山西省煤炭開發生態系統演化階段及補償機制

摘 要：山西省作為能源大省，在我國的經濟發展中起著舉足輕重的作用，然而長期以來的過度開采加上對環境保護沒有足夠的重視，導致了資源的巨大消耗和生態環境的嚴重破壞。通過構建煤炭產量和水污染、廢氣污染及重金屬污染的時間序列模型，能夠判斷出山西省煤炭開發對生態環境的這三方面的影響處于生態系統演化的第二階段，即需要人為干預對大氣、水、固體廢棄物進行適當補償以幫助生態系統恢復新的平衡。且根據生態系統的演化規律和動態補償機理，可以將山西省煤炭開發的生態補償分為三個階段：產前的預防性補償，產中的即時性補償和產后的修復性補償，并針對每一階段提出相應的補償措施。

關鍵詞：煤炭開發 生態補償 動態補償

中圖分類號：F205

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）03-084-02

引言

山西省的經濟發展過度依賴資源，形成了“一煤獨大”的產業格局，同時也給山西省的生態環境造成了嚴重的破壞。采煤排放的工業廢水、廢氣嚴重污染了大氣和水資源，資料顯示，山西每挖1噸煤就會造成2.48噸水資源的破壞，每年因采煤造成的新增塌陷區面積94平方公里，煤矸石堆積量6000萬噸，全省水土流失面積接近70%。當前的這種資源依賴型的經濟增長方式在嚴重危害生態環境的同時，也嚴重制約了山西省的經濟發展。在經濟發展和環境保護的雙重壓力下，迫切需要對山西省的生態環境進行補償，幫助生態系統恢復新的平衡，實現煤炭礦區的可持續發展和經濟與環境的協調發展。

一、煤炭生態環境演化機理和煤炭動態補償機理

1.煤炭生態環境演化機理。生態系統的演化過程可以用圖1來表示，根據生態系統演化規律，生態系統在一定的外部干擾范圍內具備自我恢復的功能，但是當外部干擾超過一定限度時，則需要人工干預進行恢復，幫助其達到新的平衡態，當外部干擾持續增強，生態系統則會出現崩潰甚至不可逆的情況{1}。對于具體的煤炭生態系統而言，山西省煤炭礦區大量開采煤炭資源，對礦區的生態系統施加了極大的外力作用，以促使煤炭開采地區的生態系統在外力干擾作用下演化。在可恢復階段，煤炭開采對生態環境的破壞未超過生態系統的承載力，生態系統完全可以依靠自身的能力來保持煤炭生態系統的良性循環；在新平衡階段，對煤炭資源的大量開采導致生態環境損失加劇，需要人類進行干預補償，以使煤炭生態系統演化為新的平衡狀態；對于熵增超過生態閾值的崩潰階段，此時由于煤炭開采而帶來的生態環境破壞相當嚴重，加之人類未能對其進行有效的補償，致使生態系統走向崩潰，補償的效果微乎其微且補償成本巨大，生態系統很難恢復平衡。

2.煤炭動態補償機理。由于煤炭資源開發的特殊性，其對生態環境的污染伴隨著整個開礦、開采和閉礦的全過程，礦區生態環境的恢復和治理也不是一蹴而就的，需要一個比較長的時間過程。煤炭動態補償機理就是針對煤炭開發過程中不同的開采階段和對環境的破壞程度，通過預先規劃和多時點動態補償，以期減少生態服務功能的損失，縮短恢復生態功能的時間，降低生態補償的成本。

二、山西省煤炭資源開發生態補償的實證研究

依據煤炭生態環境演化機理，對于山西省煤炭開采區而言，當煤炭開采造成的生態環境損失的時間序列從有到無顯著上升時，即是生態系統的外部干擾致使熵增超過觸發點的時刻。當這一環境損失的時間序列顯著上升，并和煤炭產量的時間序列存在某種協整關系時，就處于上文所述的新平衡階段，在這一階段，因為二者存在協整關系，說明煤炭礦區生態系統還存在著能夠將其拉回平衡狀態的調節機制。若二者不存在協整關系，則反映了煤炭開采對于生態環境的干擾過于強烈，以至于無法將各項環境損失拉回到均衡狀態，致使生態環境系統走向崩潰，生態補償效果不顯著。

基于以上的煤炭生態環境演化機理，本文要對煤炭開發生態環境損失和煤炭產量進行實證研究，來驗證山西省煤炭生態系統的演化是否處于生態補償的有效階段，由于宏觀數據的不完備，因此本文只對水污染、廢氣污染和重金屬污染進行時間序列分析，通過這三個方面的數據結合煤炭產量來進行驗證。本文依據山西省統計年鑒和中國環境統計年鑒的數據進行分析，選取選取1975-2013年原煤產量和工業廢水排放量、工業廢氣排放量和工業固體廢棄物產生量，并做對數化處理，分別用LNY、LNW、LNG和LNM表示。首先利用ADF檢驗法檢驗山西省煤炭生態環境各項損失和煤炭產量的時間序列的平穩性。利用Eviews軟件，對山西省煤炭產量和各項環境損失進行ADF單位根檢驗，得到檢驗結果如下：

通過表1的檢驗結果，可判定煤炭產量和各項生態環境損失時間序列是非平穩的，在一階差分后，煤炭產量在5%的檢驗水平上是平穩的，各項環境損失在10%的檢驗水平上是平穩的。接下來通過EG檢驗煤炭產量和各項生態環境損失之間的兩兩協整關系，以判斷這些變量是否存在長期均衡關系，我們分別以各項環境損失量作為因變量，以煤炭產量作為自變量，對其殘差序列進行單位根檢驗，如果殘差序列是平穩的，就能夠說明二者之間是協整的，得到的檢驗結果如下：

通過表2的檢驗結果，可以得出山西省煤炭產量和各項環境損失的殘差序列是平穩的，因此，山西省煤炭產量時間序列和各項環境損失時間序列均是（1，1）階協整關系，存在長期穩定的均衡關系。然而兩兩協整僅表示存在長期均衡關系，還需要分別構建誤差修正模型，以判斷在短期內出現偏離時，是否能夠得到修正。

通過以殘差序列為誤差修正項，構建誤差修正模型，得到ECM回歸結果如下：

表3中B0表示煤炭產量的短期變動對某項環境損失產生的影響，表示短期調整系數，它的大小反映了對均衡偏差的修正力度。

通過以上的實證分析，能夠證明山西省煤炭開發對于生態環境的破壞符合生態系統的演化規律且處于生態系統演化的新平衡階段，即生態補償有效階段，可以通過各種補償措施幫助生態系統恢復平衡。

三、相應的生態補償措施

根據煤炭生態演化規律和動態補償機理，可以將山西省煤炭資源開發的生態補償分為產前、產中、產后三個階段進行。產前的預防性補償階段主要是指在礦山建立之初，通過構建煤炭循環生產體系和對礦山企業的資質評估及宣傳教育以改變大眾觀點來對煤炭開采過程中可能產生的生態環境破壞起到預防作用，其補償的重點在于降低能源消耗，提高資源利用率。產中的即時性補償階段是針對在預防性補償階段仍然不可避免的環境污染和破壞進行及時有效的治理，采取建立礦山企業生態補償監管制度，對煤炭礦區邊開采邊治理，通過人工干預改善生態環境，使生態系統達到新的平衡狀態。產后的修復性補償主要針對閉坑后的礦山進行修復治理和對資源枯竭的廢棄礦山進行生態重建或異地補償。對于新建和在建礦山，由于前兩個階段的補償，此時的生態破壞已經很小，只需進行尾礦處理及廢料場及堆漬場等生產區域的土地復原和礦區設施拆除的基本恢復即可。對于廢棄礦山，由于其生態破壞嚴重，則需要采取異地生態重建和礦區產業轉型及生態移民等方式。

四、結論

煤炭開發給山西省的環境帶來嚴重破壞，生態補償必須堅決執行，不能為了經濟發展而忽視環境保護，也不能為了環境保護而減緩經濟發展，要實現“輸血型”補償向“造血型”補償的轉變，謀求經濟發展和環境保護的“雙贏”。

注釋：

{1}注：毛峰，曾香.生態補償的機理與準則[J].生態學報，2006，26（11）

參考文獻：

[1] 曹金亮.山西省煤炭資源開發對生態環境損害評估[J].地質通報.2009，5（5）

[2] 王輝.煤炭開采的生態補償機制研究[D].中國礦業大學，2012

[3] 秦格.生態環境損失預測及補償機制——基于煤炭礦區的研究[M].北京：中國經濟出版社.2011

（作者單位：山西大學經濟與管理學院 山西太原 030006；作者簡介：田丹鳳，碩士研究生，研究方向：資源型經濟轉型。）

（責編：若佳）