关键词：冶炼遗址唐宋金银生产脉金矿火法炼金炼银
江西省东北部的上饶县地处信江中游的河谷地带，南北两侧为武夷山和怀玉山，东西向由信江水域横贯，交通便利。信江向西汇入鄱阳湖水系，向东溯流而上可至玉山县。从该区域继续向东则至浙江衢州地域（图一）。该地区自古以来便是金、银的重要产地，《史记・货殖列传》中便有“豫章出黄金”的记载。唐代时，上饶县地域先后归属鄱阳郡和饶州，乾元二年（758年）上饶制县，归入信州。唐宋时期的诸多文献都对这一地区的金银生产活动有过记载，《新唐书・地理志》载“饶州鄱阳郡土贡：麸金、银…”，“上饶有金、有铜、有铁、有铅”，《宋史・食货志》载“金产商、饶、歙、抚四州”，“治平中饶州有金冶。饶州、信州、虔州、南安军、建昌军有银冶”。根据《宋会要辑稿》所载宋神宗熙宁年间金属产品岁课，信州银课额超10万两，成为当时全国最大的产银州。此一时期信州境内有上饶丁溪、贵溪以及铅山等多个银场以及贵溪县一买金场。另外据明《嘉靖广信府志》载上饶县内还有“桐木银坑，起于建炎间，至绍兴八年不采”。上饶县以北隶属饶州境内的德兴银山邓公场，曾为唐宋时期生产规模最大的银场之一，《太平寰宇记》云“总章二年邑人邓远上列取银之利：上元二年因置场监，令百姓任便采取，官司什二税之，其场即以邓公为名”，《元和郡县图志》记有“饶州府乐平县银山在县东一百四十里，每岁出银十余万两，收税山银七千两”。从文献记载来看，该地区自汉代以来金银冶炼活动频繁，在唐宋时期无论从金银产量还是矿场数量来看都达到了高峰，成为当时重要的金银产区。
考虑到金银在唐宋时期重要的社会职能，以及统治者对金银生产的高度重视，对这一时期金银生产体系进行研究可为理解唐宋两代的社会提供重要信息。许多学者从文献的角度对这一时期古代矿场的分布规律、生产管理模式以及生产技术进行了研究，获得了大量相关信息。与此相对，对于古代金银冶炼遗址的考古学研究仍处于起步阶段，从已发表的资料看赣东北地区目前只有德兴银山古矿冶遗址有过初步调查，另外浙西南遂昌古银矿遗址群也已发表调查资料。而通过分析冶炼遗物复原古代金银冶炼技术在这一区域乃至全国范围内尚很少开展。这种研究方法上的不平衡性可能导致某些重要的信息被忽略，进而影响对古代生产技术体系的重建与研究。本文拟通过对江西省上饶县包家遗址的研究实例说明通过文献研究、考古调查以及科技分析手段对古代金银冶炼遗址进行综合考察的重要意义。
图一包家遗址地理位置图。遗址位于信江中游河谷地带，与信江上游的上饶和下游铅山县城相距各约20公里。信江向西汇入鄱阳湖，而溯流而上经玉山可到达浙江省衢州市。这一区域另两处已发表调查资料的唐宋时期古代银矿遗址为上饶以北德兴市银山遗址，以及浙江省遂昌市古银矿遗址群。
一、遗址自然历史背景
包家遗址位于今江西省上饶县西部的茶亭镇，居于信江中游（图一）。遗址距上饶县城约23公里，距铅山县城约20公里，北距信江主航道约5公里。遗址范围大致在28015’00”N-28°16'00”N，117°52'30”E-117°54'00”E之间，主采矿区位于包公尖金矿区，属武夷山余脉。山脉呈北东向延伸，主峰包公尖海拔678米，侵蚀基准面最低标高180米，地势东南高西北低。20世纪80年代江西省有色地质勘察局下属地质队曾对包公尖金矿区进行地质调查，并发现多处老窿。
2005年江西有色地质矿产勘查开发院在该矿区进行地质普查，探明区内有V1、V8、Vll三条主要矿体，其中V1矿体已基本采空，另两个矿体的浅部也基本采空。该区域位于华南加里东褶皱系北缘，处在华南褶皱系与钱塘台拗接壤地带。矿区原生硫化矿石主要为中温热液作用形成，主要矿物有黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、毒砂矿（FeAsS）、闪锌矿（ZnS）和方铅矿（PbS），后经外生作用氧化形成多种铁氧化矿物。主要载金矿物为银金矿（electrum），其分布与黄铁矿及褐铁矿联系紧密。需要注意的是，包公尖矿区银金矿的颗粒很小，其直径主要分布在5lam到50um之间，很少超过0，5mm。对该区两个矿体（V8和V11）多个矿石样本的分析结果表明，矿物中的平均银含量达100-150ppm，而金含量只在0，7到7ppm之间（表一）。由于含银矿物非2005年地质调点，故未查明其主要赋存状态。通过地质档案中所给数据计算可得这两处矿体样品的Pb/Ag质量比约为12，5和26，5。
古代冶炼遗物主要见于茶亭镇包家村内，中心坐标28015’56”N，117052’22”E。此区域地势平坦，海拔约120米，与包公尖矿区经由狭长山谷相连，两区域相距约1公里（图二）。山谷内有一小河流过，经包公村向北汇入泸溪水进而流入信江。小河上游建有一小型水库，目前小河水量较小，宽度约2-3米。包公村居民现主要从事农业生产，少量村民业余从事采矿活动，并通过氰化物浸出法提取黄金。
有关包家遗址金属生产的历史文献目前只查得《嘉靖广信府志》载“包家场金坑在上饶县乾源乡，去县治南五十里，起于宋宣和间，至建炎三年不产罢采”。由此可见，包家遗址至少曾于两宋之际有过短暂的开采活动，且主要金属产品为黄金。至于其冶金活动是否只限于这一时期以及冶炼产品是否只有黄金，依现有资料无法断定。历史文献也未对本遗址所开采的金矿类型、黄金的提取方法和遗址冶金生产的管理模式进行说明。
图二上饶县包家遗址卫星地图。包公尖金矿区位于此图东南部，冶炼区位于西北侧小开阔地处，包公村村民多居此地。两区域由一长约1公里的狭长山谷相连。
二、考古调查
自2009起，江西省文物考古研究所、江西省博物馆和上饶县广播电视文化局组织相关人员对遗址进行多次调查，历时数年，初步廓清了古代采矿及冶炼遗迹的大致分布范围，确定了古代采矿区及冶炼区的位置，并对遗址的使用年代有了初步认识。遗址采矿区内发现大量矿洞和探矿槽，部分矿洞可深达数十米。矿洞基本沿矿脉走向发展，较少挖掘基岩，巷道宽窄不一，木支护结构只在少数情况下用于支撑岩壁重量。采矿遗迹的发现说明古人曾在此遗址开采脉金矿，而非简单淘洗河流中的沙金。采矿区内还发现了大量堆积的尾矿以及几处疑似古代用于粉碎矿石以及选矿的石窝遗迹（图三），相似遗迹在世界范围内多处古代冶金遗址曾有发现。
图三包家遗址采矿区内粉碎矿石及选矿遗迹。圆形石窝为古人常年在岩石上粉碎矿石形成。
矿区内发现多处古代摩崖题刻，为确定遗址使用年代提供了重要参考。遗址冶炼区地表可采集到炉渣、冶炼炉壁残块以及唐、宋、元、明四代瓷片，另发现4个疑似为淘洗池的遗迹，内表面用石灰砂浆涂抹。包家遗址内还发现的多处古道以及居址，可能与古代矿石运输以及矿工居住有关，另有多处地名如前炉、后炉、金家陇、监务坪等可能与古代遗址内不同的功能区划有关。2010-2013年，北京大学考古文博学院配合江西省文物考古研究所、上饶县广播电视文化局对该遗址的部分重点遗迹再次进行调查，记录冶炼遗物的分布规律、种类，并通过碳14测年方法对冶炼活动的年代进行研究。在此期间还对调查中取得的矿石、冶炼炉渣等样品进行科学分析，尝试复原古代冶金技术及冶炼产品。
本次调查过程中调查组采集到两类矿石样品（图四）。第一类样品为调查人员从废弃矿洞岩壁上掘取，样品内含大量硫化矿物，主要为黄铁矿、毒砂以及方铅矿，样品中脉石主要为石英。第二类矿石为调查组从当地从事采金活动的村民处获得，其中不见硫化矿物，外表呈铁红色，剖面上亦只见赤铁矿、褐铁矿等铁氧化矿物，以及大量石英脉石。结合遗址地质背景可以判断，第一类矿石为热液过程所产生的原生硫化矿石，而第二类矿石为硫化矿物在外生作用下氧化形成的铁帽型氧化矿石。
图四包家遗址采矿区调查中获得的两类矿石。第一类矿石表面可见包括黄铁矿、毒砂、方铅矿在内的大量硫化矿物。第二类矿石含有大量赤铁矿、褐铁矿等铁氧化矿物。
在包家村内约8000平米的区域内可采集到古代冶炼遗物（图五）。冶炼区内目前主要为耕地，区域西侧建有多栋民居。采访当地村民得知，遗址所在区域被称为前炉和后炉，名称可能与此区域发现的冶炼遗物有关。村民在此区域内打地基时曾打穿厚度超过70厘米的炉渣层。遗址范围内采集到的冶炼遗物主要可分为冶炼炉渣及炉壁残块两种（图六。图七），炼炉炉基尚未发现，因此无法确定炼炉的准确位置。自2009年调查开始后调查组人员与当地村民协商，保留在平时翻土与施工时从地下翻出的疑似冶炼遗物，调查组定期前往回收。通过此法调查组获得了来自图五中标示的5个位置的冶炼遗物，从其空间分布规律看，地下冶炼遗物主要集中于靠近现代民居位置，而冶炼区西侧农田地下基本不见冶炼遗物。据此推测，农田地表采集得到遗物可能是在晚期农业活中被扰动至此，而冶炼遗物堆积的实际分布面积要小于现在划定的冶炼区范围，但此推断仍待考古发掘予以进一步验证。
图五包家金矿遗址冶炼区地图。以炉渣为主的冶炼遗物主要分布在红色虚线所示区域内。本研究从图中标出的5个位置采集得到冶炼遗物，其中位置为2013年村民打桩处，调查人员对其剖面进行了清理。
图七左图：位置剖面照片。第一层为约10cm表土，第二层为冶炼遗物曾，厚度约25cm，第三层为黄色砂质层。木炭样品全部为冶炼遗物层中获得。右图：包家遗址采集所得炉渣。
2013年5月调查时当地村民正在位置⑤处打桩，调查组人员对其所掘坑剖面进行了清理观察。剖面可基本分为三层，其中表面10厘米左右为耕土层，其下是厚度约25厘米的冶炼遗物堆积层，冶炼遗物堆积层下为一黄色砂质土壤层。由于此坑位置靠近小河，黄色砂质层可能为古代河漫滩，但由于揭露面积过小，这一推断需经进一步发掘验证。坑内所出遗物主要为黑色炉渣块以及少量炉壁残块，另见大量红烧土块，未见瓷片。清理剖面时未能在冶炼遗物堆积层中划分出地层，从坑壁剖面以及掘出的炉渣层土壤中共获得8个木炭样品用于碳十四测年，帮助确定遗址冶炼活动的年代。总体来看，遗址冶炼遗物堆积层较薄，遗物总量较少。可能在数吨至十数吨之间，与相近时期江西省境内的其他几个大型银铅冶炼遗址动辄数十万吨的炉渣堆积量有较大差距，可能属于一中小规模生产遗址。
包家遗址所出冶炼炉渣均为黑色，部分表面有铁锈痕迹。炉渣表面呈明显流纹状，背面包裹砂石颗粒，与竖炉排出渣特征相符，说明该遗址使用炼炉进行冶炼，冶炼过程中炉渣呈液态排出炉外。所获炉渣样品最长径均在数厘米至数十厘米之间，罕见大块炉渣。通过磁铁测试炉渣样品发现所有样品仅有微弱磁性。从炉渣断口观察，渣块致密少孔，玻璃化程度较高。对约5公斤炉渣破碎后检查，罕见未反应完全的炉料或被炉渣包裹的冶炼产物及木炭残屑，说明炉内反应条件良好，炉渣黏度较低，与反应物和产物分离良好。包家遗址所出炉壁内表面皆严重玻璃化，而外表面则较为疏松，显示炼炉内外较大的温度差异。外层炉壁中可观察到大量岩石碎屑，可能是在制备筑炉所用粘土时加入的掺合料。
【关键词】金属矿山；难选矿；资源特点；开采新技术；发展前景
一、国内外金属矿山难选矿选冶状况
随着我国经济建设的不断发展和工业化建设的速度加快，人们对于资源的开采也在提升，资源的供需矛盾日益尖锐，因此矿产业也在进一步的发展，特别是一些金属矿物的开发和开采。因此，对于金属矿山的选矿和选取新型的冶炼技术，尤为的重要，然而我国大部分的金属矿山，选矿和选取的冶炼技术还是具有很多问题的，主要存在金属矿山难选矿和新型选矿技术的还需发展两大重点问题。
我国与国外金属矿产资源的开发相比，国外金属采矿主要体现在选矿装备的大型化、自动化和先进性等方面。另外，国外在细粒浮选理论、装备、药剂方面的研究较深入。虽然，我国金属矿产资源辽阔，但是很多地区依旧存在贫、细、杂、难的状态，由于近几年我国科技事业在不断地发展，对于采矿事业的技术革新和装备改良已经有所不断地改善，但仍然没有达到国外一些国家的技术水平，所以存在自动化水平低下，选矿矿物回收效果不佳，并且环境保护和治理困难等问题。因此，为了保证我国国民经济建设中对矿产资源的有效利用和开发，以及我国在难选矿选冶技术方面技术手段的提升，对于金属矿产矿山难选矿选冶新技术进展的研究和探讨，是具有先见性和长远性的。
二、金属矿的主要成分及国内外分选情况
以铅锌矿石为例按照氧化程度可分为：
在我国金属矿产资源中氧化铅锌矿物种类很多，其中应用最广泛的有氧化铅锌矿是铅钒和白铅矿、异极矿和菱锌矿等。由于铅锌金属矿产资源的化学成分复杂，其具有的化合物不稳定，提炼工艺复杂，因此，迄今为止，氧化铅锌矿，特别是氧化锌矿的冶炼技术还不成熟。对于国外一些冶炼技术很高的国家，氧化锌矿石的选别指标为36%～40%，回收率60%～70%，最高达78%。我国目前对于氧化锌矿的冶炼工艺就比较落后，因此，对于其化合物的冶炼提纯还有待于提高。
三、金属矿石难选的主要原因
（一）金属矿石难选的原因很多，其中物质组成相对复杂，其中既含有大量的可溶性物质比如：砷酸盐、硅酸盐等氧化物、硫化物，又有大量的极容易泥化的褐土、铅矾，使的作业控制困难。由于很多金属矿物都具有这种特性，所以给选矿和冶炼技术带来了困难不便。
（二）另外使金属矿难选的主要原因还有金属矿石泥化严重，矿石中含有较多的杂质成分，这些杂质的存在也对金属矿浮游选矿技术指标造成严重的影响。
四、难选金属矿石选冶新技术
（一）金属矿的主要选冶方法
以往对于金属矿物的冶炼方法主要有：加热法、电解法、热还原法和湿法冶炼等，因为在自然界中，大多数金属主要以化合物的形式所存在，因此对于金属荒芜的提纯，主要是利用化合物发生的化学反应。例如：置换、氧化还原、中和、水解等，对原料中的金属进行提取和分离的过程。然而这些老式的冶炼金属的方法，在如今已经不是最有效的冶炼提纯方法。高效、节约、环保逐渐成为了如今金属冶炼和选矿的重点考虑的问题。因此新型的冶炼技术方式在金属的选矿和冶炼中具有重要的意义。
（二）金属矿山冶炼最新技术
1、工业体系中
在如今，工业的水平已经具有了一体化的的进步，所以的技术都包含了先进的科学体系，同样金属矿物的提炼，也具有了很先进的科学理念和技术。以下简单阐述了几种新型的冶炼技术：
（1）新工艺浮选技术
随着科技的进步，我国在新工艺研究方面也取得了可喜的成就，如大多数金属矿，含有锌、硫、锡、碳等化学物质，通过新工艺浮选技术，经三段磨矿、脱泥、优先浮选流程的扩大连续优先浮选试验证明，金属矿物回收率约为76%，然后经过水溶液氯化浸出，金属矿物浸出率约为92%，超出国外同等矿物的处理水平。阶段选别是金属矿物浮选的重要发展趋势，我国多数企业选择采用二段浮选流程，此浮选可以提纯金属矿物高达85%左右。
（2）拜耳法溶出技术
此技术能够减少在金属冶炼中的耗能，节约冶炼金属的成本和能源，与传统的方法比较，起码节约耗能40～50%。因此，对于金属冶炼企业具有很高的价值。目前，全世界在工业上均采用碱法生产氧化铝工艺，且90%以上的产品都是以拜耳法生产的。在我国，以一水硬铝石为原料，采用拜耳法、烧结法和混联法生产氧化铝，单位产品的综合能耗约为13.8～46GJ。国外多以三水铝石或一水软铝石为原料，采用拜耳法流程生产氧化铝，据报道，单位产品综合能耗的先进指标小于10GJ。
（3）废弃物循环利用技术
此项技术，可以进行金属矿物废渣，和原料的循环利用，提供科学的理论和实践基础，具有很高的利用率，节约资源，减少成本，是目前冶炼企业研究的重点。此技术流程如图1所示。
（4）生物浸出技术
是在微生物与催化作用下常温常压稀酸溶出有色金属，是温和化学反应，节能能源，减少污染。并且此项技术的冶炼效果比传统的要好并且对于处理硫化金属矿表层的次生带难选矿，有着很好的效果。在节约能源的同时具有环保价值。
下表举例说明了生物浸出技术与传统的冶炼方式浸出率的对比
2、新型化学试剂的使用
以北京矿冶研究总院，研制的P系列新型浮选药剂为例，其代表产品为P-10和P-60.经过长期的工业时间证明，P-60和异丁机黄药组合使用，与常规的药物组合使用，可以提高金属矿物回收率在4-5%之间。因而这种新型的化学制剂选矿实用性是很大的。
（1）氰化提金工艺的改进
①在浸出过程中使用氧化剂（纯氧或氧化物）并延伸出加氧炭浸工艺，如氧树脂浸出等。使用辅助氧化剂的益处：一是有效提高金、银浸出率；二是加快浸出速度、缩短浸出时间；三是降低氰化物消耗，减少硝酸铅用量。辅助氧化剂的应用已作为优化氰化工艺的最佳技术，在世界各地广泛推广。
②边磨边浸工艺能强化浸出效果。此种方法对难浸金精矿进行边磨边浸，处理量为30吨/日，在磨矿细度95%-98%-400目条件下，金浸出率提高了8%。
（2）各种试剂的选用
①活化剂。文书明等通过试验研究，证明了乙二胺对菱锌矿具有强活化用；甲基、乙基、丁基二硫代碳酸盐对异极矿胺法浮选产生显著的活化作用。
②絮凝/分散剂。扬敖等研究了17种不同离子型的聚丙烯酰胺系列产品选择性絮凝兰坪水锌矿的可能性。研究结果表明，阴离子絮凝剂2PAM30是水锌矿石-石英的最佳絮凝剂，混用六伯磷酸钠和EDTA可较好地分离两种矿物。
五、难选矿选冶新技术的发展
目前随着科技的不断发展，我国难选矿选冶技术也取得了很大的进步，在褐铁矿、菱铁矿、微细粒级赤铁矿、氧化铜矿、氧化铅锌矿、含稀土、铌多金属矿和难选金矿等难选矿石选冶上也都采取了新技术，为国内矿山选矿提供难选矿选冶方面的新思路，也成为我国难选矿选冶方向的新思路。相信随着我国科学技术的不断发展，在选矿方面也一定会取得更大的成果。
【参考文献】
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[2]李西山，朱一民.利用同分异构化学原理研究浮选药剂Y-89的同分异构体甲基异戊基黄药[J].湖南有色金属，2010（02）.
关键词：重金属；污染；防治；对策
中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：16749944（2013）08018703
1引言
近几年，我国已先后发生多起重金属和类金属砷环境污染事件，这些环境污染事件，严重影响到当地人民群众的正常生产生活和生命财产安全，尤其对正处于发育期的少年儿童身体健康造成了严重危害。重金属污染也引起了党中央、国务院的高度重视，党和国家领导人多次做出过重要批示。2011年，国务院批复了全国重金属“十二五”污染防治规划，对重金属污染防治作出一系列重大决策部署。随着工业化进程的推进，以采矿、冶炼行业为支柱产业的河南豫西地区三门峡市的重金属污染也逐渐显现，国家将灵宝市和义马市列入全国重金属污染防治重点区域，重金属污染防治已成为三门峡市环保工作的重中之重。
2重金属污染现状及分析
2.1污染的行业特征
三门峡市矿产资源比较丰富，全市已发现的矿种有66种，已探明资源储量的矿种50种，已开发利用的矿产37种。黄金、铝、煤炭是三门峡市三大优势矿产资源，黄金、铝土矿等17种矿储量居河南省首位，钼、铅、银等9种矿储量居河南省第2位，是河南省乃至全国重要的贵金属、有色金属及能源矿产基地。因此，有色金属冶炼已成为三门峡市的支柱产业之一。
目前，三门峡市的涉重金属行业包括有色金属矿采选业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业。主要产业是黄金冶炼、铅冶炼、锑钼采选，其中黄金年产量位居全国前列，粗铅冶炼和电解铅产能达30万t/年。有色金属行业的发展对地方经济起到重大推动作用，但是也造成了一定的环境污染。
根据三门峡市的重金属污染区域分布可以看出，三门峡市的重金属污染主要集中在灵宝市和义马市。灵宝市涉重金属行业主要是黄金采选、冶炼和粗铅冶炼与加工；义马市涉重金属行业主要是铬盐制造业。
2.2重金属污染的主要原因
（1）历史遗留问题较多。20世纪80年代以来，灵宝市境内黄金采选业和铅冶炼工业发展很快，小选金、小炼铅企业众多，这些企业采用的全部是落后生产工艺，污染物排放量很大，同时遗弃大量的冶炼废渣。目前，虽然已经全部关闭取缔，但造成的污染仍然存在，特别是排放的大量废渣仍堆存于环境中，遗留的汞、铅污染和河道底泥污染短期内较难解决。
（2）排放重金属污染物的企业较多。三门峡市是黄金冶炼、铅冶炼大户，排放重金属污染物的企业较多，主要分布在灵宝市。全市79家国家重点重金属防控企业中灵宝市占73家，这些企业排放的废水、废气、废渣中均含有微量的重金属，即使达标排放，在环境中积累到一定程度也会产生污染。
（3）重金属污染隐患较多。三门峡市尾矿库较多，尾矿库中堆场的大部分为冶炼废渣，含有重金属污染物；受经济利益驱动，黄金“三小”时有反弹，而且生产地点更为隐蔽；一些含重金属废渣堆放不规范，对地下水有潜在影响；一些历史遗留问题造成的影响依然存在。这些环境隐患，如不从严控制，就有可能造成环境污染。
3重金属污染趋势及防治难点
3.1重金属污染的趋势
三门峡市是重有色金属生产与加工大市，黄金生产、铅冶炼加工由来已久，矿山开采和工业生产已持续多年，已经成为三门峡市的支柱产业，短期内难以转产和调整到位，以上涉重金属行业仍将持续一个时期。由于三门峡市涉重金属企业较多，即使这些企业含重金属污染物的废水、废气、固废得到有效治理和处置，仍将有少量重金属污染物排放到环境之中。另外，过去一些无组织堆放的废渣也会通过降水淋溶等途径将重金属污染物释放到环境中。因此，重金属污染无论从历史的积累、排放的现状和将来的发展来看，在今后较长时期仍将继续存在，污染整治也是一项长期而艰巨的任务，重金属污染已经成为该市污染防治的首要任务。
3.2重金属污染防治难点
（1）整治难度大。一些重金属整治项目难度很大，重金属污染防治工作实际上是一项综合治理工程，既包括企业的污染治理，也有河道底泥、沿岸废渣、受污染土壤整治，而且有的没有责任主体，难度很大；义马市铬渣污染土壤修复难度很大。
（2）资金缺口大。目前，受经济危机影响，许多企业正处于经济发展的低谷，有的企业已经停产，用于重金属污染治理的资金难以筹措，直接影响到重金属污染治理工作的开展。
（3）时间周期长。一些整治项目受技术、资金的影响，短期内难以实施，同时，整治工作也需要一个过程，决不是一蹴而就。
2013年8月绿色科技第8期
陶明鹏：三门峡重金属污染防治对策探讨环境与安全
4对策与措施
4.1积极推进结构调整
随着经济社会的持续快速发展，资源型城市所面临的资源及环境的瓶颈约束将会更加凸显。因此，加快发展方式转变，加快经济结构调整和产业转型升级是当务之急。
（1）开展传统产业升级改造。对于曾经为经济增长发挥过重要作用，今后仍有良好发展前景，但目前的档次水平难以适应市场需要的传统产业和产品，如冶金、化工、煤炭等产业要加大技术改造力度，提高技术装备水平，促进产品和规模结构优化升级，使之继续适应市场需求。
（2）大力发展高新技术产业。重点是应用高新技术研究成果，开发朝阳产业和产品，加快发展低污染、高产值的高新技术产业，培育新的经济增长点。
（3）坚决关闭、取缔落后生产工艺和企业。对于污染大、资源和能源浪费严重、质量低劣的产业和产品，坚决按照国家产业政策和环保政策加以淘汰和压缩。对那些产品没有市场，不利于环境保护的，掠夺式经营的中小企业，要利用结构调整的机遇，坚决淘汰。
4.2制定规划，周密安排
（1）分阶段分区域编制《三门峡市重金属污染综合防治规划》，对全市重金属污染防治工作进行全面安排部署。
（2）结合三门峡市重金属污染现状，编制涉重金属行业发展规划、灵宝市铅行业防治与污染防治规划、义马市铬污染防治专项规划等，对涉重金属行业的发展和污染防治进行全面规划。通过编制一系列的重金属污染防治规划，明确重点行业、重点区域重金属污染整治的工作任务，提出目标要求，通过限期淘汰落后产业、限期治理、技术示范、清洁生产、解决历史遗留问题、基础能力建设等各项重金属污染整治工作的细化安排，为重金属污染防治工作的开展奠定坚实的基础。
4.3全面加强重金属污染防控
（1）以点源治理为重点，全面加强重金属污染源治理。加强点源治理是解决现有污染的有效途径，进一步完善重金属污染治理技术工艺和设施建设，重点抓好工艺技术、技术装备、运行管理等关键环节，要求企业在达标排放的基础上进行深度处理，改造现有治污设施，进行提标升级，建设涉重金属风险单元围堰和事故应急池，加强废水回用和再生利用。
（2）以总量控制为核心，开展重金属污染物容量研究工作。积极开展河流重金属污染物容量研究工作，在容量研究的基础上，深入推进重点流域重金属污染防治，将重金属污染物排放总量分解、分配到河流和重点污染源，对于超总量排污的重金属企业，按照总量控制原则实施深度治理。
（3）以综合整治为抓手，全面解决历史遗留重金属污染问题。在全面完成义马市铬渣无害化处置的基础上，开展含铬污染物、污染土壤无害化处理和植物修复工程；开展主要河流及其支流综合治理工程，清理河道底泥及沿岸堆存废渣，改善河流水质；整顿矿山开采秩序，清理历史遗留废渣，建设危险废物无害化处置设施，妥善解决固体废物污染问题。
4.4建立完善环境监管机制
在建立健全环境监管机制上争取一些新突破，切实增强环境执法实效，有效防控重金属污染。
（1）完善监管机制。建立涉重金属企业定期监察和专人监管制度，实施环境监管网格化管理，进一步加大涉重金属企业和重点防控单元环境监管力度，在正常监督检查的基础上，增加涉重金属企业环境监察人员和检查频次，对环境违法企业实施“挂牌督办”或列入环保“黑名单”。逐步建立重大环境问题警示约谈制度，市政府约谈存在环境问题较多的县（市、区）主要领导，促进重大环境问题解决，确保环境质量的改善和环境安全。
（2）完善监测机制。市、县两级环保部门建设重金属污染自动监控平台，在重点流域建设水质自动监控站，实时监控重金属污染状况。所有涉重金属企业都要建设重金属污染因子在线监控设施。
（3）建立生态补偿机制。实施环境质量责任目标与地方财政挂钩办法，对环境质量超标的县（市）扣缴相应数额的县级财政资金；将重金属污染因子纳入生态补偿机制，扣缴生态补偿金，执行财政转移支付，用于水环境水质、水量监测监控能力建设以及重金属污染治理项目等。
（4）健全重金属污染预警应急体系。在进一步完善全市重金属污染预警应急体系的同时，重点建立健全重点防控区环境预警处置系统，加强重点区域、流域的环境预警体系建设，尤其要加强集中式饮用水水源地、河流重金属污染预警体系建设，对重金属超标的断面及时将信息给各级政府领导和环保部门领导。建立健全重金属环境风险源风险防控系统和企业环境应急预案体系，建设健全精干实用的环境应急处置队伍。加强应急演练，最大限度做好风险防范工作。
4.5加强环保能力建设
（1）加强环保队伍建设。不断加强基层环保力量，在重点乡镇设立环保分局或环保所；在重点企业派驻环境监察现场监督员，进一步加强重金属污染环境监管；在市县两级建立环境应急专门机构，科学处置突发事件，维护环境安全。
（2）加强现场监察执法能力。配备必要的现场执法、应急重金属监测仪器和取证设备，加强快速反应能力建设。大力提倡和推进监察手段的现代化，逐步改变重金属污染监察手段单一、层次较低的现状，向自动化、网络化、智能化方向发展。
（3）提高环境执法队伍业务素质。加强执法人员业务培训，尤其是重金属污染企业生产工艺及污染治理专业知识、政策法规、标准等方面的培训，提升环境监察人员对重金属污染企业的现场监督执法能力。
4.6建立全面的资金保障渠道
（1）积极争取国家资金的支持。积极申请国家重金属污染治理专项资金，争取国家财政支持。在这里也建议国家理顺重金属污染治理资金拨付途径，专项资金应向重点防控区域给予倾斜，加大重点防控区域资金和政策支持力度。
（2）合理安排地方配套资金。一方面积极争取省级财政支持，另一方面市、县两级财政也安排相应资金，对重金属污染治理予以支持，促进重金属污染防治工作。
（3）多方筹措社会资金。积极推进BOT、TOT等新型融资模式，激励社会资金投入，促使社会资金参与重金属污染项目治理、科研开发和环保产业发展，实现重金属污染治理投资主体多元化。
（4）切实保证企业自有资金。按照“谁污染、谁治理”的原则，企业是污染的主体，必须承担治理污染的主体责任，有治理任务的企业必须加大污染治理资金投入，保障重金属污染治理取得实效。参考文献：
[1]刘光.我国中西部地区重金属污染事件成因与对策的法治分析[R].北京：中共中央党校，2011.
医学上的奇特疗效
黄金自古以来就是达官贵人显示荣华富贵的象征，而用金子制成的金戒指、金项链、金耳环更是女士们喜爱的装饰品。
由于黄金能耐高温，不易被氧化并具有特殊的杀菌作用。近年来，科学家和医学专家借助创新思维人工合成技术，研制出了一种带有放射性的黄金药剂。把它注射到癌症病人体内，药物发出的射线便能杀死癌细胞，抑制癌细胞的增殖和扩散。“里多乐”口服药就是这种含有微量黄金的新药，它对治疗风湿性关节炎有奇效。金箔用来治疗皮肤溃疡病和治愈烧伤、烫伤，效果显著。在外科手术上，用头发丝细的金线来固定骨折病人的碎骨，既能给病人减轻痛苦，又无毒副作用。
最近英美科学大胆进行科学试验，借助黄金检验心脏，他们把金放射性同位素注射进病人的血管内，仅12秒钟，金同位素就进入心脏。这时用摄像机记录下心脏区域的放射线分布图，经过计算机处理后，就可获得十分清晰的心脏病变照片。由于金同位素的半衰期仅为30秒，故在造影完毕，它很快就会衰变了，因此大大减少了辐射对病人的伤害。
由于黄金具有良好的物理化学性能，被称为“现代工业维生素”。随着宇航工业和电子工业的飞速发展，现代工业发达国家每年用于工业的黄金已高达世界黄金的10％，约140吨。如一块高档印刷电路上消耗的黄金，占成本的1％～10％之间。今后黄金将从“美人、首饰、侯公印”中解放出来，广泛应用于冶金电气、仪器仪表、人造纤维、国防轻工等各个部门，闪光的黄金将焕发出更加灿烂的光辉。
黄金星球在哪里？
由于黄金具有珍贵的价值，而在地球上的蕴藏量极为稀少，天文学家为寻找新的金矿源，专门把射电天文望远镜投向那浩瀚无际的太空，希望搜索到人类梦寐以求的黄金星球，遗憾的是至今还未找到。而离地球最近最大的天体――金星，温度高达477℃，表面压力将近100个地球大气压。金星上虽有较丰富的黄金资源，但在那样恶劣的条件下却无法建立采矿基地，人类只有“望空兴叹”。
冶金学家却把目光投向蔚蓝色的大海，他们发现每一吨海水中平均含0?郾02毫克黄金，其含金量虽然不高，但是如果把全世界海水中的微量黄金提炼出来，其黄金总量可高达2000万吨，这是一笔惊人的财富和宝藏，但如何从茫茫大海中去分离这些分布极广的黄金呢？
中华民族有着五千年的文明史，汉、唐帝国曾经如日中天，光照世界。不要说倭国对之顶礼膜拜，就连被西方学者称作“旧大陆心脏”的地中海沿岸又何尝不魂牵梦绕。可是，明清以降，却有了近百年的屈辱史，时至今日，西方列强仍想对中国指手划脚。盛衰荣辱，留给后人的不应该只是感慨；继往开来，我们须明白乐极生悲的原因。诚如导师所言，忘记过去就意味着背叛。的经验值得注意，历史的教训更应吸取。笔者试图回顾中国钢铁业的历史，当然不是卖弄渊博，而是因为中国钢铁业的盛衰与国运的盛衰同步，何为因？何为果？其中关键颇有耐人寻味之处。
钢铁与金银，犹如五谷杂粮与燕窝鱼翅，既不可同日而语，更不堪同时而比。可是，正象人可以一辈子不吃燕窝鱼翅，五谷杂粮却一日不可或缺一样，人类没有金银可能只是少些辉煌，没有钢铁，跨掉的却将是文明的脊梁。即使在钢铁业被称作“夕阳产业”的今天，试问又有哪个大国敢于轻视钢铁的基础地位？
中国是为数不多的世界冶铁业起源地之一，早在春秋中叶（公元前六世纪），齐国的铁冶业就已经和制盐业并驾齐驱，成为国家政权赖以巩固的基础。此后，直到十八世纪，中国的钢铁业始终执世界之牛耳。可是，自此以后，中国的钢铁业却始终裹足不前，毫无建树。当十九世纪西方列强用坚船利炮轰开中国大门的时候，我们的铁匠铺里仍在大量打造大刀长矛。落后必然挨打，真是血的教训。为了再振中华雄风，一代一代的志士仁人开始追寻各种各样的强国梦。发生在二十世纪五十年代，以钢产量赶英超美为目标的全民大炼钢铁运动，无疑也是肇始于这种强烈的强国梦。毕竟，贫穷落后的中国急需钢铁的支撑。尽管这场冒进的运动对中国造成了伤害，甚至在某种程度上改变了中国的进程。但是，这场运动也并非一无是处，最起码它在全国播下了钢铁业的种子，而二十世纪八十年代改革开放的春风则让这批种子生了根、发了芽、开了花，并最终在二十世纪九十年代，圆了中国人钢产量赶英超美的旧梦，共和国前进的步伐也由于钢铁工业的勃兴而更加有力而坚定。
环顾全球，中国无疑已是钢铁大国，不远的将来，也必将成为钢铁强国。在中国钢铁业卧薪尝胆、奋起直追世界先进水平的今天，回顾一下辉煌的过去，一番历史的教训，对于增强信心，开启思路，应该是有益而无害吧。
天外来客揭开最初面纱
最早进入人类视野的铁矿物无疑是铁陨石（或简称陨铁），这种不折不扣的天外来客，为人类提供了有关铁的最初知识。
铁陨石主要由铁镍合金组成，一般含镍4～10％，极少数陨铁中的镍含量可以高达60％。陨铁的绝大部分都是可锻的。
有证据表明，石器的人们已能够利用陨铁。居住在西格陵兰约克角地区的石器时代的人们，一直用含镍8％左右的陨铁制造工具。在北格陵兰曾发现过一把爱斯基摩人的小刀，由一些装在海象牙上的陨铁片组成。在中国，古代陨铁制品也正在不断被发现。1972年冬，在河北省藁城县台西村商代遗址（碳－14测定年代为公元前1520±160年），发现了一件铁刃铜钺。全钺残长111mm，阑宽85mm。铁刃宽60mm，在铜外部分已经断失，铜身夹住的部分厚2mm，深10mm。对这件古兵器进行的考查表明，“铁刃中没有人工冶铁所含的大量夹杂物，原材料镍含量在6％以上，钴含量在4％以上。更为重要的是，尽管经过锻造和长期风化，铁刃中仍保留有高低镍、钴层状分布”，者据此断定，这件铜钺的铁刃系由陨铁制成，而整个铜钺的制作过程是：先将陨铁锻造成薄刃，然后再浇铸青铜柄部。
在我国历代中，有关陨铁的记载也可谓不绝如缕。最早记录陨铁堕落现象的是《史记》：“秦献公十七年（公元前368年），栎阳雨金四月至八月。”所谓“雨金”是指许多铁陨石同时堕落，也即人所谓的“陨石雨”，而栎阳是秦献公的都城，其地在今陕西临潼东北。其后，唐代樊绰《蛮书》中记载云南南诏王备有“天降铎鞘”。段成式《酉阳杂俎》中说“南番有毒槊……言从天而下，入地丈余”。北宋治平元年（公元1064年）某日，沈括在常州宜兴县曾亲见陨铁堕落并作了详细记载：“是时火息，视地中只有一窍如杯大，极深，下视之，星在其中，荧荧然。良久渐暗，尚热不可近。又久之，发其窍，深三尺余，乃得一圆石，犹热，其大如拳，一头微锐，色如铁，重亦如之。”此后，在《元史五行志》中也有一段清楚的记载：“元至正十年（公元1350年）十一月冬至夜，陕西耀州有星堕于西原，光耀烛地，声如雷鸣者三，化为石，形如斧。一面如铁，一面如锡，削之有屑，击之有声。”
建国以后，许多陨铁实物也已被陆续发现。如1958年在广西南丹发现了早期降落的铁陨石雨，经现场勘查，已发现的十九块南丹铁陨石中，最小者为1.3kg，最重者为1.9吨，含镍量在7％左右。而不知何时落在我国新疆准葛尔地区的一块重约二十吨的铁陨石，则是世界上收集到的第三大铁陨石。
以上事实说明，原始民族在早期就已经能够利用天然陨铁。而至迟在商代中期，中华民族的先祖们已经掌握了一定水平的锻铁技术，熟悉铁的加工性能，认识铁与青铜在性质上的差别。显然，中国人对铁的最初认识只能更早。
前贤纵论古代冶铁起源
中国古代冶铁术究竟起源于何时，学术界至今尚无定论。
从考古发现看，1990年在河南三门峡市上村岭西周晚期的虢国墓中，曾发现一把玉首铁短剑，经检验系用块炼铁锻打制成。这是目前所知最早的人工冶铁实物。按照学术界的习惯，中国冶铁术起源的下限就是西周晚期。那么，是不是可以下结论说，中国冶铁术就是起源于西周晚期呢？当然不能，套用郭沫若的话说，这样未免“太保守了”。是，中国冶铁术起源的上限又该如何追踪呢？文物不足征，只好借助于文献。
对研究中国古代社会作出过开创性贡献的郭沫若，在冶铁术起源方面也见解不凡。
在《希望有更多的古代铁器出土》一文中，郭沫若写下过这样一段话：“《诗经秦风》有《驷驖孔阜》一诗，是秦襄公时候的诗。那是在周平王初年，即东、西周之交。据说是马色如铁故名驖，古本也有径作‘鐡’的。这可能是铁字见于可靠文献的开始。”
在《班簋的再发现》一文中，郭沫若对西周早期成王时代（公元前1115－前1078年）的铜器班簋（又名毛伯彝）的铭文进行了研究。这件铜器的腹内有铭文一百九十余字，记载了毛公东征的事迹。其中有如下：
“唯八月初吉，在宗周，甲戌，王令毛伯更虢城公服。屏王位，作四方望：秉、繁、蜀、巢；……王令毛公以邦冢君、土驭、 人伐东国。”郭沫若认为，这段铭文的意思是：“八月初，成王在镐京。甲戌这天，成王命令他的叔父毛伯替代虢城公的职务。成王走出王宫，登高四望，环顾秉（在今江苏北部）、繁（在今河北境内）、蜀（在今四川省）、巢（在今安徽南部）四国。……成王命令毛公率领友邦首领、战车和冶铁工人，征伐东夷。”
郭沫若强调说，“ 人”疑是冶铁工人。“如果可信，可见周初已有铁矿的冶炼和铁器的使用了。这是一项重要的史料，但不敢轻易肯定，留待更多的证据出现。”
《希望有更多的古代铁器出土》一文写于一九五六年九月，其中还有一段话也不容忽视：“四、五年前我在京曾见有带铁的铜兵残件一二件，相传出自殷墟；其物不知何时流入日本，梅原末治据以研究，断论殷代已有铁。（去年底访问日本时，梅原氏向我当面提及，文章尚未见。）但非经科学发掘，是不足凭信的。”
东、西周之交存在铁器已是不争的事实，郭沫若“马色如铁故名驖”无疑已是确论。我们不妨来一下合理引申：既然在东、西周之交的人们已用铁的颜色来喻马，可见铁在当时已不是什么过于稀罕的物品，普通人应该能够见到。由于天然陨铁存世很少，无法设想它会使普通人对铁具有普遍概念，合理的解释只能是人工冶铁在当时已有。换句话说，冶铁术的起源当然远在东、西周之交之前。因此，郭沫若关于“ 人”的解释就不能等闲视之了。
必须认真对待的《禹贡》篇
如果郭沫若“ 人”一说成立，周初已有冶铁便成了定论。问题在于，在缺乏物证的情况下，学术界无人敢下断语。而在足以为证的《尚书禹贡》篇面前，学术界（包括郭沫若在内）又始终疑神疑鬼，缺乏足够的魄力，遂致中国冶铁术起源的时间始终在春秋时代徘徊。
《尚书禹贡》篇中有如下记载：“华阳黑水惟梁州。……厥贡璆、铁、银、镂、砮、磬。”东汉经学大师郑玄注曰：“黄金之美者谓之鏐（鏐同璆）。镂，刚铁，可以刻镂也。”宋朝蔡沈注曰：“铁，柔铁也；镂，刚铁，可以刻镂者也。”很明显，如果《禹贡》篇可信，中国冶铁术起源的时间将划在公元前2000年以前。因为，所谓“柔铁”，非“块炼铁”莫属，所谓“刚铁”，极有可能是“白口铸铁”，正是冶铁术诞生之初的两种主要产品（后文将详加论述）。而贡品中铁在银先，恰好说明在冶铁术刚刚出现时，铁较银少，因而更加珍贵。《禹贡》篇的记述符合逻辑。
学术界为什么不敢相信《禹贡》篇记载的这条史料呢？原因只有一个：据考证，《禹贡》篇成书于战国时代，而在假定为夏代的文化遗址中至今未发现铁器。
这显然不是理由，以此而怀疑《禹贡》篇的可信性缺乏最起码的说服力。
众所周知，夏代已创出历法《夏小正》，并且传留下来，春秋时期的孔子对之曾极为赞许，应该不是假货。以常识而论，夏代应该已经发明了文字，否则，《夏小正》很难流传。而只要有文字，就会有记载，只不过随着文字的逐渐成熟，语言的不断丰富，历史记载须不断变换文辞而已。就像我们今天需要把古代典籍翻译成现代汉语一样，商朝人、周朝人难道就不能把夏代的文字译成当时的文辞？《禹贡》篇虽成书于战国，记载的必定仍是夏代的史实，尽管可能有些变形。
研究古籍，判定真伪，西汉人肯定比今天的我们权威。而公认为无伪的《史记》的作者，史德与史识都堪称楷模的司马迁，早就认定《禹贡》篇是信史，其《夏本纪》的主要依据就是《禹贡》篇。在《夏本纪》中，司马迁清清楚楚写下的夏朝世系，决不会是无源之水、无本之木。在二十世纪初的疑古思潮中，不要说夏朝，连中国历史上是否有商朝都成了问题。直到殷墟甲骨文出土，经王国维研究，发现甲骨卜辞中所见的殷王室世系与《史记殷本纪》所记基本相同（差别只在商初是兄终弟及而非父子相继），《殷本纪》作为历史文献的可靠性才得到了公认。既然《殷本纪》是可靠的，我们有什么理由怀疑《夏本纪》不可靠呢？太史公早就告诉过我们，“夫神农以前，吾不知已。至若《诗》、《书》所述虞夏以来”，情况还是蛮清楚的。无端怀疑，只不过是庸人自扰而已。
古梁州位于秦岭以南，包括今陕西、甘肃南部和整个四川省，其南部边界，可能已到达今云南省的滇池。在这个广大地区内，见于古代文献记载的铁矿甚多，古梁州有铁可贡，用不着怀疑。秦汉之际蜀之卓氏、程氏，以铁冶富拟封君，更是极为有力的证据。
还有一点似乎也应提及。现代考古发掘已经证明，“北起辽宁，南到湖南，东起山东半岛，西到四川、陕西，解放以后都有春秋战国时期的铁器出土。”这其中就包括楚国的长沙和常德，吴国的江苏六合等处。楚属荆州，吴属扬州，而《禹贡》仅记梁州贡铁，不及荆扬，显然是因为当时只有梁州产铁，他州无有。
综上所述，我们不难得出结论：《禹贡》篇基本可信，中国冶铁术的起源地应是夏代的梁州。至于至今没有挖到夏代的铁器只是由于当代考古学家运气不佳而已。
冶铁术诞生的物质前提
在《尚书禹贡》篇中，铁以贡品的面目出现，其地位仅次于金而先于银，足证铁在当时之珍贵。这无疑是冶铁术诞生之初的真实写照。英国著名冶金史学者泰利柯特认为，“由于铁很稀贵，所以它最初被用于小件的珠宝上。”这种看法与《禹贡》篇的记载可以相互印证。
在《冶金史》一书中，泰利柯特还写下过这么一段话：“在青铜，铜矿石的冶炼已采用氧化铁作为熔剂，这很可能使铁在炉的底部被还原，从而使炉底含有许多渣和可锻的铁。”这也正是学术界已经达成的共识：冶铁术起源于铜矿的冶炼。
笔者以为，在冶铜之初，后人认为属于熔剂的氧化铁，很可能并非有意加入。氧化铁的存在实际是由于铜、铁矿几乎总是共生。换句话说就是，铜、铁矿共生才是导致原始冶铁术出现的最直接的原因。
考古学为我们提供了足够的证据。1929年，在殷墟炼铜遗址里，发掘出了一块重18.8kg的孔雀石，其中混杂着许多赤铁矿。此后，在殷墟曾几次发现这种矿石，与商代中期湖北黄陂盘龙城遗址的发现相同。这说明至少在殷商时期，中原地区炼铜是以夹杂有赤铁矿的孔雀石为主要原料。而湖北铜绿山春秋战国时期古铜矿井遗址的考古发掘资料，对说明这一更有帮助：“老窿中主要矿物有：孔雀石、铜（粉粒状）、磁铁矿、赤铁矿。从老窿挖出来的黄泥巴，化验含铜品位12－20％，含铁品位30％左右，当时主要开采对象应是孔雀石和自然铜两种主要含铜矿物。”“大理岩周围的红色粘土沉淀有孔雀石、赤铜矿和自然铜，而自然铜常为赤铜矿、褐铁矿所包裹或存在于含褐铁矿的泥土中。”者称，铜绿山铜矿属矽卡岩类型矿床，原生矿石矿物以磁铁矿、黄铜矿（CuFeS2）、斑铜矿（Cu5FeS4）为主，辉铜矿（Cu2S）少量。矿体上部，即氧化带，由于长期的风化作用，矿石变为氧化矿，矿体中的黄铜矿被水和空气所氧化溶解成为硫酸铜。因为有碳酸盐（大理岩）的存在，它和硫酸铜相互作用，使铜变为碱式碳酸铜，即孔雀石（CuCO3Cu(OH)2）和蓝铜矿（2CuCO3Cu(OH)2）。矿体中除黄铜矿外，还有黄铁矿（FeS2）也是容易溶解而变成褐铁矿（nFe2O3mH2O）的，褐铁矿和硫酸铜相互作用就形成了自然铜。
泰利柯特也认为，“大部分铜矿，也可能全部铜矿最初都是硫化矿。其表层矿物由铁帽亦即铁的氧化物组成，相当于硫化矿床中的氧化铁成份。在这些表面矿层中，有可能找到贵金属、自然铜和一些氧化铜矿物（孔雀石和赤铜矿（Cu2O）应是主要的两种）”。
是枯燥的，但未必乏味，因为我们已经说明了铜、铁矿共生是不容否认的事实。由于铜、铁矿共生，炼铜时炼出铁来才有可能。既然直到殷代，中原地区炼铜的主要原料仍然是处于表层的含有氧化铁的孔雀石，夏代炼铜的原料就可想而知了。无疑，铜铁共生是原始冶铁术能够在文明初始即告诞生的主要物质前提。
冶铁术诞生的技术背景
炼铜早于炼铁，不仅已为考古文物和所证实，而且也符合冶金技术的。原因很简单，就像从树上摘苹果总是从低处摘起一样，由于炼铜（专指古代）较炼铁容易，最早诞生的当然是炼铜术。
炼铜术起源于新石器时代的人们对自然铜的利用。绝大部分自然铜是含铜高达98－99％的红铜，不仅具有金属光泽，而且具备良好的加工性能。最初，人们也许只是把自然铜当成石料来打制石器，在实践中必然会发现自然铜具有石头无法比拟的延展性，容易按需要打制成形。接下来，人们自然也会发现，将自然铜放到火里烧过后，打制起来就会更加容易。如果火焰温度足够高，自然铜就会熔化，而熔化的铜水能够流动，凝固以后又可随容器成形。这一现象的反复出现，必然导致炼铜技术与铸造技术的萌生。
红铜的熔点是1083℃，而早在公元前5000年前后的仰韶文化前期，陶器的烧成温度就已达到了900－1000℃，已经具备熔炼自然铜的技术基础。我们已经知道，在铜矿床的表层，除了自然铜外，还有孔雀石和赤铜矿，尤其是孔雀石，色彩鲜艳夺目，极易引人注意。孔雀石常同自然铜一起出现，并与铜锈有类似的颜色，这就容易使人产生联想，激起用孔雀石炼铜的冲动。而这种冲动一旦付诸实践，就是炼铜技术的诞生。稍具化学知识的人都知道，孔雀石属于碱式碳酸铜，只要加热到一定温度，就会分解为氧化铜，而氧化铜同木炭一起加热，就能还原出铜来。
铁的情形则很不相同。铁很易被氧化，除陨铁外，自然界中的铁都呈氧化物或其它化合物的形态存在。纯铁的熔点为1537℃，直接熔铁在新石器时代根本就不可能。铁矿石的还原温度虽然并不需要这么高，但温度低时还原速度很慢，对实际生产没有意义。同时，低温还原出来的铁在冷却时很容易被重新氧化，又变成了铁锈。因此，尽管铜、铁矿总是共生，在炼铜术诞生之后，冶铁术的诞生仍须时日，需要一场深刻的技术革命为其准备足够的条件。事实是，这场技术革命果然发生了，时间是公元前3500年至公元前2600年，持续近千年之久，相当于铜石并用时代的早期。
从严格意义上讲，这是一场制陶技术的变革，变革的主要是：用快轮制坯代替手制；改革陶窑火道和箅面火眼，使窑室内的火力更加均匀；扩大窑室直径，窑壁由直立改为内收。窑壁内收是为了封窑的方便。在陶器烧到一定火候时密封饮窑，就会制造出还原气氛而烧出灰陶，此时如果让大量松烟进入，使其发生渗碳作用，就会烧出很好的黑陶。由敞口氧化烧制红陶进步为密封饮窑制造还原气氛烧制灰、黑陶，透露了一个非常重要的信息：人们已经掌握了对铜铁冶炼至关重要的知识――高温下的还原。
由于时代的局限，我们今天还无法弄清原始冶铜术的细节，但是，有一点是可以肯定的，在制陶术完成上述变革之后的公元前2600年－前2000年，中华大地上的铜器突然多了起来，除红铜外还有了青铜和黄铜，并最终顺利进入了青铜时代。这当然不会是偶然现象，唯一合理的解释只能是，源于制陶术的冶铜术分享了制陶术的最新成果，完成了由萌生期到成熟期的过渡。而随着冶铜技术的成熟，冶铜实践也变得丰富多彩起来。也只有到了这时，铜、铁矿共生的前提对于冶铁术的诞生才有了实际意义。而炼铁高炉首先在中国诞生也才有了根据，当然，这是后话。
冶铁史始于块炼铁出现
已知的中国最早的铜器，是1973年出土于陕西临潼姜寨仰韶文化遗址（约公元前3700年）的原始黄铜片和出土于甘肃东乡马家窑文化遗址（约公元前3100年）的青铜刀，中国冶铜术的起源当然不会晚于公元前3100年。根据国家“夏商周断代工程”的最新成果，夏代的纪年范围为公元前2070年～前1600年。也就是说，大禹活动的时间是在公元前2070年前后，距离冶铜术的起源至少已有千年之久。在长达千年的冶铜实践中，无论是铜矿的冶炼、铜器的铸造，还是冶炼设备的修造，都没有理由不进步。
考古发现证实，中国早期炼铜使用陶尊，外部涂有草拌泥，起绝热保温作用，内面涂有耐火泥层，铜矿和木炭直接放入炉内。这一装置不同于从外部加热的“坩埚”式熔炉，可以使炉内温度提得更高。可以想象，在这种内热式陶尊炉中，当混入铜矿中的氧化铁矿较多时，在炼渣中还原出铁来几乎是一种必然现象。而块炼铁在冶铁史中首先出现就是最好的证明。
块炼铁也称为锻铁，是在较低的冶炼温度下由铁矿石固态还原得到的铁块。在西南亚和欧洲等地区，直到十四世纪炼出生铁之前，一直采用块炼法炼铁。冶炼块炼铁，一般是在平地或山麓挖穴为炉，装入高品位的铁矿石和木炭，点燃后，鼓风加热。当温度达到1000℃左右时，矿石中的氧化铁就会还原成金属铁，而脉石成为渣子。由于矿石中其它未还原的氧化物和杂质不能除去，只能趁热锻打挤出一部或大部，仍然会有较多的大块夹杂物留在铁里。由于冶炼温度不高，化学反应较慢，加之取出固体产品需要扒炉，所以产量低，费工多，劳动强度也大。与生铁不同，块炼铁含碳极低，质地柔软，适于锻造成形。由于块炼铁在锻打前疏松多孔，故也被称为海绵铁。
不难看出，我国古代的内热式陶尊炼铜炉很适于冶炼块炼铁，中国历史上最早的人工冶铁产品当然也非块炼铁莫属。曾经有一种流传很广的说法，以“江苏六合程桥两座东周墓曾出土用块炼铁制成的铁条和白口铸铁丸，湖南长沙一座春秋晚期墓中曾出土白口铸铁鼎和一把中碳钢制成的剑”为据，断论在中国冶铁史上，一开始就是块炼铁、白口铸铁和钢同时出现，“这是我国古代冶铁工匠的勋业，是世界冶铁史上的奇迹”云云。世界上哪来那么多奇迹？事物发展的规律又岂能轻易违背。当然，立此论者以春秋时期为中国冶铁史的开端，而“中国冶铁始于春秋”又是学术界权威的结论，提出这种看法原也情有可原。殊不知，中国冶铁术在夏代就已开花，春秋战国之际的铁、钢并出，不过是中国冶铁术取得突破性进步，开始结果而已。
说到这里，不由使笔者想到了一个有意思的插曲。事情发生于古人类考古学界，中国史前历史上最为重要的晚期智人――山顶洞人的化石材料，在建国前经西方古人类学专家魏敦瑞（Weidenreich.F）研究，认为其中的三具头骨分别代表原始蒙古人、美拉尼西亚人和爱斯基摩人三个不同的类型。言下之意，是这三种人的祖先跑到了一个山洞里。建国以后，中国当代古人类学家吴新智根据模型又作了新的研究，发现三者均代表原始的蒙古人种，差别只在于一些细节尚未充分形成。学术界这才恍然大悟，原来山顶洞人本来就是这三种人的共同祖先，而不是这三种人的祖先为了某一重大事件不远万里到一个山洞里来聚会。
差之毫厘，谬以千里。同样的事实可以得出相反的结论，为学者能不慎哉！
文明初肇“刚铁”生逢其时
在缺乏物证的情况下，笔者胆敢把块炼铁放在中国冶铁史的开篇，当然有所根据。以《古代》一书名垂青史的摩尔根曾告诉我们，“人类的经验所遵循的途径大体上是一致的。在类似的情况下，人类的需要基本相同。”验之于人类发展史，此说不谬。由石器而陶器，再到铜器和铁器，是世界上所有民族共同的发展轨迹。当世界上其它地区的冶铁史都从块炼铁开始时，中国冶铁史独从生铁开始，当然不合情理。不仅不合情理，也有悖科学规律。冶炼温度只能由低到高，冶炼设备也只能由简易到复杂。先有块炼铁，后有生铁，必然是历史的真实。
前文已述，由于块炼铁产量低、费工多、劳动强度大，人们为了提高产量，就要强化鼓风和加高炉身，炉子必将逐渐从地坑式向竖炉发展。炉身加高以后，炉内上升的煤气流与矿石接触的时间延长，能量利用率有了提高。鼓风强化则有两方面的效果：一方面使气体压力加大，穿透炉内料层的能力增强，因而允许增加炉身高度；另一方面是燃烧强度提高，直接提高了炉内温度。这些都促使产量提高。可是，事物总是一分为二的，温度高了虽然铁产量有所提高，往铁里渗碳的速度也加快了，当渗碳超过2％以后，就引起了质变，得到的是另外一种产品――生铁。生铁的熔点最低可达1146℃，而温度升高后还促使原料中的其它元素被还原进入铁中，这就使得生铁的熔点更为降低。于是，得到液体产品的可能出现了。当然，也不排除另一种可能，这就是在原始的块炼炉中，由于炉子过热或燃料比过大，偶然也能得到生铁。笔者以为，这种最早的液态生铁非白口铸铁莫属。在这种白口铸铁中，几乎全部的碳都与铁化合形成了碳化三铁，其断口呈暗白色，晶粒粗大，具有很大的硬度和脆性，因此被称为“刚铁”，既不能承受冷加工，也不能承受热加工。问题的关键恰恰是在这里。本来块炼铁含碳极低，质地柔软易于锻造；而白口铸铁又脆又硬，完全失去了块炼铁优良的锻造性能。白口铸铁，也即“刚铁”有没有用？如何利用？对这一问题的不同认识是东西方冶铁史发展的分水岭。
毫无疑问，西南亚和欧洲地区在早期由于炉子过热或燃料比过大肯定也得到过液态生铁，由于其锻造传统过于强大，而生铁不耐锻打，这种液态生铁多被视作冶炼不正常的产物而抛弃了。在中国则不然，生铁一开始就有了用武之地。这一点在《禹贡》篇中同样透露了玄机。
我们知道，夏代已迈入了文明的门槛，而文明的主要标志是发明了文字。“仓颉造字，鬼神夜哭”，文字既能“感天地而泣鬼神”，足见其在先民心目中的重要位置。而中国先民对文字载体的选择则决定了中国冶铁史的走向。考古发现已经证实，中国最早的文字或画于陶器，或刻于竹木，或铸于铜铁，或镂于甲骨，而竹木和甲骨是最常用的材料。不管是刻还是镂，“笔”的硬度至关重要。当“刚铁”初现时，虽然不耐锻打，其硬度却是当世之最。作为部落联盟的首长，让梁州进贡“刚铁”用于刻镂文字实属理所当然。而一旦这种产品有了用途，其生产工艺自然就会有人琢磨。春秋战国之际的铸铁大兴，实肇始于此。“刚铁”的出现，恰逢其时。
当然会有人对这一说法不以为然，他们会问，比中华文明更早的古埃及文明，为何对生铁的早期发明未做出贡献？原因当然很多，其中之一则可能是其文字用不着刻镂。古埃及人发现了纸草，并用作书写材料。纸草是由生长在尼罗河三角洲的一种近似芦苇的水生植物（纸草）制成的，古埃及人割下纸草，取出草骨，切成小薄条，在木板上一块块贴起来，压平晒干后即成黄色纸卷。笔管则用纸草茎，墨水由纸草炭化加水配成。在纸草上写字当然要比在竹木或甲骨上容易得多。欧洲作为古埃及文明的区，在初期视生铁为废物实属情理之中。
承接传统生铁铸造成形
大胆也好，狂妄也罢，至此为止，笔者为中国冶铁术的起源提供了一个新的说法，这就是：中国原始冶铁术至少在公元前2070年前后即已在古梁州诞生。块炼铁（柔铁）首先出现，白口生铁（刚铁）紧随其后。由于白口生铁一出现就派上了用场（刻镂），使得生铁冶炼技术得以生存并有所发展，并最终由于青铜冶铸技术的影响，在春秋战国之际奠定了中国冶铁术的基本走向――以生铁冶铸为主。而以生铁冶铸为主的技术传统是中国古代金属文化与西方早期以锻铁为主的金属文化的主要区别。从某种意义上说，也正是生铁冶铸技术的早期发明与广泛，造就了中华文明最初的辉煌。
为了弄清中国早期冶铁术以生铁冶铸为主的原因，我们不妨简要回溯一下中国早期青铜冶铸的历史。
黄帝采首山铜铸鼎的传说，前人多认为荒诞不经。现在看来，黄帝生存的年代肯定是在公元前3000年以后，其时冶铜术早已诞生。将此说与“蚩尤以铜作兵”的传说相联系，则黄帝铸鼎未必不可能。
继黄帝铸鼎说之后，传说中还讲到禹铸九鼎以及禹子启曾命人在昆吾（其地在今河南濮阳附近）铸鼎。据郭沫若考证，昆吾在当时是一个冶铜中心，昆吾的铜在古代非常著名。如果说黄帝铸鼎之说因无法证实可以存疑的话，禹铸九鼎的传说却几乎可以肯定，因为河南偃师二里头文化可以作证。
二里头文化一期至四期的年代为公元前1900～前1600年，而夏代的纪年范围是公元前2070～前1600年，二里头文化当然属于夏文化。在二里头文化遗址中，不仅发现了铸铜手作坊的遗迹，找到了冶炼用的陶锅、陶范和残留铜渣，而且出土了青铜材质的刀、镞、锥、鱼钩、铃之类的小件铜器和凿、锛、爵等较大的铜器。其中的一件铜爵，通高12厘米，经探针法定量，含铜92％，含锡7％，属于典型的青铜器。研究者指出，当时的青铜冶铸技术正在由初级阶段向高级阶段过渡。
在时代稍晚于二里头文化的郑州二里岗商代遗址（碳14年代为公元前1550年左右）中，出土了大量的青铜器，其中有多种兵器。与二里岗文化同期的湖北盘龙城则出土了159件青铜器，有器形25种。在四件青铜礼器中，其中三件的含锡量在7％上下。研究者据此断定，当时的青铜礼器，大多数是按一定的铜、锡配比铸成的，这只有在青铜冶铸技术的高级阶段才能办到。
到了以安阳殷墟为代表的殷商后期，青铜器的冶铸技术已相当高超，不仅器形相当完备，而且尽可能用铸造的解决金属器件的成形问题，其它加工工艺均处于从属地位。从殷商后期到西周晚期，几乎所有的青铜器件都由铸造成形，尽管某些器物的形制相当复杂，匠师们习惯的做法仍是采用多种形式的铸接工艺或经多次铸接使之成形。甚至轴配合和薄壁件的制作也通过铸造手段来实现。
不难看出，铸造成形是中国早期青铜冶铸技术根深蒂固的传统。而传统的力量往往是巨大的。在冶铁术诞生之初，需要锻造成形的块炼铁占主导地位，用于刻镂的“刚铁”只是偶然才能得到，数量极少。问题在于，当冶铁术诞生的时候，青铜冶铸技术已接近成熟，炼铜炉也已逐渐由矮小的陶尊炉向具有一定高度的鼓风竖炉发展，这一技术进步的趋势迟早要对冶铁术产生影响。当“刚铁”由于技术进步变得越来越多，仅仅用于刻镂已无法消化时，为“刚铁”寻找新的出路就成了问题。而这时，拥有铸造成形技术传统的中国古代冶铸匠师，当然不会把液态生铁及其凝集物视作废物，他们必定会采用最得心应手也是最近便的铸造成形方法来利用这些（虽然不太令人满意的）“恶金”。于是，铸铁技术宣告诞生。接下来当然是铸铁技术的不断完善和发展。当社会终于认识到铸铁的作用，开始大力推广时，这种最富“革命性”的金属终于大摇大摆地登上了历史舞台，而这一时刻，历史的车轮正好行进到春秋中叶，距离冶铁术的诞生，已有1400多年之久。
管仲霸齐铸铁初显神通
照理说，有高度发达的青铜冶铸技术作背景，冶铁术的发展不应如此缓慢。不过，既然事实如此，我们倒不妨试着找出其中的原因。
泰利柯特有一个论点：冶铁术并非先进炼铜工匠的专利，而是更早期原始炼铜工匠的发明，或者竟然完全是由不懂炼铜技术的一批新人创造的。这一说法似乎暗示着冶铁术的起源比我们能够认识到的还要久远。不过，这一说法确有道理。以常识而论，工艺愈先进，规矩就愈多，出现意外的可能性就愈小。而炼铜时炼出铁来，本来就纯属意外。顺着这一思路下推，我们就会发现，在青铜时代，冶铁术的诞生并非惊天动地的大事，只不过是一桩新生事物而已。而新生事物要取得社会的承认当然颇费时日。更何况，在制钢技术发明以前，作为新产品，（块炼铁）制工具硬度不如青铜，（白口生铁）铸礼器又黑不溜秋，缺乏耀眼的光泽。铁欲大行于世，必须等待时机，而这一时机到来的标志应该是：处于地表易采易炼的氧化铜矿已不敷使用，铸铁的生产成本已大为降低，生产力的发展又急需大量的工具。试想，在生产力低下的奴隶制时代，要满足这样的条件谈何容易，铸铁的姗姗来迟自有道理。不过，当时钟指向公元前六世纪的春秋中叶时，这一时机终于成熟了。
在烽火戏诸侯的周幽王自取灭亡后，关中地区充满了野蛮的戎人。宫室文物大部被毁，土地日见荒芜，继位于危难之时的周平王不得不东迁洛邑，重新建国，这就是东周的开始。东周之时，王室衰微，加上周边夷狄不断侵扰，国家名为统一，实已分崩离析。各路诸侯趁隙而起，争霸中原，以实力较短长（后人将这段历史称为春秋，始于公元前770年，终于公元前476年）。在经过了一番此消彼长之后，公元前651年，齐桓公在葵丘（今河南兰考县东）大会诸侯，周王派宰孔参加，赐给齐桓公“专征伐”的权利，自此开始了“礼乐征伐自诸侯出”的局面，齐桓公也由此成为春秋时代的第一个霸主。
齐国原本不大，又地处文化较为落后的东海之滨，为何能首先称霸呢？最直接的原因是明智的齐桓公任用了管仲为相。能干的管仲则通过发展工商业赚取钱财，使国家很快富足，军力迅速强大了起来。而在管仲诸多的富国强兵措施中，“官山海”是最为有效的一种。
（武汉工程大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 430073）
【摘要】资源型城市主要依靠资源消耗来实现经济的发展，资源的枯竭必然会制约经济发展。因此，城市转型是出路，发展循环经济，推进产业融合，推进产业结构优化升级是重要路径。本文以第二批资源枯竭型城市黄石市为例，通过分析其资源、经济和产业等发展现状，分别从企业、园区和社会层面构建循环模式，分析产业间的关联度，从不同角度探讨产业融合的方向和路径，对带动区域经济快速稳定发展具有重要的现实意义。
关键词 资源型城市；循环经济；产业融合；产业结构；城市转型
基金项目：武汉工程大学第五届研究生教育创新基金项目（CX2013116）。
作者简介：孟戈（1978.01—），女，汉族，河南长葛人，博士，副教授，硕士研究生导师。
0引言
“循环经济”是在20世纪60年代由美国经济学家K·波尔丁提出的，是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，融入清洁生产，把传统的依赖资源消耗的线性增长的经济，转变为依靠生态资源循环来发展的经济[1]。它模拟生态系统，通过生态链，形成产业共生网络，从而实现废物再利用的物质封闭循环的实践模式。
产业共生网络，是将本生产过程产生的废弃物转化为另一生产过程的资源，这一过程恰好促进了三大产业（第一产业农业、第二产业工业和第三产业服务业）之间的相互渗透、融合，而生态产业园则是三大产业融合的代表[2]。
在循环经济基础上发展起来的产业融合方式，已经发展成为资源枯竭型城市产业转型的路径之一。它模糊了原有产业之间的边界，形成新的产业，优化产业布局，实现经济效益、环境效益的同步增长。
本文以第二批资源枯竭型城市之一的黄石市为目标城市，对它的产业融合发展进行研究。
1目标城市产业发展现状
黄石市位于鄂东南，长江中游南岸，交通便利，地理位置优越。其矿产资源比较丰富，是一个典型的资源型城市。在20世纪50年代，作为驱动国民经济发展的老工业基地，黄石市按照国家经济发展战略部署，凭借其资源优势，布局了一批大型冶钢、冶铁、水泥、有色金属等资源消耗型企业，逐步形成了以资源型产业为主导的经济格局，经济增长主要依赖开发利用矿产资源，资源型产业工业产值占比过大。近年来伴随国家产业政策调整，黄石市抓住机遇大力推进产业转型，优化产业结构。食品饮料、医药、电子信息、纺织服装和化工医药等产业实现快速发展，物流、旅游等现代服务业已初具规模，发展势头较好。2012年，黄石市三次产业比重为7.4：62.4：30.2。工业产值占比依然较大，产业布局不尽合理，产业集群化程度不高等问题较为突出。
2目标城市产业发展面临的问题
2.1产业结构单一，三次产业发展不平衡
依赖资源消耗来驱动经济发展是资源型城市一贯的发展路径，黄石市矿产资源丰富，已发现的有金属、非金属、能源和水气矿产4大类计64种，其中硅灰石质量居世界第二。具有品种全、矿产配套程度高，主要矿产相对集中，交通方便，易采易选，共（伴）生矿产可综合开发利用等特点。良好的资源禀赋条件致使黄石市在前期经济发展过程中，过分依赖矿业经济发展模式，造成工业产值占GDP比重过大，农业受产业政策和产业规模限制难以发挥基础产业作用，现代服务业发展缓慢，水平较低，难以形成牵引力。随着资源逐步枯竭，经济发展后续乏力，扭曲的产业结构所带来的发展弊端逐渐显现，优化产业结构已迫在眉睫。
2．2产业结构调整压力大
2012年，现代服务业仅占全市生产总值32％，比全省平均水平低4.4个百分点，比全国低15.8个百分点。服务业等接续替代产业虽然初具规模，但是经济总量较低，发展广度和深度有待进一步拓展和加强，其发展水平与城市地位不匹配，已严重制约黄石经济社会的可持续发展。在确保经济稳步增长的前提下，进行产业升级和结构优化困难重重。
2．3经济发展、资源枯竭和环境保护之间的协调问题
长期以来，由于受到经济利益的驱动，地方决策层对如何协调资源合理开发利用和生态环境保护的认识不足，从而形成了粗放型矿业经济模式。“掠夺式” 开采对矿产资源造成巨大浪费，同时生态环境也遭受严重破坏[3]。如何实现经济发展，环境友好，资源节约三者之间协调同步，是当前面临的重要课题。
2．4生态工业园区的构建发展存在问题
黄石市园区数量少、规模小，7个园区经济总量仅占全市经济总量的30%，园区主导产业尚未建立。各个园区中小企业多，小项目多，缺乏重大项目，对地区经济的带动作用不强。
3目标城市产业融合的循环模式构建
环境和资源问题是社会经济发展的主要制约因素，解决黄石市面临问题的策略在于推进产业升级和结构优化，即大力孵化和培育一批新兴替代产业，引导优势产业发展成主导产业，产业内部通过循环化拓展改造，配置关联产业和企业。提升第一产业占比和基础功能，强化第二产业核心地位，拓展第三产业主体功能，形成三次产业进行纵横交叉，相互促进，融合发展的局面。基于循环经济的产业融合本质上就是循环经济的产业链融合，即产业之间或产业内部通过资源共享、技术经济关联，实现资源节约、减少废物排放。促进产业融合的循环产业链构建包括三个层面: 企业层面、园区层面及区域层面。
3.1构建企业层面典型循环经济模式
企业内部循环是从微观层面体现产业融合。它要求在企业中推行清洁生产，根据生态效率的理念，使资源利用、环保的外部效益内部化，一般是将生产过程中的废料作为原料或原料替代物返回原生产流程中，或是返用于厂内其他生产过程中，并减少产品和服务中的物料和能源的使用量，减少“三废”排放量，加大物质和能量的循环，最大限度的持续利用可再生资源。[4]
在企业之间把骨干企业作为载体，围绕重点行业、重点领域，通过实施重点项目，开展循环经济的示范推广和梯次推进，通过节能降耗、资源综合利用、清洁生产等措施，减少生产过程中资源、能源的消耗，实现企业间、产业间的循环，取得较好成效。例如构建三次产业生态融合发展典型模式——“劲牌酒业”模式，详见图1。
3.2构建循环经济生态园区模式
生态园区模式是在区域层面上的中循环，主要是生态工业园，同时融合生态农业和生态旅游。它是以资源为纽带的产业共生组合，将企业内部无法消解的能量、废料变成其它产业的原材料或动力，企业间共生耦合[5]。
黄石市依托由八个工业园区、八大支柱产业和循环经济重点企业构建的资源流和能源流链接，在园区层面形成黄金山工业园、大冶经济开发区、下陆长乐工业园、西塞山工业园等一批起点高、生态产业链（网）长、园区资源一体化经营与生态化管理的循环经济产业园区。例如：形成以重要资源为纽带的循环经济产业链：煤矿-煤矸石-电力-水泥建材产业链、电厂-粉煤灰（脱硫石膏）-建材、水泥产业链、冶炼废渣-矿渣微粉-建材产品产业链。以大冶有色金属有限公司冶炼厂“三废”治理为纽带，在大冶经济开发区工业园区形成相互间链接、良性循环的企业群：有色冶炼厂回收铜冶炼生产过程中产生的二氧化硫烟气制取硫酸，利用废渣阳极泥及废电解液综合回收黄金、白银、二氧化硒、粗铅、粗碲、海绵铂、海绵钯、粗硫酸镍等；大江集团利用有色金属冶炼厂的烟灰提炼铅、锌、铋等贵重金属，从有色诺兰达炉渣中综合回收铜精矿、铁精矿及附含金银；瑞清物贸有限公司利用有色公司的烟道灰生产铅铋合金和稀有金属；鑫诚制酸公司利用转炉烟气制硫酸；贵金鑫冶炼厂对有色金属冶炼厂的金银渣进行回收提取金、银、铅等贵重金属；黄石奥宁公司、英柯公司利用有色金属公司冶炼厂电解铜。
通过资源上下游产业链的纵向融合，推动大企业带动小企业，实现产供销一体化，逐步实现消耗资源产业到深加工、高技术含量产业的转变。
3.3构建区域大循环模式
全方位发展区域循环经济，把支柱产业（建筑材料、装备制造、黑色冶金、有色冶金、化工医药和能源）和静脉产业（静脉产业是指废弃物回收及其资源化再利用产业，废弃物主要包括城市矿产、共伴生矿、尾矿和一般固废和危险固废、污染土壤、城市生活垃圾和污泥、水中漂浮物）融合发展，推行清洁生产，形成区域性的资源废物回收利用，节约资源。同时衍生出具有三大高新技术的新型产业新材料、机电信息、生物医药。通过生态产业链将资源和其他不同产业的融合，逐步建成区域经济融为一体的循环型社会。
4目标城市产业融合发展的预期效果
（1）加快黄石市工业产业转型，带动第一产业和第三产业的发展，企业内深化清洁生产理念，企业间加强联合，延长产业链，增加辅助行业，通过产业间的功能互补和延伸实现产业融合，形成新的具有附加功能和更强竞争力的产业新体系。
（2）通过引入循环经济概念，避免资源使用权倒挂和资源浪费，扩大企业经营范围从而获得规模经济和协同效益，在环境保护和节约资源的同时，实现经济快速发展。
（3）推进产业集聚、一体化发展，促进企业自主创新、外向化发展，实现黄石大园区的跨越式发展，形成全市经济发展的主要增长极。
5结论与展望
产业融合建立在循环经济基础之上，而循环经济模式则促进产业更好的融合，两者不可分离。以高新技术的渗透融合为切入点，以产业间的关联性和对效益最大化追求为动力，构建循环模式，延伸产业链，在企业层面、园区层面和社会层面产业融合发展的基础上，促进产业结构优化，带动区域经济快速稳定发展。
参考文献
［1］雷霆，王芳.循环经济理论与“三同时”法律制度的融合[J].经济问题探索,2004,6:19-21.
［2］Murat Mirata.Experiences From Early Stages of a National Industrial Symbiosis Programs in the UK:Determinants and Coordination Challenges[J].Cleaner Production,2004(2):967-983.
［3］黄霞，彭赟.我国资源枯竭型城市转型中生态补偿机制的构成：以湖北省大冶市为例[J].中国矿业,2009,18（2）:40-43.
［4］武健鹏.产业融合：资源型地区产业转型路径[J].理论探索,2012,2:103-105.
黄金时代
大约在5，000多年前，即公元前3，000年，四大文明古国的埃及已经建立起来，首都开罗已经是一个繁华的城镇了。每逢赶集的时候，这里的人群熙熙攘攘。一天中午，安静而有序的城镇却出现了骚乱，人们争相涌向一个地方，透过围得密密的人群，人们发现开罗有名的旅行家里希尔正拿着一块黄灿灿的东西，里希尔说这是神赐予人类的宝物，他把它称作黄金。很快，开罗城拥有黄金的人都变得富有起来。人们纷纷去寻找金子，河滩上的沙地里站满了寻找金子的人群，开始只有很少几个幸运儿找到成块的金子，后来人们注意到沙子中混着一些金沙，人们就发现了“披沙淘金”的方法。后来人们又发现了平地掘井开采山金的方法，使得金子的产量更大了。
就在里希尔发现金块后不久，他又发现了银子。一个寒冷的夜晚，里希尔和同伴围着一堆篝火聊天。第二天，就在他们快要启程的时候，里希尔扒拉一下火堆，他是一个细心的旅行家，每次出发前他总是要检查自己住的地方以免有东西丢失，这次检查他不但没有发现丢失的东西，火堆里的扒拉出来一些亮闪闪的东西却引起了他的注意，一个伟大的发现意外地产生了。里希尔发现这种新的金属与金子的特性十分类似，也是沉重而柔软，用手捏捏就能使它变形，他把这种金属命名为白银。后来人们沿用了里希尔意外发现的这个方法，即用篝火灼烧银矿石而得到银，这实际上是一个简单的化学还原反应，木炭把银矿石中的硫化银还原成银。
青铜时代
1939年正值我国抗日战争最艰苦的一年，这时考古界的一件重要发现在战火中诞生了，在安阳市武官村出土了一个殷代的庞然大物：司母戊大方鼎。这个大家伙重达875公斤，需要十二个强壮的成年男子才能抬得起来，可见当时铸造之不易。司母戊鼎是目前世界上出土的最大的青铜器。经检测，铜占84.11％，锡占11.64％，铅占2.79％。这个青铜器是我国青铜冶铸鼎盛时期的产物，从它的纹饰、构造等都反映了这个时代青铜冶铸的高超技术。
人类对铜的使用并非是从青铜而是从纯铜开始的。考古学家在伊朗西部的一些地区发现了大约公元前7，000年前使用的小型铜器件，如小针、小珠和小锥等等。大英博物馆里收藏有5，000年前苏美尔人铸造的铜牛头和3，500年前埃及人制作的铜镜和铜制工具。在西亚地区，铜矿石裸于地表，人们在铜矿石上燃烧炭火，便会还原出与绿色矿石颜色不同的红色铜来。
由于纯铜硬度低，并不太适合于制作生产工具，后来，人们就有意识地在炼制铜矿石时掺入其他矿石，以制成铜的合金来提高工具的硬度。在我国，先秦的古籍《考工记》中记载了有名的“六齐”规则，即是青铜的六种配方，这套配方规定了铜和锡的不同比例造成的青铜的不同用途，其实质是比例不同硬度不同。据考古推测，这时人们已经能够制得纯铅和纯锡了。从商代的墓葬中先后发现了铅爵、铅戈和铅斛等纯铅制品。
铅属于重金属，因而铅及其化合物都有毒，古人开始因不了解这一点而大吃苦头。古罗马人曾经就喜欢用铅制的水管，考古发现古罗马人的尸骨上常常有黑色的硫化铅斑点，这就是由于使用了铅管里的水而导致的慢性中毒。后来人们渐渐认识到这一点，就不再使用铅制的器具作为饮食用具了。
锡由于其延展性好而易制成薄片，而且在常温下不易氧化，所以自古以来就被用来包裹器具。我国曾出土国几具殷代的虎面铜盔，其中一具很完整，内部红铜相当完好，外面镀了一层很厚的锡，锡层精美，至今仍光亮如新。这说明当时的人们不但认识到锡层美观，而且可以防腐。纯的锡器没有保存下来的，这是因为锡很怕冷，周围温度一旦低于13℃就会发生相变，变成粉末状的灰锡，这种现象被称为“锡疫”。
铁器时代
人类对铁的最早知识来源于从太空降下来的陨铁，埃及人称它为“天铁”，在西亚的一些游牧部落里还有一种有趣的传说，他们说铁既然是从天上降下来的，那么天空一定是个大铁盘。人们发现铁的硬度要比铜或青铜都大得多，尽管四处传说铁只有天上才有，但还是有一些不遵从祖训的年轻人企图在人间发现铁。大约在公元前2，200 年，西亚的赫梯人已经会冶炼和使用铁器了。公元前1290年，埃及国王致信赫梯国王要求提供一些铁，赫梯国王回信答应给他提供一把钢剑，但要求用黄金来交换，可见当时铁还是一种贵重的金属。赫梯国王还在信中炫耀说：“在我们的国土上，铁和尘土一样平凡。”
早期的冶铁技术也大多是采用固体还原法，冶炼时，将铁矿石和木炭一层一层地堆放在炼铁炉中，点火燃烧，产生一氧化碳，从而使铁矿石中的氧化铁还原为单质铁。早期的铁由于冶炼温度很低而性能很差，是含大量碳氧杂质的合金，古人称之为“恶金”。我国在解放初期大炼钢铁的时候，由于地方上不少“土高炉”温度上不去，而生产了不少没有价值的 “恶金”。后来人们逐渐发现了升高炉温的方法而炼出了性能较好的生铁，继而发明了用退火的方法“柔化”生铁而得到低碳钢。后来人们进一步发明了熟铁和钢的冶炼方法，铁在生产中从得以广泛应用。
汞和炼金术
七种金属为人类文明带来了新的曙光，但也是这七种金属，使人类陷入了某种神秘的境地，古代的人们天真地认为世界上只有这七种金属。他们认为金属起源于水银（汞的俗名）和硫黄，实际上，水银是一种银白色的液体金属，颜色和外观与银类似，铜铁锡铅都能溶于水银形成与金银类似的合金――汞齐；水银与硫黄化合后会生成黄色的硫化汞，与黄金类似。
基于水银和金属的这些特性，同时人们也认识到水银的化合物并非金银，炼金家们认为应该有一种特别方法可以使便宜的金属铜铁锡等变成贵重金属金银，他们称转变的秘方是一种叫“哲人石”的东西，但千百年来，“哲人石”只是炼金家的一种幻想，谁也没有发现这种东西。俄国学者莫洛佐夫写了一首题名为《七种金属》的诗歌来描述炼金家的这种思想，诗的译文如下：
世界由七种金属造成
宇宙啊，她赋予我们
铜铁银 锡铅金
Abstract:HuangShi has a prominent location advantages, convenient transportation network, a valuable mineral resources, rich agricultural and sideline products, a good industry to help brand and sustained policy holders to extend the Industry Chain of comparative advantage, it should speed up the HuangShi steel, copper, aluminum , cement, clothing and home appliances chain extension of the six industries, in order to HuangShi scientific development, harmonious development and to create conditions for Stride Forward.
关键词：黄石市产业链延伸
Key words:HuangShi Industry ChainExtend
黄石是一个老工业基地，有着雄厚的工业基础。一直以来，黄石致力于产业结构调整，推进原材料产品延伸加工，特钢、铜、铝、水泥、服装、家电等六大产业内部通过联合与协作，形成了优势互补的产业链格局，一批带动能力强、竞争优势明显的龙头企业脱颖而出。为了能更好地发挥优势，推进经济结构优化升级，黄石必须做强做大主导产业，推动六大产业链的延伸发展。
一、培育产业链的现实意义
（一）增强地区经济竞争力需要培育产业链，形成产业集群
采取产业链、产业集群方式发展的地区，其竞争力明显较强。一是品牌效应。如海宁皮革、温州皮鞋等，都是全国知名，竞争优势十分明显。二是规模优势。如台州塑料占全国的60%，嵊州领带占全球销量的1/3。三是同化效应。产业链、产业集群既有较强的产品关联度，更有利于技术、管理知识的交流和人力资源的培养与利用。
（二）对外招商吸引外资需要培育产业链，形成产业集群
产业链对外来投资的最大吸引力是配套成本较低，这正是外来投资者最关注、最看重的。从地方政府来说，创造较好的园区环境，在一定范围内集聚一批配套型工业，比减税让利对外商的吸引力更大。
（三）黄石城市转型需要培育产业链，形成产业集群
目前，黄石仍然是一个以能源、原材料为主的资源型城市。从黄石产业门类看，各个行业、各个产业都有，一些行业、产业领域仅仅一、二个企业，门类全无特色，有企业无产业，有产业无链条，有规模无优势。因此，大力发展具有比较优势的特钢、铜、铝、水泥、服装及家电六大产业链，既有利于招商引资、承接发达国家和地区产业转移，也有利于进一步加快黄石城市转型的步伐。
二、黄石应重点培育的六大产业链
（一）特钢产业链
1、发展现状
黄石是享誉全国的矿冶名城，铁矿资源储量位居全省首位，现年产约350万吨，其中60％供应武钢等外地企业。特钢冶炼生产企业新冶钢，具有年产150万吨铁、220万吨钢、200万吨钢材、20万吨铸管的生产能力，主导产品为轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、中厚壁无缝钢管、工模具钢等。全市主要特钢加工企业5家，年使用特钢20万吨。
2、发展重点
一是将上游铁矿石资源的勘探开发、现有矿产资源的冶炼与废钢回收资源予以整合，优先保障新冶钢的资源需求。二是通过技术改造，把新冶钢建成具有国际先进水平、结构合理、可为国内外市场提供优质特钢的大型企业集团。重点发展轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、工模具钢等特殊钢材。三是加大特钢资源就地转化能力。重点发展轴承及轴承坯件、紧固件等各种机械基础件，离合器、轴类及弹簧等汽车零部件，机床及水泥机械、纺织机械、矿山机械、涂镀层加工设备等各类专用设备装备部件，大力引进开发冶金装备、交通运输装备、电力设备、节能设备等装备制造业项目。
（二）铜产业链
1、发展现状
黄石铜矿资源基本来源于有色公司自备矿山、三鑫金铜和大冶铁矿等企业的少量伴生矿资源，年铜精矿产量约2.1万吨。从事电铜生产的企业有2家（有色、金谷），产能25万吨。全市主要铜加工企业8家，电铜延伸加工能力约10万吨。
2、发展重点
一是要把提高铜冶炼原料自给率和铜矿资源占有量及综合性储备控制作为铜冶炼企业的长期发展战略。二是提高大冶有色公司铜冶炼的整体技术水平，扩大铜冶炼生产能力，力争电铜产量跻身国内前3名。三是大力发展铜深加工产品，重点开发电解铜箔、优质铜线杆、高精度铜板带、铜合金棒材等产品。鼓励铜加工企业产品链继续向下游延伸，大力发展特种电线电缆、特种漆包线，电器、电机用线材及各种异型线材、高档家电及电器专用铜板带等高精度产品，最大限度的促进本地电铜资源的就地转化。
（三）铝产业链
1、发展现状
黄石电解铝生产所需的上游产品――氧化铝资源全部由外地市场购进。全市有电解铝生产企业3家，年总生产能力为10.5万吨。目前，以铝为原材料的加工企业有驰骋轮毂和鑫华轮毂2家汽车轮毂厂，生产能力分别为50万只和20万只。福星铝材和宏泰铝材2家铝型材厂生产能力分别为1万吨和0.5万吨。
2、发展重点
一是完善氧化铝资源供应体系，建立稳定的资源供应基地，增强对氧化铝资源的控制能力。二是重点实施鸿骏铝业二期扩建工程，把鸿竣铝业建成全省最大的电解铝生产基地。三是以铝合金汽车零部件为发展重点，进电解铝资源的就地转化。
（四）水泥产业链
1、发展现状
黄石现有水泥及水泥制品生产企业38家，年产水泥约1500万吨，占全省水泥生产总量的四分之一强。其中华新水泥的产能规模和综合竞争实力稳居国内水泥行业前三名。全市水泥制品生产共消耗水泥初级产品60万吨左右，占全市水泥总产量的4％，其中商品混凝土消耗生产转化水泥54万吨左右；水泥墙体材料消耗水泥6.5万吨左右。
2、发展重点
一是形成以华新、华祥、尖峰为主体的水泥产业群，积极开发具有市场潜力的特种水泥产品。同时，继续大力推广散装水泥，努力实现散装水泥使用率达到50%以上。二是发展水泥包装材料产品，实现全部包装产品本地化。三是大力开发附加值较高、绿色环保的预拌混凝土和预制构件，把黄石建成全省最大的水泥制品生产基地。
（五）服装产业链
1、发展现状
黄石纺织企业约20多家，年产棉纱3万吨、棉布5600万米、化纤布4000万米、呢绒180万米、麻纱2000吨、麻布700万米。全市服装生产企业约100余家，美尔雅是支撑服装行业发展的龙头企业。
2、发展重点
一是充分利用阳新“苎麻之乡”的资源优势，向上改良苎麻品种，使苎麻品质达到1800-2000支；向下延伸染整，发展服装和功能布艺，形成苎麻种植、纺纱、织造、染整和服饰等消费终端产品的完整产业链。二是开发新功能、高性能面料，扩大绿色环保面料、合纤高仿真化纤面料、高档次轻薄防皱全毛面料生产规模，提高本地面料与服装生产企业的配套能力。三是重点扶持美尔雅、美岛等龙头企业，带动和辐射一批中小服装企业，实现服装企业从“订单加工型”向“品牌经营型”的战略转变。
（六）家电产业链
1、发展现状
压缩机零部件，如壳体、曲轴、活塞、阀板、缸座、铜管等，基本上由本地企业加工生产，压缩机外协件本地采购额占总采购额的比重为66%。各类制冷器具和太阳能热水器及光伏等终端产品，生产规模正在逐步壮大。但主要部件如真空玻璃管、电池板等均依赖外省采购。
2、发展重点
一是充分利用黄石丰富的特钢、铜、铝等资源，依托东贝压缩机生产的规模优势，投资新建、合资合作、或引进一大批压缩机零部件加工项目，进行压缩机零部件的深度加工。二是依托白色家电产品开发PVC板材、模具、铜质铝质配件等配套产品，拓展新的产业领域。
三、加快黄石产业链延伸的对策与建议
（一）加强政府的宏观指导
黄石的产业链延伸必须置于武汉城市圈乃至中部崛起战略的大背景中，以前瞻性的眼光科学制定规划；产业链延伸发展规划应该根据国际国内各种条件的变化而变化，以体现不同时期延伸的重点；建立产业链延伸指导目录，对符合产业目录标准的投资给予相应的优惠与鼓励政策，以引导产业链发展。
（二）以工业园区为载体，推进产业链、产业集群发展
工业园区是发展产业链、产业集群的有效载体。黄石应以产业园区建设为抓手，以龙头企业、重点项目和优势产品为切入点，加大产业整合力度，促进关联企业集群发展，扩张有潜力的优势产业规模，拓展产业延伸领域，逐步形成以主导产品为核心的产业优势，提升综合经济竞争力。
（三）充分发挥龙头企业和优势产品的带动作用
黄石六大产业链延伸分别以新冶钢的特钢、有色的铜、鸿骏等3家企业的铝锭、华新的水泥、美尔雅、美岛的西服和女装以及东贝的压缩机等作为龙头带动，这些龙头企业在国内同行业中具有较强竞争力，具有资源优势和品牌优势。要积极运用先进的、前沿的技术提高龙头企业的装备水平，不断增强龙头企业的创新能力和市场竞争力，利用龙头企业的规模效应、品牌效应，从资源、技术、资金等优势出发，实现产业链的纵向拉长和横向整合。
（四）为产业链延伸提供资金及人才支持
努力激活民间资本，构筑大项目与中小企业分工合作，形成良性互动、互惠双赢的格局，使民间资本成为产业链延伸发展的重要力量。此外，要进一步密切银企合作，加大银行对产业链项目的信贷支持力度。同时，通过企业上市进行国内外资本市场的融资。人才是产业链延伸发展的必备因素，要培养相关产业的高层次专业技术人才、管理人才以及职业技能型人才，积极引进产业链发展所需要的各种高素质人才，做到自主培养和引进并举，引才和引智并重，为产业链延伸发展提供强有力的人才支撑。
（五）搞好产学研，为产业链成长提供技术支持
企业研发中心已成为产业链的重要组成部分，是企业获取利润的主要手段。黄石多数企业仍停留在生产阶段，与此同时，绝大部分企业缺乏产品研发的能力，这就要求企业要在更高水平和更高层次上加强产学研结合。要充分利用产、学、研的技术创新资源，积极探索整合智力资本与社会资本的新机制，建立一批以企业为主体、以市场为导向、以资产为纽带的科技与经济一体化的产学研联合体，推动产业链经济健康、持续、高效率的发展。
参考文献:
[1] 董朝阳. 洛阳市铝产业链延伸问题探讨.[J].现代商业，2009年5期，第69页.
