中国水利水电科学研究院-石油开采利用的水资源外部成本研究-2019.6-30页.pdf

201906石油开采利用的水资源 外部成本研究A STUDY ON THE EXTERNAL COST OF WATER RESOURCE DURING OIL UTILIZATION中国水利水电科学研究院执行报告EXECUTIVE REPORT本课题属于中国石油消费总量控制和政策研究项目（下文简称油控研究项目）子课题之一。中国石油消费总量控制和政策研究项目(油控研究项目)中国是世界第二大石油消费国和第一大石油进口国。石油是中国社会经济发展的重要动力，但石油的生产和消费对生态环境造成了严重破坏；同时，石油对外依存度上升也威胁着中国的能源供应安全。为应对气候变化和减少环境污染，自然资源保护协会（NRDC）和能源基金会中国（EF China）作为协调单位，与国内外政府研究智库、科研院所和行业协会等十余家有影响力的单位合作，于2018年1月共同启动了“中国石油消费总量控制和政策研究”项目（简称油控研究项目），促进石油资源安全、高效、绿色、低碳的可持续开发和利用，助力中国跨越“石油时代”，早日进入新能源时代，为保障能源安全、节约资源、保护环境和公众健康以及应对气候变化等多重目标做出贡献。自然资源保护协会（NRDC）是一家国际非盈利非政府环保机构，拥有逾140万会员及支持者。自1970年成立以来，以环境律师、科学家及环保专家为主力的NRDC员工们一直为保护自然资源、公共健康及环境而进行不懈努力。NRDC在美国、中国、加拿大、墨西哥、治理、哥斯达黎加、欧盟、印度等国家及地区开展工作。请登录网站了解更多详情 。本报告由中国水利水电科学研究院撰写中国水利水电科学研究院中国水利水电科学研究院是从事水利水电科学研究的公益性研究机构，旨在研究解决水利发展中战略性、全局性、前瞻性、基础性的科学技术问题，为国家和行业宏观决策提供科技支撑。系列报告中国石油消费总量控制的健康效应分析中国石油真实成本研究中国传统燃油汽车退出时间表研究3石油开采利用的水资源外部成本研究油控研究项目系列报告石油开采利用的水资源外部成本研究A STUDY ON THE EXTERNAL COST OF WATER RESOURCE DURING OIL UTILIZATION执行报告EXECUTIVE REPORT中国水利水电科学研究院2019年06月油控研究项目系列报告4目录Executive Summary 5前言 81.石油开发利用对水循环系统的影响 91.1 石油开发利用的水资源、水环境、水生态影响1.2 石油与水资源的纽带关系2.石油开发利用的水资源外部成本 172.1 影响因子及测算方法2.2 量化分析2.3 不确定性及风险分析3.结论及展望 263.1 主要结论3.2 政策建议参考文献 295石油开采利用的水资源外部成本研究Executive SummaryBased on detailed analysis of the quantitative and qualitative 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 limitations.The research team carried out extensive research work and obtained the following results and findings:(1)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 demonstrates the close relationship between petroleum and water.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 scarcity,shown in Figure 1.Excessive production and utilization of petroleum may damage water resources protection and sustainable water use.油控研究项目系列报告6The whole life cycle of petroleum,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 wastewater discharge.Surface water,soil and groundwater are polluted by petroleum leakage and wastewater,which indirectly causes ecological regression.The petroleum refining and petrochemical industries,with intensive water demand and high-pollution rates,aggravate regional water supply and demand and contaminate the surrounding water environment.(2)The external costs of petroleum extraction and refining on water resources depletion,water environment degradation and soil pollution are evaluated quantitatively.Three impacts on water resources,both directly and indirectly caused by petroleum extraction and refining,are 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 water 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 costs of 0200400600800100012000100020003000400050006000BeijingTianjinHebeiShanxiInner MongoliaLiaoningJilinHeilongjiangShanghaiJiangsuZhejiangAnhuiFujianJiangxiShandongHenanHubeiHunanGuangdongGuangxiHainanChongqingSichuanGuizhouYunnanTibetShaanxiGansuQinghaiNingxiaXinjiangRunoff depth/mmGroundwater module/103m3/km2Petroleum production/104tGroundwater modulePetroleum productionRunoff depthFigure 1 Petroleum production and water resources comparison by provinces in China7石油开采利用的水资源外部成本研究wastewater 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 Table 1,the external costs of petroleum extraction and refining on water resources was 28.16 yuan/t,in which that of petroleum extraction 24.21 yuan/t,and petroleum refining 3.96 yuan/t.Table 1 External costs of petroleum extraction and refining on water resources in China(yuan/t)ItemPetroleum extractionPetroleum refiningTotalWater resources depletion16.58 2.00 18.59 Water environment degradation4.88 1.95 6.83 Soil pollution2.75-2.75 Total24.21 3.96 28.16(3)Water resources-oriented proposals for petroleum production and utilization are brought forward for the harmonious development of water and petroleum.We believe that the planning,production operation and impact management of petroleum related industries 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 utilization 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 and recovery.油控研究项目系列报告8前言本报告在全国和地区石油开发利用对水资源影响分析的基础上，确定石油开发和利用的外部成本，为项目石油真实成本和生态红线的研究提供支撑。首先，解析了石油开发利用全过程对水循环系统及水资源供-用-耗-排等影响，论证了石油与水资源之间存在紧密的纽带关系。从石油与水资源的分布来看，我国石油资源集中分布的八大盆地，与我国地下水赋水平原-盆地高度重合，且石油开发利用地区多属于缺水地区。石油开发、加工、转化、利用的全过程加剧了区域水资源供需矛盾，且对周边水体环境造成显著影响。其次，综合石油开发利用造成的水资源耗减、水环境退化、土壤污染等影响，测算了石油开发利用在水、土等方面的外部成本。石油开发利用中的原油开采和石油炼制等两个环节，对水资源、水环境及生态影响较为直接且显著，本研究主要考虑了水资源耗减、水环境退化、土壤污染等三方面。最后，针对石油石化行业及企业的规划布局、生产运营、影响管理等，提出了面向水资源约束的石油开发利用相关政策建议。1石油开发利用对水循环系统的影响油控研究项目系列报告101.1 石油开发利用的水资源、水环境、水生态影响1.石油开发利用对水资源的影响（1）石油开采破坏了区域天然水循环系统水循环结构变化石油开采需要建造采油井、注水井等设施，并通过开采过程中的采油、取水、注水等行为，对区域下垫面及地下水系统造成改变，进而影响水循环过程。通过建造采油井、注水井等设施，导致区域地表与地下水发生直接联系和水量交换，地表和地下补给交换条件发生变化，造成区域地表水渗漏加大，同时地表污水容易直接对地下水水环境产生影响。原油开采过程中，不同埋深的地层之间发生油气与地下水的混合，造成地下水循环改变，在部分地区出现回注的污水从岩层和泉眼中溢出的现象，致使区域正常的生活和生产用水受到影响。采油过程中大量需水，往往通过地表引调水和超采地下水来满足，导致区域地下水潜水位下降，导致地表产水过程中下渗增加，产水条件改变，同时深层地下水破坏，造成对地下水循环的长期影响。产汇流条件改变地面沉降：采油及地下水水位下降引起含水层上部的局部疏干，孔隙压力得到释放，破坏了含水层原有骨架的应力结构，产生了压缩变形，传导至地面导致地面沉降。长期高强度地开采石油和地下水，将会改变地层的应力结构，在地面建筑物和岩层自重的作用下，岩层压密变形，引起地面沉降，进而影响区域产汇流1。地面隆起：油田进入主体开采期后就要对油藏进行高压注水，如果油层物性差、连通性较弱，就会在高压注水过程中形成高压区块，或者在井间、层间产生异常高压带。高压注采可以造成地表高程变化，且这种变形与同期地层压力变化较为一致。注采过程中的地面变形基本上是弹性变形。注水导致高压层地面抬升、隆起，停注后地面将停止升高，如果采取降压措施，地表还会下沉。注水压力的持续影响会带来井底流压及地层压力的变化。由于不同介质导压能力存在差异，非均质层内压力场使层间岩性变化不均衡，导致地面隆起变形，进而影响了地表水的产汇流过程2。11石油开采利用的水资源外部成本研究（2）石油开采造成水资源超载和地下水超采石油开采用水包括勘探用水、钻井和完井施工用水、采油用水等。其中，勘探用水、钻井和完井施工用水是一次性用水，与勘探规模、钻井数量紧密相关；采油用水包括油层注水、原油生产用水和油田生活用水等。多数油田的石油开采需要大量注水，以保持开采的压力。特别是在我国北方地区，主要油田所在地区多属于半干旱或干旱地区，区域水资源较为匮乏。大规模油田开发的用水需求，往往需要通过地表引调水或者开采地下水来满足，一方面加剧了区域本已紧张的供用水矛盾，造成水资源超载；另一方面导致深层和浅层地下水的超采、地下水位大幅下降，造成区域地下水取水日益困难，影响正常的生活生产需求。（3）石油加工转换高耗水行业加剧了区域水资源供需矛盾石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品，主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制，简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品。炼油一般是指石油炼制，是将石油通过蒸馏的方法分离生产符合内燃机使用的煤油、汽油、柴油等燃料油，副产石油气和渣油；比燃料油重的组份，又通过热裂化、催化裂化等工艺化学转化为燃料油，这些燃料油有的要采用加氢等工艺进行精制。最重的减压渣油则经溶剂脱沥青过程生产出脱沥青油和石油沥青，或经过延迟焦化工艺使重油裂化为燃料油组份，并副产石油焦。润滑油型炼油厂经溶剂精制、溶剂脱蜡和补充加氢等工艺，生产出各种发动机润滑油、机械油、变压器油、液压油等各种特殊工业用油。如今加氢工艺更多地用于燃料油和润滑油的生产中。此外，为石油化工生产原料的炼油厂还采用加氢裂解工艺。石油炼制用水主要包括：工艺用水、锅炉软化用水和脱盐水、循环冷却系统补水、生活用水、消防和基建用水等。其中，工艺用水约占10%，锅炉软化用水和脱盐水约占50%，循环冷却系统补充水约35%，生活及其他用水占5%。与石油消费密切相关的石油加工、炼焦及核燃料加工业，以及化学原料及化学制品制造业，均属于高耗水工业行业，石油的加工和炼制过程均伴随着水资源的消耗。根据相关研究，2011年，石油石化行业耗水量高达13.0亿m3，在高耗水行业中排名前列。油控研究项目系列报告122.石油开发利用对水环境的影响（1）石油开采对水环境的影响3 石油开采对水环境的影响包括渗透污染、穿透污染以及事故型污染等。其中，渗透污染和穿透污染往往造成区域地表水、土壤水和地下水的面源污染，事故型污染容易造成点源污染。石油开采导致地表水和地下水水质变差，使得区域在资源型缺水的现状下进一步造成水质型缺水，严重影响了水安全。以东北地区为例，重工业和油田开发区地下水污染严重，松嫩平原的主要污染物为三氮、石油类等；下辽河平原三氮、挥发酚、石油类等污染普遍。注水对地下水的影响注水多为分离的含油污水，或为矿化度较高的承压水，经过处理后一般矿化度和硬度还是较高，并含有溶解氧、硫化氢、二氧化碳、硫酸盐等还原菌和腐生菌。在注水过程中易产生沉淀而堵塞污水处理系统与地层孔隙，导致注水不畅，严重时易造成注水污染地表水及潜水。同时，易造成污水处理系统及管道的腐蚀穿孔，也可能使回注水层渗漏，污染地下水。油水串层对地下水的影响不同埋深的地层之间发生油气与有开采价值的地下水混合，造成地下水污染的现象。一般是由于开采过程中井壁腐蚀穿孔，形成浅层地下水与深层油气的通道，出现油气水的混合现象。井喷事故对地下水的影响在钻穿高压油气层时，因处理措施不当，极易造成井喷，大量油气散逸到周围环境和土壤表层中，严重污染环境，在长时段内，由于降雨下渗会对地下水产生影响。管道及设备腐烂穿孔引起的原油泄漏事故多发生在油田投产若干年后，事故发生时会有大量原油溢出，对环境造成污染。人为破坏等因素也会造成管道破裂，使原油泄漏，污染环境，当原油进入包气带，会因渗透作用对浅层地下水产生影响。钻井质量事故对地下水的影响如果钻井时固井质量不高，封闭不严，可使原油从油层上升进入含水层而污染地下水，也成为地表污水进入地下含水层的通道，使污染物随地下径流扩散迁移，致使地下水的污染长期无法恢复。（2）石油加工转换石油炼制工业生产过程产生废水中污染物种类有：石油类、COD、硫化物、挥发酚、13石油开采利用的水资源外部成本研究BOD等。炼油企业生产过程中产生的污水分为含油污水、含硫污水、含盐污水、含碱污水、生活污水和生产废水，需经清污分流及污污分流分别处理。含硫废水：送到酸性水汽提装置，除去硫化氢和氨氮，净化后的酸性水送回相关装置回用，多余部分送到含油污水处理场处理。含油污水：主要包括装置油水分离器排水、容器及地面冲洗水、机泵冷却排水、油罐切水、化验室含油废水以及未回用的汽提净化水及生活污水、初期雨水等。含油污水送到含油污水处理场处理后回用于循环水场。含盐废水：主要包括含污染物浓度较高的电脱盐污水、含碱废水、码头船舶压舱水、污泥滤液及循环水场旁滤罐反冲洗排水等。含盐污水处理合格后通过排海管深海排放。生产废水：主要为污染物含量很低的清净污水。包括循环水系统合格排污水、除盐系统排污水、锅炉排污水以及装置排放的生产废水，这部分生产废水通过排水管同含盐废水一同深海排放。炼油废水中污染成分复杂，若不经妥善处理就直接排放，将造成河流、湖泊等地表水体以及土壤及地下水体的严重污染。石油炼制工业废水处理设施的建设、运行，应严格按照国家建设项目“三同时”政策进行，石油炼制企业须配套污水处理设施并保证正常运行。3.石油开发利用对生态环境的影响（1）土壤污染石油开采和中间转化过程中，容易发生原油、石油制品以及油水混合物的外流，导致周围的土壤受到污染，进而影响区域水体、植被等的生态环境安全。油井喷漏、输油管线泄露、油井场原油落地、石油化工厂油气泄漏、水基钻井液冒漏、废气废液排放扩散等问题，其中尤以油井落地原油与水基钻井液冒漏造成的污染最为严重，例如贮油池油水混合物的外流聚集。据调查，以大庆为中心的周边地区其土壤层受到了各种矿物质的严重污染，约有020cm 深度的土壤分布有不同密度的铅镉等重金属、石油以及各种酚类化合物。油场中落地原油污染最为严重的区域是油井场的2040米范围内，在150米范围内污染程度依然在重度范畴4。（2）土地盐碱化造成土地盐碱化扩大和加重的原因主要是大规模开采石油和地下水，使区域地面沉降，导致降水不易汇流外泄，只靠蒸发排泄使盐分在地表不断地积累，促使盐碱化土地逐渐扩展和加重。其次，在石油勘探开采过程中遍地打井、处处钻孔、挖埋输油管线、架高压电缆、修路筑路和大型机器设备压实，铺设大量的管线和安装探头设备，使土体结构遭到破坏，地形变低，从而盐碱化程度加重1。油控研究项目系列报告14（3）植被退化石油开采过程中，使植被遭到破坏，施工活动使土壤层次发生改变，土壤结构遭到破坏，土壤表面被压实、板结后，由于通透性变差，进而导致土地次生盐碱化；石油开采和转化利用期间，试油、采油、集输等各种生产活动，产生跑、冒、滴、漏等落地油、工艺废水等，造成植被退化、土壤板结、土地沙化，使区域优势植被群落发生变化，生物量减少，进而使区域珍稀和重要经济植物濒临灭亡；由于各种道路、站场的建设，包括修建、挖掘各种引水渠和排污渠等永久性占地，使地表覆被支离破碎，生态系统遭到破坏5。1.2 石油与水资源的纽带关系（1）石油与水资源的分布格局对比石油与水资源的逆向分布我国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地，主要位于东北、华北和西北地区。而水资源的总体分布是从东南到西北递减，主要油田分布的东北、华北和西北地区属于半干旱半湿润及干旱地区。因此，石油资源与水资源呈逆向分布。各省2016年原油产量及多年平均地表径流深、地下水模数的对比如图1-1。0200400600800100012000100020003000400050006000北京天津河北山西内蒙古辽宁吉林黑龙江上海江苏浙江安徽福建江西山东河南湖北湖南广东广西海南重庆四川贵州云南西藏陕西甘肃青海宁夏新疆地表径流深/mm地下水 模数/103m3/km2原油产量/万t地下水模数原油产量地表径流深图1-1 各省原油产量与水资源量对比15石油开采利用的水资源外部成本研究与石油开发利用紧密相关的石油和天然气开采业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，以及化学原料及化学制品制造业等，属于高耗水高污染行业。石油开采和加工转换需要耗费大量水资源，相关产业的发展受到区域水资源条件的制约；同时产生的大量废污水也对区域生态环境造成极大威胁。各行业取水量及废污水排放量在工业中的占比如图1-2。石油与地下水的盆地分布根据我国地下水的赋存、分布特点，全国地下水类型可划分为平原盆地地下水、黄土地区地下水、岩溶地区地下水和基岩山区地下水。平原盆地地下水主要赋存于松散沉积物和固结程度较低的岩层之中，一般水量比较丰富，具有重要开采价值，分布于我国的各大平原、山间盆地、大型河谷平原和内陆盆地的山前平原和沙漠中，主要包括黄淮海平原、三江平原、松辽平原、江汉平原、塔里木盆地、准葛尔盆地、四川盆地、以及河西走廊、河套平原、关中盆地、长江三角洲、珠江三角洲、黄河三角洲、雷州半岛等地区。盆地一般具有持续拗陷和接受巨厚海相或陆相（其中主要是湖相）沉积的特点，并具有油气生成和聚集的有利条件，其规模差异很大,主要由地质构造环境决定。我国陆上七大含油气盆地包括松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地以及塔里木盆地。可以看到，含油气盆地与主要地下水赋水盆地的分布具有较高的一致性。在石油开化学原料及化学制品制造业黑色金属冶炼及压延加工业造纸及纸制品业纺织业煤炭开采和洗选业非金属矿物制品业农副食品加工业有色金属冶炼及压延加工业石油加工、炼焦及核燃料加工业通信设备、计算机及其他电子设备制造业石油和天然气开采业-20-15-10-505101520占比/%取水占比废水排放占比图1-2 工业主要行业取水及废水排放占比油控研究项目系列报告16采中，往往伴随着浅层和深层地下水的使用和破坏，因而这些盆地区域的石油开采对水资源、特别是地下水资源的影响巨大，对于区域整体水安全也有显著影响。（2）石油开发利用与水资源之间的影响和约束根据石油发展“十三五”规划，2020年国内石油产量2亿t以上，构建开放条件下的多元石油供应安全体系，保障国内2020年5.9亿t的石油消费水平。根据我国最严格水资源管理制度的要求，2020年全国用水总量控制在6700亿m3，并将其分解到县级行政区，明确了水资源开发利用红线。部分地区水资源开发利用率已经超过40%的警戒线水平，用水增长空间已经十分有限。基于石油与水资源的逆向分布特点，主要油田地区的大规模石油开发、转换和利用，一方面将对区域水循环系统造成扰动，对河流、湖泊以及地下水等不同水体造成影响，对生态环境造成破坏，加剧区域资源型缺水、水质型缺水等水资源匮乏的状况；另一方面，高耗水高排放的石油相关行业加剧了区域水资源供需矛盾，引起地表水和地下水资源的过度开发，部分地区超出了水资源的承载能力，影响了社会经济和水资源的可持续发展。因此，在部分水资源紧缺、生态环境脆弱地区，石油开发利用与当地水资源及生态环境之间存在着突出矛盾，水资源承载力是影响石油相关行业可持续发展的重要制约因素。在石油开发利用中，必须基于水资源承载力的强约束进行严格论证，否则可能造成严重的水资源和生态环境问题。2石油开发利用的水资源外部成本油控研究项目系列报告182.1 影响因子及测算方法石油开发利用带来的水资源外部成本主要考虑水资源耗减、水环境退化、土壤污染等三方面，主要测算对象涵盖原油开采和石油炼制等两个对水资源、水环境及生态影响较为直接且显著的环节。首先确定各方面影响的影响量指标和价值量指标，然后用二者的乘积确定该项的外部成本，最后对全部影响的外部成本进行合计，得到石油开发利用的水资源综合外部成本。1.水资源耗减成本测算方法水资源耗减成本是指核算期内经济社会活动对水资源的过度消耗而导致的水资源可利用价值的减少，或作为资产减少的经济成本。可通过分析研究水资源耗减量和水资源价值予以反映，核算期内水资源的耗减成本即为水资源耗减量与水资源价值的乘积，可通过下面公式来表示：（2-1）式中：wcV表示水资源耗减成本；wD当年水资源耗减量；wP单位水资源价值。关于资源耗减量的核算，综合环境经济核算提供了两种思路，第一是从资源对经济过程的贡献看问题，将经济活动对资源的实际利用量作为耗减量；第二是从资源看持续性角度考虑，将资源再生、恢复作为递减项，以递减后的资源净减少作为耗减量，就是说，如果资源消耗比超过资源的再生能力，在总量上不减少，就可以视为没有资源耗减发生。本研究主要根据第二种思路，重点考虑石油开发利用对区域地下水超采带来的影响，测算原油开采和石油炼制的取用水过程中超出地下水恢复能力的部分相对应的价值量。对于单位水资源价值量，以水资源影子价格结合工业分摊系数确定。2.水环境退化成本测算方法直接测算水环境退化是难以做到的，无论是实物量核算还是价值核算。间接核算环境退化价值的两条思路：第一是所谓成本原则，核算为防止环境退化所需要支付的成本，以此作为环境退化价值；第二是所谓损害原则，核算环境退化所带来的损害，反过来也就是规避环境退化所获得的收益，以此作为环境退化价值。本研究主要基于成本核算水环境退化价值，实际上就是要核算为维护水环境质量而需要花费的成本，简称水环境维护成本。以这种方法核算水环境退化价值，隐含的假设是：wccwVWP=19石油开采利用的水资源外部成本研究如果采取足够的行动即可保证水环境不发生退化，那么为维护水环境不退化所付出的经济代价就代表了环境退化价值。需要特别指出的是，这里核算的维护成本并非实际发生的成本，而是在假定其发生前提下应该花费的成本，是虚拟计算的成本。从污染物的产生、排放和治理过程分析，基于成本的水环境退化成本核算可分为预防成本法，消除成本法和恢复成本法。预防成本法：在生产和生活阶段，通过技术方法改进、产业结构调整等手段减少污染物的产出量，为了这种目的所发生的成本即为环境退化成本。消除成本法：在污染物排放之前进行处理，达到一定的标准后再排放到天然水体中，将处理污水或削减污染物的投入视为环境退化成本。恢复成本法：一旦污染物进入水体，超过水体自净能力的污染物将会对水环境造成损害，为了避免损害发生或进一步加剧，可以采取特定的手段对受到污染的水体进行治理，使水体达到一定的标准，将恢复水体质量而投入的费用视为环境退化成本。针对石油开发利用行业，采用消除成本法计算其造成水环境退化成本较为可行。基于污水处理的水环境退化成本：（2-2）式中，srC为基于污水处理的水环境退化成本，sc为污水处理的单位成本，rS为应处理的污水量。3.土壤污染成本测算方法石油勘探和开发阶段，油井周围土壤受油水混合物污染，石油开采过程中地面沉降，进而造成区域土壤盐碱化、植被退化等生态影响，且长期影响水资源的产汇流过程及水质。本项目采用恢复费用法测算石油开采带来的土壤污染成本：（2-3）式中，为油井周围污染土壤修复费用，为单位面积土壤修复的费用，为土壤污染面积。rsrsCcS=油控研究项目系列报告202.2 量化分析1.影响量指标测算（1）水资源耗减根据典型调查及相关用水定额标准要求，原油开采取用水量为2.80m3/t，石油炼制取用水量为0.7m3/t。在此基础上，考虑超出水资源更新能力的部分，即地下水超采的影响；综合原油生产和加工所在地区的地下水超采情况，对取用水量进行折算，得到原油开采的地下水超采影响量为1.49m3/t，石油炼制的地下水超采影响量为0.18m3/t。（2）水环境退化根据典型调查及石油石化行业排水要求，取原油开采排水量为1.00 m3/t，石油炼制排水量为0.40 m3/t。（3）土壤污染根据相关统计数据，2015年，全国油气勘探开发总投资为2493.49亿，完成油井总数为23102口，其中探井3023口，开发井20079口。根据文献调研及典型调查情况，油井周边500m范围内污染风险较高，因此取井口周边500m范围作为土壤污染面积。2015年原油开采量为21455.6万t，折算得到每千吨原油开采的土壤污染面积3.66m2。综上，石油开发利用的影响量指标如表2-1。表2-1 石油开发利用的影响量指标分类指标原油开采石油炼制合计水资源耗减地下水超采（m3/t）1.490.181.67水环境退化排水量（m3/t）1.000.401.40土壤污染油井周边污染面积（m2/千t）3.66-3.6621石油开采利用的水资源外部成本研究2.价值量指标测算水资源耗减成本测算中的价值量指标采用水资源影子价格，主要考虑石油开发利用在一定程度上引起了地下水超采，也挤占了其他行业以及生态用水，因而需要在整个经济社会全口径下测算其价值。根据相关研究6，全国平均水资源影子价格取21.57元/m3，在此基础上考虑石油产地地下水超采情况进行一定比例的折算，取该指标为11.13元/m3。全国各地区经济社会发展水平不同，水资源供需矛盾、缺水程度也有所不同，因而其相应的水资源影子价格也不同，华东地区经济发达、缺水矛盾突出，因而水资源影子价格较高。考虑到石油开发利用对水资源影响的数据可获取性，此处仅作全国平均分析。水环境退化成本测算中的价值量指标选取废污水深度处理成本，主要考虑当前生态文明建设要求，为了最大程度减低石油开采和加工对区域水体质量的影响，需要对生产过程中全部废污水进行处理达标后排放。根据调研，取废污水深度处理成本为4.88元/m3。需要说明的是，本文在水环境退化成本测算方面采用消除成本法，即从石油相关企业的排水端进行污染阻断，因而相应的成本相对不高；但是如果将不达标的废污水外排到周围水体中，则会引起更大范围的污染，随着时间推移还容易导致污染物蓄积于河流底泥之中，导致更为长期的水环境影响，这部分的治理成本是相当高的，亦即前文提出的恢复成本，但是由于数据等原因未进行定量测算。土壤污染成本测算中的价值量指标选取土壤深度修复成本，需要对油井周边地下20cm-100cm左右深度的土壤进行原位修复；根据调研其成本为750元/m2。综上，石油开发利用的价值量指标如表2-2。表2-2 石油开发利用的价值量指标分类指标价值量水资源耗减水资源影子价格（元/m3）11.13水环境退化废污水深度处理成本（元/m3）4.88土壤污染土壤深度修复成本（元/m2）750.003.成本汇总分析根据石油开发利用对水资源的影响量和价值量，计算其在水资源耗减、水环境退化、土壤污染等方面的外部成本，得到石油开发利用的水资源相关外部成本为28.16元/t，如表2-3。油控研究项目系列报告22表2-3 石油开发利用的外部成本 单位:元/t分类原油开采石油炼制合计水资源耗减16.58 2.00 18.59 水环境退化4.88 1.95 6.83 土壤污染2.75-2.75 合计24.21 3.96 28.16 在三项外部成本中，水资源耗减成本占66%，水环境退