平朔煤礦生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建設(shè)研究

1、平朔煤礦生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建設(shè)研究蘇尚軍1,張強2,張建杰2,趙寧偉1(1.山西大學生物工程學院,山西太原030006;2.山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所,山西太原030006摘要:結(jié)合平朔煤礦露井聯(lián)采工藝特點、區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,進行了生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃設(shè)計研究,提出在建設(shè)過程中,應(yīng)按照工業(yè)生態(tài)學理論,圍繞黑色產(chǎn)業(yè)鏈和綠色產(chǎn)業(yè)鏈著力構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng);同時,加強組織管理及服務(wù)設(shè)施配套,以求煤炭采選區(qū)的工業(yè)經(jīng)濟及生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。另外,針對平朔生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題作了分析,并提出相應(yīng)的意見和建議。關(guān)鍵詞:平朔煤礦;生態(tài)工業(yè)園區(qū);生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;循環(huán)經(jīng)濟;可持續(xù)發(fā)展;規(guī)劃設(shè)計

2、中圖分類號:TD88文獻標識碼:A文章編號:1002-2481(201203-0246-07Study on Eco-industrial Park Planning and Construction in Pingshuo MineSU Shang-jun 1,ZHANG Qiang 2,ZHANG Jian-jie 2,ZHAO Ning-wei 1(1.College of Biological Engineering ,Shanxi University ,Taiyuan 030006,China ;2.Institute of Agricultural Environment &am

3、p;Resources ,Shanxi Academy of Agricultural Sciences ,Taiyuan 030006,China Abstract :In the paper,the planning and design of the eco-industrial park in Pingshuo M ine,with the process characteristics of open-pit and underground mining,and the status of the regional ecological environment was studied

4、.It was recommended to build eco-industrial chain network around the black chain and green chain in the construction process based on the theory of in-dustrial ecology.At the mean time,it was needed to strengthen organization and management and service facilities,to make the in-dustrial economy and

5、ecological environment achieved sustainable development in coal mine area.Besides,we analyzed the prob-lem about Pingshuo Eco-industrial Park planning and design,and gave corresponding comments and suggestions.Key words :Pingshuo M ine;eco-industrial park;ecological industry chain;circular economy;s

6、ustainable growth;planning and design收稿日期:2011-11-28基金項目:山西省科技攻關(guān)重大專項(2006031099-1-05作者簡介:蘇尚軍(1986-,男,山西長治人,在讀碩士,研究方向:工礦區(qū)復墾。張強為通訊作者。平朔煤礦創(chuàng)建于1982年,是我國目前規(guī)模最大、現(xiàn)代化程度最高的露井聯(lián)采煤炭生產(chǎn)企業(yè),同時也是我國主要的出口煤基地和國家確立的晉西北億噸級煤炭生產(chǎn)基地。礦區(qū)井田位于山西省寧武縣煤田內(nèi)部,礦區(qū)東、西、北3面均為煤層露頭,南北長約21km ,東西寬約22km ,面積380km 2,地質(zhì)儲量127.5億t 。礦區(qū)除煤炭開采外,還建設(shè)有洗煤廠、矸

7、石電廠、建材加工廠等工業(yè)設(shè)施。另外,通過多年的土地復墾和生態(tài)重建,恢復了大量的耕地、林地及草地等生態(tài)資源,并構(gòu)建了部分農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟。1生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設(shè)的可行性1.1建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的目的和意義生態(tài)工業(yè)園區(qū)是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論和工業(yè)生態(tài)學原理而設(shè)計成的一種新型工業(yè)組織形態(tài),是生態(tài)工業(yè)的聚集場所1。其作為循環(huán)經(jīng)濟一個重要的發(fā)展形態(tài),通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)建立工業(yè)系統(tǒng)“生產(chǎn)者消費者分解者”的循環(huán)途徑和食物鏈網(wǎng),采用廢物交換、清潔生產(chǎn)等手段,使一個企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)品或廢物可以用作另一個工廠的投入或原料,實現(xiàn)物質(zhì)再循環(huán)和能量多級開發(fā)利用,從而形成一個相互依存、類似自然生態(tài)系統(tǒng)食物鏈過程的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)2。生

8、態(tài)工業(yè)園區(qū)的核心是遵從循環(huán)經(jīng)濟的減量化、再使用、再循環(huán)原則,強調(diào)廢物的正確處理和資源回收,促進廢物減量化、無害化以及資源化的實現(xiàn)。國外早在20世紀70年代便進行了相關(guān)的探索和實踐3-5。我國近年來也積極開展生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)建設(shè),目前已建成40余個,旨在通過政府行山西農(nóng)業(yè)科學2012,40(3:246-251,256Journal of Shanxi Agricultural Sciences246··為鼓勵和引導工業(yè)產(chǎn)業(yè)向清潔化、生態(tài)化的可持續(xù)道路邁進6-7。平朔煤礦是一個大型露井聯(lián)采煤礦企業(yè),具有開采規(guī)模大、區(qū)域擾動大、排污量大的特點。尤其是露天開采方式對土地資源損毀后形

9、成大量廢棄工業(yè)用地,直接導致區(qū)域景觀異質(zhì)性增強,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞,生態(tài)過程受到阻隔8。因此,建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū),將進一步推動園區(qū)內(nèi)企業(yè)資源利用效率最大化和生態(tài)環(huán)境破壞最小化,建立符合現(xiàn)代化工業(yè)文明的生產(chǎn)模式,實現(xiàn)資源的梯次開發(fā)和良性循環(huán)流動,最終取得經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益的統(tǒng)一,實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展9-10,這對平朔煤礦的經(jīng)營和發(fā)展有著更為重要的現(xiàn)實意義。1.2區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的制約因素1.3建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的有利條件經(jīng)過多年發(fā)展,平朔煤礦進行了一系列的資源整合、改造升級,目前,原煤生產(chǎn)能力每年約1億t,涉及煤炭、電力、氧化鋁、建材等多個行業(yè),是擁有人才優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、設(shè)備優(yōu)勢、管理優(yōu)勢的特

10、大型煤炭企業(yè),建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)具有獨特的優(yōu)勢和潛力。從礦區(qū)的資源環(huán)境來看,循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿薮?。從利用?shù)量看,煤炭伴生物煤矸石、礦井水、剝離表土、巖石含有的薄煤層、風氧化煤、高嶺土、黏土、砂巖,只有少部分被利用,其余處在探索利用階段,如將這些資源全部開發(fā)利用,潛力巨大。從利用深度看,基本處于初級產(chǎn)品階段,將這些資源深加工、就地轉(zhuǎn)化,提高資源利用率,提高資源附加值潛力巨大。從利用廣度看,目前只能提取儲量大、條件好的部分經(jīng)濟資源,通過技術(shù)創(chuàng)新,實施精細化生產(chǎn)管理,使各種資源金屬提取利用,潛力巨大。總之,通過資源開發(fā)精細化、廢物利用最大化、環(huán)境污染最小化,把不可再生資源“吃干榨盡”,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟蘇尚

11、軍等:平朔煤礦生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建設(shè)研究247··山西農(nóng)業(yè)科學2012年第40卷第3期的條件得天獨厚,極具潛力。豐富的資源與企業(yè)開發(fā)實際相結(jié)合,可形成數(shù)條符合規(guī)模經(jīng)濟的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。部形成了濃厚的循環(huán)經(jīng)濟文化氛圍。2生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計2.1總體思路平朔生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)按照“123”的發(fā)展戰(zhàn)略走,即1個億噸級的煤炭生產(chǎn)基地,2條產(chǎn)業(yè)鏈,3個支撐。堅持走循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)、可持續(xù)發(fā)展的道路。其中,核心是生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)的建設(shè)。平朔分公司由于其特殊的開采方式,以及開發(fā)規(guī)模,決定了其對生態(tài)環(huán)境影響的程度。在煤炭資源開采時,采用露天開采方式,需要大面積剝離表層土壤、巖石,以便于開采

12、埋藏較淺的煤層。但是隨之帶來的是對土壤表層生態(tài)系統(tǒng)的極大破壞,加之平朔公司地處雁門關(guān)外,屬大陸性干旱氣候區(qū),其自然條件較為惡劣,生態(tài)系統(tǒng)的恢復重建較為困難。為了地區(qū)、企業(yè)的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,國家加強了對開發(fā)后的礦山進行生態(tài)修復和建設(shè)。平朔公司由于采用的是露井聯(lián)采工藝,且是國營大礦,因而在土地復墾與生態(tài)重建方面起步比較早,投入比較多,而且未來發(fā)展空間也比較大。生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)是一種全新的生態(tài)工業(yè)理念,也是一個系統(tǒng)工程。即走循環(huán)經(jīng)濟道路,遵循“3R”原則,以提高資源的綜合利用效率,減少污染物的排放,降低對生態(tài)環(huán)境的破壞,并實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益。平朔煤礦如何在煤炭采選、加工產(chǎn)業(yè)鏈上實現(xiàn)

13、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟,是生態(tài)工業(yè)園區(qū)構(gòu)建的基礎(chǔ)。此外,利用排土場等廢棄工業(yè)用地發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),也是體現(xiàn)平朔生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)系統(tǒng)性的重要特點,同時也是煤炭采選產(chǎn)業(yè)在走可持續(xù)道路過程中的必要環(huán)節(jié)11-12。平朔煤礦生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。2.2現(xiàn)有生態(tài)工業(yè)雛形平朔煤礦工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)為:原煤采掘(包括露天開采和井工礦開采、原煤洗選、矸石發(fā)電、建材加工等,以及在排土場復墾土地上開展牲畜養(yǎng)殖、食用菌培植、蔬菜種植、藥材種植等等。平朔煤礦現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)可分為2條主導產(chǎn)業(yè)鏈:一是以原煤采選為主,電、化、氧化鋁、建材并舉的黑色產(chǎn)業(yè)鏈;二是圍繞排土場復墾土地開展的生態(tài)重建,種養(yǎng)加一體化發(fā)展的綠

14、色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。248··2.3規(guī)劃建設(shè)的關(guān)鍵 。蘇尚軍等:平朔煤礦生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃與建設(shè)研究249·· 3綠色產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)具體模式3.1區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件分析平朔礦區(qū)位于山西省西北雁門關(guān)外的半干旱、高寒丘陵區(qū),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本特征是過渡性半干旱、干旱自養(yǎng)農(nóng)牧交錯區(qū),傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)以莜麥、馬鈴薯、胡麻、蕎麥、谷子等小雜糧為主,屬低效農(nóng)業(yè)。由于受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)思想的束縛,區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)進牧退,以農(nóng)為主,農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向與自然資源稟賦錯位,違背了自然規(guī)律,不符合經(jīng)濟發(fā)展的優(yōu)化原則,是造成該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢的主要限制性因素。加之本身自然資源相對匱乏,農(nóng)作物生物量受到較大限制

15、。不合理的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,導致種植結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展畸形,使本已脆弱的土地越種越貧瘠,同時受干旱、高寒、風蝕、水蝕的影響,本區(qū)大多數(shù)土地存在較大的隱形退化趨勢,土地生產(chǎn)力水平呈逐年下降趨勢。半干旱、高寒地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,生存條件惡化,由于自然條件的約束,不適應(yīng)主糧生產(chǎn),雖可種植小雜糧,但效益較低,然而,發(fā)展飼料和飼草作物卻大有可為。就生物量而言,耕地上牧草的產(chǎn)出數(shù)量是天然草地的60100倍,該區(qū)又適合草食動物,尤其是反芻類牲畜牛、羊的生存,所以,礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展應(yīng)以為牧而農(nóng)、為養(yǎng)而種為主,農(nóng)牧耦合構(gòu)建新型生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體系。為此,引入生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展觀念,重點發(fā)展畜牧業(yè),建立種植業(yè)的后續(xù)產(chǎn)業(yè),循環(huán)利

16、用資源,是提高半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力的最佳手段,也是實現(xiàn)礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然途徑。3.2綠色產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計礦區(qū)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)以新恢復農(nóng)業(yè)耕地為重點,其理由:(1種植高產(chǎn)飼料或兼飼玉米,年單位面積生物量為喬木的10倍以上,為灌木的20倍,尤其C4作物高光合效率、碳同化能力遠優(yōu)于生態(tài)林地。(2礦區(qū)生態(tài)林地雖然面積不小,但多處于非穩(wěn)定期,易受外界干擾,不宜過分擾動。(3部分非頂級群落樹種雖可以考慮綜合利用,逐步更新替代,但由于其利用途徑和技術(shù)還有待研究改進,不能馬上進入大規(guī)模生產(chǎn)。為此,合理布局礦區(qū)新墾土地種植結(jié)構(gòu),就成為生態(tài)重建的關(guān)鍵。在種植結(jié)構(gòu)上,應(yīng)以玉米為主要作物,同時發(fā)展馬鈴薯、

17、中藥材和部分蔬菜品種,飼草的種植需結(jié)合養(yǎng)殖規(guī)模和品種對應(yīng)匹配種植,主要有苜蓿、飼料玉米、飼料甜菜、高丹草、東方山羊豆、黑麥草、沙打旺等,重點用于飼料搭配,以提高養(yǎng)殖水平。綠色產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計示意如圖3所示 。從生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的開發(fā)來看,還可以設(shè)計出多種模式,但真正實用的模式不多。從目前研究的情況看,推薦養(yǎng)殖應(yīng)以養(yǎng)羔羊為重點,強調(diào)“效益優(yōu)先,兼顧其他”的原則。有些模式是作為重點生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā),產(chǎn)生經(jīng)濟效益;有些模式主要是作為示范,顯示多種經(jīng)濟的可行性。而平朔礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式即可先作為晉北的一個示范點,主要代表工礦區(qū)土地復墾與生態(tài)重建的創(chuàng)新模式,然后再逐步向現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)種、養(yǎng)、加工綜合配套的

18、發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。山西農(nóng)業(yè)科學2012年第40卷第3期250··山西農(nóng)業(yè)科學 2012 年第 40 卷第 3 期 面應(yīng)提高基本農(nóng)田保護率； 在社會方面應(yīng)提高農(nóng) 村城鎮(zhèn)化水平。 術(shù)導則 （試行 ） 中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準S. 北京： 中國環(huán)境科學出版社， 2003. 2 賈冰， 李開峰， 賈克敬， 等. 中國土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評價 2009， 23 （5 ） ： 76- 80. 研究評述J. 中國土地科學， 3 蔡俊， 項澄生. 土地利用規(guī)劃戰(zhàn)略環(huán)境影響評價淺探 J. 中 國環(huán)保產(chǎn)業(yè)， 2005 （2 ） ： 6- 9. 4 韓午陽. 祁縣子洪水庫除險加固的環(huán)境影響評價

19、J. 山西農(nóng) 業(yè)科學， 2008， 36 （6 ） ： 90- 91. 5 盛鴻輝， 慕鳳嬌， 廖燕， 等. 土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價 2010 （1 ） ： 36- 37. 研究進展J. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技， 6 陳述文， 汪鵬. 生態(tài)足跡法在土地規(guī)劃環(huán)境影響評價中的應(yīng) 用： 以重慶市為例J. 河北農(nóng)業(yè)科學， 2007， 11 （5 ） ： 84- 87. 7 張海華. 規(guī)劃環(huán)境影響評價方法研究 D. 長春：吉林大學， 2006. 8 陳水利， 李敬功， 王向公. 模糊集理論及其應(yīng)用M. 北京： 北 京科學出版社， 2005： 105- 130. 9 初玲玲. 阜新市土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響

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21、 15 （1 ） ： 3- 8. 3 結(jié)論 以阜新市土地利用規(guī)劃為例， 結(jié)合環(huán)境影響 評價的技術(shù)導則， 建立了土地利用環(huán)境影響評價 指標體系， 采用多級模糊模式識別方法進行了分 析， 避免了一般模糊綜合評判中由于最大隸屬度 不適用性所引起的判斷錯誤，以相對隸屬度、 隸 屬函數(shù)為基礎(chǔ)理論， 使隸屬度 、 隸屬函數(shù)的計算 更容易， 可最大限度減小誤差， 所得結(jié)果客觀、 合 規(guī)劃的實施對環(huán)境具有一定 理。初步評價得出， 影響。自然環(huán)境保護對環(huán)境影響的貢獻最大， 如 果考慮進一步減緩環(huán)境影響， 應(yīng)首先從這方面著 手；在社會環(huán)境方面保持現(xiàn)狀并稍加改善即可； 應(yīng)努力改變現(xiàn)有 生態(tài)環(huán)境方面的工作尚需加強。

22、的各個環(huán)境主題發(fā)展不協(xié)調(diào)的局面， 最終實現(xiàn)各 個環(huán)境主題級別較為均衡的局面。 在今后的研究 中， 應(yīng)加強理論和實踐相結(jié)合， 注重科學性和可 操作性評價方法的研究。 參考文獻 ： 1 國家環(huán)境保護總局. HJ/T 1302003 規(guī)劃環(huán)境影響評價技 （ 上接第 251 頁 ） park initiatives in the USA and the Netherlands: first lessonsJ. Journal of Cleaner Production， 2004， 12： 985- 995. 4 Terry Tudor， Emma Adam， Margaret Bates. Drivers and limitations for the successful development and functioning of EIPs（e） ： A literature review J. Ecological Ecoco- industrial parks nomics， 2007， 61： 199- 207. 5 熊艷. 生態(tài)工業(yè)園發(fā)展研究綜述 J. 中國地質(zhì)大學學報： 社 會科學版， 2009， 9 （1 ） ： 63- 67. 6 石磊， 王