17世紀煤炭成為主要燃料對英國產(chǎn)生的影響

朱家俊，張亞東

(湖南科技大學(xué)人文學(xué)院，湖南湘潭411201)

一、英國人瘋狂使用木材造成木材危機

英國原本是個森林茂密的國家。11世紀時英國有很大一部分的土地不能用作耕種，這些土地分別由森林、沼澤、水潭或荒地構(gòu)成，其中，森林就占了很大一部分。但是，隨著人口的增長，人類的進步等原因，木材作為燃料、作為制造業(yè)材料等功能被人類大量使用。到18世紀初，英國森林覆蓋率減少到了只有5% ～10%，并且這個數(shù)字還在減少。［1]15“榮光女王”伊麗莎白·都鐸在位期間，議會派出許多議員調(diào)查的英國國家木材短缺情況，經(jīng)過絕大多數(shù)議會議員證實，本國的森林正面臨史上最嚴重的危機。這種危機不僅僅只是燃料的缺乏，而且還將影響到英國每家每戶的正常生活和英國大部分工業(yè)的運轉(zhuǎn)，畢竟在制造領(lǐng)域中幾乎都能用得到木材，包括房子、家具、手推車、勞動工具、容器、船等。與此同時，歐洲進入到了一直延續(xù)至18世紀的小冰期，是羅馬帝國之后歐洲最冷的一段日子，由于木材危機，木材價格上漲速度飛快，已經(jīng)超過通貨膨脹，英國人民痛苦不堪，主要是買木材生火就已經(jīng)消耗了他們大多數(shù)用來過日子的錢。種種跡象表明，森林覆蓋量的日益縮小給當時英國帶來了巨大的麻煩，造成森林縮減的原因主要有以下幾點:

第一，砍伐森林增加耕地和牧場面積。14世紀末期，黑死病過去，百年戰(zhàn)爭也完結(jié)，像當時歐洲大部分的國家一樣，英國的人口和經(jīng)濟都正在復(fù)蘇，這個國家的人民趨于安定與和平，在和平的環(huán)境下，英國經(jīng)濟也在日益增長。但是，伴隨著英國經(jīng)濟的增長的同時也出現(xiàn)了新的問題——英國森林的數(shù)量在不斷減少，英國毛紡織業(yè)發(fā)達后這個現(xiàn)象更是明顯，那些土地主人看到紡織業(yè)能賺錢后，就開始砍伐自己的林地，建造起一座又一座的牧場。如今，這種牧場在現(xiàn)在的英國還隨處可見。農(nóng)民們對于土地如饑似渴，他們砍伐樹木，排干沼澤來獲取土地，清理林地墾荒而帶來的耕地大量增加，到15世紀，英國可耕地面積達到歷史上的極致。

第二，冶鐵業(yè)的發(fā)展對森林的毀壞。木材自古以來一直被當做燃料或者是建筑材料，用來建造橋梁、堡壘和船只。但是到15世紀期中期，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)，造鐵器、鍛造寶劍、打造盔甲、制作鐮刀、制作斧頭和鋤頭，打造建筑用的鋸子、錘子和釘子都需要鐵，一個煉鐵廠一年就可以消耗400英畝林地［1]16，而在16世紀70年代，英國有70座鼓風高爐，冶煉工廠所在的地方，那些冶鐵用的爐子消耗著數(shù)以萬計的木炭，吞噬著所在之地的林地。［2]35特別是在制作“重犁”和“馬蹄鐵”上，鐵起到了關(guān)鍵性的作用，毫不夸張地說，這兩樣?xùn)|西使得英國農(nóng)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，沒有它們就沒有農(nóng)業(yè)革命。在當時，煉鐵必須要用到木炭，由于對鐵的需求，木材的數(shù)量進一步減少。

第三，人口的增加，日常燃料供不應(yīng)求。14世紀歐洲瘟疫過后，英國的人口在1525年恢復(fù)到了230萬。［3]141取暖、建筑、船只都需要砍伐木材，而像啤酒、煮鹽、玻璃、磚瓦的生產(chǎn)同樣也需求大量的木材。根據(jù)權(quán)威統(tǒng)計，英國的制造業(yè)每年至少要燒掉25萬株成年樹木，這些樹木的成長期為12到15年。［4]82無止境地砍伐樹木的結(jié)果就是木材供不應(yīng)求，價格水漲船高。生活燃料是造成木柴上漲的一個因素，但是，木柴干餾制造的木炭是當時鋼鐵冶煉業(yè)的主要工業(yè)還原劑。另外玻璃陶瓷工業(yè)也要大量消耗木炭。英國四面環(huán)海，不管是制造商船還是建造軍艦都會用到大量的木材，伊麗莎白一世統(tǒng)治時期頒布了許多保護造船用林的法令，比如:本國沿海地區(qū)所有寬度超過30厘米的樹木不能夠砍伐等。生活燃料要用到木材，工業(yè)燃料還是要用到木材，木材日益減少，最終成為了稀有短缺物品。

燃料危機和舊的、日漸衰竭的能源供給體系已經(jīng)成為瓶頸，嚴重地制約了英國的社會經(jīng)濟發(fā)展，因此，找出新的能源來解決木材危機勢在必行。

二、煤炭的使用解決了這次木材危機

16世紀中，隨著人口大幅度增長、工業(yè)飛速的發(fā)展以及國家需求，木材使用量急速增加。由于木材的大量使用，集生活、工業(yè)燃料和建材于一身的木材成為稀有短缺物，它的價格飛速上漲，從而產(chǎn)生了危機。木材危機體現(xiàn)在兩方面:能源危機和燃料危機。為了解決這個危機，英國政府和人民積極尋找其他東西替代木材，此時煤炭顯示了其重要性。到16世紀初，盡管人們對煤的態(tài)度還是不那么友善，但煤已無可爭議地成為了這個國家燃料的來源。畢竟，在鐵路時代前夕，英國已是一個無森林的國家。在這個背景下，煤炭代替木材成為英國主要能源也是有其原因的:

第一，英國是世界上煤炭資源儲備最豐富的國家。硬煤探明儲量約450 億噸，占世界的 9．1%。［3]144當?shù)孛禾抠|(zhì)量很好，多用于煉制焦煤;煤層較厚并且埋藏較淺，很容易開采出來。這對煤炭使用的普及具有很大的促進因素。眾所周知，英國有八大煤區(qū)，分別是:蘇格蘭煤區(qū)，包括整個蘇格蘭地區(qū);北方煤區(qū)，包括諾森伯蘭郡、坎伯蘭郡和達拉謨郡等地區(qū);東北煤區(qū)，包括約克郡地區(qū);西北煤區(qū)，包括蘭開夏郡、柴郡和北威爾士等地區(qū);東米德蘭茲煤區(qū)，包括德比郡、諾丁漢郡和萊斯特郡等;西米德蘭茲煤區(qū)，包括斯塔福德郡、什羅普郡和沃里克郡地區(qū);西南煤區(qū)，包括南威爾士、蒙茅斯郡和薩默塞特郡地區(qū)以及東南煤區(qū)包括:肯特郡地區(qū)。這八大煤區(qū)供給著英國煤炭的需求，煤區(qū)基本涵蓋整個英國，而且無一例外的每個煤區(qū)附近都分布著河流或者緊鄰海邊，有著天然的運輸條件方便運輸，煤礦附近也有大量的鐵礦，方便鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和節(jié)省運輸成本。如西北煤區(qū)的蘭開夏郡地區(qū)，該地區(qū)通往倫敦只需要28小時，并且通過邊上的幾條運河能通往英國南部任何一個地方。通過這得天獨厚的地理條件，英國人能很方便地把煤運到全國各地。

第二，蒸汽機的改良大大增加了煤炭開采量并且?guī)用旱男枨?。隨著煤礦開采規(guī)模越來越大，表層的煤炭資源已經(jīng)不能滿足發(fā)展需求，增加煤炭開采量迫在眉睫。開采越來越向地下深處進軍，礦井積水就成為大問題，用風車或水輪機或牛馬帶動水泵進行抽水，動力來源很不穩(wěn)定。偏偏在這個時候，對未來影響巨大的蒸汽機問世了，聰明的英國人想到了利用蒸汽機來作為動力解決這個問題。最開始運用蒸汽機推動的水泵是紐科門蒸汽機，但是這種蒸汽機很容易過熱，并且消耗能量巨大，因此必須建造在河邊或者準備大量的水進行冷卻，同時還得準備大量的煤炭或者木材作為能源，總的來說成本很大。瓦特在紐科門的基礎(chǔ)上改進了蒸汽機，創(chuàng)造出了聞名后世的瓦特蒸汽機，這種蒸汽機推動的水泵能在任何地方很好地進行排水工作，解決了煤礦的排水問題。

蒸汽機的工作原理就是通過加熱水來產(chǎn)生水蒸汽，利用水蒸汽推動機器內(nèi)部的活塞而驅(qū)動機器運轉(zhuǎn)。最開始的蒸汽機卻是用木炭來進行加熱的，在煤普遍取代木類燃料的17世紀，竟然還用這種老舊的燃料是有其原因的。首先就是當時英國煤炭需求特別大，已經(jīng)達到供不應(yīng)求的狀況;其次就是煤煙太大，還殘留很多的煤渣，這對蒸汽機使用壽命影響很大，并不適合蒸汽機的使用。不過沒過多久，焦炭就被人所利用在蒸汽機上，這種煤的衍生物不但能持續(xù)產(chǎn)生大量的熱量，而且又是煤燃燒過后的產(chǎn)物，價格比木炭便宜得多;并且也不會產(chǎn)生大量煤煙，也不會對蒸汽機產(chǎn)生副作用，因此很快就被人們所接受并使用，焦炭的發(fā)明使得蒸汽機運作成本大大降低。蒸汽機排出煤礦內(nèi)積水后，煤炭的開采量大大增加，煤的供求關(guān)系也由供不應(yīng)求變成了儲量充分，自然價格更加合理。而商人為了賺更多的錢就會更大規(guī)模地進行煤炭開采，也就需要更多的蒸汽機來運作，而更多的蒸汽機就意味著需要更多的煤作為動力，這個循環(huán)無窮無盡周而復(fù)始。作為蒸汽機動力的來源，煤炭被廣泛的需求，煤也就順理成章地成為了當時英國最主要的燃料，并帶來了巨大的能量。

第三，木材缺乏迫使英國人民接受煤炭。英國用煤歷史悠久，但是在1600年以后，英國人民才把煤作為主要的燃料，1600年以前對煤炭使用率很低。人們更愿意使用木材是因為:煤炭燒起來會產(chǎn)生濃厚的煙霧，造成污染的環(huán)境;還有就是散發(fā)出難聞的煙霧，對人體也有傷害。即使是在16世紀小冰期開始后，英國的富人都在盡可能地不用煤，主要是他們?nèi)匀挥憛挓喊l(fā)出的煙。在當時還流傳著一種說法:那些達官貴人以使用煤為恥，他們絕不會踏進有正在燃燒的煤的人家或房間，同時也厭惡任何用煤烹飪的食物。

但是在幾十年后，高傲的英國紳士們也不得不屈服，接受煤進入自己住宅的事實。一方面是由于煙囪的普及，煙囪的普及不僅改善了室內(nèi)的空氣質(zhì)量，而且還促使煤有用的能量和與之伴隨的污染分道揚鑣。貴族階層的英國紳士們也慢慢開始接受這一更加舒適的取暖方式。另一方面則是由于木材大多數(shù)都被用于工業(yè)發(fā)展上，在16世紀末17世紀初，英國鑄銅工廠、染布工廠、制磚廠、啤酒制造廠、金屬加工廠、煮鹽的以及面包作坊等都以煤取代了木材作為燃料，能作為柴火的木材已經(jīng)所剩無幾，木材價錢飛漲，“據(jù)統(tǒng)計，倫敦一個貧困家庭的煤的開銷至少占家庭微薄收入的十分之一，但是想要靠木頭提供這些熱量，他們必須出2．5倍的價錢?！保?]37即使是貴族階層在購買木材時也顯得有些力不從心。迫于壓力，這些高傲的貴族也不得不接受這骯臟的小黑塊。于是，在進入17世紀后，煤就像進入貧民家庭一樣昂首挺胸地進駐到富人家體面的住宅里。

通過煤炭的使用，英國的木材危機解決了。但凡事有利必有弊，煤也不例外，在帶來了燃料和動力的同時，煤炭也帶來了污染、疾病、災(zāi)難等壞的影響，英國是當時世界上用煤最多的國家，其國家的污染程度也是最大的，“霧都”倫敦就是最好的證明。另外，礦難也是一個不可避免的問題，在沒有煤炭公有化的當時，不科學(xué)的采礦方式，使用大量的童工、女工都埋下了巨大的安全隱患，塵肺病也是困擾英國多年的難題。雖然有這樣那樣的問題存在，不過不得不說，在使用煤炭資源后，英國人已經(jīng)離不開它了。

三、煤炭解決木材危機后對英國產(chǎn)生的影響

英國是第一個大規(guī)模開采和使用煤炭的西方國家，煤的使用改變了國家的主要能源結(jié)構(gòu)。根據(jù)研究證明:“每100萬噸煤炭產(chǎn)生的熱量等于600萬畝樹林里所有木柴燃燒后所得到的熱量。［5]18世紀初，英國煤的總產(chǎn)量大約1500萬噸［6]95，1500萬噸煤燃燒后的熱與近億畝樹木生產(chǎn)出來的木炭提供的熱能是差不多的。換一種方法說，從伊麗莎白開始執(zhí)政到18世紀初，這個國家等于多了近億畝的林地為它輸送能量?！笨梢院翢o疑問地說，煤很好地代替了木材成為英國的主要能源，它不但很好地解決了能源危機，并且還對英國產(chǎn)生了巨大的影響，主要有:

第一，巨大的煤炭儲備為英國稱霸世界提供保障。英國之所以能在第一次工業(yè)革命之后迅速成為世界霸主，與它本土占有豐富的煤和鐵是分不開的。整個西方的崛起就是武力崛起，從來不用軟實力，這一點英國人做得毫不含糊，1585年到1604年的英西戰(zhàn)爭，17世紀50到70年代的英荷戰(zhàn)爭與英法的7年戰(zhàn)爭，經(jīng)過幾次大的戰(zhàn)爭，英國人先后擊敗西班牙、荷蘭與法國稱霸海上，甚至在后來還打開了荷蘭人也沒能打開的神秘東方大國——中國的門。關(guān)于為什么大英帝國能建立日不落帝國，很多專家學(xué)者都有發(fā)表自己的看法，但是關(guān)于英國巨大的煤炭儲備也是決定英國成為世界霸主的因素這一點，從來沒有人否認過。其背后支撐英國人的就是他們所擁有的巨大的煤鐵資源，特別是煤資源，因為鐵的制作也需要用到煤，“當英國鐵的產(chǎn)量達到200萬噸的時候，煉鐵就必須得使用超過800萬噸的煤［7]41”。因為煤資源的大量使用不但已經(jīng)解決由木材缺乏引發(fā)的能源危機，還為英國帶來了巨大的能量，為以后稱霸世界打好了良好的基礎(chǔ)。

第二，煤炭工業(yè)帶動英國經(jīng)濟的發(fā)展煤是英國工業(yè)革命的基礎(chǔ)，它帶動了英國經(jīng)濟的發(fā)展。不僅僅只有冶鐵，只要與工業(yè)相關(guān)的事物就得與煤產(chǎn)生交集，僅僅在“1561年到1688年間，英格蘭公布的317件專利中，約有75%與煤炭工業(yè)的某個方面有關(guān)聯(lián)” 。有了取之不盡的煤炭，焦炭就發(fā)明出來了，鋼鐵工業(yè)因為焦炭而發(fā)達，有了鋼鐵工業(yè)，就有了機器制造業(yè)，棉紡業(yè)毛紡業(yè)也就發(fā)達起來，為了運輸這些產(chǎn)品，運輸業(yè)也發(fā)達了起來。以鋼鐵工業(yè)為例，在煤炭代替木材后，焦炭冶煉術(shù)的推廣使鑄鐵產(chǎn)量猛增，從表1［6]95中我們可以看出在1740年焦炭發(fā)明后，英國的鐵產(chǎn)量飛速增長，特別是進入18世紀后，鐵產(chǎn)量增長更加迅速:1806年為258206長噸，到1852年英國完成工業(yè)革命時達到驚人的2701000長噸。

表1 英國17－18世紀生鐵產(chǎn)量 單位:長噸［9]

在那個時代，英國創(chuàng)造了一個又一個的奇跡:18世紀中期，英國生產(chǎn)了全世界金屬制品、棉織品和鐵產(chǎn)量的一半，煤產(chǎn)量的2/3;英國對外貿(mào)易占世界貿(mào)易總量的20%［3]188;1850年英國國民生產(chǎn)總值達到5．23億英鎊，這個數(shù)字在20年后達到近10億英鎊，英鎊成為國際貨幣。工業(yè)革命后，機械代替手工，作為機械動力能源的煤消耗也是巨大的。1800年，英國每年用煤約1100萬噸;1830年，這個量又翻了一翻;15年后，它再次加倍;到1870年突破了一億大關(guān)。［6]96通過煤炭的驅(qū)動，所有的機器都在不知疲倦的運轉(zhuǎn)，它們不用向人或者動物一樣吃東西和休息，只要有煤它們就能動下去;它們雖然有這樣那樣的副作用，但是對英國工業(yè)發(fā)展具有真正的意義，對英國經(jīng)濟發(fā)展也具有真正的意義。

第三，煤炭工業(yè)中衍生出了新的階級——工人階級。17至18世紀，英國人口的自然增長速度急劇增加，1781年英國人口只有8，900，000人，而到了1841年英國的人口增加到了18，551，000人，60年增加了一倍多。［3]186煤炭工業(yè)的發(fā)展讓工業(yè)革命興起的如火如荼，正如恩格斯所說，產(chǎn)業(yè)革命最重要的產(chǎn)物是英國無產(chǎn)階級。英國工業(yè)已難以置信的速度發(fā)展著，大批工廠不斷對外招工擴張，對自由勞動力的渴望越來越大，短時間內(nèi)勞動力資源變得緊俏起來。于是，在市場調(diào)整下，煤炭廠主為了更便捷地招到工人不得不提高工資待遇。城市人口迅速增加，而在增加的人群中大部分都是因為煤炭工業(yè)迅速發(fā)展，迅速涌向城市的工人階級。在英國，特別是英格蘭和威爾士，19世紀人口的增長似乎與大城市中經(jīng)濟機會的增長成正比關(guān)系。經(jīng)濟機會的增長同樣吸引了愛爾蘭人。由于距離英格蘭很近，當?shù)厝说弥禾科髽I(yè)對于用人的要求特別渴求，幾乎只要有力氣就能找到一份工作。于是大量愛爾蘭人背井離鄉(xiāng)，在英格蘭變成了產(chǎn)業(yè)工人。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，到19世紀中葉，在英格蘭的愛爾蘭人口已經(jīng)突破100萬人［3]155。不僅如此，這個數(shù)字每年還以五萬多人的數(shù)字不斷增長著，這在當時的世界，人口這么大規(guī)模的遷徙簡直難以置信。他們大部分涌向了工業(yè)區(qū)，特別是那些對于用工需求特別旺盛的煤炭工廠，他們成為了社會發(fā)展的動力，慢慢地變成了人類歷史上新的階級成分——工人階級。

英國煤炭工業(yè)發(fā)展至今，已過輝煌期，開始沒落。但煤炭不但在木材危機時拯救了英國，還一舉把英國推上了世界霸主的位置，為其創(chuàng)造了巨大的價值，雖然也伴隨著對環(huán)境的污染、對生命的摧殘等不利的影響，但筆者認為，這也不失為一種價值，通過這些不利的影響。英國人采取了一系列的方式方法，開發(fā)出了一套科學(xué)的、系統(tǒng)的煤炭使用方法，煤炭產(chǎn)業(yè)的合理布局也逐漸建立起來了。

［注 釋]

①1長噸 =1．01605公噸 =1016．046KG=2240磅 =1．12短噸，中國是按照公噸為計量單位的，長噸、短噸是英美國家的計量單位。長噸是實行英制的國家采用的重量單位。

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