17世紀煤炭成為主要燃料對英國產生的影響

朱家俊，張亞東

(湖南科技大學人文學院，湖南湘潭411201)

一、英國人瘋狂使用木材造成木材危機

英國原本是個森林茂密的國家。11世紀時英國有很大一部分的土地不能用作耕種，這些土地分別由森林、沼澤、水潭或荒地構成，其中，森林就占了很大一部分。但是，隨著人口的增長，人類的進步等原因，木材作為燃料、作為制造業材料等功能被人類大量使用。到18世紀初，英國森林覆蓋率減少到了只有5% ～10%，并且這個數字還在減少。［1]15“榮光女王”伊麗莎白·都鐸在位期間，議會派出許多議員調查的英國國家木材短缺情況，經過絕大多數議會議員證實，本國的森林正面臨史上最嚴重的危機。這種危機不僅僅只是燃料的缺乏，而且還將影響到英國每家每戶的正常生活和英國大部分工業的運轉，畢竟在制造領域中幾乎都能用得到木材，包括房子、家具、手推車、勞動工具、容器、船等。與此同時，歐洲進入到了一直延續至18世紀的小冰期，是羅馬帝國之后歐洲最冷的一段日子，由于木材危機，木材價格上漲速度飛快，已經超過通貨膨脹，英國人民痛苦不堪，主要是買木材生火就已經消耗了他們大多數用來過日子的錢。種種跡象表明，森林覆蓋量的日益縮小給當時英國帶來了巨大的麻煩，造成森林縮減的原因主要有以下幾點:

第一，砍伐森林增加耕地和牧場面積。14世紀末期，黑死病過去，百年戰爭也完結，像當時歐洲大部分的國家一樣，英國的人口和經濟都正在復蘇，這個國家的人民趨于安定與和平，在和平的環境下，英國經濟也在日益增長。但是，伴隨著英國經濟的增長的同時也出現了新的問題——英國森林的數量在不斷減少，英國毛紡織業發達后這個現象更是明顯，那些土地主人看到紡織業能賺錢后，就開始砍伐自己的林地，建造起一座又一座的牧場。如今，這種牧場在現在的英國還隨處可見。農民們對于土地如饑似渴，他們砍伐樹木，排干沼澤來獲取土地，清理林地墾荒而帶來的耕地大量增加，到15世紀，英國可耕地面積達到歷史上的極致。

第二，冶鐵業的發展對森林的毀壞。木材自古以來一直被當做燃料或者是建筑材料，用來建造橋梁、堡壘和船只。但是到15世紀期中期，人們驚訝地發現，造鐵器、鍛造寶劍、打造盔甲、制作鐮刀、制作斧頭和鋤頭，打造建筑用的鋸子、錘子和釘子都需要鐵，一個煉鐵廠一年就可以消耗400英畝林地［1]16，而在16世紀70年代，英國有70座鼓風高爐，冶煉工廠所在的地方，那些冶鐵用的爐子消耗著數以萬計的木炭，吞噬著所在之地的林地。［2]35特別是在制作“重犁”和“馬蹄鐵”上，鐵起到了關鍵性的作用，毫不夸張地說，這兩樣東西使得英國農業發生了翻天覆地的變化，沒有它們就沒有農業革命。在當時，煉鐵必須要用到木炭，由于對鐵的需求，木材的數量進一步減少。

第三，人口的增加，日常燃料供不應求。14世紀歐洲瘟疫過后，英國的人口在1525年恢復到了230萬。［3]141取暖、建筑、船只都需要砍伐木材，而像啤酒、煮鹽、玻璃、磚瓦的生產同樣也需求大量的木材。根據權威統計，英國的制造業每年至少要燒掉25萬株成年樹木，這些樹木的成長期為12到15年。［4]82無止境地砍伐樹木的結果就是木材供不應求，價格水漲船高。生活燃料是造成木柴上漲的一個因素，但是，木柴干餾制造的木炭是當時鋼鐵冶煉業的主要工業還原劑。另外玻璃陶瓷工業也要大量消耗木炭。英國四面環海，不管是制造商船還是建造軍艦都會用到大量的木材，伊麗莎白一世統治時期頒布了許多保護造船用林的法令，比如:本國沿海地區所有寬度超過30厘米的樹木不能夠砍伐等。生活燃料要用到木材，工業燃料還是要用到木材，木材日益減少，最終成為了稀有短缺物品。

燃料危機和舊的、日漸衰竭的能源供給體系已經成為瓶頸，嚴重地制約了英國的社會經濟發展，因此，找出新的能源來解決木材危機勢在必行。

二、煤炭的使用解決了這次木材危機

16世紀中，隨著人口大幅度增長、工業飛速的發展以及國家需求，木材使用量急速增加。由于木材的大量使用，集生活、工業燃料和建材于一身的木材成為稀有短缺物，它的價格飛速上漲，從而產生了危機。木材危機體現在兩方面:能源危機和燃料危機。為了解決這個危機，英國政府和人民積極尋找其他東西替代木材，此時煤炭顯示了其重要性。到16世紀初，盡管人們對煤的態度還是不那么友善，但煤已無可爭議地成為了這個國家燃料的來源。畢竟，在鐵路時代前夕，英國已是一個無森林的國家。在這個背景下，煤炭代替木材成為英國主要能源也是有其原因的:

第一，英國是世界上煤炭資源儲備最豐富的國家。硬煤探明儲量約450 億噸，占世界的 9．1%。［3]144當地煤炭質量很好，多用于煉制焦煤;煤層較厚并且埋藏較淺，很容易開采出來。這對煤炭使用的普及具有很大的促進因素。眾所周知，英國有八大煤區，分別是:蘇格蘭煤區，包括整個蘇格蘭地區;北方煤區，包括諾森伯蘭郡、坎伯蘭郡和達拉謨郡等地區;東北煤區，包括約克郡地區;西北煤區，包括蘭開夏郡、柴郡和北威爾士等地區;東米德蘭茲煤區，包括德比郡、諾丁漢郡和萊斯特郡等;西米德蘭茲煤區，包括斯塔福德郡、什羅普郡和沃里克郡地區;西南煤區，包括南威爾士、蒙茅斯郡和薩默塞特郡地區以及東南煤區包括:肯特郡地區。這八大煤區供給著英國煤炭的需求，煤區基本涵蓋整個英國，而且無一例外的每個煤區附近都分布著河流或者緊鄰海邊，有著天然的運輸條件方便運輸，煤礦附近也有大量的鐵礦，方便鋼鐵工業的發展和節省運輸成本。如西北煤區的蘭開夏郡地區，該地區通往倫敦只需要28小時，并且通過邊上的幾條運河能通往英國南部任何一個地方。通過這得天獨厚的地理條件，英國人能很方便地把煤運到全國各地。

第二，蒸汽機的改良大大增加了煤炭開采量并且帶動煤的需求。隨著煤礦開采規模越來越大，表層的煤炭資源已經不能滿足發展需求，增加煤炭開采量迫在眉睫。開采越來越向地下深處進軍，礦井積水就成為大問題，用風車或水輪機或牛馬帶動水泵進行抽水，動力來源很不穩定。偏偏在這個時候，對未來影響巨大的蒸汽機問世了，聰明的英國人想到了利用蒸汽機來作為動力解決這個問題。最開始運用蒸汽機推動的水泵是紐科門蒸汽機，但是這種蒸汽機很容易過熱，并且消耗能量巨大，因此必須建造在河邊或者準備大量的水進行冷卻，同時還得準備大量的煤炭或者木材作為能源，總的來說成本很大。瓦特在紐科門的基礎上改進了蒸汽機，創造出了聞名后世的瓦特蒸汽機，這種蒸汽機推動的水泵能在任何地方很好地進行排水工作，解決了煤礦的排水問題。

蒸汽機的工作原理就是通過加熱水來產生水蒸汽，利用水蒸汽推動機器內部的活塞而驅動機器運轉。最開始的蒸汽機卻是用木炭來進行加熱的，在煤普遍取代木類燃料的17世紀，竟然還用這種老舊的燃料是有其原因的。首先就是當時英國煤炭需求特別大，已經達到供不應求的狀況;其次就是煤煙太大，還殘留很多的煤渣，這對蒸汽機使用壽命影響很大，并不適合蒸汽機的使用。不過沒過多久，焦炭就被人所利用在蒸汽機上，這種煤的衍生物不但能持續產生大量的熱量，而且又是煤燃燒過后的產物，價格比木炭便宜得多;并且也不會產生大量煤煙，也不會對蒸汽機產生副作用，因此很快就被人們所接受并使用，焦炭的發明使得蒸汽機運作成本大大降低。蒸汽機排出煤礦內積水后，煤炭的開采量大大增加，煤的供求關系也由供不應求變成了儲量充分，自然價格更加合理。而商人為了賺更多的錢就會更大規模地進行煤炭開采，也就需要更多的蒸汽機來運作，而更多的蒸汽機就意味著需要更多的煤作為動力，這個循環無窮無盡周而復始。作為蒸汽機動力的來源，煤炭被廣泛的需求，煤也就順理成章地成為了當時英國最主要的燃料，并帶來了巨大的能量。

第三，木材缺乏迫使英國人民接受煤炭。英國用煤歷史悠久，但是在1600年以后，英國人民才把煤作為主要的燃料，1600年以前對煤炭使用率很低。人們更愿意使用木材是因為:煤炭燒起來會產生濃厚的煙霧，造成污染的環境;還有就是散發出難聞的煙霧，對人體也有傷害。即使是在16世紀小冰期開始后，英國的富人都在盡可能地不用煤，主要是他們仍然討厭燒煤發出的煙。在當時還流傳著一種說法:那些達官貴人以使用煤為恥，他們絕不會踏進有正在燃燒的煤的人家或房間，同時也厭惡任何用煤烹飪的食物。

但是在幾十年后，高傲的英國紳士們也不得不屈服，接受煤進入自己住宅的事實。一方面是由于煙囪的普及，煙囪的普及不僅改善了室內的空氣質量，而且還促使煤有用的能量和與之伴隨的污染分道揚鑣。貴族階層的英國紳士們也慢慢開始接受這一更加舒適的取暖方式。另一方面則是由于木材大多數都被用于工業發展上，在16世紀末17世紀初，英國鑄銅工廠、染布工廠、制磚廠、啤酒制造廠、金屬加工廠、煮鹽的以及面包作坊等都以煤取代了木材作為燃料，能作為柴火的木材已經所剩無幾，木材價錢飛漲，“據統計，倫敦一個貧困家庭的煤的開銷至少占家庭微薄收入的十分之一，但是想要靠木頭提供這些熱量，他們必須出2．5倍的價錢。”［2]37即使是貴族階層在購買木材時也顯得有些力不從心。迫于壓力，這些高傲的貴族也不得不接受這骯臟的小黑塊。于是，在進入17世紀后，煤就像進入貧民家庭一樣昂首挺胸地進駐到富人家體面的住宅里。

通過煤炭的使用，英國的木材危機解決了。但凡事有利必有弊，煤也不例外，在帶來了燃料和動力的同時，煤炭也帶來了污染、疾病、災難等壞的影響，英國是當時世界上用煤最多的國家，其國家的污染程度也是最大的，“霧都”倫敦就是最好的證明。另外，礦難也是一個不可避免的問題，在沒有煤炭公有化的當時，不科學的采礦方式，使用大量的童工、女工都埋下了巨大的安全隱患，塵肺病也是困擾英國多年的難題。雖然有這樣那樣的問題存在，不過不得不說，在使用煤炭資源后，英國人已經離不開它了。

三、煤炭解決木材危機后對英國產生的影響

英國是第一個大規模開采和使用煤炭的西方國家，煤的使用改變了國家的主要能源結構。根據研究證明:“每100萬噸煤炭產生的熱量等于600萬畝樹林里所有木柴燃燒后所得到的熱量。［5]18世紀初，英國煤的總產量大約1500萬噸［6]95，1500萬噸煤燃燒后的熱與近億畝樹木生產出來的木炭提供的熱能是差不多的。換一種方法說，從伊麗莎白開始執政到18世紀初，這個國家等于多了近億畝的林地為它輸送能量。”可以毫無疑問地說，煤很好地代替了木材成為英國的主要能源，它不但很好地解決了能源危機，并且還對英國產生了巨大的影響，主要有:

第一，巨大的煤炭儲備為英國稱霸世界提供保障。英國之所以能在第一次工業革命之后迅速成為世界霸主，與它本土占有豐富的煤和鐵是分不開的。整個西方的崛起就是武力崛起，從來不用軟實力，這一點英國人做得毫不含糊，1585年到1604年的英西戰爭，17世紀50到70年代的英荷戰爭與英法的7年戰爭，經過幾次大的戰爭，英國人先后擊敗西班牙、荷蘭與法國稱霸海上，甚至在后來還打開了荷蘭人也沒能打開的神秘東方大國——中國的門。關于為什么大英帝國能建立日不落帝國，很多專家學者都有發表自己的看法，但是關于英國巨大的煤炭儲備也是決定英國成為世界霸主的因素這一點，從來沒有人否認過。其背后支撐英國人的就是他們所擁有的巨大的煤鐵資源，特別是煤資源，因為鐵的制作也需要用到煤，“當英國鐵的產量達到200萬噸的時候，煉鐵就必須得使用超過800萬噸的煤［7]41”。因為煤資源的大量使用不但已經解決由木材缺乏引發的能源危機，還為英國帶來了巨大的能量，為以后稱霸世界打好了良好的基礎。

第二，煤炭工業帶動英國經濟的發展煤是英國工業革命的基礎，它帶動了英國經濟的發展。不僅僅只有冶鐵，只要與工業相關的事物就得與煤產生交集，僅僅在“1561年到1688年間，英格蘭公布的317件專利中，約有75%與煤炭工業的某個方面有關聯” 。有了取之不盡的煤炭，焦炭就發明出來了，鋼鐵工業因為焦炭而發達，有了鋼鐵工業，就有了機器制造業，棉紡業毛紡業也就發達起來，為了運輸這些產品，運輸業也發達了起來。以鋼鐵工業為例，在煤炭代替木材后，焦炭冶煉術的推廣使鑄鐵產量猛增，從表1［6]95中我們可以看出在1740年焦炭發明后，英國的鐵產量飛速增長，特別是進入18世紀后，鐵產量增長更加迅速:1806年為258206長噸，到1852年英國完成工業革命時達到驚人的2701000長噸。

表1 英國17－18世紀生鐵產量 單位:長噸［9]

在那個時代，英國創造了一個又一個的奇跡:18世紀中期，英國生產了全世界金屬制品、棉織品和鐵產量的一半，煤產量的2/3;英國對外貿易占世界貿易總量的20%［3]188;1850年英國國民生產總值達到5．23億英鎊，這個數字在20年后達到近10億英鎊，英鎊成為國際貨幣。工業革命后，機械代替手工，作為機械動力能源的煤消耗也是巨大的。1800年，英國每年用煤約1100萬噸;1830年，這個量又翻了一翻;15年后，它再次加倍;到1870年突破了一億大關。［6]96通過煤炭的驅動，所有的機器都在不知疲倦的運轉，它們不用向人或者動物一樣吃東西和休息，只要有煤它們就能動下去;它們雖然有這樣那樣的副作用，但是對英國工業發展具有真正的意義，對英國經濟發展也具有真正的意義。

第三，煤炭工業中衍生出了新的階級——工人階級。17至18世紀，英國人口的自然增長速度急劇增加，1781年英國人口只有8，900，000人，而到了1841年英國的人口增加到了18，551，000人，60年增加了一倍多。［3]186煤炭工業的發展讓工業革命興起的如火如荼，正如恩格斯所說，產業革命最重要的產物是英國無產階級。英國工業已難以置信的速度發展著，大批工廠不斷對外招工擴張，對自由勞動力的渴望越來越大，短時間內勞動力資源變得緊俏起來。于是，在市場調整下，煤炭廠主為了更便捷地招到工人不得不提高工資待遇。城市人口迅速增加，而在增加的人群中大部分都是因為煤炭工業迅速發展，迅速涌向城市的工人階級。在英國，特別是英格蘭和威爾士，19世紀人口的增長似乎與大城市中經濟機會的增長成正比關系。經濟機會的增長同樣吸引了愛爾蘭人。由于距離英格蘭很近，當地人得知煤炭企業對于用人的要求特別渴求，幾乎只要有力氣就能找到一份工作。于是大量愛爾蘭人背井離鄉，在英格蘭變成了產業工人。根據數據統計，到19世紀中葉，在英格蘭的愛爾蘭人口已經突破100萬人［3]155。不僅如此，這個數字每年還以五萬多人的數字不斷增長著，這在當時的世界，人口這么大規模的遷徙簡直難以置信。他們大部分涌向了工業區，特別是那些對于用工需求特別旺盛的煤炭工廠，他們成為了社會發展的動力，慢慢地變成了人類歷史上新的階級成分——工人階級。

英國煤炭工業發展至今，已過輝煌期，開始沒落。但煤炭不但在木材危機時拯救了英國，還一舉把英國推上了世界霸主的位置，為其創造了巨大的價值，雖然也伴隨著對環境的污染、對生命的摧殘等不利的影響，但筆者認為，這也不失為一種價值，通過這些不利的影響。英國人采取了一系列的方式方法，開發出了一套科學的、系統的煤炭使用方法，煤炭產業的合理布局也逐漸建立起來了。

［注 釋]

①1長噸 =1．01605公噸 =1016．046KG=2240磅 =1．12短噸，中國是按照公噸為計量單位的，長噸、短噸是英美國家的計量單位。長噸是實行英制的國家采用的重量單位。

［1]Gilbert Stone:The British Coal Industry［M]．General Books，2010．

［2]［美]芭芭拉．佛里茲．煤的歷史［M]．時娜，譯．北京:中信出版社，2005．

［3]錢乘旦，許杰明．英國通史［M]．上海:上海社會科學出版社，2001．

［4]Charles Wilson．England’s Apprenticeship，1603 －1763，Second Edition［M]．Longman Group Ltd，1984．

［5]俞金堯．近代早期英國經濟增長與煤的使用［J]．科學文化評論，2006，(4)．

［6]［英]大衛．蘭德斯．解除束縛的普羅米修斯［M]．謝懷筑，譯．北京:華夏出版社，2007．

［7]［英]克拉潘．現代英國經濟史:第二編［M]．姚曾廣田共，譯．北京:商務印書館，1990．

［8]A．R．GRIFFIN．The British Coalmining Industry retrospect and prospect［M]．MOORLAND PUBLISHING，2 JUN，1997．