大型煤炭矿区规划环境影响评价中的循环经济分析

JournalofAridLandResourcesandEnvironmentVol.24 No.4

Apr.2010

文章编号:1003-7578(2010)04-032-06

大型煤炭矿区规划环境影响评价中的循环经济分析

杨风,王伯铎,马俊杰,孙宁生

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(1.西北大学环境科学系,西安710127;2.陕西省循环经济研究会,西安710048)

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提 要:规划环境影响评价在我国刚刚起步,还存在许多不完善的地方,文中将循环经济分析引入大型煤炭矿区规划环境影响评价,阐述了循环经济分析的意义,从矿区产业共生系统、循环经济发展的总体思路、产业链系统以及循环经济发展措施四个方面进行分析,并结合实例具体介绍了循环经济分析的内容和方法,旨在为矿区规划提出合理建议,促进矿区可持续发展。

关键词:煤炭矿区;规划环境影响评价;循环经济

中图分类号:F062.1 文献标识码:A

规划环境影响评价(以下简称\"规划环评\")是对规划项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评价,并提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施的过程。我国于2003年将规划项目纳入环境影响评价的范畴,目前规划环评在我国还处于起步阶段,理论体系尚不成熟,实践经验较少,未能很好地将污染防治、生态建设与资源循环、经济效益等问题统筹起来,与5中华人民共和国环境影响评价法6\"实施可持续战略\"、\"促进经济、社会、环境的协调发展\"的目标还存在较大距离[1]。

煤炭开发活动往往在上百平方公里的地域范围内进行,涉及电力、化工、交通等多个领域,环境影响突[2]

出。为了促进煤炭资源开发和生态保护的协调发展,在煤炭矿区规划环评中纳入循环经济分析尤为重要。文中针对大型煤炭矿区,探讨其规划环评中循环经济分析的意义、内容及方法,在理论和实践上指导矿区合理规划,促进矿区可持续发展。

1 大型煤炭矿区规划环评中循环经济分析的意义

循环经济是物质闭环流动型经济的简称,是一种\"资源-产品-再生资源-再生产品\"的反馈式或闭环流动的经济形式,其注重的是资源能源的高效利用和生态环境的有效保护。而大型煤炭矿区内资源能源消耗量大,产生的环境影响也很突出,因此在大型煤炭矿区规划环评中进行循环经济分析具有特别重要的现实意义。

(1)是对煤炭矿区规划环评的补充和完善。2005年发布的5环境影响评价技术导则总纲(征求意见稿)6中增加了循环经济内容,要求从企业、区域或行业等不同层次,进行循环经济分析,提高资源利用率,优化废物处置途径。大型煤炭矿区内聚集了多种高污染、高能耗产业,矿井生产过程中还将产生大量的矿井水、煤矸石、瓦斯气等,如不合理利用会造成严重的资源浪费和环境破坏。将循环经济分析纳入规划环评中,通过循环经济分析来提高资源配置和利用效率,从源头上节约资源,降低污染产生,实现规划环评环境保护的目标。因此,将循环经济分析纳入规划环评中,将拓展其评价思路、完善其评价内容、增强规划环评的效用,是对规划环评的进一步补充和完善。

(2)有效促进煤炭矿区循环经济的发展。5循环经济促进法6中规定,各类产业园区应当组织区内企业进行资源综合利用,促进循环经济发展。大型煤炭矿区内一般聚集了煤炭加工、化工、建材、铝业等产业,多种产业的聚集为发展循环经济提供了可能性。在规划环评中纳入循环经济分析,分析规划方案是否有利于循环经济的发展,并对不利于循环经济发展之处提出调整建议和对策措施,可以延长企业自身的经济

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收稿日期:2009-4-20。

作者简介:杨风(1984~),陕西延安人,女,汉族,硕士研究生,主要从事环境影响评价与环境规划研究。E-mail:feng07new@163.

com

第4期杨风等 大型煤炭矿区规划环境影响评价中的循环经济分析#33#

链条,促进相关产业之间的横向耦合,推动废弃物的综合利用,实现物质的闭路循环和能量的梯级利用。因此,煤炭矿区规划环评中纳入循环经济分析能有效促进矿区循环经济发展。

2 大型煤炭矿区规划环评中循环经济分析的内容与方法

大型煤炭矿区规划环评中的循环经济分析可以从矿区产业共生系统、循环经济发展的总体思路、产业链系统以及循环经济发展措施四个方面进行分析。2.1 矿区产业共生系统分析

矿区内产业共生系统分析是从产业的性质、规模等方面进行相关性分析,为具体实施循环经济和进一步形成产业链提供前提和指导。从当前的趋势看,大型煤炭矿区的总体发展方向是煤电一体化能源重化工基地[3],在规划区内一般聚集了煤炭开采加工、电力、高载能企业及相关产业。通过分析各产业的性质,优势、限制因子以及各产业之间相互关联性分析,对矿区内形成产业共生体系的可能性进行分析与评价。2.2 循环经济发展的总体思路分析

矿区循环经济的形成和发展需要遵循一定原则、并制定明确的思路及发展目标,因此需对基本原则、具体思路、发展目标进行分析。首先分析是否运用\"3R\"原则推动物质循环流动,主要从矿区区域和矿区内的企业两个层次进行考虑。其次分析循环经济发展的基本思路是否明确。再次,在对矿区循环经济发展现状调查和评价的基础上,确立循环经济发展目标,建立循环经济发展指标体系。2.3 产业链系统分析

煤炭矿区循环经济发展的关键在于形成稳定丰满的产业链系统。通过构建产业链,实现物质的闭路循环、能量梯级利用,提高资源能源利用率,降低废弃物的产生和排放。产业链分析应首先分析有无已形成的产业链和形成新产业链的可能性,然后分析产业链是否构成闭环,对开环产业链,应分析产业链的级

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数,最后根据分析构建出相应的产业链网络结构图。2.4 循环经济发展措施分析

循环经济的发展是集经济、技术和社会于一体的系统工程,其规划、发展与实施是一项复杂、艰巨而长期的任务,为了构建煤炭矿区循环经济系统,疏通矿区内物质流、能量流和信息流,实现循环经济发展的目标,必须采取一系列推进方案和对策措施。推进方案和对策措施应符合矿区循环经济发展的基本原则、总体思路,并具有可操作性。

(1)管理机构分析。煤炭矿区循环经济的发展需要有关管理部门有效的协调组织、管理监督、制定循环经济实施计划和制度。健全的管理机构是发展循环经济的有力保障,因此,在循环经济分析中应对其管理机构的健全度进行评价。主要从是否设立独立的职能部门负责发展循环经济的相关事宜,以及职能部门的职责与权力是否健全等方面进行评述。

(2)信息系统分析。信息系统主要用于矿区各企业间沟通和交流,应该从公共服务平台包括信息的收集、处理、共享和发布等设施及技术的建设情况进行分析[5]。只有通过各企业间、企业与政府间信息的及时传递才能保证生态工业链条的有效运行,保证上下游企业之间的互利合作。

(3)准入考核体系分析。循环经济是一个不断发展和完善的过程,为了确保循环经济的有效开展和顺利进行,必须对进入矿区的项目设定入区条件,可以从纳入产业链分析、清洁生产分析、高附加值考核、生

[5]

产者回收责任考核四个方面进行。

3 评价实例

3.1 煤炭矿区规划概况

某大型煤炭矿区位于河南省西部,是我国久负盛名的煤炭生产基地之一,也是河南大型煤炭基地中的六大矿区之一。该矿区东西长138km,南北宽48km,勘探总面积1000km2。矿区内现有生产矿井105处,另有在建矿井7处。本次总体规划包括矿区内的矿井、选煤厂、电厂、辅助及附属企业、供电工程、瓦斯发电工程、综合利用项目等。该矿区主要发展项目及产品特性分析(表1)。3.2 煤炭矿区循环经济分析与评价3.2.1 矿区产业共生系统分析

#34#干 旱 区 资 源 与 环 境

表1 某大型煤炭矿区主要发展项目与产品分析

Tab.1Themajordevelopmentprojectsandproductsanalysisforalargecoalminingarea

项目名称矿 井

规 划 内 容

2020年以前,规划矿井6座,改扩建或技改矿井3座,在建矿井7座,生产矿井20座,设计总规模22.00Mt/a规划新建选煤厂7个,改扩建或技改选煤厂7个,设计总规模18.12Mt/a1座60万吨焦化厂

规划电厂2个,装机容量分别为2@135MW和2@

电 厂

600MW;在建电厂2个,装机容量分别为2@50MW和2@135MW

规划瓦斯发电机组9个,总装机容量为24MW规划规模180万吨的水泥厂3个

建材厂

规模25万m3/a粉煤灰加气混泥土砌块厂1个规模6000万块/a的矸石砖厂2个

1座100万t/a甲醇厂;5万t/a二甲醚、15万t/a醋酸、

化工厂

10万t/a醋酐、10万t/a甲醛、2万t/a聚甲醛、2万t/a甲酸、2万t/a丁二醇各一座;2万t/a碳酸二甲脂两座

原 料-产 品原煤

主要副产品

瓦斯煤矸石矿井水

动力精煤

原煤配焦煤动力煤煤泥煤矸石瓦斯粉煤灰煤矸石焦炉煤气液化煤

电力水泥砌块砖砖甲醇烯烃产品

废水余热余热

电力配焦煤冶炼精煤焦油、焦炭

矸石煤泥洗选废水焦炉煤气粉煤灰烟气-

第24卷

选煤厂焦化厂

该大型煤炭矿区内聚集了\"煤炭、电力、

化工、铝业、建材\"五大主导产业,以及一系列相关附属企业。在矿区建设以及项目选择和安排过程中充分考虑固体废弃物的综合利用、废气资源化、余热再利用问题,尽量提高水资源的重复利用率,为构造矿区产业共生系统、形成工业化产业链提供了可能。通过分析各规划发展项目的性质,优势、限制因子以及相互联系(表1),以物质流、水流、能流为链条,建立起各个产业间的相互关联,形成一个完整的共生体系。矿区产业共生关系如图1所示,该矿区内各产业在物质流、水流、能流方面的相关性良好,均可形成稳定的产业链,因此,该矿区产业共生性良好。

3.2.2 矿区循环经济发展的总体思路分析图1 矿区内产业共生示意图

(1)基本原则:矿区发展循环经济遵循\"Fig.1Schematicdiagramoftheminingareawithintheindustrialsymbiosis3R\"原则,即减量化原则:在生产活动的源头,减少进入生产的煤炭资源量、减少能源消耗,降低废弃物产生;再利用原则:在生产过程中,提高工业水的重复利用率,提高能量梯级利用的级数;资源化原则:拓宽产业领域,延长生产链条,将上游企业产生的废弃物作为下游企业的生产原料进行再生利用,推动资源跨产业循环利用。

(2)具体思路。以建设能源化工基地为目标,围绕\"煤、电、铝、化工、建材\"五大重点产业,发展\"煤电、煤铝、煤化工、煤建材\"四大产业链,积极开展废弃物的综合利用,提高资源能源利用率,形成产业间横向耦合和产业链条纵向延伸的循环经济发展模式。

(3)发展目标。形成资源节约型、清洁生产型、生态环保型的循环经济机构及框架,构建起资源再生、产业延伸的循环经济承载平台,建设为循环经济发展良好的新型能源化工基地,实现矿区经济、社会、环境的协调发展。

由上述内容可看出,该矿区循环经济发展的基本原则和总体思路有利于矿区循环经济的形成和发展。

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然而,未建立衡量循环经济发展水平的指标体系,缺少阶段性目标。建议建立指标体系,确定矿区循环经济发展的近期和远期目标。3.2.3 产业链系统分析

该大型煤炭矿区以提高资源能源利用效率为目的,以促进产业链条纵向延伸和产业间横向耦合为基本思路,从延伸产业链和补充产业链两条途径出发构建产业链网络。

(1)延伸产业链条。1)\"煤-化工\"产业链延伸:煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学品的过程。依据矿区现有及规划矿井的煤种优劣,在甲醇生产的基础上充分延伸

图2 \"煤-化工\"产业链延伸模式

Fig.2Extensionmodeof\"coal-chemical\"industrychain

产业链,发展醚、有机酸、醛及其下游产品生产项目(图2)。2)\"煤-电\"产业链延伸:利用煤矿生产的原煤和洗选煤厂的中煤、煤泥、煤矸石为原料发电,发电厂的电力一部分并入电网输出,一部分为矿区内的高载能企业(化工厂、建材厂和铝厂)提供动力。为了充分利用伴生铝土资源,拉长产业链,规划拟扩建现有氧化铝厂,同时建设电子铝箔厂、电解铝厂、及铝型材厂。\"煤-电\"产业链延伸(图3)。

图3 \"煤-电\"产业链延伸模式

Fig.3Extensionmodeof\"coal-electricity\"industrychain

(2)补充产业链条。1)煤矸石及粉煤灰的综合利用:煤炭企业产出的煤矸石主要有两种,一是煤炭生产过程中产出的掘进矸,二是煤炭洗选加工过程中产出的洗选矸。前一种由于岩石含量较多,成分复杂,发热量低,一般多用于制造水泥、煤矸石砖。后一种煤矸石发热量稍高,一般多用于发电。发电厂生产过程中产生的粉煤灰,可用作制造水泥等建材的原料。2)瓦斯的综合利用:在采掘煤炭的过程中将排出大量瓦斯。瓦斯的主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化

图4 煤矸石及粉煤灰的综合利用模式

碳等。瓦斯属温室气体也是很好的清洁能源,直接排

Fig.4Thecomprehensiveutilization

放到大气中会造成环境破坏和资源浪费。将瓦斯抽取

modeofcoalgangueandflyash

后发电,可供矿区居民生活使用。3)污废水处理后回

用:矿井水净化后,部分回用于井下消防,部分供居民生活使用;洗煤厂的洗选水处理后全部实现闭路循环;生活污水处理后用于生活杂用水及园区绿化。

综上所述,该矿区发展循环经济在形成产业链方面发展前景良好,矿区内各个企业之间构成了多种物质能量连接的产业链网络。矿区产业链网络结构示意图(图5)。但是,水泥厂生产过程中产生的余热未

#36#干 旱 区 资 源 与 环 境第24卷

被利用,造成能源的浪费,建议建设余热回收项目,热量回收后供周边居民生活使用,提高能源利用率;焦化厂的焦油产物经加工后可制油品及化学品,焦化厂及电厂的烟气中含有硫化物,直接排放后会造成大气污染,建议提取后供给化工厂做生产原料。

图5 煤炭矿区循环经济框架图

Fig.5Frameworkofcoalminingcycleeconomy

3.2.4 循环经济推进措施分析

(1)管理机构建设。矿区总体规划坚持统一规划、统一安排、合理布局,有明确的循环经济发展目标。但是,目前该矿区尚未设立独立的职能部门负责发展循环经济的相关事宜。没有对各职能机构提出相应的循环经济发展职责和赋予特定权利。因此,该矿区应健全相应职能机构,明确发展循环经济的职责与权利。

(2)信息系统建设。目前矿区尚未形成完善统一的公共信息服务平台,对相关行业、产品、科技、商务、政策等信息的提供未形成有效的信息管理、共享与发布系统,不能保证矿区各企业间、公众与政府、政府与企业间的及时沟通与交流。因此,建议规划建立信息系统,保证循环经济的顺利开展。

(3)准入考核体系建立。该矿区的准入条件为:1)达到清洁生产要求,属于清洁生产型企业;2)好水量少,或可以利用中水等低质水;3)废水产生量少,水质比较简单;4)无固废产生或固废可以全部综合利用;5)有助于发挥当地资源优势的,有助于废物资源化的;6)有助于形成产业链条或是在产业链中属于关键链接环节的;7)占地面积小,生产效率高;8)有利于生态环境保护的绿色产业。根据分析,项目的准入条件基本符合矿区的整体规划和发展循环经济的要求。

4 结论及建议

煤炭矿区规划环评中纳入循环经济分析一方面能够拓展评价思路,完善评价内容,进一步增强规划环评的效用,另一方面能有效促进矿区循环经济发展。大型煤炭矿区循环经济分析可从产业共生系统、循环经济发展思路、产业链系统和循环经济发展措施四个方面进行分析。通过循环经济分析可为优化产业配置、合理设计产业链条、选择入区项目提供有力的依据,为规划提出合理建议,对最大限度实现矿区资源价值、有效保护环境、促进矿区可持续发展有着积极意义。

然而规划环评在我国仍处于起步阶段,煤炭矿区规划环评中的循环经济分析部分还存在许多不完善

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之处。目前煤炭矿区循环经济分析一般进行定性的分析和描述,尚未建立指标体系。因此,应尽快建立适合大型煤炭矿区的循环经济评价指标体系,来引导和规范循环经济分析的内容和深度,确保循环经济在煤炭矿区切实有效的实施。

参考文献

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Recycleeconomyanalysisinplanningenvironmentalimpactassessmentoflargecoalminingareas

YANGFeng1,WANGBoduo1,MAJunjie1,SUNNingsheng2

(1.DepartmentofEnvironmentalSciences,NorthwestUniversity,Xi'an710127,P.R.China;2.ShaanxiProvinceSocietyofCircularEcono2my,Xi'an710048,P.R.China)

Abstract:PlanningenvironmentalimpactassessmentinChinahasjustbegun,therearestillmanyimper2fections.thisresearchaddsrecycleeconomyanalysisintoplanningenvironmentalimpactassessment,il2lustratesthesignificanceofrecycleeconomyanalysis,anddiscussestherecycleeconomyanalysisfromfouraspects:miningindustrysymbioticsystem,thegeneralideaofrecycleeconomydevelopment,systemofindustrychainsandmeasuresforthedevelopmentofcirculareconomy,aswellascombinedwithspe2cificexampleintroducestherecycleeconomiccycleanalysis,thepurposeistoputforwardreasonableproposalsmineplanning,andpromotesustainabledevelopmentinminingareas.

Keywords:coalminingareas;planningenvironmentalimpactassessment;recycleeconomy