我国海藻行业现状、问题与需求及技术对策

我国海藻产业的现状、问题与需求及科技对策中国海藻工业协会2008-1-4修改稿一、海藻产业取得的主要成绩1、我国海藻养殖业居世界首位我国是世界上海藻生产（品种和养殖面积）规模最大的国家。2005年全世界海藻鲜重总产量为1860万吨（按FAO）,我国为1450万吨（按FAO），占全世界总产量的78%。1995年全世界海藻总产量万吨，我国海藻产量350万吨，占%；2003年全世界海藻总产量万吨，我国海藻产量万吨，占%；十年间世界海藻产量翻了二番还多（倍），我国海藻产量则翻了四番。上述情形表明：许多国家重视进展海藻产业，如南非、智利、菲律宾等国家的海藻产量在此期间增加幅度也很多，全世界海藻产品市场需要在不断扩大。但我国在其中的作用是主要的。（以上数据来源于FAO,产品产量是按鲜品计算的）2006年我国海带、裙带菜、紫菜、江蓠、羊栖菜等各类海藻（按干品计）的产量达到万吨，占我国主要海水养殖物种总产量的11%（如按FAO方式则还要多）。二、海藻养殖技术成熟，增进海藻养殖业大进展我国海藻的苗种培育与海上养殖技术一直处于不断的进展和完善当中，相关技术活着界上也一直处于领先地位。从上个世纪50年代初期开始，海带与紫菜苗种培育与海上养殖技术的相关研究别离获得冲破性进展，这些功效的推行应用掀起了我国海水养殖的第一次浪潮。随后，我国在海带、裙带菜配子体克隆技术，纯系雌性孢子体的培育，种内和种间的杂交，单细胞克隆技术等方面都取得一系列的进展，海带、裙带菜、紫菜、江蓠、羊栖菜等各类海藻的育苗和海上养殖技术大体完善；海带、紫菜通过育种工作已经培育出了一些列的抗高温、生长快产量高品质优良的食用新品种（品系），这些食用品种（品系）已经能够知足食用的消费需求。海藻加工业规模与产量居世界首位作为我国海藻加工业主体的褐藻化工业始于上世纪60年代末，到70年代初形成了规模化生产，通过近40年的进展，我国海藻加工行业从单一的解决国防用碘进展到了联产甘露醇、海藻酸钠、海藻酸钾等系列藻酸盐、海藻肥料等产品，普遍应用于印染、医药、食物、肥料、饲料等领域，生产厂家从起初的几家进展到了目前的34家。据统计，2006年全国同行业主导产品海藻酸钠生产能力达到48750吨，山东省有20多家生产企业，约占全国的80%（其中有技术水平较高的国家或省市的高新技术中心和产业化基地二家），生产能力达41900吨，约占全国的86%。2006年全国海藻酸钠实际产量估算约为34000吨，山东省海藻酸钠产量约30000吨左右，约占全国90%。红藻加工业在我国历史久远。近几年产量飞速增加，剌激了福建省等地江蓠的养殖业的进展。当前各类红藻胶产量约20000-25000吨，其中琼脂7000-8000吨，大小生产企业近百家。全国海藻化工业年需用干海带量为20多万吨，各类红藻20万吨左右。海藻化工产业作为渔业经济的重要组成部份，有力地带动了沿海地域的海洋养殖业的进展。4、海藻产品进出口贸易增加幅度明显占我国海藻国际贸易第一名的是海藻化工产品。2006年我国海藻化工产品出口总金额为万美元,其中：海藻酸盐和脂的出口量为吨出口额万美元；琼脂出口量吨出口额万美元；甘露糖醇出口量为吨出口额万美元。2007年1月到11月海藻酸盐和脂的出口量为12707吨,比去年同期减少%,出口额4974万美元比去年同期增加%；咱们分析，这一点与海带原料欠缺致使产品出口价钱上涨有关。琼脂出口量4242吨，比去年同期增加%，出口额3770万美元，比去年同期减少%；这表明我国琼脂等红藻胶产业进展迅速而国际市场价钱有所下降。卡拉胶等等其它植物胶共5408吨出口额3149万美元。2007年1月到11月我国海带出口量13538吨出口额2170万美元，主要集中在山东省和福建省；紫菜出口量2493吨出口额2542万美元，主要在山东省、江苏省、福建省及其它沿海地域；干裙带菜出口量9014吨，出口额3862万美元，盐渍裙带菜出口量11284吨，出口额475万美元，主要集中于大连。海藻产品出口额每一年近2亿美元，排在鳗鱼、对虾、罗非鱼以后，为我国第四大出口主导水产品。2007年1月到11月我国入口海藻71123吨比去年同期增加%，而入口额增加22%；；11月份当月入口海藻6374吨，比去年同期增加%，入口额万美元,比去年同期增加%。入口海藻的主要用途是知足海藻化工生产的需求。2007年1月到11月我国入口碘2460吨，比去年同期增加%；入口额万美元，比去年同期增加%。入口海藻和碘的数量和价钱都呈上升趋势。二、我国海藻行业面临的主要问题与需求虽然我国海藻行业取得了显著成绩，可是与产业持续健康进展的需要和国际海藻业的先进水平相较较差距仍然专门大。这些问题与需求在海藻加工业更为突出，而且与当前节能降耗减排等中心工作紧密相关，急需通过行业专项的确立和实施为解决这些问题提供靠得住的技术支撑。以下对我国的海藻行业面临的主要问题作简要介绍。1、海藻化工原料严峻缺乏，海藻品质下降，我国海藻化工的主要原料淡干海带来自山东，近几年山东海带产量波动，价钱翻番，海藻化工企业被迫大量入口干海藻，而入口海藻的价钱持续上扬，预期2008年海藻的价钱还要上涨。一直以来，咱们忽略了工业用海带新品种的培育工作。随着生产及加工业的进展，高质量、多性能的产品日新月异，现有海带品种难以适应目前生产及加工业的进展需要。由于海带向单一高产性状的长期选择，致使工业性状的严峻退化。国内加工用海藻品质逐年下降。在工艺相同的条件下，生产结果显示，此刻的海带品种含胶量比上个世纪70年代普遍下降了4－6个百分点。如：海藻化工龙头企业胶南明月集团今年以来得率只有12%，较去年又下降二个百分点。按褐藻酸钠年产量30000万吨当前吨价钱5万元推算仅仅因得率降低全行业每一年损失约3亿多元。2007年海带价钱上涨，海带化工企业原料欠缺，行业直接和间接损失加大。琼脂、卡拉胶等红藻化工产品生产所用海藻原料国产不足依托入口的局面也极为严峻。二、海藻化工节能减排任务繁重，我国海藻化工产业整体状况是可利用海藻资源品种单一、资源利用率低、产品附加值低、经济效益差、环境污染重，以上缺点严峻制约了海藻化工产业的持续进展，致使我国海藻化工产业面临着前所未有的窘境。我国海藻酸钠生产技术从上个世纪六十年代确立为化学方式至今没有过重大改观，已经明显老化掉队；海藻化工企业集中的地域淡水资源较缺乏，但是海藻化工产业要消耗大量宝贵的淡水资源和能源，每生产一吨海藻酸钠及碘等联产品需要1000多吨淡水和大量煤炭、酸、碱等原料，所产生废水很难回收利用多数直接排放，往往致使严峻的环境污染；目前化学法生产海藻酸钠的得率低于15%，即便加上提取%的碘，原料海带的大部份没有被充分利用；化学法的高温、高压和猛烈的酸化反映使海藻酸钠制备工艺和产品质量不易控制，影响产品质量。海藻化工业主要产区山东省和青岛市提出到2010年实现工业综合用水重复利用率达到76%,工业万元产值取水量减少到18m3/万元以下的工业节水目标。海藻化工厂COD排放标准由目前的150mg/kg（新厂）300mg/kg（老厂）到期将降低为80mg/kg。实现这一目标难度很多。3、海带提碘得不到应有重视，生产能力萎缩为国家提供碘仍是我国海藻产业的重要任务之一。虽然当前我国所需碘主要依托入口产品，可是国际上碘的价钱上涨幅度大供货渠道单一，咱们仍不能对此掉以轻心。特别要指出的是，我国有亿人缺碘，占世界受碘缺乏要挟人口的40%，这对人民身体健康水平的提高是个严峻障碍。同时，碘也是航天、医药等行业必需的重要战略物资。目前中国碘年需求量90%以上依赖入口，国内海藻化工企业生产能力200多吨，可是由于各种原因年产碘量仅100多吨。国家付出专门大代价成立了海带制碘业，但由于国内制碘的生产本钱与国外相较较高，所以至今仍以入口无机碘为主，若没有政策扶持，以海带为原料的海藻化工制碘业将慢慢萎缩很难进展，加重我国碘的供求矛盾，必将影响到这种我国紧缺战略资源的供给保障。4、技术创新能力不强，缺乏具有较高技术含量和市场竞争力的新产品新技术。我国海藻化工产品大多为碘、胶、醇等常规产品，在海藻食物加工方面，则为低附加价值的半成品，难以知足目前市场对精深加工海藻食物（如休闲食物、保健食物）和海藻化工新产品（如高粘度褐藻胶、海藻肥、岩藻多糖）等高端产品的需求。这一点和国际上的同行相较较掉队很多。虽然这些年来，许多企业前后进行了一些新产品新技术的研究开发工作，也取得了一些成绩，推出了海藻酸盐系列、海藻肥料等一些具有必然技术含量和市场竞争力的新产品，但就整体而言，我国海藻加工企业的技术创新能力仍然较弱，下游产品研发不够，对海藻综合利用的深切研究仍然有待于进一步提高和增强。5、海藻食物的安全评价标准问题突出，制约了产业健康持续进展因福建省阿一波紫菜砷含量超出国家强制性标准规定事件，突显了我国在海藻的食物毒理、安全评价与标准方面的掉队。此事虽然有总理的指示和国家标准化监督委员会的催促，事经一年多到今天仍未完全解决。除管理体制的问题，情形的根本原因在于海藻食物安全评价研究工作掉队，海藻标准化相关的技术基础性研究工作不足。作为印染助剂的褐藻酸钠因产品标准问题（添加剂的规定与相关查验技术）也困扰许多企业在国内市场竞争。海藻酸盐为主的食物添加剂利用标准的滞后更是限制了其市场的开拓与新产品的研发。6、传统产品盲目扩张，市场供大于求，市场低层次无序竞争激烈由于目前海带加工产品大体上仍是传统的老三样，在全世界市场容量有限，下游新产品研发没有冲破的情形下，市场低层次竞争日趋激烈，传统产品积存较为严峻。据估算，2006年全国海藻酸钠的产销率在60%左右，库存积存较大，我省作为其主产区更为明显。目前，仍有厂家（专门是小规模个体投资厂）正在建设或计划扩建中，这些传统产品的盲目扩张，将进一步致使市场无序竞争加重。另外，部份厂家用工简单，劳保福利、养老保险费用少乃至根本没有，使生产本钱中人工费用极低，同时对生产人员也缺乏培训，质量管理松懈，致使产品质量良莠不齐，质量本钱差距专门大。以上因素的影响，致使并加重了行业内部的无序竞争，企业间争相压价，产品以次充好，严峻扰乱了市场，造成恶性循环，产品无利可图，企业没有精力投入技术改造和新产品新技术的研究开发，使整个行业的技术装备和技术水平处于停滞状态。7、海藻化工企业出口退税减少、新增出口许可证等政策性问题对海藻产业进展的影响不容轻忽二、进展我国海藻产业的建议海藻产业事关我国渔业的持续进展，海藻化工是海带养殖业的支柱产业，是我国的特色海洋产业，海藻化工行业的进展直接影响到我国海带养殖业的进展，海带养殖业也是我国海洋经济的重要组成部份，是实施国家海洋农牧工程、增加渔民收入的支柱产业，同时关系到海水养殖生态平衡和海洋产业持续健康进展。抓好海藻产业宜由此入手带动海藻产业的全局。1、急需培育和开拓新海藻资源应当多方面开拓海藻化工的新原料资源。培育高胶含量的海带新品种（品系）和找到能够替代海带的新品种海藻是解决目前我国海藻化工所面临窘境的首要问题。（1）工业用海带主要产自我国北方，而海带品种（品系）的培育技术相对成熟，因此开展高胶高碘含量海带品种（品系）的培育工作切实可行而且急需及早开展。采用传统杂交育种方式与现代育种方式相结合的方式进行。传统方式为不同品种（品系）之间的杂交，然后进行不同性状的选择，新方式主要有：A、配子体育苗（纯系的培育）海带细胞工程育苗是以植物细胞的全能性为基础的育苗方式，技术线路上与传统育苗方式主要的区别在于：室内培育雌、雄配子体克隆系，利用克隆系替代了种海带进行采苗。其优势体此刻：（1）工艺简单，育苗前的克隆系培育，在必然器皿中进行即可，减少了传统育苗需海上养殖及选择种海带环节，可节省大量人力、物力、财力；（2）避免了大量种菜混合繁衍对品种纯度的影响，能够长期维持品种的优良性状，必然程度地解决目前海带品种退化、混杂问题；（3）克隆系在室内人工条件下培育，可随时按照生产需要进行采苗、育苗，而不受季节的严格限制，同时也避免了种海带养殖中生长发育时常受到海域复杂因素干扰而影响。B、突变体的挑选海带配子体能够无性繁衍，这就为突变体的挑选与鉴定提供了超级有利的条件。已有的研究表明藻类较易发生突变，而且突变体具有良好的遗传稳固性。C、分子生物学的方式主如果细胞水平上的转基因操作和相应的检测挑选方式。（2）马尾藻是重要的经济藻类之一，是提取褐藻胶、甘露醇和碘等化工产品的良好原料。最近几年来，马尾藻提取海藻酸钠工艺有了较大的改良，为进展马尾藻加工业提供了技术保证。以马尾藻为原料，别离采用离子互换法和钙凝法生产海藻酸钠，得胶率别离达到%和％，粘度别离达到和，明显高于GB1976-80规定得粘度，也远高于目前普通工业用品的粘度。由于马尾藻具有以上的特点，这就为其加工品种的选种、育种等工作提供了可能。因此，马尾藻育苗（育种）和规模化养殖的实施与人工藻场的建设，将为我国海藻化工产业源源不断的提供大量原材料，能够更好的实现我国海藻化工产业的可持续进展。因此，开展马尾藻繁衍、育种、栽培、植被恢复和加工特性等工作的研究意义重大，将为减缓海藻化工原料欠缺直到明显作用。（3）改良现有海带养殖技术和方式，在工业用海带生产基地降低养殖深度减少光照和温度，增进海带细胞壁厚实含胶量增加。二、继续重视和增强海藻提碘（1）继续扶持现有海藻化工企业的制碘技术革新，进一步挖掘碘提取率之潜力和开发市场需要的各类碘化学物（2）开拓新的海藻提碘的途径，主要在山东和福建等地开展利用食用海带加工盐、干制品的进程提碘。这可使我国的碘产量在现有基础上成倍增加。这一点需要技术和政策多方面的扶持。过去已经有卤水提碘技术的研究与实践证明这一思路是可行的3、多学科联合治理海藻化工的大量耗水与排污，实现循环经济解决问题的途径分为二方面：在现阶段生产工艺条件下，采取办法减少工艺用水、回下班艺废水和废渣；开发研究新生产工艺。综合起来有如下几点：（1）利用生物表面活性剂及泡载旋风分离技术降低冲稀倍数，节约用水量本项目提出采用生物表面活性剂及泡载旋风分离技术将将原生产工艺中的稀释度由含胶量%提高到同时采用特殊设计的泡载旋风分离器替代传统的自然沉降与筛网过滤。由于生物表面活性剂能够使消化稀释液含胶量提高到左右而粘度提高不大，这就极大降低了加水冲稀倍数，在泡载旋风分离塔内通过采用泡载与旋风分离离心力场作用，轻颗粒（藻渣及碎片）由分离设备顶部溢流持续排除，重颗粒（砂）则通过底部份砂口排出，纯净胶液自底流口持续排出。由于泡载与旋风分离，降低了固液分离对极低胶液粘度的要求，大大加速了固形物的分相与分离，避免了传统过滤方式的滤饼阻塞困难与过滤速度不断降低的问题。降低冲稀倍数，节约冲稀用水量，同时，由于进程持续运行，大体不需要清洗用水，降低海藻胶生产进程中的用水量及残渣排放量。达到节水30-40%的目标（2）海藻化工生产进程中的废钙水净化处置循环利用技术，海藻加工生产进程中排放的一种废水是含钙废水，包括二次水洗产生的钙化水、脱钙水。在过滤后的胶液中，采用CaCI2作为絮凝剂以便使褐藻酸钠转化为褐藻酸钙，从溶液中分离出来，达到精制的目的。这种排放的大量含CaCI2的废水就是钙化废水。在生产进程用盐酸将褐藻酸钙转化为褐藻酸。钙离子被氢离子置换下来，形成褐藻酸，产生脱钙废水。一般采用2次脱钙。第1次脱钙水的pH值约为3,第2次脱钙水的pH约为1.5〜2。废钙水的排放量专门大，约占褐藻酸钠加工废水排放量的90％左右，是一种主要的废水源。废钙水中除含有大量的褐藻胶等有机物外，还含有丰硕的无机盐。按照含钙废水的特点和处置后达到水回用、有价值资源回收综合利用的目的要求，采用常规水处置技术和膜技术集成的工艺处置该种废水.即：将表面活性剂、生物反映器、反渗透集成净化技术运用于高有机物和高无机盐污染负荷的加工废水处置。（3）利用鲜海带直接生产海藻化工产品国外由于巨藻可持续收割，故一直用鲜藻生产褐藻酸钠。虽然避免晒干、远程运输，但需要在海藻产出海岸边建厂。我国山东寻山渔业公司借自己大量养殖海带的优势，利用鲜海带生产褐藻酸钠，可明显提高产品粘度和得率，节约用水。（4）对海藻化工生产中所产生的废弃物综合开发利用；海藻化工企业废弃物主如果来自消化冲稀液漂浮和沉淀渣。这些废弃物含有大量纤维素、蛋白质和褐藻胶，其分离提取有必然难度。有化学、机械和酶解等多种方式。已有利用海藻化工企业废弃物生产饲料、肥料和农药等产品的多种形式。（5）酶法生产技术研究酶解法新工艺只需采用不同的酶制剂和酶解条件可用于褐藻、红 藻和绿藻等而且节能和节水,新工艺耗水仅相当老方式的1/5,无废水排出,废渣可制备成营养饲料和有机农肥。新产品有:褐藻多糖（褐藻酸盐）、褐藻寡糖（低分子褐藻酸盐）、红藻多糖,包括琼胶、卡拉胶、红藻寡糖和红藻营养素,绿藻营养素等产品。该新工艺已获专利并在青岛小规模产业化生产。4、增强支持新产品开发的技术研究研发能进入国际高端市场的海藻化工产品，褐藻酸钠的综合利用朝着多品种、高质量、功能化和专用化的方向进展。如高级印染用胶、高级医药用胶等成立精深加工海藻食物（如休闲食物、保健食物）生产线。将高新技术不断向海藻食物加工业渗透和融合，生物技术与海藻食物制造业相结合，并融合自动控制技术、气调保鲜技术、冷冻干燥技术、纳米保鲜包装材料和纳米粉碎技术，使其成为海藻食物加工业的新亮点，尤其是将高效分离、浓缩、干燥、冻结与冷链技术、物性重组技术、非热杀菌技术等普遍应用，增进海藻食物加工业的技术升级。应对上述领域的技术研究工作予以重视和支持。增强海藻食物的安全评价研究与标准制修订（1）开展海藻食物的安全评价、风险分析、查验技术的研究包括：海藻中有机砷的存在形式与藻酸藻糖的关系，相关有机持久污染物（POPs）在海藻中的残留状况及食用海藻的风