滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等6類。其中，各種燃料產量最大，約占總產量的90%；各種潤滑劑品種最多，產量約占5%。各國都制定了產品標準，以適應生產和使用的需要。

吳宇辰

前述各裝置生產的油品一般還不能直接作為商品，為滿足商品要求，除需進行調合、添加添加劑外，往往還需要進一步精制，除去雜質，改善性能以滿足實際要求。常見的雜質有含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蠟和膠質等不理想成分。它們可使油品有臭味，色澤深，腐蝕機械設備，不易保存。除去雜質常用的方法有酸堿精制、脫臭、加氫、溶劑精制、白土精制、脫蠟等。酸精制是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。堿精制是用燒堿水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制時殘留的硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應用，故稱酸堿精制。脫臭是針對含硫高的原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產生惡臭。硫醇含量高時會引起油品生膠質，不易保存。可采用催化劑存在下，先用堿液處理，再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下，于300~425攝氏度，1.5兆帕壓力下加氫，可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質，改進油品的儲存性能和腐蝕性、燃燒性，可用于各種油品。脫蠟主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蠟，在低溫下形成蠟的結晶，影響流動性能，并易于堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的精制常采用溶劑精制脫除不理想成分，以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精制一般放在精制工序的最后，用白土（主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質。
   酸精制是用硫酸處理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和膠質。堿精制是用燒堿水溶液處理油品，如汽油、柴油、潤滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制時殘留的硫酸。酸精制與堿精制常聯(lián)合應用，故稱酸堿精制。脫臭是針對含硫高的原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而產生惡臭，硫醇含量高時會引起油品生膠質，不易保存?？刹捎么呋瘎┐嬖谙?，先用堿液處理，再用空氣氧化。加氫是在催化劑存在下于300~425攝氏度，1.5兆帕壓力下加氫，可除去含硫、氮、氧的化合物和金屬雜質，改進油品的儲存性能和腐蝕性、燃燒性，可用于各種油品。脫蠟主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蠟，在低溫下形成蠟的結晶，影響流動性能，并易于堵塞管道。脫蠟對航空用油十分重要。脫蠟可用分子篩吸附。潤滑油的精制常采用溶劑精制脫除不理想成分，以改善組成和顏色。有時需要脫蠟。白土精制一般放在精制工序的最后，用白土（主要由二氧化硅和三氧化二鋁組成）吸附有害的物質。潤滑油原料主要來自原油的蒸餾，潤滑油最主要的性能是粘度、安定性和潤滑性。生產潤滑油的基本過程實質上是除去原料油中的不理想組分，主要是膠質、瀝青質和含硫、氮、氧的化合物以及蠟、多環(huán)芳香烴，這些組分主要影響粘度、安定性、色澤。方法有溶劑精制、脫蠟和脫瀝青、加氫和白土精制。溶劑精制是利用溶劑對不同組分的溶解度不同達到精制的目的，為絕大多數(shù)的潤滑油生產過程所采用。常用溶劑有糠醛和苯酚。生產過程與重整裝置的芳香烴抽提相似。溶劑脫蠟是除去潤滑油原料中易在低溫下產生結晶的組分，主要指石蠟，脫蠟采用冷結晶法，為克服低溫下粘度過大，石蠟結晶太小不便過濾，常加入對蠟無溶解作用的混合溶劑，如甲苯－甲基乙基酮，故脫蠟常稱為酮苯脫蠟。

吳宇辰

現(xiàn)代石油工業(yè)若從1859年算起，已有近140年的歷史。然而開發(fā)地質學的出現(xiàn)還不到50年，它是石油開發(fā)深入發(fā)展的產物，隨石油開發(fā)技術的發(fā)展而發(fā)展，作為一個成熟的學科而高速發(fā)展則是近20年的事情。
   早期的石油工業(yè)，石油勘探由地質家為主體來進行，油氣田發(fā)現(xiàn)以后交由石油工程師管理開采，地質家不參與石油開采活動。美國石油地質家協(xié)會〈AAPG〉與石油工程師協(xié)會（SPE〉的成立，以及它們在學術會議、出版物上表現(xiàn)出的學術分工，也非常明顯地反映了這一歷史分割．這是由當時石油開發(fā)的水平所決定的。本世紀30年代以前，油田發(fā)現(xiàn)以后，油田主搶占租地，搶先鉆生產井采油，油田開發(fā)比較盲目，是所謂“掠奪式開采”的階段。這以美國30年代初發(fā)現(xiàn)并投入開采的東得克薩斯大油田最為典型。該油田1930年9月發(fā)現(xiàn)，很多公司蜂擁而上，到1932年底就鉆成近萬口采油井，10年內在560平方公里含油面積內鉆成26000口生產井。油井出現(xiàn)明顯的井間干擾，過早見水，產量遞減過快等，促使石油工程師們采用限制井距和單井產量來保護油田的生產，油田開發(fā)轉入了“保守開采”階段。當時美國得州的鐵道委員會所提出的限制井距和單井配產的法規(guī)代表了30到40年代石油開采的主導戰(zhàn)略思想。這時石油開發(fā)還處于僅僅利用油田天然能量開采的階段，雖然促進了油層物理、滲流力學以及油藏工程等學科和技術的發(fā)展，但開發(fā)地質仍處于“籠而統(tǒng)之、大平均”的油藏概念水平，一張構造圖、一張等厚圖以及幾個平均參數(shù)，完全可以滿足開發(fā)需要。真正的開發(fā)地質學不可能在此時產生。40年代，由于污水回注，帶來油田開發(fā)的一次歷史性革命；注水開發(fā)（西方當時稱二次采油）在50年代很快成為普遍工業(yè)性應用的主導開發(fā)方式。這一歷史性的變革是開發(fā)地質學產生并逐步成熟、獨立的主要契機和動力。
   注水開發(fā)首先遇到的問題是儲層連續(xù)性和連通性問題，沒有分單層的儲層等時對比，就不可能搞清每個儲層的連續(xù)性和連通性，這正是為什么早期開發(fā)地質工作者把油層的小層（單層）對比作為最基礎和最重要的工作討論和攻關的主要原因。注水開發(fā)緊接著遇到的第二個問題是儲層客觀存在的非均質性問題，儲層各種尺度的非均質性極大地影響到注水開發(fā)效果。當然早期注意的是層間、平面比較宏觀規(guī)模的非均質性。這就要求把每口井每個儲層的巖石物理屬性求準，從而掌握它們的空間分布規(guī)律。這些逐漸被人們認識到的注水開發(fā)中必須進一步深入研究的油藏地質問題，突破了“籠而統(tǒng)之、大平均”的傳統(tǒng)地質工作方法，不僅促使開發(fā)地質學產生和發(fā)展，而且可以這樣說，開發(fā)地質、油藏描述、儲層表征以及相應的技術發(fā)展到今日，仍然要解決這兩個基礎問題，只是深度上、精度上不斷提高。
   開發(fā)地質學的出現(xiàn)和萌芽時期，可以蘇聯(lián)米爾欽克于1946年出版的《油礦地質學》和美國L.w.里諾編撰于1949年出版的《地下地質學》為標志。后者更多地側重于錄取和建立鉆孔地質剖面的方法；前者更具創(chuàng)立開發(fā)地質學的代表性，這與前蘇聯(lián)比較廣泛地采用注水開發(fā)，并將其應用于油田早期開發(fā)，作為一次采油方式有關。從1975年L.N.馬克西莫夫編寫的《油田開發(fā)地質基礎》來看，前蘇聯(lián)開發(fā)地質學已比較成熟，而美國正式出版的《石油開發(fā)地質學》在1979年才由塔爾薩大學的P．A．迪基完成。

吳宇辰

我國成品油價格改革的總目標是市場競爭形成價格。但在從目前的定價機制向市場定價的過渡階段，還將采用政府定價的方式。政府所制定的國內成品油價格應該體現(xiàn)兩個原則：既要與國際市場價格相接軌，反映國際市場價格的變化，又要體現(xiàn)成品油價格的地區(qū)性，與我國的具體國情相結合?？梢岳绵徑鼑H市場價格為基礎價格，在此基礎價格之上，通過考慮本國的居民消費水平、煉廠的成本、不同市場的差異、市場的供求情況等影響因素，確定一個合理的價格調整系數(shù)，對基礎價格進行調整，從而體現(xiàn)成品油價格的地區(qū)性?；A價格可以取一個月的平均值，而調整系數(shù)則每半年或一年測定一次，并逐步減少調整的力度。到過渡期結束時，將國內成品油定價模式從國家制定指導價格完全過渡到市場定價。
   煉廠成本主要是指除原油成本以外的煉油成本。加入WTO以后，歐美等國家由于本身油品消費量很大，而且到我國市場的運輸距離很遠，因此估計其油品不會大量進入我國。而日本則由于資源因素的影響，也不會成為國內油品市場的主要競爭者。因此，未來國內市場，我國煉廠成品油的主要競爭對手將是韓國和新加坡等國家。
   我國目前的煉油成本水平不但遠遠比不上國際先進水平，而且與亞洲（除日本）的平均水平相比也有比較大的差距。因此，用國際市場成品油價格到岸完稅后直接作為國內成品油價格的接軌價格，對國內的煉油企業(yè)造成了很大的壓力。成本與價格的不配比，減少了企業(yè)利潤，甚至導致企業(yè)長時間虧損，對于我國煉油行業(yè)的發(fā)展也是不利的。因此，要解決這一問題，一方面，企業(yè)應該努力降低成本；另一方面，在制定國內成品油價格時，也要有所考慮。因此，在目前我們仍然要參考國際市場成品油價格來制定國內成品油價格的情況下，應該同時要考慮到我國經(jīng)濟制度中與國際慣例不相符合的部分，以及他們所帶來的影響，在價格以外予以調整，盡可能地使成本與價格能夠相互配比。
   一個國家的消費水平代表該國國民的購買能力，消費水平較高則能承受較高的價格，反之則不能承受。我國目前的消費水平還遠達不到發(fā)達國家的水平，國民的購買能力相對較低。而且最近幾年來我國物價一直比較穩(wěn)定，因此國民對國內成品油價格的急劇變化難以理解。在無法承受成品油價格高位運行時，很多消費者只能選擇減少消費量甚至停止消費。長遠來看，這種情況對石化行業(yè)的健康發(fā)展也會產生不利影響。因此，制定成品油價格時，也要充分考慮中國的國情，照顧國民的消費承受能力，制定符合我國國情的調整系數(shù)，相應地調整成品油價格。

吳宇辰

柴油需求繼續(xù)加速增長，資源供應相對緊張。我國是農業(yè)大國，對柴油的需求大于對汽油的需求。盡管煉油企業(yè)已盡可能提高柴汽比，但柴油供應仍緊張。由于2000年我國農業(yè)生產增長緩慢，估計2001年國家會采取一定措施加速農業(yè)發(fā)展，同時西部大開發(fā)也將加大基本設施建設力度，因此，2001年我國柴油需求仍將十分強勁。鑒于國內各煉廠進一步大幅提高柴汽比的可能性不大，2001年國家仍會限制汽柴油進口，因此，2001年國內柴油資源仍將比較緊張。
   我國是亞洲最大的燃料油進口國，1999年共進口燃料油1407萬噸。2000年1到12月份我國共進口燃料油1120萬噸，不斷高漲的國際原油價格在一定程度上抑制了國內燃料油的消費需求，有些燃料油最終用戶已用較便宜的煤部分替代了燃料油的使用，有些燃油小發(fā)電廠則關閉或改用其他能源，因此，燃料油需求量與進口量與1999年相比減少約290萬噸。我國正考慮在今后幾年內提高天然氣產量和消費量，這勢必加劇燃料油與天然氣的競爭。年處理能力300萬噸的廣東液化天然氣（LNG）接收終端項目2005年在深圳建設完成后，廣東將率先使用LNG。2003年隨著西氣東輸管道建設項目的完成，上海大多數(shù)燃油發(fā)電廠及鋼鐵廠也都將改用天然氣作燃料。對燃料油消費構成的競爭還有可能來自渤海灣盆地的重質原油。估計2000年渤海灣油田的重質原油產量將在1999年45205桶/日的基礎上提高30%。盡管如此，近來我國船用燃料油需求的快速增長，將減弱燃料油需求的下降速度。預計2001年船用燃料油銷售量將從2000年的250萬噸增加到2001年的300萬噸。2001年國內燃料油仍將供不應求，需要大量進口，但進口量可能比2000年略有下降。
   煤油需求與生產繼續(xù)快速增長，但仍需要進口，特別是高品質煤油。近年來我國民航運量持續(xù)以近10%的年增長率增長，煤油也隨之成為汽煤柴需求中增長最快的成品油。1995至1999年間，汽油消費量年均增長5.7%，煤油消費量年均增長13%，柴油消費量年均增長10%。2000年以來，雖然油價大幅上漲，但民航運量仍增長較快。預計，2001年我國煤油需求仍會以較快的速度增長。2000年由于我國增加了煤油的生產，煤油的供需矛盾有所改善。估計2001年我國煤油缺口會進一步縮小，但仍需一定的進口，特別是高品質煤油。
   石腦油需求適度增長，國內供需基本平衡。由于環(huán)保意識越來越強，人們對綠色食物的需求越來越大、要求越來越高，再加上生態(tài)保護和退耕還林力度的加大，2000年我國農藥和無機化肥需求下跌，抑制了化工輕油的增長速度。2000年以來我國石腦油已不再需要進口，并已從1999年的凈進口國變?yōu)閮舫隹趪９烙?001年我國石腦油供需將基本平衡，略有出口。

吳宇辰

進入21世紀，在世界市場上影響日益增長的產品是葉面肥、緩釋和控制釋放肥料以及摻有硝化抑制劑或尿酶抑制劑的穩(wěn)定化肥料。
   傳統(tǒng)氮肥、磷肥生產工藝在節(jié)能及節(jié)約資源方面均存在嚴重的弊端。我國用于生產化肥消耗的能源，自1995年起每年超過6000萬噸標煤，約占全國能源總產量的5％，而生物固氮可在溫和條件下進行，絕對優(yōu)于傳統(tǒng)肥料工藝。種植大豆，其根瘤菌每年每公頃可固定約90千克氮。1999年我國種植大豆820萬公頃，美國為2933萬公頃，比我國多2113萬公頃，這就意味著美國利用生物固氮比我國多利用了190萬噸大氣氮。若以氮素利用率35％計算，1180萬噸尿素才能提供190萬噸可利用的氮。
   傳統(tǒng)磷肥工藝，是將低品位磷礦（我國及世界磷礦平均品位均為17％ P2O5左右），經(jīng)選礦富集至含30％ P2O5以上，再加工成含P2O5 40~50％的高濃度磷肥，其中的大部分又用于進一步加工為含氮磷鉀25~40％的中、低濃度復混肥料，最終施入土壤，再度分散在耕作層中。在耕作層中的肥料P2O5濃度在0.01％以下。初始態(tài)的P2O5越低，終態(tài)的P2O5越高，需外加能量越多，加工過程中的物耗越大。因此，可以看出傳統(tǒng)的高濃度磷肥的生產工藝是極不合理的。1998年我國生產鈣鎂磷肥538.1萬噸實物，直接使用了470萬噸低品位磷礦；而美國以平均含33％ P2O5的磷精礦生產磷銨，這意味著我國通過生產鈣鎂磷肥比美國多直接利用了470萬噸低品位磷礦，因此我國對磷礦資源的利用比美國合理。磷礦是不可再生的有限資源，據(jù)1989年日本磷資源研究所預測，世界磷礦的開采壽命每噸35美元以下的磷礦為50～60年，每噸100美元的磷礦為100~110年，每噸200美元的磷礦雖然更多，但作為磷肥原料的磷礦石壽命不過200年左右。所以，在21世紀合理利用有限的磷資源是很重要的。
   為了21世紀工農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應研究以能耗最低，對環(huán)境排放量最小為目標的生態(tài)工藝學代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝。如低濃度、低能耗肥料工藝的開發(fā)；低排放、零排放肥料工藝的開發(fā)，在土壤中的行為接近自然肥料的緩釋控釋肥料的開發(fā)以及工農業(yè)廢棄物、污水、污泥的無害化處理并轉化為緩釋肥料等均符合生態(tài)肥料工藝。進入21世紀，有機無機復混肥、有機無機生物肥在國內許多展覽會、雙交會上成交，且有壓倒氮磷鉀復混肥之勢。在有機－無機復混肥中，21世紀可能得到大規(guī)模發(fā)展的是以處理過的畜禽糞便為主，配以少量化學肥料的有機－無機復混肥。這是因為畜禽糞便在美國、西歐、日本是引起水體硝酸鹽污染、磷富營養(yǎng)化的主要因素之一。據(jù)稱西歐、日本均制訂有單位耕地面積或單位牧場牲畜頭數(shù)的限制。1999年美國農業(yè)部發(fā)表了有關農業(yè)中磷素與水體富營養(yǎng)化的調查報告，調查了農場磷的投入與產出之差，發(fā)現(xiàn)耕種作物的農場，每公頃每年余剩2.2千克磷，養(yǎng)豬場、奶牛場分別余剩39千克、19千克磷，而養(yǎng)雞場余剩的磷更多。由于禽畜場附近土壤中磷大量余剩，使美國有26個州50％以上的農地含磷超過土壤營養(yǎng)診斷標準。禽畜糞便使土壤中可給態(tài)磷濃度增加，遇暴雨引起磷的淋溶，而使水體富營養(yǎng)化。為此，美國一些州根據(jù)土壤中可給態(tài)磷濃度及其他因素，制定了表示磷淋溶程度的“磷指數(shù)”。若磷指數(shù)高于某個值，則要停止或限制一切無機、有機磷的施用。最近獲悉，美國明尼蘇達州即將通過法律在某些地區(qū)禁止銷售一切含磷肥料。我國可耕地及多年生作物面積僅為美國的75％，而雞養(yǎng)殖數(shù)，豬、牛存欄數(shù)分別為美國的2倍、6.9倍及1.1倍，我國禽畜糞便對水體的1999年全國禽畜糞便產生量約為19億噸，是工業(yè)固體廢棄物的2.4倍，畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為我國污染新大戶。

吳宇辰

進入21世紀，在世界市場上影響日益增長的產品是葉面肥、緩釋和控制釋放肥料以及摻有硝化抑制劑或尿酶抑制劑的穩(wěn)定化肥料。
   傳統(tǒng)氮肥、磷肥生產工藝在節(jié)能及節(jié)約資源方面均存在嚴重的弊端。我國用于生產化肥消耗的能源，自1995年起每年超過6000萬噸標煤，約占全國能源總產量的5％，而生物固氮可在溫和條件下進行，絕對優(yōu)于傳統(tǒng)肥料工藝。種植大豆，其根瘤菌每年每公頃可固定約90千克氮。1999年我國種植大豆820萬公頃，美國為2933萬公頃，比我國多2113萬公頃，這就意味著美國利用生物固氮比我國多利用了190萬噸大氣氮。若以氮素利用率35％計算，1180萬噸尿素才能提供190萬噸可利用的氮。
   傳統(tǒng)磷肥工藝，是將低品位磷礦（我國及世界磷礦平均品位均為17％ P2O5左右），經(jīng)選礦富集至含30％ P2O5以上，再加工成含P2O5 40~50％的高濃度磷肥，其中的大部分又用于進一步加工為含氮磷鉀25~40％的中、低濃度復混肥料，最終施入土壤，再度分散在耕作層中。在耕作層中的肥料P2O5濃度在0.01％以下。初始態(tài)的P2O5越低，終態(tài)的P2O5越高，需外加能量越多，加工過程中的物耗越大。因此，可以看出傳統(tǒng)的高濃度磷肥的生產工藝是極不合理的。1998年我國生產鈣鎂磷肥538.1萬噸實物，直接使用了470萬噸低品位磷礦；而美國以平均含33％ P2O5的磷精礦生產磷銨，這意味著我國通過生產鈣鎂磷肥比美國多直接利用了470萬噸低品位磷礦，因此我國對磷礦資源的利用比美國合理。磷礦是不可再生的有限資源，據(jù)1989年日本磷資源研究所預測，世界磷礦的開采壽命每噸35美元以下的磷礦為50～60年，每噸100美元的磷礦為100~110年，每噸200美元的磷礦雖然更多，但作為磷肥原料的磷礦石壽命不過200年左右。所以，在21世紀合理利用有限的磷資源是很重要的。
   為了21世紀工農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應研究以能耗最低，對環(huán)境排放量最小為目標的生態(tài)工藝學代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝。如低濃度、低能耗肥料工藝的開發(fā)；低排放、零排放肥料工藝的開發(fā)，在土壤中的行為接近自然肥料的緩釋控釋肥料的開發(fā)以及工農業(yè)廢棄物、污水、污泥的無害化處理并轉化為緩釋肥料等均符合生態(tài)肥料工藝。進入21世紀，有機無機復混肥、有機無機生物肥在國內許多展覽會、雙交會上成交，且有壓倒氮磷鉀復混肥之勢。在有機－無機復混肥中，21世紀可能得到大規(guī)模發(fā)展的是以處理過的畜禽糞便為主，配以少量化學肥料的有機－無機復混肥。這是因為畜禽糞便在美國、西歐、日本是引起水體硝酸鹽污染、磷富營養(yǎng)化的主要因素之一。據(jù)稱西歐、日本均制訂有單位耕地面積或單位牧場牲畜頭數(shù)的限制。1999年美國農業(yè)部發(fā)表了有關農業(yè)中磷素與水體富營養(yǎng)化的調查報告，調查了農場磷的投入與產出之差，發(fā)現(xiàn)耕種作物的農場，每公頃每年余剩2.2千克磷，養(yǎng)豬場、奶牛場分別余剩39千克、19千克磷，而養(yǎng)雞場余剩的磷更多。由于禽畜場附近土壤中磷大量余剩，使美國有26個州50％以上的農地含磷超過土壤營養(yǎng)診斷標準。禽畜糞便使土壤中可給態(tài)磷濃度增加，遇暴雨引起磷的淋溶，而使水體富營養(yǎng)化。為此，美國一些州根據(jù)土壤中可給態(tài)磷濃度及其他因素，制定了表示磷淋溶程度的“磷指數(shù)”。若磷指數(shù)高于某個值，則要停止或限制一切無機、有機磷的施用。最近獲悉，美國明尼蘇達州即將通過法律在某些地區(qū)禁止銷售一切含磷肥料。我國可耕地及多年生作物面積僅為美國的75％，而雞養(yǎng)殖數(shù)，豬、牛存欄數(shù)分別為美國的2倍、6.9倍及1.1倍，我國禽畜糞便對水體的1999年全國禽畜糞便產生量約為19億噸，是工業(yè)固體廢棄物的2.4倍，畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為我國污染新大戶。

吳宇辰

專家認為，當代世界塑料行業(yè)的發(fā)展重點在于塑料改性、塑料制品的涂布、廢塑的快速生物降解，以及塑料的回收再利用等。歐美一些廠商已以線性乙烯－烯共聚物與乙烯－醋酸乙烯共聚物混料生產PA袋，產品適于包裝冰淇淋、乳脂類等食品。特別值得一提的是，在塑料包裝行業(yè)引人注目的是PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）新型聚酯包裝材料。由于PEN的分子結構與PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）相似，只是以萘環(huán)代替了苯環(huán)，因此PEN比PET具有更優(yōu)異的阻隔性，特別是阻氣性和防紫外線性，其耐熱性也好（普通非晶態(tài)PEN熱變形溫度達100攝氏度，而PET僅為70攝氏度）。隨著工業(yè)化手段生產PEN，不久的將來，PEN必將大量進入食品包裝領域，引發(fā)PET之后的又一次包裝革命。
   茂金屬是過渡金屬與環(huán)戊二烯相連所形成的有機金屬配位化合物。茂金屬化聚烯烴即是以茂金屬配位化合物為催化劑，進行烯烴聚合反應所制得的聚合物。茂金屬聚合物具有諸多優(yōu)點，如加工性能好、強度高、高剛性及透明性好等，因而受到人們的關注，也因此推出了許多新品種。茂金屬塑料將直接沖擊PP、MDPE、LLDPE、彈性體等塑料市場。目前PE在世界市場上的需求量為4000萬噸，預計到2005年增至5000萬噸，所增加部分多為茂金屬聚乙烯。茂金屬塑料具有許多優(yōu)點，如好的光澤、高的熔體強度及薄膜穩(wěn)定性，適用于食品包裝領域。
   國外大量開發(fā)多功能性復合膜，以使其功能進一步細化，例如：耐寒膜可耐-18攝氏度、-20攝氏度、-35攝氏度低溫環(huán)境；對PP作防潮處理制成的防潮膜，其系列產品可分為防潮、防結露、防蒸汽、可調節(jié)水分等幾種類型；防腐膜可包裝易腐、酸度大、甜度大的食品；摩擦膜堆垛穩(wěn)定；特種PE膜耐腐蝕；防蛀膜中添加了無異味防蟲劑；雙向拉伸尼龍66耐熱膜取代雙向拉伸尼龍6膜包裝食品，可耐140攝氏度的高溫；保鮮膜密封性、防霉性好，無冷凝結露現(xiàn)象；水調節(jié)膜能吸收水果釋放的乙烯氣體；新型專用食品包裝膜可提高食品包裝的保香性；非結晶尼龍膜透明度類似玻璃；高屏蔽膜可保色、香、味、營養(yǎng)指標及口感質量的穩(wěn)定性；金屬保護膜采用LDPE改性薄膜包裝液態(tài)產品，在低溫環(huán)境下可熱封。
   當今國外推出一些塑料新工藝，歐洲市場推出以PVC透明卷材代替吹塑成型中空容器，可減重50％，在5~9層共擠薄膜工藝中，以回收塑料作中間層，可降低成本費用，層厚由微處理反饋控制。日本推出PET與PC共擠工藝，產品不僅抗熱性、抗沖擊性、耐污染性、耐藥性均提高，同時價格也有所下降。以PP發(fā)泡收縮標套用于玻璃瓶，適于90攝氏度巴氏滅菌熱灌裝。英國推出特種PP樹脂注吹包裝瓶，可達到輕質、高強度、厚薄均勻、省原料目的。

吳宇辰

通過幾十年的努力，我國已是世界化肥超級大國，無論從生產與消費都從一無所有到雙雙世界奪冠。大量施用化學肥料，對農業(yè)增產發(fā)揮了巨大的作用。1999年的統(tǒng)計資料表明，我國在世界總土地面積7.2%的國土上，以8.9%的世界總耕地，除生產出世界糧食總產量的21.2%，還生產了占世界總產量40%的蔬菜及瓜類，37%的煙葉，36%的花生，26%的禽蛋、肉類，25%的茶葉，23%的油菜籽及芝麻，24%的籽棉，13%的水果，9%的堅果及7%的糖。我國花生、芝麻單產為世界平均水平的2.1倍，籽棉為1.95倍，谷物為1.6倍，塊莖作物為1.45倍，糖料作物為1.3倍。現(xiàn)在我國絕大多數(shù)人民豐衣足食，大量施用化學肥料起了不可替代的作用。
   回顧上個世紀世界化肥生產與消費的發(fā)展，在20世紀中葉以前，世界耕地面積與人口同步增長，糧食供應的增長幾乎全部依賴耕地面積的擴大。但自1950年以后，耕地面積的擴大逐步低于人口的增長率，施用化肥成為作物增產的重要措施。1950年至1986年，世界人口由25.2億增加至49.4億噸增加至16.15億噸，增長了2.66倍，這主要得益于肥料使用量由1400萬噸，增加至1.31億噸，增長了9.63倍。世界化肥生產與消費在經(jīng)歷了將近40年的快速增長后，進入20世紀90年代，處于相對穩(wěn)定階段。1989到1991年3年中，世界化肥年平均產量為14833.4萬噸，年平均消費量為13865.3萬噸，而1998到1999的產量為14725.3萬噸，消費量為13735.5萬噸。由此可以看出自上世紀看成為世界化肥生產與消費快速成長的“青少年時代”，那么，21世紀化肥行業(yè)將進入“壯年時代”，仍發(fā)揮著不可替代的作用，但不可能再快速增長。
   在21世紀內，世界人口將增加40多億，我國還將增加3億。要使人均年占有糧食377千克、棉花3.7千克、油料17千克、糖料22千克、瓜菜160千克、水果30千克，并假設生產上述作物所需的氮70%來自化肥、氮肥利用率為35%，所需的磷50%由化肥提供、磷肥利用率為20%，所需的鉀40%來自化肥、鉀肥利用率為50%，并考慮到牧草、飼料、水產養(yǎng)殖、速生林木、花卉、苗圃、景觀草坪、運動場地增加的用肥量占肥料總消費量的30%，則每增加1億人口，需增加化肥消費量650萬噸?？梢灶A見，在整個21世紀化學肥料的使用仍將是不可替代的農作物增產的重要措施之一。有關專家在分析化肥對糧食的增產作用、人口增加對糧食的需求及各種相關因素對化肥施用的影響后預測，2010年我國需要化肥4800~5000萬噸。若以4900萬噸計，與1994年全國化肥消費量3318萬噸相比，16年平均年增長率為2.5%。筆者曾根據(jù)我國人口增長率，預測了1994年至2030年（我國人口高峰年）化肥生產增長率：氮肥平均年增長率維持1.5%，便滿足我國氮肥需求的100%；磷肥平均年增長率維持3%，可滿足我國磷肥需求的85%（15%依賴進口）；而鉀肥平均年增長率應維持7.5%，才能滿足鉀肥30%的自給率。在預測21世紀化肥需求時，可將我國化肥的需求預測得低一些，以有利于保護我國資源（礦產及能源），保護現(xiàn)有的化肥企業(yè)。