章村矿矿山生态工业园建设可持续性评价

王 屹，连会青

(1.山西大远煤业有限公司，山西 忻州 035107;2.中国矿业大学，江苏 徐州 221116;3.华北科技学院，河北 燕郊 065201)

煤炭行业资源开采与能源利用存在诸多问题［1］，依据循环经济理念和工业生态学原理，通过在共生企业、共生产业之间形成工业生态网络，建立生态工业园(Ecology Industry Park，EIP)，采用清洁生产技术，使生产过程的资源效率最大化，污染排放最小化，是从企业群层次上解决资源、环境与经济发展问题，实现矿区范围内规模循环、发展煤炭循环经济的重要途径［2－4］。

章村矿已有86a 的开采历史，分东、西2 个矿区，相距7.5km。东矿区曾因资源枯竭于1989年关闭。依托冀中能源大集团战略，章村矿着力提高煤炭产业集约化水平，最大限度地提高煤炭资源采出率，定位于培育和发展成为中(大)型现代化矿井，优化资源配置，提高市场竞争和调控能力。目前西矿区有三井和四井2 个井口，年生产能力达到1.2Mt。为了企业长远发展，在西矿区建起了年入洗能力1.2Mt 的重介洗煤厂、总装机容量43MW的坑口发电厂，在东矿区采空区上建起了熟料年产能1.6Mt、水泥产能2.2Mt 的新型干法水泥熟料生产线。

1 生态工业园建设现状

1.1 生态工业园规划及产业链

园区主要依托矿区现有工业广场和企业所在地，入园企业包括:开采矿井、洗选煤厂、电厂、水泥厂，不新增占地面积，园区总面积约11.2×104m2。

章村矿生态工业园主要以章村矿现有循环经济产业链为主，发展横向耦合产业链“煤(煤矸石、煤泥)一电力(粉煤灰)一建材(水泥)”，以煤炭和煤系共伴生资源的开采加工作为主导产业的同时，可横向耦合多条共生产业链。在产业链中，实现了矿井水、煤矸石、电厂粉煤灰、水泥厂窑头窑尾余热的综合循环利用，同时通过企业内部清洁生产技术的推行，园区整体的资源、经济、环境可持续发展得到了有力保障。章村矿生态工业园产业链整体结构见图1。

图1 章村矿生态工业园产业链结构

1.2 园区发展关键环节

要实现整个生态工业园效益最大化，园区内部企业单元之间应实现废物资源化与循环利用［5－7］，园区循环经济的建设主要通过以下几个途径开展:矿井水的循环利用;矸石的资源化及综合利用;废气及余热的综合利用;能源(电、原煤)的高效利用;园区外排污染物(水、固、气)的无害化处置。

1.3 园区发展目标规划

(1) 近期目标 以循环经济理论为基础，按照生态工业园建设规范，理顺产业链各环节之间的联系，在制约园区循环经济发展的关键技术上取得突破，完善园区薄弱环节的建设，初步建成章村生态工业园。

(2) 远期目标 在初步建立生态工业园的基础上，对于原煤开采主体产业，通过技术进步，提倡清洁生产，从源头上减少废物排放，保持煤炭主体产业的可持续发展;从园区整体发展来说，从横向和纵向上进一步延伸和丰富产业链，增强园区的稳定性与多样性。最终建成一个生态环境优美、各企业稳步发展、园区整体经济环境效益最大化的生态工业园。

2 生态工业园建设水平评价指标体系

章村矿生态工业园循环经济评价指标体系的确定，是量化章村矿生态工业园循环经济发展水平的基础性工作，是循环经济发展理论研究的基本内容，也是评判章村矿生态工业园循环经济发展质量的主要依据。章村矿生态工业园循环经济评价指标体系建立遵循以下原则:基础理论指导原则;系统化原则;整体性;“3R”原则性;经济性原则;阶段性;可操作原则;动态性［8］。

基于生态工业园循环经济评价指标设置思路，结合煤炭行业循环经济评价研究现状及煤炭企业生产经营特点，参照《可持续发展评价理论及方法》、《煤炭工业可持续发展几个重要领域的研究》(中国煤炭学会，1996)、《矿区可持续发展实施方案研究》 (中国煤炭学会，1999)，对比国内同行构建的矿区可持续发展程度综合评价体系、矿区工业生态经济评价指标体系、城市及地区循环经济评价指标体系的相关评价指标，融合现代综合评价理论，借鉴工业生态效率和清洁生产等相关理论指标［9－10］，采用系统分析、频度统计和专家咨询等方法进行评价指标的筛选，最终确定了一套章村矿生态工业园评价指标体系——四级递阶结构模型。

该模型一级要素为生态工业园区循环经济发展总体水平评价A，为总目标层;二级要素为准则层D，包含系统的一级子目标;三级要素为子准则层P，包含系统的二级子目标;四级要素为指标层U，共选择37 项指标构成评价指标体系(见图2)。

3 生态工业园建设水平评价方法

关于指标体系评价方法的研究成果较多，归纳评价方法的种类，主要有综合评价指数法、模糊评价法、层次分析法、主成分分析法、神经元网络评价方法、灰色关联度评价方法等。本次工作评价方法选择模糊－层次综合评价法，基本思路为:总体评价采用模糊综合评判方法，在评价过程中，指标权重采用层次分析法确定。具体方法理论与计算见参考文献［11－13］。

在建立章村矿生态工业园评价指标体系的基础上，选择2007年的指标数据，进行园区可持续发展水平综合评价。

将隶属度及权重数据代入综合评价矩阵，计算得出衡量可持续发展程度评价值，该值范围为［0，1］，评价结果共分4 个等级。

0.80＜A≤1 可持续发展

0.60＜A≤0.80 初级可持续发展

0.50＜A≤0.60 由传统发展向可持续发展过渡

0＜A≤0.50 传统发展

图2 层次分析递阶层次结构

运用可持续发展系数对评价结果进行分析，具体对生态工业园可持续发展程度给出分析结果，指出存在缺陷的环节。

可持续发展系数是指标体系各层次中某项指标所包含的下层各指标的权重与隶属度乘积之和除以某项指标权重。各层次可持续发展系数计算公式如下:

式中，R1，R2，∧，R37 为相应指标U1，U2，∧，U37的隶属度;C1，C2，∧，C37 为相应指标U1，U2，∧，U37 的权重;P1 为资源开采与利用水平的可持续发展系数;P2 为资源消耗水平的可持续发展系数;P3 为经济发展水平的可持续发展系数;P4 为经济发展质量的可持续发展系数;P5 为污染排放水平的可持续发展系数;P6 为循环利用及综合资源化的可持续发展系数;P7 为自然生态与污染控制的可持续发展系数;P8 为管理制定建设与实施的可持续发展系数;P9 为人员技术配置结构的可持续发展系数;D1 为资源利用与经济可持续发展水平的可持续发展系数;D2 为环境－管理－科技－信息协调水平的可持续发展系数;A 为生态工业园可持续发展水平的可持续发展系数。

根据各项指标的可持续发展系数可以确定该指标所表达内容的可持续发展水平。

按照生态工业园建设原则，考虑资源－经济－环境协调发展，以A，D1，D2 的最小值作为最后判断可持续发展水平的指标。

4 生态工业园建设水平评价结果

根据前节建立的评价指标体系和评价方法，利用层次分析法确定各项指标的权重，并根据章村矿2007年各项指标的实际值计算了各项指标的隶属度(表1)。

根据表1 的数据和评价方法，分别计算章村矿各层次可持续发展水平系数为:

按照可持续发展阶段划分标准，章村矿区在2000年建设生态工业园之前还处于传统经济方式发展阶段，可持续发展水平较低，到2007年时，章村矿区循环经济建设已达到了初级可持续发展水平，具备了建设生态工业园的能力。评价结果与矿区循环经济建设实际情况相符。

表1 2007年各项指标值及其隶属度计算结果

5 结论

参考国内同行生态工业园评价的资料，针对章村矿自身特点和资料的丰富程度，构建了适用于章村矿的生态工业园评价指标体系，采用模糊－层次分析法对2007年矿区的可持续发展水平进行了综合评价，评价结果与矿区经济发展和循环经济建设实际情况相符，说明指标体系和评价方法具有一定的实用性。

(1)将循环经济、生态工业理论引入煤炭行业循环经济发展中，丰富了煤炭行业可持续发展建设的理论与实践。

(2)煤矿生态工业园研究为实现煤矿区经济－环境可持续发展提供了很好的解决办法，可实现水资源、能源多级利用，副产品变废为宝，在节约资源的同时，提高了矿区的经济－社会－环境效益。

(3)通过对章村矿生态工业园研究，可为全国类似具有“煤－电－水泥”产业链结构的煤矿区解决可持续问题提供一个有效途径。

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