平朔煤矿生态工业园区规划与建设研究

1、平朔煤矿生态工业园区规划与建设研究苏尚军1,张强2,张建杰2,赵宁伟1(1.山西大学生物工程学院,山西太原030006;2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所,山西太原030006摘要:结合平朔煤矿露井联采工艺特点、区域生态环境现状,进行了生态工业园区的规划设计研究,提出在建设过程中,应按照工业生态学理论,围绕黑色产业链和绿色产业链着力构建生态产业链网;同时,加强组织管理及服务设施配套,以求煤炭采选区的工业经济及生态环境实现可持续发展。另外,针对平朔生态工业园区规划设计过程中出现的问题作了分析,并提出相应的意见和建议。关键词:平朔煤矿;生态工业园区;生态产业链;循环经济;可持续发展;规划设计

2、中图分类号:TD88文献标识码:A文章编号: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基金项目:山西省科技攻关重大专项(2006031099-1-05作者简介:苏尚军(1986-,男,山西长治人,在读硕士,研究方向:工矿区复垦。张强为通讯作者。平朔煤矿创建于1982年,是我国目前规模最大、现代化程度最高的露井联采煤炭生产企业,同时也是我国主要的出口煤基地和国家确立的晋西北亿吨级煤炭生产基地。矿区井田位于山西省宁武县煤田内部,矿区东、西、北3面均为煤层露头,南北长约21km ,东西宽约22km ,面积380km 2,地质储量127.5亿t 。矿区除煤炭开采外,还建设有洗煤厂、矸

7、石电厂、建材加工厂等工业设施。另外,通过多年的土地复垦和生态重建,恢复了大量的耕地、林地及草地等生态资源,并构建了部分农业产业经济。1生态工业园区规划建设的可行性1.1建设生态工业园区的目的和意义生态工业园区是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态,是生态工业的聚集场所1。其作为循环经济一个重要的发展形态,通过模拟自然生态系统建立工业系统“生产者消费者分解者”的循环途径和食物链网,采用废物交换、清洁生产等手段,使一个企业产生的副产品或废物可以用作另一个工厂的投入或原料,实现物质再循环和能量多级开发利用,从而形成一个相互依存、类似自然生态系统食物链过程的工业生态系统2。生

8、态工业园区的核心是遵从循环经济的减量化、再使用、再循环原则,强调废物的正确处理和资源回收,促进废物减量化、无害化以及资源化的实现。国外早在20世纪70年代便进行了相关的探索和实践3-5。我国近年来也积极开展生态工业示范园区建设,目前已建成40余个,旨在通过政府行山西农业科学2012,40(3:246-251,256Journal of Shanxi Agricultural Sciences246··为鼓励和引导工业产业向清洁化、生态化的可持续道路迈进6-7。平朔煤矿是一个大型露井联采煤矿企业,具有开采规模大、区域扰动大、排污量大的特点。尤其是露天开采方式对土地资源损毁后形

9、成大量废弃工业用地,直接导致区域景观异质性增强,生态系统稳定性被破坏,生态过程受到阻隔8。因此,建设生态工业园区,将进一步推动园区内企业资源利用效率最大化和生态环境破坏最小化,建立符合现代化工业文明的生产模式,实现资源的梯次开发和良性循环流动,最终取得经济、社会、环境效益的统一,实现区域经济的可持续发展9-10,这对平朔煤矿的经营和发展有着更为重要的现实意义。1.2区域可持续发展的制约因素1.3建设生态工业园区的有利条件经过多年发展,平朔煤矿进行了一系列的资源整合、改造升级,目前,原煤生产能力每年约1亿t,涉及煤炭、电力、氧化铝、建材等多个行业,是拥有人才优势、技术优势、设备优势、管理优势的特

10、大型煤炭企业,建设生态工业园区具有独特的优势和潜力。从矿区的资源环境来看,循环经济发展潜力巨大。从利用数量看,煤炭伴生物煤矸石、矿井水、剥离表土、岩石含有的薄煤层、风氧化煤、高岭土、黏土、砂岩,只有少部分被利用,其余处在探索利用阶段,如将这些资源全部开发利用,潜力巨大。从利用深度看,基本处于初级产品阶段,将这些资源深加工、就地转化,提高资源利用率,提高资源附加值潜力巨大。从利用广度看,目前只能提取储量大、条件好的部分经济资源,通过技术创新,实施精细化生产管理,使各种资源金属提取利用,潜力巨大。总之,通过资源开发精细化、废物利用最大化、环境污染最小化,把不可再生资源“吃干榨尽”,发展循环经济苏尚

11、军等:平朔煤矿生态工业园区规划与建设研究247··山西农业科学2012年第40卷第3期的条件得天独厚,极具潜力。丰富的资源与企业开发实际相结合,可形成数条符合规模经济的循环经济产业链。部形成了浓厚的循环经济文化氛围。2生态工业园区规划设计2.1总体思路平朔生态工业园区的建设按照“123”的发展战略走,即1个亿吨级的煤炭生产基地,2条产业链,3个支撑。坚持走循环经济、清洁生产、可持续发展的道路。其中,核心是生态产业链网的建设。平朔分公司由于其特殊的开采方式,以及开发规模,决定了其对生态环境影响的程度。在煤炭资源开采时,采用露天开采方式,需要大面积剥离表层土壤、岩石,以便于开采

12、埋藏较浅的煤层。但是随之带来的是对土壤表层生态系统的极大破坏,加之平朔公司地处雁门关外,属大陆性干旱气候区,其自然条件较为恶劣,生态系统的恢复重建较为困难。为了地区、企业的自然环境和社会经济的可持续发展,国家加强了对开发后的矿山进行生态修复和建设。平朔公司由于采用的是露井联采工艺,且是国营大矿,因而在土地复垦与生态重建方面起步比较早,投入比较多,而且未来发展空间也比较大。生态工业园区的建设是一种全新的生态工业理念,也是一个系统工程。即走循环经济道路,遵循“3R”原则,以提高资源的综合利用效率,减少污染物的排放,降低对生态环境的破坏,并实现较高的经济效益。平朔煤矿如何在煤炭采选、加工产业链上实现

13、清洁生产、循环经济,是生态工业园区构建的基础。此外,利用排土场等废弃工业用地发展生态农业产业,也是体现平朔生态工业园区建设系统性的重要特点,同时也是煤炭采选产业在走可持续道路过程中的必要环节11-12。平朔煤矿生态工业园区生态产业链网结构示意图如图1所示。2.2现有生态工业雏形平朔煤矿工业园区现有产业为:原煤采掘(包括露天开采和井工矿开采、原煤洗选、矸石发电、建材加工等,以及在排土场复垦土地上开展牲畜养殖、食用菌培植、蔬菜种植、药材种植等等。平朔煤矿现有产业可分为2条主导产业链:一是以原煤采选为主,电、化、氧化铝、建材并举的黑色产业链;二是围绕排土场复垦土地开展的生态重建,种养加一体化发展的绿

14、色生态产业链。248··2.3规划建设的关键 。苏尚军等:平朔煤矿生态工业园区规划与建设研究249·· 3绿色产业链建设具体模式3.1区域农业生产条件分析平朔矿区位于山西省西北雁门关外的半干旱、高寒丘陵区,农业生产的基本特征是过渡性半干旱、干旱自养农牧交错区,传统农业种植结构以莜麦、马铃薯、胡麻、荞麦、谷子等小杂粮为主,属低效农业。由于受传统农业思想的束缚,区内农业生产农进牧退,以农为主,农业的发展方向与自然资源禀赋错位,违背了自然规律,不符合经济发展的优化原则,是造成该地区农业发展缓慢的主要限制性因素。加之本身自然资源相对匮乏,农作物生物量受到较大限制

15、。不合理的农业发展模式,导致种植结构和产业发展畸形,使本已脆弱的土地越种越贫瘠,同时受干旱、高寒、风蚀、水蚀的影响,本区大多数土地存在较大的隐形退化趋势,土地生产力水平呈逐年下降趋势。半干旱、高寒地区生态环境脆弱,生存条件恶化,由于自然条件的约束,不适应主粮生产,虽可种植小杂粮,但效益较低,然而,发展饲料和饲草作物却大有可为。就生物量而言,耕地上牧草的产出数量是天然草地的60100倍,该区又适合草食动物,尤其是反刍类牲畜牛、羊的生存,所以,矿区生态农业的发展应以为牧而农、为养而种为主,农牧耦合构建新型生态农业经济体系。为此,引入生态农业经济发展观念,重点发展畜牧业,建立种植业的后续产业,循环利

16、用资源,是提高半干旱地区农业综合生产力的最佳手段,也是实现矿区生态农业现代化的必然途径。3.2绿色产业链网结构设计矿区绿色生态产业布局应以新恢复农业耕地为重点,其理由:(1种植高产饲料或兼饲玉米,年单位面积生物量为乔木的10倍以上,为灌木的20倍,尤其C4作物高光合效率、碳同化能力远优于生态林地。(2矿区生态林地虽然面积不小,但多处于非稳定期,易受外界干扰,不宜过分扰动。(3部分非顶级群落树种虽可以考虑综合利用,逐步更新替代,但由于其利用途径和技术还有待研究改进,不能马上进入大规模生产。为此,合理布局矿区新垦土地种植结构,就成为生态重建的关键。在种植结构上,应以玉米为主要作物,同时发展马铃薯、

17、中药材和部分蔬菜品种,饲草的种植需结合养殖规模和品种对应匹配种植,主要有苜蓿、饲料玉米、饲料甜菜、高丹草、东方山羊豆、黑麦草、沙打旺等,重点用于饲料搭配,以提高养殖水平。绿色产业链网结构初步设计示意如图3所示 。从生态农业产业链的开发来看,还可以设计出多种模式,但真正实用的模式不多。从目前研究的情况看,推荐养殖应以养羔羊为重点,强调“效益优先,兼顾其他”的原则。有些模式是作为重点生态产业开发,产生经济效益;有些模式主要是作为示范,显示多种经济的可行性。而平朔矿区生态农业发展模式即可先作为晋北的一个示范点,主要代表工矿区土地复垦与生态重建的创新模式,然后再逐步向现代生态农业种、养、加工综合配套的

18、发展模式转变。山西农业科学2012年第40卷第3期250··山西农业科学 2012 年第 40 卷第 3 期 面应提高基本农田保护率； 在社会方面应提高农 村城镇化水平。 术导则 （试行 ） 中华人民共和国环境保护行业标准S. 北京： 中国环境科学出版社， 2003. 2 贾冰， 李开峰， 贾克敬， 等. 中国土地利用规划环境影响评价 2009， 23 （5 ） ： 76- 80. 研究评述J. 中国土地科学， 3 蔡俊， 项澄生. 土地利用规划战略环境影响评价浅探 J. 中 国环保产业， 2005 （2 ） ： 6- 9. 4 韩午阳. 祁县子洪水库除险加固的环境影响评价

19、J. 山西农 业科学， 2008， 36 （6 ） ： 90- 91. 5 盛鸿辉， 慕凤娇， 廖燕， 等. 土地利用总体规划环境影响评价 2010 （1 ） ： 36- 37. 研究进展J. 内蒙古农业科技， 6 陈述文， 汪鹏. 生态足迹法在土地规划环境影响评价中的应 用： 以重庆市为例J. 河北农业科学， 2007， 11 （5 ） ： 84- 87. 7 张海华. 规划环境影响评价方法研究 D. 长春：吉林大学， 2006. 8 陈水利， 李敬功， 王向公. 模糊集理论及其应用M. 北京： 北 京科学出版社， 2005： 105- 130. 9 初玲玲. 阜新市土地利用总体规划环境影响

20、评价研究D. 阜 新： 辽宁工程技术大学， 2008. 10 石培基， 刘英英， 刘春雨， 等. 陇南市土地利用规划环境影 2010， 21 （6 ） ： 833- 838. 响评价J. 干旱区研究， 11 吴克宁， 关小克， 冯新伟， 等. 基于 PSR 模型的郑州市生态 2007 （6 ） ： 83- 89. 环境质量灰色预警J. 河南农业科学， 12 高彩云， 许月明， 胡建. 太行山区土地资源优化配置研究： 以河北省易县为例J. 天津农业科学， 2011， 17 （2 ） ： 47- 48. 13 王应明. 关于层次分析法中权的最小平方法的理论证明J. 系统工程理论与实践， 1995，

21、 15 （1 ） ： 3- 8. 3 结论 以阜新市土地利用规划为例， 结合环境影响 评价的技术导则， 建立了土地利用环境影响评价 指标体系， 采用多级模糊模式识别方法进行了分 析， 避免了一般模糊综合评判中由于最大隶属度 不适用性所引起的判断错误，以相对隶属度、 隶 属函数为基础理论， 使隶属度 、 隶属函数的计算 更容易， 可最大限度减小误差， 所得结果客观、 合 规划的实施对环境具有一定 理。初步评价得出， 影响。自然环境保护对环境影响的贡献最大， 如 果考虑进一步减缓环境影响， 应首先从这方面着 手；在社会环境方面保持现状并稍加改善即可； 应努力改变现有 生态环境方面的工作尚需加强。

22、的各个环境主题发展不协调的局面， 最终实现各 个环境主题级别较为均衡的局面。 在今后的研究 中， 应加强理论和实践相结合， 注重科学性和可 操作性评价方法的研究。 参考文献 ： 1 国家环境保护总局. HJ/T 1302003 规划环境影响评价技 （ 上接第 251 页 ） 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 熊艳. 生态工业园发展研究综述 J. 中国地质大学学报： 社 会科学版， 2009， 9 （1 ） ： 63- 67. 6 石磊， 王