章村礦礦山生態工業園建設可持續性評價

王 屹，連會青

(1.山西大遠煤業有限公司，山西 忻州 035107;2.中國礦業大學，江蘇 徐州 221116;3.華北科技學院，河北 燕郊 065201)

煤炭行業資源開采與能源利用存在諸多問題［1］，依據循環經濟理念和工業生態學原理，通過在共生企業、共生產業之間形成工業生態網絡，建立生態工業園(Ecology Industry Park，EIP)，采用清潔生產技術，使生產過程的資源效率最大化，污染排放最小化，是從企業群層次上解決資源、環境與經濟發展問題，實現礦區范圍內規模循環、發展煤炭循環經濟的重要途徑［2－4］。

章村礦已有86a 的開采歷史，分東、西2 個礦區，相距7.5km。東礦區曾因資源枯竭于1989年關閉。依托冀中能源大集團戰略，章村礦著力提高煤炭產業集約化水平，最大限度地提高煤炭資源采出率，定位于培育和發展成為中(大)型現代化礦井，優化資源配置，提高市場競爭和調控能力。目前西礦區有三井和四井2 個井口，年生產能力達到1.2Mt。為了企業長遠發展，在西礦區建起了年入洗能力1.2Mt 的重介洗煤廠、總裝機容量43MW的坑口發電廠，在東礦區采空區上建起了熟料年產能1.6Mt、水泥產能2.2Mt 的新型干法水泥熟料生產線。

1 生態工業園建設現狀

1.1 生態工業園規劃及產業鏈

園區主要依托礦區現有工業廣場和企業所在地，入園企業包括:開采礦井、洗選煤廠、電廠、水泥廠，不新增占地面積，園區總面積約11.2×104m2。

章村礦生態工業園主要以章村礦現有循環經濟產業鏈為主，發展橫向耦合產業鏈“煤(煤矸石、煤泥)一電力(粉煤灰)一建材(水泥)”，以煤炭和煤系共伴生資源的開采加工作為主導產業的同時，可橫向耦合多條共生產業鏈。在產業鏈中，實現了礦井水、煤矸石、電廠粉煤灰、水泥廠窯頭窯尾余熱的綜合循環利用，同時通過企業內部清潔生產技術的推行，園區整體的資源、經濟、環境可持續發展得到了有力保障。章村礦生態工業園產業鏈整體結構見圖1。

圖1 章村礦生態工業園產業鏈結構

1.2 園區發展關鍵環節

要實現整個生態工業園效益最大化，園區內部企業單元之間應實現廢物資源化與循環利用［5－7］，園區循環經濟的建設主要通過以下幾個途徑開展:礦井水的循環利用;矸石的資源化及綜合利用;廢氣及余熱的綜合利用;能源(電、原煤)的高效利用;園區外排污染物(水、固、氣)的無害化處置。

1.3 園區發展目標規劃

(1) 近期目標 以循環經濟理論為基礎，按照生態工業園建設規范，理順產業鏈各環節之間的聯系，在制約園區循環經濟發展的關鍵技術上取得突破，完善園區薄弱環節的建設，初步建成章村生態工業園。

(2) 遠期目標 在初步建立生態工業園的基礎上，對于原煤開采主體產業，通過技術進步，提倡清潔生產，從源頭上減少廢物排放，保持煤炭主體產業的可持續發展;從園區整體發展來說，從橫向和縱向上進一步延伸和豐富產業鏈，增強園區的穩定性與多樣性。最終建成一個生態環境優美、各企業穩步發展、園區整體經濟環境效益最大化的生態工業園。

2 生態工業園建設水平評價指標體系

章村礦生態工業園循環經濟評價指標體系的確定，是量化章村礦生態工業園循環經濟發展水平的基礎性工作，是循環經濟發展理論研究的基本內容，也是評判章村礦生態工業園循環經濟發展質量的主要依據。章村礦生態工業園循環經濟評價指標體系建立遵循以下原則:基礎理論指導原則;系統化原則;整體性;“3R”原則性;經濟性原則;階段性;可操作原則;動態性［8］。

基于生態工業園循環經濟評價指標設置思路，結合煤炭行業循環經濟評價研究現狀及煤炭企業生產經營特點，參照《可持續發展評價理論及方法》、《煤炭工業可持續發展幾個重要領域的研究》(中國煤炭學會，1996)、《礦區可持續發展實施方案研究》 (中國煤炭學會，1999)，對比國內同行構建的礦區可持續發展程度綜合評價體系、礦區工業生態經濟評價指標體系、城市及地區循環經濟評價指標體系的相關評價指標，融合現代綜合評價理論，借鑒工業生態效率和清潔生產等相關理論指標［9－10］，采用系統分析、頻度統計和專家咨詢等方法進行評價指標的篩選，最終確定了一套章村礦生態工業園評價指標體系——四級遞階結構模型。

該模型一級要素為生態工業園區循環經濟發展總體水平評價A，為總目標層;二級要素為準則層D，包含系統的一級子目標;三級要素為子準則層P，包含系統的二級子目標;四級要素為指標層U，共選擇37 項指標構成評價指標體系(見圖2)。

3 生態工業園建設水平評價方法

關于指標體系評價方法的研究成果較多，歸納評價方法的種類，主要有綜合評價指數法、模糊評價法、層次分析法、主成分分析法、神經元網絡評價方法、灰色關聯度評價方法等。本次工作評價方法選擇模糊－層次綜合評價法，基本思路為:總體評價采用模糊綜合評判方法，在評價過程中，指標權重采用層次分析法確定。具體方法理論與計算見參考文獻［11－13］。

在建立章村礦生態工業園評價指標體系的基礎上，選擇2007年的指標數據，進行園區可持續發展水平綜合評價。

將隸屬度及權重數據代入綜合評價矩陣，計算得出衡量可持續發展程度評價值，該值范圍為［0，1］，評價結果共分4 個等級。

0.80＜A≤1 可持續發展

0.60＜A≤0.80 初級可持續發展

0.50＜A≤0.60 由傳統發展向可持續發展過渡

0＜A≤0.50 傳統發展

圖2 層次分析遞階層次結構

運用可持續發展系數對評價結果進行分析，具體對生態工業園可持續發展程度給出分析結果，指出存在缺陷的環節。

可持續發展系數是指標體系各層次中某項指標所包含的下層各指標的權重與隸屬度乘積之和除以某項指標權重。各層次可持續發展系數計算公式如下:

式中，R1，R2，∧，R37 為相應指標U1，U2，∧，U37的隸屬度;C1，C2，∧，C37 為相應指標U1，U2，∧，U37 的權重;P1 為資源開采與利用水平的可持續發展系數;P2 為資源消耗水平的可持續發展系數;P3 為經濟發展水平的可持續發展系數;P4 為經濟發展質量的可持續發展系數;P5 為污染排放水平的可持續發展系數;P6 為循環利用及綜合資源化的可持續發展系數;P7 為自然生態與污染控制的可持續發展系數;P8 為管理制定建設與實施的可持續發展系數;P9 為人員技術配置結構的可持續發展系數;D1 為資源利用與經濟可持續發展水平的可持續發展系數;D2 為環境－管理－科技－信息協調水平的可持續發展系數;A 為生態工業園可持續發展水平的可持續發展系數。

根據各項指標的可持續發展系數可以確定該指標所表達內容的可持續發展水平。

按照生態工業園建設原則，考慮資源－經濟－環境協調發展，以A，D1，D2 的最小值作為最后判斷可持續發展水平的指標。

4 生態工業園建設水平評價結果

根據前節建立的評價指標體系和評價方法，利用層次分析法確定各項指標的權重，并根據章村礦2007年各項指標的實際值計算了各項指標的隸屬度(表1)。

根據表1 的數據和評價方法，分別計算章村礦各層次可持續發展水平系數為:

按照可持續發展階段劃分標準，章村礦區在2000年建設生態工業園之前還處于傳統經濟方式發展階段，可持續發展水平較低，到2007年時，章村礦區循環經濟建設已達到了初級可持續發展水平，具備了建設生態工業園的能力。評價結果與礦區循環經濟建設實際情況相符。

表1 2007年各項指標值及其隸屬度計算結果

5 結論

參考國內同行生態工業園評價的資料，針對章村礦自身特點和資料的豐富程度，構建了適用于章村礦的生態工業園評價指標體系，采用模糊－層次分析法對2007年礦區的可持續發展水平進行了綜合評價，評價結果與礦區經濟發展和循環經濟建設實際情況相符，說明指標體系和評價方法具有一定的實用性。

(1)將循環經濟、生態工業理論引入煤炭行業循環經濟發展中，豐富了煤炭行業可持續發展建設的理論與實踐。

(2)煤礦生態工業園研究為實現煤礦區經濟－環境可持續發展提供了很好的解決辦法，可實現水資源、能源多級利用，副產品變廢為寶，在節約資源的同時，提高了礦區的經濟－社會－環境效益。

(3)通過對章村礦生態工業園研究，可為全國類似具有“煤－電－水泥”產業鏈結構的煤礦區解決可持續問題提供一個有效途徑。

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