工业共生与矿区循环经济的发展

一、问题的提出

在矿区矿产资源开发利用初始投入的各种资源中，经过生产和销售环节后，只有资本和人力这两种资源可以在矿区投入产出系统中得到补偿，并在下一个投入产出中循环进行，其它初始投入资源都不能在产业系统中进行循环。正是由于这种不循环性，在矿区矿产资源开发利用过程中产生了大量的副产品和“废弃物” , 它们大量被置于矿区自然生态系统之中。 由此矿区资源开发利用过程表现出具有相当严重的生态不充分性：它具有自然生态系统“食物链”的过程，但这种过程不像自然生态系统那样是一个封闭的系统，而是一个开环“食物链”的系统 。矿区矿产资源开发利用过程这种“开环”状况导致矿区生态环境问题主要有三类；一是“三废”，即废水、废气、固体废弃物对矿区生态环境的影响；二是对土地的破坏，造成对矿区生态环境的影响；三是地质自然灾害对矿区生态环境的影响 。

循环经济是一种社会经济可持续发展的模式，也是煤矿区实现可持续发展的必然选择。目前，学术理论界对循环经济问题研究之热，可谓仁者见仁，智者见智；企业界循环经济的实践活动也可谓各具特色。对于矿区来讲，应如何根据自身的特点，选择正确的方式和手段发展循环经济，实现矿区可持续发展，这是我们大家一直所关心的问题。本文对此发表粗浅看法，同大家一起讨论。

二 、工业共生是矿区发展循环经济的有效途径

1 、矿区发展循环经济的本质特征是工业共生

从理论上讲，工业生态学、清洁生产以及循环经济理论等为发展矿区经济，解决矿区生态环境问题提供了丰富的理论基础。特别是目前最前卫的经济理论-- 循环经济理论是矿区可持续发展从理念到行动的最佳实现形式，普遍认为是目前最为理想的经济发展模式。但是，从循环经济理论本质上来说，资源循环利用是它的核心和基础，其最佳表现形式是工业共生，通过工业共生，形成工业食物链（网），构筑了矿区循环经济发展的基础结构和与区域经济协调发展的平台，从而有利于实现经济效益、社会效益和生态效益协调统一。所谓 矿区工业共生是将整个生产系统视为一种类似于自然生态系统，其中一个生产环节产生的“废”产物被当作另一个生产环节的“营养物”，各生产环节就像自然生态系统一样，利用彼此的副产品作为原料，从而实现产业与环境的生态和谐。

从目前我国广大矿区对循环经济的探索和实践来看，都把构建和发展矿区生态工业园区作为循环经济实践的有效形式，目前的主要做法是遵循减量化、再利用、再循环的原则，提高资源利用效率，拉长加粗资源利用链条，实施清洁生产，减少废弃物排放，获得尽可能大的经济环境和社会效益 。其中拉长加粗资源利用链条所表现的就是工业共生。纵观国内外发展生态工业园区 ( 网络 ) 现状，也可以得出，工业共生是生态工业园区的最显著表征。

对于矿区来讲，矿产资源 ( 包括共生伴生以及在主矿产资源加工过程中的次级资源也称废弃物 ) 虽然具有有形自然资源基本属性，但又有如不可再生、不同矿产资源物质组成的同一性以及矿产资源与产品成份上的同一性等特殊物质属性 [4] 。正是由于这些特殊物质属性决定了其在循环经济中的运动具有以下特点：①矿产资源在生产领域不可能形成闭合循环。对矿产资源的流转不能以“生产者--消费者--还原者”这种循环经济生产模式来规划和设计，只能以“矿产资源--废弃物--再生资源”这种反馈式流程来进行；②矿产资源循环利用的实现，必须依靠其他产业的联动与支持。矿业本身可使采选冶等生产过程中的工业代谢物得到少量循环利用，但不可能全部循环利用。它所产生的大量工业废弃物只能依靠其他产业作为消费者来消费，从而构成所谓的连续型工业食物链（网）。矿业可以通过拉长生产加工链和横向树技状拓展来营造自身废弃物的消费者，然后通过区域经济统筹规划，使矿业与农业、工业、环保业、旅游业相互耦合，组成区域生态经济网络，通过区域生态经济网络参与社会经济的大循环。通过对矿产资源的属性和特点分析，我们可以说矿业在矿区生产领域发展循环经济的实质是一个工业共生问题。

2 、矿区工业共生的优势和可能

矿区工业共生 在资源上具有优势，在 产业、 技术上具有可能。

(1) 资源上的优势。 从资源开发与利用的角度来看，矿产资源采掘和加工仅仅是产业链和产品链的起点，对矿产资源的深度加工有广阔的空间，为进一步纵向共生产业链条，创造更多价值，提供 资源优势 。再者矿产资源的伴生矿物，矿产资源生产加工中排放的固体废弃物、废水、废气等，乃至受开采损害的土地都是资源，存在着巨大的潜在经济价值，具有完全的自主资源优势。

(2) 共生的可能。①矿产资源具有两重性，既可投放市场作为最终产品销售，又可以作为中间产品输送到下道工艺环节作原材料；与矿产资源共伴生的资源以及在矿产资源生产过程中伴生的次级资源也具有两重性，可以开发利用也可以废弃掉。这说明矿产资源的中间产品与最终产品难以界定，这种产业性质为矿区工业共生，构建矿区生态工业共生体提供了工艺上的可能和广阔的空间。②技术是矿区工业共生的核心。矿业行业经过“八五”、“九五”和“十五”期间资源综合利用的不断实践，在固体废弃物、废水、废气等废物利用方面积累了丰富的经验，各种新技术也日趋成熟，为矿区工业共生奠定了坚实的技术基础。

3 、工业共生有利于矿区工业食物链 ( 网 ) 的构建

自然生态系统存在着 生产者、消费者和分解者所构成的 食物链，各个食物链彼此交织在一起，相互联系而组成一张食物网。自然生态系统依靠这种食物链、食物网，实现物质循环和能量流动，维持系统的稳定。 从自然生态系统的系统代谢功能看，生产者、消费者和分解者三者通过 “ 食物链网 ” 紧密相连，彼此间的物质传输仅需少量能量。如果从能流、物流的流量看，在自然生态系统中主要能流、物流直接从生产者到分解者进行循环，而仅有少量通过生产者-- 消费者-- 分解者进行循环。分解者在自然生态系统中起着非常重要的作用。在矿区生态经济系统中，矿区矿业产业是生产者，矿区外界是消费者，矿区生态环境是分解者。就目前来说，由于矿区在产业系统中分解者缺位，因比，不能形成真正意义上的由生产者、消费者和分解者 相互联系而组成一张 矿区 食物链 ( 网 ) ，也就不能像自然生态系统那样，实现真正意义上的物质循环和能量流动。通过工业共生， 模拟自然生态系统的结构与功能，对矿区生态产业系统要素进行补位，培育分解者，从而构建起矿区内具有生产者、消费者、分解者 相互联系 矿区工业 食物链 ( 网 ) 。

4 、工业共生 有利于矿区经济、环境、社会三者的协调统一

评价 21 世纪经济发展的合理性，需要考虑可持续发展的三个维度，即从经济角度、社会角度与环境角度进行三维整合。按可持续发展模式的要求，在经济方面要创造更多的价值；在环境方面要减少负面影响；在社会方面要解决充分就业。矿区生 工业共生 把经济发展、环境保护、社会就业统一起来，从三维分裂的发展走向三维整合的发展，达到 “ 三赢”的目的。

通过工业共生 ，生产所需资源和能源供给的内部化，污染物的减量与资源化，新经济业态的出现等等，为矿区开辟了新的经济增长空间。而且每个阶段的物质资源都尽量做到了物尽其用、物尽其能，充分、有效地利用了资源，实现了资源的优化配置和资源效益的最大化。同时把传统的环境保护从生产的末端向前推进到生产的源头和生产的全过程，实现了从原材料到产品整个生命周期的有效环境管理，做到了用经济活动的形式从事环境保护，提高了环境保护的经济效益。正是由于 工业共生，促进了 产业链的延伸与拓宽，不仅增加了矿业系统内的从业人员，而且还会带动第三产业的发展，增加第三产业的服务人员。

三、矿区工业共生的途径

矿区工业共生的途径是：以主导产业为核心，依据矿区工业食物链 ( 网 ) 供给关系， 向下纵向工业共生和横向环向耦合工业共生。向下纵向工业共生就是对矿产资源进行深加工；横向环向耦合工业共生就是将向下纵向工业共生的生态产业链排放出来的副产品或废弃物再度深度加工，至此形成纵横交错的矿区生态工业食物链 ( 网 ) 。

1 、向下纵向工业共生

向下纵向工业共生主要应用的是关键种理论。关键种理论的实质是说明关键种的存在对于维持生态系统群落的组成和多样性具有决定性作用。对于矿区，“关键种企业”就是这样一些企业--在矿区工业食物链 ( 网 ) 中，它们使用和传输的物质最多，能量流动的规模最为庞大，能带动和牵制其他企业、行业的发展，居于中心地位，是工业食物链 ( 网 ) 的“链核”；它对于构筑矿区工业共生体，对矿区工业共生体的稳定和发展起着关键的、重要的作用。

矿区是以矿业开发为主的区域，矿业产业是矿区“关键种企业”，而以矿业和矿业共伴生资源的开采加工作为纵向主导产业链。以煤炭矿区为例，以煤炭资源为基础的产业链向下纵向工业共生方式有以下几种：煤炭--电力--市场；煤炭--电力--电解铝--市场；煤炭--气化--市场；煤炭--气化--化工-- 市场；煤炭--焦化--市场；煤炭--建材--市场；煤炭--液化 ( 煤变油 )--化工--市场等。

2 、横向环向耦合工业共生

以煤炭矿区为例，根据工业食物链 ( 网 ) 的“加环”设计 ( 生产环、增益环、减耗环复合环 ) 、食物链的“解链”设计、“加工环”设计等原理，使各种副产品资源实现共生。矿区以煤炭和煤系共伴生资源的开采加工作为主导工业共生体 , 可横向耦合多条共生产业链。根据煤炭开采生产所排放的废物特征、矿区的资源条件和外部环境 , 有的矿区可在主导产业链的基础上，可延工业“煤矸石、煤泥--热电厂--热电”、“灰渣、矸石--建材厂--建材产品”、“煤矸石--充填复垦--土地资源”、“矿井排水--水处理站-- 供水”等多条横向环向耦合共生产业链。

可以看出，通过向下纵向工业共生和横向环向耦合工业共生，各种在业务上具有关联关系的生产过程聚集在一起，一个生产过程产生的废物是另一生产过程的生产原料，这些生产过程或产业链依照顺序形成高效率矿区工业共生体或工业食物链 ( 网 ) ，既提高了经济效益又从根本上改善了生态环境。