平頂山市采煤塌陷地生態工業園區發展規劃＊

楚純潔 于長立

(平頂山學院環境與地理科學系,河南省平頂山市,467000)

平頂山市采煤塌陷地生態工業園區發展規劃＊

楚純潔 于長立

(平頂山學院環境與地理科學系,河南省平頂山市,467000)

根據工業生態學原理和循環經濟理論,對平頂山市采煤塌陷地建立生態工業園區進行了條件分析,并從主導產業鏈的確定、園區產業鏈網模型和生態工業園區構建模式三方面進行了規劃分析。

采煤塌陷地 生態工業園區 發展規劃 平頂山市

中國是世界上最大的煤炭生產國和消費國,但在煤炭開采中往往對周圍環境造成地面塌陷、煤矸石和粉煤灰存放等破壞。目前采煤區地面塌陷造成土地破壞總量超過400萬hm2,并且仍以每年3.3～4.7萬hm2的速度增加。近年來,很多礦業城市都開展了塌陷地土地復墾等生態修復實踐,也取得了較大的成效。但采煤塌陷地生態修復不僅僅是對采煤破壞后的土地資源進行修復和完善,而且要考慮到生態修復以后的社會、生態和經濟效益。

河南省平頂山市是我國重要的煤炭資源型城市,長期的資源開采與利用,使礦區、城區甚至周邊農村地區生態破壞非常嚴重,也產生了大面積的采煤塌陷區。塌陷區脆弱的生態環境、迫切的可持續發展需求表明,只有實現資源開發和生態環境保護的雙贏,才能使礦區經濟社會實現可持續發展,并能夠積極促進平頂山市的生態城市建設。有不少學者都從循環經濟角度對采煤塌陷區的生態修復及煤炭資源開采利用作了探討。發展循環經濟有企業、產業園區、城市和區域等層次,前者是后者的基礎,后者是前者的平臺。平頂山市近年來從企業層面進行了循環經濟的探索與實踐,平頂山煤業集團在2005年還被確定為全國首批循環經濟示范企業。國內其他城市也有從產業園區層面進行循環經濟實踐,如山西大同煤礦塔山工業園區的循環經濟實踐創造出了有名的“塔山模式”。本文針對平頂山市的實際情況,結合工業生態學原理與循環經濟理論,提出在采煤塌陷地建設生態工業園區的思路。

1 平頂山市區塌陷區概況

經過半個世紀的開采,平頂山市區所產生的塌陷區東西綿延約30 km,南北寬約8 km,塌陷面積約119.7 km2。破壞耕地6520 hm2,荒山地9000 hm2,部分農田出現常年和季節性積水,失去種植能力。采煤沉陷影響村莊121個,廠礦、企業、單位、學校、村莊公共設施等118個,受災人數達96951人。形成矸石山73座,矸石量達2億t,擠占耕地670 hm2。另外,17座矸石山發生過不同程度的自燃,矸石山的揚塵、自燃產生的有害氣體嚴重污染大氣環境。據環境監測資料,礦區各類廢水年排放量達53萬t,其中礦坑排水44.019萬t,年排放懸浮物2004.88 t,COD 2256.57 t,揮發酚6.62 t,造成地表水系嚴重污染。礦坑疏干性排水,造成地下水位急劇下降,大量水井干枯,對當地群眾的生產和生活造成了嚴重影響。

2 理論基礎

生態工業園是依據工業生態學原理和循環經濟理論而設計的一種新型工業組織形態,通過模擬自然生態系統來設計工業園區的物流和能流,表現為減量化(reduce)、再利用(reuse)、再循環(recycle)3R特征。園區內采用廢物變換、清潔生產等手段把一個企業生產的副產品或廢物作為另一個企業的投入或原材料,實現物質閉路循環和能量多級利用,形成相互依存、類似自然生態系統食物鏈的工業生態系統,達到物質、能量利用最大化和廢物排放最小化的目的。生態工業園作為循環經濟的一個重要發展形態,正在成為許多國家工業園區改造的方向。在工業集中的地區,積極發展循環經濟型產業園區,不斷延伸生產鏈條,實現區域或企業群的資源有效利用,使廢物產量最小化、甚至實現零排放,是促進區域循環經濟發展的有效措施。

3 平頂山采煤塌陷地建立生態工業園區的條件

(1)大面積采煤塌陷地既是平頂山市特有的資源,也是一類獨特的生產要素。平頂山目前廉價的塌陷復墾土地所孕育的巨大商機已引起國內外客商的極大興趣。利用成片已穩定的采煤塌陷地,在進行土地整理的基礎上,完善道路、水、電、通訊等基礎設施配套建設,建立生態工業園區,發展煤炭相關的生態工業項目,既可以節省土地資源又可獲得高效的經濟效益和生態效益。

(2)區位條件。平頂山市是河南省中原城市群之一,其定位為中國中西部新型能源化工城市,是當前和今后一個時期外資投向二級城市的首選地區。目前依托煤炭產業優勢,正著力構建全國重要的煤化工基地、火電基地、冶金用煤基地。因此在采煤塌陷區建立生態工業園區具備優越的條件。

(3)產業條件。平頂山市以煤為依托發展新的產業方向,主要有3個方面。一是煤化工產業,二是煤電一體化產業,三是通過政策引導支持煤炭企業發展續接產業,如制造加工業、新型建材業等。因此,通過在采煤塌陷地進行產業集聚,具備了建立生態工業園區的產業優勢。

4 采煤塌陷地生態工業園區規劃

4.1 主導產業鏈的確定

生態工業園區的穩定發展離不開園區主導產業鏈的核心作用。主導產業鏈是工業區或企業群的核心鏈條,維系著工業區或企業生態產業鏈的穩定和發展。因此,必須確定主導產業鏈才能全面推進整個工業園區各條生態產業鏈的建設。在確定主導產業鏈時,應因地制宜,優選出突出地方產業優勢或反映出園區產業建設主題的產業鏈。根據生態學的關鍵種理論,優選出關鍵種企業,也就是能源、資源和水消耗較大,廢物和副產品排放量大,對環境影響較大且帶動和牽制著其它企業、行業發展的重點企業。優選出關鍵種企業后,分析其工業代謝及補鏈,圍繞其進行生態產業鏈的構建。

平頂山市采煤塌陷地的關鍵種企業是平頂山煤業集團。在實踐中,以平煤集團為主導已逐步探索出了以煤電、煤焦、煤化工為主導的循環經濟發展模式。

(1)以煤矸石、煤泥利用為源頭,構建煤—電—建材產業鏈。將礦區排放的大量低熱值煤變成電,同時將粉煤灰變成建筑原料。

(2)以煤炭焦化為起點,構建煤炭—煉焦—焦油加工—炭素產業鏈。

(3)以煤炭氣化為起點,構建煤炭—氣化—精細化工產業鏈。如平頂山焦化公司每年有6000萬m3的富余煤氣,而平煤集團飛行化工公司投巨資建成一套焦爐煤氣轉化裝置,用焦爐煤氣代替煤炭,實現年產合成氨180萬t、尿素300萬t、甲醇20萬t、復合肥30萬t的生產能力。

將這3條產業鏈做為塌陷地生態工業園區的主導產業鏈,可共同構成資源共享、產業共生、結構緊密的工業生態系統。

4.2 采煤塌陷地生態工業園區產業鏈網模型

在以上分析的基礎上,對3條主導產業鏈進行分析,以主導產業鏈所產生的廢物和副產品為原材料,有針對性地引入補鏈企業或工廠,延伸主導產業鏈,構建生態產業鏈網。可以續接的補鏈主要有:煤矸石—氯化鋁、聚合氧化鋁—凈水劑—污水處理廠—工業用水;煤矸石—砌塊材料廠;煤矸石—絮凝劑—凈化水廠;礦井—礦井排水—農業灌溉—生態農業;發電廠—脫硫—工業石膏—石膏廠;發電廠—粉煤灰—水泥廠或筑路;煤炭生產-采煤塌陷地-生態農業-農產品加工業。以此為依據,平頂山市采煤塌陷地生態工業園區主要規劃建設煤炭、電力、化工、建材、農產品加工等相關產業,園區生態產業鏈網模型見圖1。這樣不僅增強了產業鏈網結構,降低了產業發展風險,而且提高了資源能源利用率,從源頭上大大減輕了環境污染。通過延長產業鏈條提高產品的附加值,從而創造出更大的經濟效益,是一條資源綜合利用與環境保護相協調的可持續發展之路。

圖1 平頂山市采煤塌陷地生態工業園區生態產業鏈網模型

4.3 采煤塌陷地生態工業園區構建模式

鑒于平頂山市相關企業近年來圍繞主導產業鏈所進行的循環經濟探索與實踐,在平頂山市采煤塌陷地主要采用現有改造型的生態工業園區模式,即以現有的采煤企業、焦化企業、發電廠等核心企業為基礎,分析園區生態產業鏈網模型,在園區引入相關的補鏈企業。各企業間建立廢物和能量的交換關系,并對新入園企業的土地、能源、水資源利用及污染物排放綜合控制等提出要求。圍繞煤炭這一核心資源發展相關產業,發揮產業集聚和工業生態效應,促進核心企業及上下游產業鏈的修補、拓展和延伸,形成互補互動。在園區的宏觀調控與管理上,主要采取政府為主導、企業為主體的管理模式和運行機制,并不斷從生態戰略上對園區進行監管與調控。

圖2為塌陷地生態工業園區結構示意圖,可將生態工業園區系統結構分成3大類。一類是公共設施類,即支持生態工業園中企業發展的一些公共設施,包括信息中心、技術中心、環境監測中心、道路交通、垃圾填埋廠、污水處理廠、資源能源中心(水、電、氣、熱)等;第二類是生態產業鏈網,是指生態工業園中的各類企業,是園區的主體,按照生態關系分別處于產業鏈條的不同節點,并按照生物鏈的運作規律進行著資源、信息、資金和人才的流動;第三類是支持服務類,包括政府、園區管理者、市場、法律和金融等,從政策、宏觀調控、資金和市場等角度影響園區的產業發展。由此可見,園區各類要素之間既有產業鏈網各環節企業之間的副產品交換、信息和資金的流動關系,也存在當地政府、園區管理者的政策和管理活動以及市場的競爭與合作關系。

圖2 塌陷地生態工業園區結構示意圖

5 結語

采煤塌陷地的生態修復,不只是單純的環境修復工程,應該結合煤炭產業的發展,成為一種新資源的開發設計。根據工業生態學原理和循環經濟理論,平頂山市采煤塌陷地建立生態工業園區具備特有的資源條件、區位條件和產業條件,并且以平煤集團為核心企業,以煤電、煤焦、煤化工為循環經濟發展模式,形成了3條主導產業鏈。以主導產業鏈所產生的廢物和副產品為原材料,有針對性地引入補鏈企業或工廠,延伸主導產業鏈,構建生態產業鏈網。生態工業園區主要采用現有改造型模式,并采取政府為主導、企業為主體的管理模式和運行機制。生態工業園區結構主要包括公共設施、生態產業鏈網和支持服務三大類,各類要素間存在著十分復雜的關系。

[1] 李新舉,胡振琪,李晶等.采煤塌陷地復墾土壤質量研究進展[J].農業工程學報,2007(6)

[2] 方創琳.采煤塌陷地的綜合開發與協調發展[J].中國人口.資源與環境,1997(2)

[3] 方創琳,毛漢英.充滕兩淮地區采煤塌陷地的動態演化規律與綜合整治[J].地理學報,1998(1)

[4] 門洪云.構建煤礦區資源循環利用產業網狀鏈的探討[J].中國煤炭,2005(10)

[5] 夏青,梁鈺.面向循環經濟的礦產資源開發利用模式[J].自然資源學報,2006(2)

[6] 馮少茹.基于循環經濟的淮北采煤塌陷地生態修復研究[J].安徽地質,2006(3)

[7] 胡振鵬,汪勤峰.礦產資源利用的循環經濟分析[J].自然資源學報,2007(2)

[8] 張海波,劉芳芳.循環經濟對采煤塌陷地生態修復研究[J].中國礦業,2007(1)

[9] 婁華君,莊健鴻.煤礦開采區水、土地與煤炭資源同步利用模式研究[J].資源科學,2007(5)

[10] 許盡峰,郭一格.淺析平煤集團的新型工業化之路[J].煤炭經濟研究,2003(10)

[11] 常建華.用發展循環經濟的思路統領平煤集團汝州礦區建設[J].中國煤炭,2004(12)

[12] 曹海霞.山西焦化生態工業園區發展模式及推進途徑研究[J].煤炭加工與綜合利用,2008(1)

[13] 姬婧,劉富齊,張登明.平頂山市區采煤塌陷地治理現狀與分區治理措施探討[J].煤炭工程,2006(7)

[14] 張萬紅,秦勇.循環減災理論在平頂山礦區的應用研究[J].采礦與安全工程學報,2006(3)

[15] 房春生,李娟,王菊等.工業園區循環經濟發展規劃研究[J].環境科學與技術,2007(11)

[16] 甘樹福,彭曉春,徐文彬.關于構建工業園區生態產業鏈的探討[J].環境保護,2007(12)

Development plan for eco-industrial park in coal mining subsidence area of Pingdingshan city

Chu Chunjie,Yu Changli

(Department of Environment and Geography,Pingdingshan University,Pingdingshan,Henan province 467000,China)

On the basis of industrial ecology principle and circular economy theory,the author of this paper carries out an analysis of the conditions for the establishment of the eco-industrial park in Pingdingshan mining subsidence area.Then,the author presents a detailed analysis of the eco-industrial park from the aspects such as the determination of the key industrial sector chains,the industrial sector model of the park and the industrial park configuration model.

coal mining subsidence area,eco-industrial park,development plan,Pingdingshan city

TD997

A

平頂山市重大科技攻關資助項目(2008031)《生態平頂山建設與保障體系研究》中的部分研究成果和河南省林業廳低山丘陵區生態修復重點實驗室、河南省重點學科《生態學》與平頂山學院重點學科《生態地理學》資助研究成果之一。

楚純潔(1978-),男,河南平頂山人,碩士,講師,主要從事生態經濟與生態環境評價方面的教學研究工作。

(責任編輯 張大鵬)