被“燒傷”的賀蘭山：經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展思考

楊 航 張曉雯 王凱林

2021年全國(guó)人民代表大會(huì)通過(guò)的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》強(qiáng)調(diào)：“展望2035年，廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。”由此可見，黨中央對(duì)生態(tài)文明建設(shè)高度重視，已將其提升到戰(zhàn)略目標(biāo)的層面。

在我國(guó)西北地區(qū)，近200年的煤層自燃①煤層自燃是指地底的煤炭在遇到空氣后極易發(fā)生氧化放熱,溫度達(dá)到其燃點(diǎn)時(shí)就會(huì)引起煤層自燃.已使賀蘭山“傷痕累累”，飽受地下煤火的“炙烤”。賀蘭山是綿延于寧夏北部的著名山脈，總面積達(dá)200000公頃，海拔最高3500米。2020年習(xí)近平總書記在寧夏視察時(shí)指出：“賀蘭山是我國(guó)重要自然地理分界線和西北重要生態(tài)安全屏障，維系著西北至黃淮地區(qū)氣候分布和生態(tài)格局，守護(hù)著西北、華北生態(tài)安全。”②本報(bào)評(píng)論員.堅(jiān)決保護(hù)好賀蘭山生態(tài)[N].寧夏日?qǐng)?bào),2020-06-28(001).同時(shí)，賀蘭山蘊(yùn)藏豐富的水資源、森林資源以及礦產(chǎn)資源，不斷為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)釋放資源“紅利”。由此可見，賀蘭山既具有保護(hù)西北、華北生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵作用，又具有推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略意義。與此同時(shí)，我國(guó)是世界上煤層自燃最嚴(yán)重的國(guó)家，火區(qū)③火區(qū)是指由煤層自燃而形成的燃燒區(qū)域.在火區(qū)內(nèi)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期高溫灼燒后,黃色的土壤會(huì)變?yōu)榇u紅色,堅(jiān)固的巖石會(huì)分解為大量的CO2和CaO，同時(shí)會(huì)有大量白煙將籠罩地面，甚至在晚上還會(huì)出現(xiàn)暗紅色的火苗.主要分布在寧夏、內(nèi)蒙古和新疆，而寧夏的火區(qū)主要集中在賀蘭山內(nèi)。所以，賀蘭山是世界當(dāng)前火區(qū)治理問(wèn)題的重中之重。

然而，通過(guò)梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前學(xué)界對(duì)煤層自燃的研究主要集中在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角進(jìn)行的研究還比較欠缺。2022年李克強(qiáng)總理在全國(guó)人民代表大會(huì)上作《政府工作報(bào)告》時(shí)指出：“處理好發(fā)展和減排關(guān)系，促進(jìn)人與自然和諧共生。”說(shuō)明當(dāng)前生態(tài)問(wèn)題的核心不在于環(huán)境治理本身，而在于如何處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系。為此，本文基于經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角，深入研究賀蘭山煤層自燃問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)解決該問(wèn)題的關(guān)鍵就在于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、煤層自燃的歷史及現(xiàn)狀梳理

（一）煤層自燃的發(fā)展歷史

長(zhǎng)期的煤層自燃對(duì)賀蘭山生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞。賀蘭山的煤層自燃距今已有近200年的歷史了。早在清朝同治年間，很多小煤窯在開采過(guò)程中，窯工為反抗窯主的剝削壓迫在煤窯中放火，或者在井下取暖時(shí)地面火堆未被及時(shí)熄滅，從而引發(fā)了煤層自燃。20世紀(jì)90年代以來(lái)，大量中小煤窯涌現(xiàn)，由于缺乏監(jiān)管，這些煤窯亂采盜采，沒有經(jīng)過(guò)科學(xué)的勘察，從而加劇了煤層自燃。截至2016年，賀蘭山共計(jì)34處火區(qū)，其中僅汝箕溝礦區(qū)①汝箕溝礦區(qū)位于賀蘭山中段山間腹地,地處寧夏和內(nèi)蒙古兩省的交界處，行政劃分隸屬寧夏石嘴山市,總面積約3000公頃,南北長(zhǎng)12.6公里，東西寬2.3公里，海拔約1700～2500米.汝箕溝礦區(qū)覆蓋了汝箕溝、白芨溝、大峰溝、大石頭、紅梁井和卡布梁等6個(gè)大型煤礦以及8個(gè)中小煤礦.就有25處火區(qū)，火區(qū)總面積達(dá)350公頃，占該礦區(qū)總面積的12%。而且汝箕溝礦區(qū)盛產(chǎn)太西煤②此處太原以西，且燃燒時(shí)往往看不到煙氣，太西無(wú)煙煤故此得名.，這一煤種以其稀缺性和“三低六高”特性③“三低”是指低磷、低灰和低硫,“六高”是指高發(fā)熱量、高塊煤率、高比電阻、高化學(xué)活性、高精煤回收率和高機(jī)械強(qiáng)度.被譽(yù)為“煤中之王”，既是一種優(yōu)質(zhì)的化工原料，又是一種重要的清潔能源，享譽(yù)國(guó)內(nèi)外煤炭市場(chǎng)。由此可見，汝箕溝礦區(qū)不僅是賀蘭山煤層自燃最主要的區(qū)域，而且是賀蘭山經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的礦區(qū)。其余火區(qū)零星分布在二道嶺、石炭井和正義關(guān)等礦區(qū)。

（二）煤層自燃的現(xiàn)狀闡述

近年來(lái)，為修復(fù)賀蘭山的生態(tài)環(huán)境，挽救珍貴的煤炭資源，相關(guān)部門對(duì)賀蘭山展開了綜合整治，取得了積極成效。2016年，為改善賀蘭山的生態(tài)環(huán)境，中央生態(tài)環(huán)境保護(hù)督察進(jìn)駐寧夏。2017年，寧夏政府堅(jiān)決貫徹落實(shí)黨中央要求，正式打響賀蘭山生態(tài)保衛(wèi)戰(zhàn)。隨后，相關(guān)部門紛紛出臺(tái)政策，加強(qiáng)賀蘭山的的生態(tài)治理：大量非法、違規(guī)或者污染嚴(yán)重的礦企被關(guān)停，隨著滅火工程的實(shí)施，煤層自燃問(wèn)題也得到了一定的緩解。以汝箕溝礦區(qū)為例，5處火區(qū)已被撲滅，火區(qū)面積減少55公頃，4處火區(qū)正在治理中。截至2021年，賀蘭山生態(tài)保衛(wèi)戰(zhàn)投入資金共100多億元，生態(tài)治理面積達(dá)20000公頃。如今，賀蘭山的生態(tài)系統(tǒng)逐漸趨于平衡——森林覆蓋率快速攀升，野生動(dòng)物種群數(shù)量不斷增加，生物多樣性明顯提高④于瑤.還好歷史“欠賬”須堅(jiān)持科學(xué)的生態(tài)修復(fù)觀[N].新華每日電訊，2021-02-04（8）.。地表上也幾乎不存在明火了，但是山體內(nèi)部的煤炭仍在持續(xù)燃燒，汝箕溝礦區(qū)仍有16處火區(qū)還未進(jìn)行治理，這些火區(qū)縱向最深達(dá)280米，且每年還會(huì)橫向擴(kuò)大16米，即以每年16公頃的速度向周邊擴(kuò)散，即將與二道嶺礦區(qū)的火區(qū)連成一片⑤于瑤 劉海.煤層自燃三百年，賀蘭山生態(tài)修復(fù)“添了難”[N].新華每日電訊，2021-02-04（8）.。

然而，生態(tài)環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，人類對(duì)賀蘭山上百年造成的破壞絕不是經(jīng)由幾年的投入就能夠被完全挽救的，對(duì)生態(tài)保護(hù)的認(rèn)識(shí)也是要經(jīng)歷一個(gè)由淺入深、由表及里的過(guò)程。雖然目前賀蘭山的生態(tài)環(huán)境已有所恢復(fù)，但是地下煤火仍沒有被徹底熄滅，煤層自燃還在不斷蔓延，破壞生態(tài)環(huán)境，浪費(fèi)自然資源，威脅居民身體健康和動(dòng)植物生存。

二、煤層自燃的危害和原因分析

（一）煤層自燃的危害探析

由于賀蘭山內(nèi)的各大礦區(qū)緊鄰賀蘭山自然保護(hù)區(qū)外圍和周邊居民社區(qū)。所以煤層自燃問(wèn)題不僅對(duì)賀蘭山的自然環(huán)境和資源造成了極大的損害，而且對(duì)居民生活和動(dòng)植物生存造成了嚴(yán)重的威脅。具體而言，煤層自燃主要有以下幾個(gè)危害。

第一，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。以汝箕溝礦區(qū)為例，其煤炭總儲(chǔ)量為32億噸，剩余儲(chǔ)量為26億噸，太西煤總儲(chǔ)量為5.8億噸，剩余儲(chǔ)量為2.7億噸。目前，受煤層自燃影響的太西煤儲(chǔ)量達(dá)6700多萬(wàn)噸、其他煤炭?jī)?chǔ)量共5000多萬(wàn)噸。每年會(huì)燒毀約115萬(wàn)噸太西煤，年均直接經(jīng)濟(jì)損失約10億元，至今共造成2000億元的直接經(jīng)濟(jì)損失。按照現(xiàn)在的蔓延速度，太西煤將會(huì)在24年之內(nèi)燃燒殆盡，其他煤炭也將會(huì)在30～50年之內(nèi)盡數(shù)燒毀。第二，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。煤層自燃會(huì)釋放大量的有毒有害氣體，包括CO、NO2、SO2、H2S和CO2，并推升當(dāng)?shù)氐腜M10和PM2.5，火區(qū)每年排放的顆粒物達(dá)1.29萬(wàn)噸，相當(dāng)于一個(gè)中型火電廠排放量的269倍①于瑤 劉海.煤層自燃三百年，賀蘭山生態(tài)修復(fù)“添了難”[N].新華每日電訊，2021-02-04（008）.。第三，危害野生動(dòng)植物。首先，有毒有害氣體對(duì)野生動(dòng)物造成了極大的傷害。其次，野生動(dòng)物廊道將遭到煤火破壞，嚴(yán)重影響野生動(dòng)物的繁殖和遷移。最后，由于缺乏水分和養(yǎng)分，加上吸收了土壤中的酸性物質(zhì)，大面積的植被枯萎死亡。第四，破壞土地資源。煤層自燃不僅會(huì)導(dǎo)致山體滑坡、斷裂和坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，而且會(huì)造成土地貧化、土地富酸性、水土流失和土地荒漠化等生態(tài)問(wèn)題。

（二）煤層自燃的原因剖析

煤層自燃本身只是一種自然現(xiàn)象，但往往是由煤炭開采間接導(dǎo)致的，因此究其原因，既有自然因素、也有人為因素。具體而言，煤層自燃的發(fā)生主要有以下幾點(diǎn)原因。

從自然因素來(lái)看：一方面，當(dāng)?shù)貧夂蛞愿邷鼐佣?、干旱頻發(fā)且降雨稀少，太西煤又具有高化學(xué)活性和高瓦斯含量的特點(diǎn)，因此極易引發(fā)煤層自燃。另一方面，火區(qū)總面積較大、分布范圍較廣，剩下仍未撲滅的火區(qū)基本都處在懸崖峭壁或者地下煤層深處，并且火勢(shì)除了向周邊橫向蔓延，還呈現(xiàn)出不同程度的縱向滲透特點(diǎn)，不斷向深處擴(kuò)散，因此就技術(shù)層面而言治理難度較大，并且以往撲滅的火區(qū)也存在復(fù)燃的可能。

從人為因素來(lái)看：一方面，火區(qū)治理的投入資金不足。要想徹底撲滅火區(qū)，需要投入充足的資金，所以到目前為止汝箕溝礦區(qū)也只撲滅了5個(gè)火區(qū)。另一方面，有關(guān)部門在推動(dòng)“綠色礦山”建設(shè)過(guò)程中的“粗放式”管理加劇了煤層自燃。為響應(yīng)國(guó)家推出的“綠色礦山”建設(shè)，礦企投入了大量的成本進(jìn)行整改，但由于沒有明確的“綠色礦山”建設(shè)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，所以礦企不知道要改到什么程度才符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)部門也不知道該如何對(duì)這些礦企進(jìn)行清理整治，于是干脆將礦企幾乎全部關(guān)停。這些礦企在退出時(shí)，煤層正在燃燒，而且常年開采遺留下的廢舊巷道和采空區(qū)提供了良好的漏風(fēng)供氧通道，加上缺乏閉礦后的火區(qū)治理，所以火區(qū)面積不斷擴(kuò)大。不僅如此，“粗放式”管理還導(dǎo)致煤炭供需缺口巨大?！笆奈濉逼陂g寧夏每年的煤炭需求量是1.3億噸，但整個(gè)賀蘭山只有6000萬(wàn)噸的產(chǎn)量，導(dǎo)致整個(gè)寧夏存在7000萬(wàn)噸的煤炭供需缺口，于是只能從內(nèi)蒙古、甘肅、陜西等周邊省份外運(yùn)，但外省的煤炭質(zhì)量遠(yuǎn)不如寧夏?？偠灾?，“粗放式”管理不僅加劇煤層自燃，而且導(dǎo)致煤炭利用不足，這樣既不利于生態(tài)保護(hù)，也不利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

三、全面治理火區(qū)的優(yōu)化路徑探索

（一）觀念層面：樹立“經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展”理念

習(xí)近平總書記的“兩山理論”強(qiáng)調(diào)：“既要綠水青山，也要金山銀山?！边@說(shuō)明，生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不是矛盾對(duì)立的關(guān)系，而是辯證統(tǒng)一的關(guān)系。不能把二者割裂開來(lái)，更不能對(duì)立起來(lái)。經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展離不開生態(tài)的科學(xué)保護(hù)，生態(tài)的全面保護(hù)同樣也需要以經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)。2021年7月，中央政治局會(huì)議指出：“要統(tǒng)籌有序做好碳達(dá)峰、碳中和工作，糾正運(yùn)動(dòng)式‘減碳’?！边@說(shuō)明，生態(tài)保護(hù)要切忌急功近利、“一刀切”執(zhí)法。因此，須樹立“經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展”理念，既要“綠水青山”，也要“金山銀山”，既要注重生態(tài)保護(hù)，又要兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)發(fā)生沖突，那么必須堅(jiān)決守住生態(tài)保護(hù)的紅線，但過(guò)當(dāng)保護(hù)往往既破壞生態(tài)又阻礙經(jīng)濟(jì)，應(yīng)將生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合?！敖?jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展”理念為以下政策和技術(shù)層面的對(duì)策建議奠定了理論基礎(chǔ)。

（二）政策層面：由“粗放式”管理邁向“精細(xì)化”治理

首先，明確“綠色礦山建設(shè)”的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。按照中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)的相關(guān)文件①中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)將“綠色礦山”建設(shè)定義為礦產(chǎn)資源開發(fā)全過(guò)程，既要嚴(yán)格實(shí)施科學(xué)有序的開采，又要對(duì)礦區(qū)及周邊環(huán)境的擾動(dòng)控制在環(huán)境可控制的范圍內(nèi).，“綠色礦山”建設(shè)不應(yīng)該是“粗放式”管理，而應(yīng)當(dāng)是一項(xiàng)精細(xì)的系統(tǒng)工程。因此，礦區(qū)的生態(tài)治理不能一味地關(guān)停礦企，應(yīng)在保護(hù)生態(tài)的同時(shí)，充分利用礦產(chǎn)資源，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。其次，制定詳細(xì)的清理整治規(guī)劃。相關(guān)部門應(yīng)在對(duì)礦企進(jìn)行清理之前，給予礦企一定期限并監(jiān)督其進(jìn)行整改以達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，對(duì)于限期整改仍不符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的礦企必須關(guān)停，同時(shí)最為重要的是加強(qiáng)這些礦企在閉礦后的火區(qū)治理，撲滅地下煤火并防范和化解復(fù)燃風(fēng)險(xiǎn)。最后，下達(dá)全面的滅火工程方案。相關(guān)部門應(yīng)高度重視煤層自燃問(wèn)題，投入足夠的資金，明確各個(gè)部門的權(quán)利和責(zé)任，加強(qiáng)部門之間的協(xié)調(diào)配合，盡快、徹底和全面地?fù)錅缢谢饏^(qū)。由“粗放式”管理邁向“精細(xì)化”治理是“經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展”理念在政策層面上的集中體現(xiàn)。

（三）技術(shù)層面：“滅火技術(shù)”和“煤炭清潔利用技術(shù)”并舉

直接用水撲滅煤火不僅浪費(fèi)水資源，并且會(huì)加劇煤層自燃②這是由于燃燒中的煤炭遇水會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：水會(huì)分解為氫氣和氧氣，碳和水會(huì)生成氫氣和一氧化碳，而氫氣和一氧化碳在高溫條件下遇到氧氣會(huì)發(fā)生燃燒，這時(shí)水不僅不能滅火，反而適得其反。。所以治理地下煤火需要針對(duì)性地采取專業(yè)的滅火技術(shù)——包括“注漿灌漿”、三相泡沫”“細(xì)水霧”等三種滅火技術(shù)，其基本原理就是通過(guò)隔絕空氣和降溫來(lái)滅火。在理論上并不復(fù)雜，然而在實(shí)踐中卻并不容易，因?yàn)榛饏^(qū)總面積較大、分布范圍較廣、而且多位于懸崖峭壁或者地下深處，已經(jīng)撲滅的火區(qū)也有復(fù)燃的可能。既然火區(qū)難以熄滅，不如轉(zhuǎn)變治理思路，直接利用煤火。所以治理地下煤火可以在滅火技術(shù)的基礎(chǔ)上引入“煤炭清潔利用”技術(shù)——煤層自燃產(chǎn)生的熱能可轉(zhuǎn)換為電能，煤炭也可直接用于發(fā)電、或轉(zhuǎn)化為甲烷和一氧化碳等氣態(tài)清潔燃料以及汽油和柴油等液態(tài)清潔燃料，其固態(tài)廢棄物可用于生產(chǎn)磚、水泥和路基填充物等建筑材料。2022年煤炭清潔高效利用工作專題座談會(huì)提出：“要深刻認(rèn)識(shí)推進(jìn)煤炭清潔高效利用是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要途徑，統(tǒng)籌做好煤炭清潔高效利用這篇大文章，科學(xué)有序推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型?！边@說(shuō)明煤炭清潔利用技術(shù)不僅有助于充分利用煤炭資源和保障能源安全，而且有利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。換言之，煤炭清潔利用技術(shù)既具有推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略意義，又具有保護(hù)生態(tài)的關(guān)鍵作用?！皽缁鸺夹g(shù)”與“煤炭清潔利用技術(shù)”并舉是“經(jīng)濟(jì)與生態(tài)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展”理念在技術(shù)層面上的集中體現(xiàn)。

本文對(duì)賀蘭山的煤層自燃問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)分析并提出了對(duì)策建議，希望有關(guān)部門能夠給予一定關(guān)注并徹底解決，且希望能夠形成可復(fù)制推廣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論體系，改善我國(guó)其他地區(qū)的煤層自燃以及相關(guān)的生態(tài)治理問(wèn)題，由此逐步實(shí)現(xiàn)2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)中對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的展望，并助力我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。