深究循环经济铀矿业发展

铀矿资源作为一种不可再生的稀缺资源，不仅是重要的战略物资，也是发展新能源的物质基础。基于循环经济可持续发展是我国铀矿业未来必然的不可回避的战略选择，也是实现铀矿资源合理开发和综合利用的有效途径和必然手段。本文根据我国铀矿业特点以及影响铀矿资源可持续开发的现实因素，在坚持循环经济基本内涵和原则的基础上，构建基于循环经济的铀矿业可持续发展系统要素体系，即从外部规划到企业内部管理直至外部配套支持体系等几大系统构建铀矿业可持续发展系统要素体系。

1系统设计的原则

所谓系统是指由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的具有特定功能且处于一定环境之中的有机整体［1］。系统构成包括有不同层次的众多要素元，这些要素元之间存在着不同性质的耦合关系，正是这种不同性质耦合关系的总体作用，决定了系统的整体性质和功能。

1)整体性。整体性原则是系统科学方法论的首要原则。它认为，世界是关系的集合体，根本不存在所谓不可分的终极单元。整体性原则要求我们必须始终立足于整体，通过部分之间、整体与部分之间、系统与环境之间复杂的相互作用、相互联系的考察达到对象的整体把握。铀矿资源可持续发展作为研究对象，本身是一个特定的系统，整体性要表现以下特征:第一，铀矿资源本身的特征和自然生态规律。铀资源作为一种特殊的矿产资源，既具有一般矿产资源的通性，如不可再生性和储量的动态变化性、分布区域性等，又具有开采提取工艺多样性、生产过程中污染性、复杂性与特殊性等特点。铀矿开采的技术含量比一般性矿产开采的技术含量要高，因此，铀矿开采企业的生产和处理技术是企业发展的关键环节。第二，循环经济理论及“3R”原则，即减量化、再利用、再循环。我国铀矿冶业具有矿石处理量大、“三废”产生率高、影响范围广、废物辐射潜在危害时间长、存在非放射性有害物质影响等特点。按照循环经济“3R”原则，铀矿开采必须达到“低开采、高利用、低排放”，从而使经济发展及增长对环境的影响降到最低程度［2］。第三，可持续发展观，从可持续发展的本质来说，决定可持续发展的关键要素是5个———人口、资源、环境、社会与经济。要求人口、资源、环境与社会的协调和可持续发展，任一要素的缺失都不能体现可持续发展系统的总体性要求。因此，按照系统科学的理论和方法，系统要素采取层层分解的方式，追根溯源，逐步展开。

2)动态性。一切实际系统由于其内外部联系复杂的相互作用，总是处于无序与有序、平衡与非平衡的相互转化的运动变化之中，任何系统都要经历一个系统的发生、系统的维生、系统的消亡的不可逆的演化过程。也就是说，系统存在本质上是一个动态过程。铀矿资源从运行过程看主要包括矿石勘查、开采、选矿、水冶以及利用几个环节，构成铀矿产业链的复杂大系统。这几个环节相互影响、相互制约，随着每一个环节的不断深入，前一个环节构成了后一个环节的前提和基础，而矿产资源的现实可供量是由其中最薄弱环节上的生产能力和水平决定的。另一方面，后一环节对前面的环节具有很强的反作用，如果后一环节的资源利用不合理，会造成资源浪费，加重以前环节的工作强度［3］。随着技术的进步，铀矿资源生产循环利用以及外在环境的改善，系统将处于动态趋于稳定的发展过程。

2基于循环经济的铀矿业可持续发展系统模式转型

铀矿企业的铀资源开发主要指矿石开采、选矿、水冶以及利用［4］，传统铀矿业的工业体系由原生矿物资源出发，形成“矿产勘查—矿产品生产—产品消费—废物弃置”的单向运行模式，其过程见图1。循环经济要求在物质不断循环的基础上发展经济，达到“低开采、高利用和低排放”，从而使经济发展及增长对环境的影响降到最低程度，其核心要求是降低原矿物的开采量，提高矿物的利用率，减少废弃矿物的处置及堆存量，强调“减量、再用和循环”。基于循环经济铀矿生产体系应是“矿产勘查—矿产资源开采—循环利用型工业—产品消费—再生矿产资源深加工—产品消费”的反馈式运行模式［5］，所有的矿物质和能源在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久利用，从而减少对矿产资源的消耗，把矿产开发活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，实现系统内以互联的方式进行矿物质交换，从而产品产业链得以延长，矿物质的综合回收率大大提高。从循环经济的“减量”原则要求，我们应尽快开展这方面的综合利用研究工作，使这些资源发挥作用，同时也可以实现循环经济的“再用”原则，达到用少的投入实现高产值的附加收入的目的，使资源在开采过程中得到充分利用，其过程见图2。

3基于循环经济的铀矿业可持续发展系统要素体系

依据系统设计原则以及循环经济下铀矿业可持续发展模式，从区域空间范围内来看，系统结构维度反映了铀矿产资源的开发利用过程重要环节，主要包括规划系统、技术系统、管理系统和要素评价系统等环节和过程，见图3，而且各子系统中又包括很多更小一级的子系统，子系统与大系统之间、子系统之间以及子系统与更小一级子系统之间都存在着复杂的相关关系，这些子系统之间的相互作用和影响形成了整个系统。

1)规划系统。铀矿资源规划系统是人们在对铀矿资源开发利用前，为了更好地满足人类对矿产资源的持续需求，结合社会经济发展阶段及其需求控制目标，科学安排未来矿产资源开发利用的内容方式、范围、数量，准确预测系统内外社会经济和人口发展对矿产资源的需求量［6］。对铀矿业本身来说，对矿产资源统筹规划，加强共生矿、伴生矿和尾矿的综合开发和利用，对不同品级的矿石应合理规划，贫富兼采。

2)技术系统。通过系统运行每一个环节的科技进步，增加资源的有效性和提高资源的利用率，实现矿产资源的开源与节流，使系统达到优化目标。要大力发展资源的循环利用技术，包括循环经济产业链的关键技术和共用技术;资源的优化利用技术，如采用先进采冶技术，如地表堆浸、原地爆破浸出、地浸和细菌浸铀等技术，从而简化工艺流程、减少生产环节、降低能耗、减少放射性对环境的污染、提高铀矿资源的回采率［7］;污染的源头治理技术，生产过程中推行空气污染防治工程，主要包括矿区锅炉除尘、地面扬尘治理、矿井通风设备改造等;生态恢复技术，通过密闭密封处理，进行围挡，防止废石流失，覆盖隔离降低氡析出率和γ辐射水平;另外还应该有可再生能源技术、环境监测技术系统等。依此作为支撑体系推动循环经济发展与可持续发展。

3)管理系统。铀矿业发展不仅需要先进的技术设备，还需要有科学的管理模式。从系统的角度出发，以可持续发展为宗旨，遵循生态学的规律，依据共生理论，使企业个体层面的资源综合利用发展成涉及产业间和整个社会经济层面的具有系统性、综合性的循环经济模式。企业共生本质上是以共生企业各自利益为基础，依靠共生企业之间的共同利益关系形成既竞争又合作的稳定而密切的组织系统，使各个企业的利益在共同利益增进中得到提高。这种共生系统既有物质上、技术上的依存关系，又有信息上、价值链上的互换和强化。对此铀矿业管理系统涉及3个层面:核心生产层、企业共生层、社会共生层。系统中铀矿企业是核心生产层，核心生产层管理系统是面向产品制造的管理信息系统(managementinformationsystem，MIS)，实现单个企业信息系统的集成管理，对人、财、物等要素实施有效配置和科学决策。以资源产业链为支撑，进行深加工和循环利用形成相关企业产业群，是企业共生层。企业共生层管理系统是一个基于产业的制造管理系统，必须结合集群管理、区域管理、生态工业园区管理理念，融入企业ERP管理思想，在企业与企业之间实现资源的循环利用［8］。社会共生层是从社会整体循环的角度，建立配套支持和绿色循环系统，实现资源的合理利用。表现为地区资金、技术、劳动力、环境容量、社会服务体系等的协调和配套，这一体系为铀矿业基于循环经济系统的可持续发展提供宏观的自然、生态、社会等方面的支撑作用。

4)要素评价系统。在铀矿业发展过程中，为了能判断和测度系统的发展能力，是否遵循循环经济发展的要求，实现可持续发展，可以通过量化指标建立铀矿资源可持续发展评价系统，使其具有可操作性，如基于突变理论的改进突变评价方法［9］。铀矿业可持续发展能力可从资源、环境、经济和社会等多角度去考察，现实中也受多种因素的制约，本文受资助的课题已经重点从铀矿企业内部角度进行了研究，从资源、经济、环境和智力支持4个系统构建了铀矿业可持续发展能力评价指标体系。其中资源系统包括2个基础指标层，经济系统包括3个基础指标层，环境系统包括2个基础指标层，智力支持系统包括2个基础指标层，并且每个基础指标层又包含具体评价指标层，且大都是定量指标［10］。

4结论

本文从规划、技术、管理和要素评价系统构建了基于循环经济的铀矿业可持续发展系统要素体系，保障铀矿业规划设计、生产、协调和监控的科学化，实现资源、环境、经济和社会的可持续发展。但在实际应用过程中，需不断完善各循环子系统，将洁净生产、资源综合利用、生态设计和可持续利用集成为循环经济模式，通过核心企业发展循环经济，带动相关上下游企业加入产业链，形成从能源到中间产品，再到最终产品的闭路循环，建立铀矿企业为核心，相关企业消化、利用其废弃物的集群式生态工业园区。此外还要依靠政府政策和市场导向，在企业内部小循环、区域生态循环和社会绿色循环几个层面实施的基础上，共建循环经济铀矿业可持续发展系统要素体系。