(本文發(fā)表于2024年第2期)
第一作者簡介呂林素,博士,三級研究員,自然資源首席科普傳播專家,長期從事寶石學、礦物學、巖石學、礦床學方面的研究、展陳設(shè)計、科普宣傳工作,中國地質(zhì)博物館巖石礦物研究室原主任,現(xiàn)聘為四川文化藝術(shù)學院教授。
煤炭是地球上蘊藏最豐富、分布最廣的化石燃料。工業(yè)革命之前,人類在三四百萬年演進過程中,薪柴與火的相遇開啟了首個能源時代——薪柴時代。此間人類能夠掌控的能量,主要是薪柴這類活體生物質(zhì)能,即第一代主體能源,而作為非主流的煤炭也是其有益補充。特別是我國宋朝的“柴荒”,曾使得深埋于地下的煤炭獲得了極大的發(fā)展機遇。于是煤炭的應(yīng)用便進入了大眾視野,也進入了“尋常百姓家”。
煤炭被歷代文人墨客贊嘆,“投泥潑水愈光明,爍玉流金見精悍。”(北宋·蘇軾《石炭歌》),贊美煤的品質(zhì)上乘;“何年下掘得石炭,劫灰死凝黑龍骨。”(元·劉崧《石炭行》),描寫了開采煤炭的危險與艱辛;“鑿開混沌得烏金,藏蓄陽和意最深。”(明·于謙《詠煤炭》),將煤炭比喻為樸實無華的“烏金”(即“黑色金子”),燃燒自己,奉獻光和熱,因而有“太陽石”美稱。
隨著第一次工業(yè)革命(18世紀60年代至19世紀40年代)興起,以蒸汽機的發(fā)明和使用為標志,工業(yè)用火成為主流,低熱值的薪柴難以滿足巨大的能源需求,而以高熱值著稱的煤炭成為第二代主體能源。正是“煤炭與蒸汽機”邂逅,實現(xiàn)了人類第一次能源轉(zhuǎn)型,即由薪柴轉(zhuǎn)向煤炭的飛躍,使人類緩慢進入了第二個能源時代——煤炭時代。
神話傳說
——揭開人類獲煤燒煤
的神秘面紗
上古時期,煤炭能燃燒是如何被發(fā)現(xiàn)的?煤炭又是如何被獲取的?在中國,無論是“女媧煉五色石以補蒼天”傳說(《列子·湯問》《淮南子·覽冥訓》),還是“老君爺耯[(huò),古同“獲”]煤”——靜樂(盛產(chǎn)煤)傳說,抑或是“老君爺種煤”——襄垣(古邑煤鄉(xiāng))傳說,都主要發(fā)生在今山西境內(nèi)——“烏金之鄉(xiāng)”。無獨有偶,女媧氏“煉石補天,摶土造人 ”是河北邯鄲涉縣中皇山傳說(這里有始建于北齊時期的媧皇宮——被譽為“華夏祖廟”);“老君賜煤”是河南中岳嵩山傳說。從這些關(guān)于煤炭的神話傳說中可以尋找蛛絲馬跡,進而揭開人類獲煤燒煤的神秘面紗。
目前,流傳最廣、影響最大者當數(shù)山西的“女媧補天”傳說。其一,史料為據(jù)。明代平定知州陸深在《河汾燕閑錄》中考證:“史稱女媧氏煉五色石以補天,今其遺灶在平定之東浮山。予謂此即后世燒煤之始。”推測陽泉市平定縣的東浮山,即為女媧煉石之處,這應(yīng)是燒“煤”的開端。其二,碑刻為證。東浮山媧皇廟中還存有陸深的《浮山遺灶記》碑刻,顯示女媧補天所用的五色石,即用當?shù)刂鹤魅剂蠠捑汀F淙鹆曀住R蛎憾ⅰ⒁蛱慷纳轿魈赜忻袼住⑿星曛蕉ㄔ穑址Q“棒槌火”,更是意在沿襲“女媧煉石補天”的壯舉。看來傳說中的“三皇五帝”時期就已經(jīng)開始燒煤了。
不過,5000多年前的炎帝,利用煤自燃特性(特指煤不經(jīng)點燃而自行著火的現(xiàn)象)將生食烤熟,說明煤是古人在用火過程中被發(fā)現(xiàn)并逐步被認識的。正如東晉王嘉《拾遺記》載:“此石出燃山,……昔炎帝始變生食,用此火也。”因此,“炎帝為火師”,并以火得王,更被尊為“火神”。煤本身是一種可燃物,優(yōu)質(zhì)煤更易燃,如賀蘭山煤層自燃,從清朝至今燃燒300多年而不滅。
還有,“老君爺”即“太上老君”,是道教“三清”中的道德天尊。“他用的是八卦爐,燒的是太陽石。”所謂“太陽石”——“此乃太陽神提煉的大地精華”,這應(yīng)是對煤的最高褒獎。因此,太上老君不僅被譽為“山西煤窯神”[怡安《中華民間經(jīng)典故事會·窯神爺:土特產(chǎn)傳說》(2010),中國境內(nèi)現(xiàn)存最大的老君廟就在陽泉市郊],而且被譽為煤炭行業(yè)的保護神——“窯神爺”。
從全球煤炭資源看中國,中國煤炭儲量位居世界第二,僅次于美國,中國還是世界第一產(chǎn)煤大國和煤炭消費大國;山西煤炭資源位居“全國之冠”,素有“煤海”之稱,更是被譽為中國煤炭的“定海神針”。從人類文明與華夏文明看山西,山西的西侯度文化遺址是人類文明的第一把圣火燃起的地方;中華民族的始祖黃帝、炎帝在山西生活過,山西有“華夏文明搖籃”之譽。這或許就是有關(guān)煤炭的神話傳說在此誕生的物質(zhì)基礎(chǔ)與文化基因。
考古發(fā)掘
——佐證人類利用煤炭
的實物證據(jù)
遠古時代,煤炭究竟是何時被發(fā)現(xiàn)的?何時開始被用作燃料的?目前尚難給出準確答案。煤炭的開采和利用情況又是怎樣的呢?這些疑問都可以從考古發(fā)掘中去發(fā)現(xiàn)端倪、找尋實物證據(jù)。
發(fā)現(xiàn)煤炭 在遼寧新樂古文化遺址中,發(fā)現(xiàn)了精美的煤精制品(經(jīng)鑒定為撫順煤精,碳-14同位素測得距今約7250年),同時還有不少煤塊,然而并未發(fā)現(xiàn)明顯的將煤用作燃料的痕跡,或許當時的新樂人只認識與煤共生的煤精這種有機寶石,尚未認識到煤的可燃性能,不過這卻是我國最早發(fā)現(xiàn)煤的見證。
商“煤為薪” 在新疆伊犁的尼勒克吉仁臺溝口遺址——青銅時代晚期的聚落遺址,發(fā)現(xiàn)距今3600年的用煤遺跡,不僅有灶(火塘)、灰坑,而且有大量燃燒過的煤灰和煤渣、未燃盡或未燃燒的塊煤、煤堆和煤矸石等,還有冶煉遺跡——坩堝、煉渣、風管和陶范等,歷時600年之久,所用之煤應(yīng)來自遺址附近露天煤礦。證實那時的吉仁臺溝口人就已充分認識到煤的燃燒特性,并廣泛用于煉銅冶鐵(出土的銅刀和鐵塊為證)、防潮干燥(層層鋪撒于室內(nèi)地面的煤灰和煤渣為證)等生產(chǎn)生活中,尤其對我國新疆乃至中亞冶金史意義重大。
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> 煤樣(距今約3600—3000年),
尼勒克縣吉仁臺溝遺址出土
新疆維吾爾自治區(qū)博物館藏
視覺中國 / 供
鐵骨漢風 山東濟南市章丘區(qū)平陵漢初冶鐵遺址(當時的冶鐵中心),發(fā)現(xiàn)煤塊、煤渣及經(jīng)加工制成的煤餅。河南更是發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個漢代冶鐵遺址,著名的有鞏義市鐵生溝遺址、鄭州市古滎鎮(zhèn)遺址和南陽市瓦房莊遺址(迄今為止發(fā)現(xiàn)的中國古代最大的冶鐵遺址)等,均臨近宜陽——如今的產(chǎn)煤和產(chǎn)鐵大縣。可貴的是,洛陽市吉利區(qū)一座大約為西漢中晚期墓葬中,出土的冶鑄鐵用坩堝的內(nèi)、外壁和底部,附著熔煉后殘留的鐵塊、煉渣、煤塊和煤渣。這都足以證明西漢時期山東、河南一帶就以煤作燃料冶、鑄鐵了。
漢瓦宋瓷 河南堰師——漢魏洛陽故城發(fā)掘出東漢燒煤瓦窯遺址群,無論是在窯址火膛和灰坑中,還是在附近的廢棄堆積層中,都發(fā)現(xiàn)了大量煤渣或煤渣堆積,表明它們均以煤作燃料,似乎直接使用散煤,且用量很大,是迄今發(fā)現(xiàn)的較早用煤燒制磚瓦的例證。更神奇的是,宋代煤燒瓷窯址發(fā)掘出20余處,著名的有河北曲陽定窯址和邯鄲磁州觀臺民窯址、河南寶豐汝瓷官窯址和禹縣鈞窯址、陜西銅川耀州窯址等,其宋代地層內(nèi)普遍發(fā)現(xiàn)煤灰、煤渣、未燃燼的煤核、原煤塊,以及碎木炭和草木灰,說明當時燒窯燃料以煤炭為主,兼有木炭。
焦炭冶鐵 研究表明,用煤煉鐵,鐵中含硫量增高。最具代表性的鐵鑄件莫過于河北滄州鐵獅“鎮(zhèn)海吼”,重達32噸,鑄造于公元953年,已被確認用煤冶煉鑄造而成。宋代以來,我國更是出現(xiàn)了將煤炭煉成焦炭來煉鐵,比用原煤含硫量低。譬如,河北峰峰礦區(qū)觀臺鎮(zhèn)的三處宋元時期煉焦爐遺址——著名的六河溝煤礦所在地,盛產(chǎn)焦煤,其傳統(tǒng)土法煉焦延續(xù)至今;廣東新會的南宋咸淳年間(公元1270年左右)煉鐵遺址中出土有焦炭。令人感嘆的是,焦炭煉鐵好處多,不僅提供熱源,還兼具還原劑、骨架支撐和供炭三大功用。
唐宋采煤 唐代以前或以露天采煤為主,至宋代才大規(guī)模采煤,地下采煤相應(yīng)增多。河南密縣葦園村發(fā)現(xiàn)一處唐代采煤古礦井——有豎井和斜井之分,這是迄今發(fā)現(xiàn)最早的比較正規(guī)的唐代地下煤礦遺址。河南禹縣神垕[(hòu),古同“厚”]鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)一處北宋地下煤礦遺址,而神垕鎮(zhèn)又是宋代“五大名瓷”之鈞瓷的故鄉(xiāng),當時燒造鈞瓷之煤當取自此古煤礦。最值得一提的是,河南鶴壁的宋代采煤遺址,圓形豎井深約46米、直徑2.5米,古巷道4條、全長約500米、采煤工作面10個,油燈照明(百余個燈龕);還有鐵鏟、木制轆轤、柳條筐、扁擔、石硯及瓷器等采煤工具和用具;采煤時先內(nèi)后外逐步撤退,還有排水系統(tǒng);附近的鶴壁集瓷窯遺址,或用此處所采之煤燒瓷。這是一座北宋時期的大型地下煤礦,更是我國乃至世界迄今發(fā)現(xiàn)的技術(shù)設(shè)備先進的一處古代采煤遺址。
總之,我國早在7000多年前就發(fā)現(xiàn)了煤,采煤為薪并煉銅冶鐵可能最早始于商代初期,大量用煤煉鐵、制磚瓦或許始于秦漢(古語云:“秦磚漢瓦”,至少可以說明秦漢時期已經(jīng)足以燒制品質(zhì)精良的磚瓦)。宋代以降,開始大規(guī)模采煤用煤,首創(chuàng)了焦炭煉鐵,還擁有當時最先進的采煤技術(shù)。應(yīng)該說,這些考古實例或歷史遺存,是我國燦爛文化遺產(chǎn)的重要組成部分,對于用煤作燃料取暖做飯、煉銅冶鐵、燒陶制瓷的歷史記載缺環(huán),無疑起到了補史證史的作用,尤其是煤餅和焦炭的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,在我國煤炭史和冶金史上都具有重要意義。
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> 河北滄州鐵獅“鎮(zhèn)海吼” 視覺中國 / 供
文獻記載
——記錄人類對煤認知
的演繹過程
煤,從火,某聲,俗稱“煤炭”;其英文名稱為coal,意指“一塊燃燒著的沒有火焰的炭(古英語中寫作col)”或“燃燒(同glow)”。至于中文涵義——本義指煙灰,從前用松煙制墨,故引申指墨。譬如,唐代劉禹錫《畬田行》詩云:“紅煙遠成霞,輕煤飛入閣。”南宋陸游《老學庵筆記》載:“中官欲于苑中作墨灶,取西湖九里松作煤。”然而,現(xiàn)代將煤定義為一種富含有機質(zhì)(高于50%)的固體可燃有機巖,主要是由遠古陸地植物遺體轉(zhuǎn)變而成的碳化化石燃料。這不同于它的近親——石煤,即由菌藻類等生物遺體構(gòu)成,灰分大于60%,類似于劣質(zhì)煤。其實,古代的煤與石煤不分家。
煤名演變 我國歷代對煤的稱呼不一,并不斷演變:先秦時,稱“石涅”(《山海經(jīng)》,據(jù)章鴻釗考證,“石涅”即煤);漢代,稱“鐵炭”(西漢·桓寬《鹽鐵論》);三國至晉代,稱“石墨”(西晉·陸云《陸士龍集》,此“石墨”指“煤”,與今天所說的石墨礦物——一種化學成分同金剛石的結(jié)晶碳,不能相提并論)或“然(同燃)石”(西晉名臣張華稱之,轉(zhuǎn)引自明·李時珍《本草綱目》)或“焦石”(《拾遺記》);南北朝至元代,稱“石炭”(南朝·雷次宗《豫章記》;南朝·徐陵《春情詩》;北魏·酈道元《水經(jīng)注》;《隋書·王劭傳》;唐·貫休《寄懷楚和尚二首》;北宋·蘇軾《石炭歌》;元·劉崧《石炭行》);明代,始稱“煤炭”或“烏金”[于謙(1398—1457)《詠煤炭》]或“煤”[陸深(1477—1544)《河汾燕閑錄》]。
——煤之稱謂 “煤炭”或“煤”這一稱謂,應(yīng)是明代的于謙或陸深率先使用的。尤其是《河汾燕閑錄》明確指出:“石炭,即煤也,東北人謂之楂,南人謂之煤,山西人謂之石炭。”并非網(wǎng)傳“一直到明代李時珍(1518—1593)的《本草綱目》中,才首次被使用”,也并非“直至清初顧炎武《日知錄》中方稱其為‘煤’”。不過,《本草綱目》的“石炭”條目下,確有“煤炭”“石墨”“鐵炭”“烏金石”“焦石”等別名。此外,唐代時,日本僧人圓仁在《入唐求法尋禮行記》中提到山西產(chǎn)“石炭”,這或許是日本至今將煤稱為“碳”的緣由。
記述煤炭 我國最早的地學著作——《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》記錄了煤的地理分布——三座產(chǎn)“石涅”(即煤)的山,分別是《西山經(jīng)》中的“女床之山”(今陜西鳳翔的岐山)、《中山經(jīng)》中的“女幾(或凡)之山”(或在河南宜陽;或在蜀郡——今四川雙流的女伎山)和“風雨之山”(今陜西南部與川陜交界的巴山山脈)。今陜西、河南、四川等地確實盛產(chǎn)煤,從而印證了《山海經(jīng)》中的說法。
——西方煤記 羅馬帝國時期(公元前27年—公元476年)開始利用煤,并且關(guān)于煤的最早文字記載,始于約公元前300年古希臘學者泰奧弗拉斯托斯(Theophrastus)所著的《石史》,書中記述了煤的性質(zhì)和產(chǎn)地。然而,世界著名旅行家意大利人馬可·波羅(Marco Polo,1254—1324)在《馬可·波羅行記》之“用石作燃料”中寫到:“契丹全境之中,有一種黑石,……燃燒與薪(木炭)無異。其火候且較薪為優(yōu)。”可知當時一些歐洲人對煤還比較陌生。此外,美洲關(guān)于煤的最早記錄已晚至阿茲特克時期(14—16世紀)。
宋“柴改煤” 宋代為何會全面爆發(fā)燃料危機呢?原因有三:一是人口激增,極盛時突破1億人口大關(guān),對薪柴需求量急增;二是氣候變冷,遭遇了新的小冰河期(公元985—1192年),對取暖用柴量陡增;三是手工業(yè)旺,冶鐵、制瓷、煮鹽等對薪柴消耗量劇增。這三重因素疊加,使本就瀕臨枯竭的森林資源遭了殃,就連棗樹、桑樹、栗樹也淪為薪柴,到處都有百姓被凍死,這就是宋朝史無前例的“柴荒”,也是宋朝“柴改煤”的真正原因所在。可以說,宋代因薪柴這種植物燃料的供應(yīng)捉襟見肘,才使煤炭順理成章地登上了中國的歷史舞臺。
——宋煤交易 宋代燃料官賣,煤也成了重要商品。首先,煤炭賦稅。北宋都城汴梁(今河南開封)是最大的煤消費地,對進城之煤進行抽稅,而特設(shè)炭場和稅炭場。據(jù)記載,宋真宗景德三年(公元1006年),“今京城稅炭場,自今抽稅,特減十之三”(南宋·李燾《續(xù)資治通鑒長編》)。推測當時京城的煤來自懷州、孟州等(今河南焦作、鶴壁)等地。其次,煤炭交易。主要是通過官府調(diào)撥煤炭發(fā)賣,以增加煤炭供應(yīng),并平抑煤炭價格,允許民間買賣煤炭,但也有權(quán)貴炒高煤價。據(jù)記載,仁宗天圣四年(公元1026年),“欲乞指揮磁、相等州(今河北邯鄲磁縣、河南安陽相州一帶)所出石炭,今后除官中支賣外,許令民間任便收買販易”;神宗熙寧七年(公元1074年),煤價為“每秤定價六十文”;哲宗元符三年(公元1100年),“石炭自近年官中收買,置場出賣,后來在市價轉(zhuǎn)增高”。再次,炭場林立。為提高朝廷財政收入而增設(shè)石炭場,并以河北、河南居多,且其種類和功能各異。據(jù)記載,徽宗崇寧朝以來,“官鬻[(yù),意為“賣”]石炭,增賣二十余場”;重和二年(公元1119年)吏部狀:“河南第一至第十石炭場,河北第一至第十石炭場,京西軟炭場,抽買石炭場,豐濟石炭場,京城新置炭場。”(清·徐松《宋會要輯稿》)。恰如南宋莊綽《雞肋編》記述:“昔汴都(開封)數(shù)百萬家,盡仰石炭,無一家燃薪者”。反映了北宋開封居民以煤作燃料,可以想象當時煤的開采規(guī)模與交易盛況。
——白土尋煤 徐州知州蘇軾的《石炭歌》,不僅是研究徐州乃至中國煤炭史的珍貴史料,也是中國煤炭史上的第一曲贊歌。詩前小引:“彭城舊無石炭,元豐元年十二月,始遣人訪獲于州之西南白土鎮(zhèn)之北。”明確了徐州采煤時間最早為公元1078年,產(chǎn)煤地點為今江蘇省徐州市蕭縣白土鎮(zhèn)。主體詩云:“豈料山中有遺寶,磊落如? [(yī),即黑色美石]萬車炭。”“南山栗林漸可息,北山頑礦何勞鍛。”闡明“白土尋煤”這一功績,不僅發(fā)現(xiàn)了儲量可觀、品質(zhì)優(yōu)良的煤礦,而且解決了當時當?shù)靥旌俨竦娜济贾保€使“南山栗林”即經(jīng)濟林木得以休養(yǎng)成材,也使“北山頑石”即利國(徐州當時的冶煉中心)鐵礦得以順利鍛煉,甚至使整個宋朝的冶鐵業(yè)得以迅猛發(fā)展,實現(xiàn)了從木炭冶煉到煤炭冶煉的華麗轉(zhuǎn)身。
——宋煤產(chǎn)地 宋代煤炭產(chǎn)地眾多,有些地方至今仍是我國的產(chǎn)煤之地。北宋時,煤大多集中于中原各路,計有今河北、山東、陜西(南宋·朱翌《猗覺寮雜記》)、山西和河南等北方之地;南宋時,又新增今北京和河南的其他產(chǎn)地,還有湖北和江西等南方之地。恰如“彰德(今河南安陽)南郭村井中產(chǎn)石墨,宜陽縣有石墨山,陽縣(查證無果)有石墨洞。燕之西山,楚之荊州、興國州(今湖北陽新興國鎮(zhèn)),江西之廬山、袁州(隸屬今宜春市)、豐城、贛州,皆產(chǎn)石炭”(《本草綱目》轉(zhuǎn)引南宋洪邁《夷堅志》)。
明煤認知 歷經(jīng)數(shù)代對煤炭的勘探、開采和利用,累積到明代已有相當認知。《河汾燕閑錄》對煤質(zhì)進行評價:“堅黑而光,極有火力。”意為“堅硬而烏黑發(fā)亮,火力極旺”。明宋應(yīng)星《天工開物》之《燔石·煤炭》,不僅提出了煤的分類方案(煤分為明煤、碎煤、末煤三大類,其中碎煤又細分為鐵炭和飯?zhí)績煞N),而且記述了找煤方法(“凡取煤經(jīng)歷久者,從土面能辨有無之色,然后挖掘深至五丈許,方始得煤”),還總結(jié)了采煤方法(“人從其下施镢拾取者,或一井而下,炭縱橫廣有,則隨其左右闊取”),更詳述了排除瓦斯(“初見煤端時,毒氣灼人。有將巨竹鑿去中節(jié),尖銳其末,插入炭中,其毒煙從竹中透上”)和防止坍塌(“其上支板,以防崩壓耳。凡煤炭取空而后,以土填實其井”)的措施。充分說明我國古代采煤業(yè)已達較高水平。
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> 《天工開物》中描繪的明代挖煤景象
近代煤礦 中國近代先后建成了河北開平煤礦、臺灣基隆煤礦、安徽池州煤礦、山東嶧縣煤礦和江蘇徐州煤礦等16個煤礦。最著名的當數(shù)開平煤礦——中國第一座具有世界先進水平的近代大型煤礦,也是當時名揚天下的“中國第一佳礦”。開平煤礦地處直隸灤州(今河北唐山)開平區(qū),明代就已開采,尚存煤窯數(shù)十處。1876年,唐廷樞受李鴻章委派勘察開平煤礦,并以“官督商辦”形式成立“開平礦務(wù)局”。到了1898年,煤炭產(chǎn)量高達80萬噸。至19世紀80年代末,天津已不再進口洋煤。彌足珍貴的是,開平煤礦堪稱“新式煤礦”(中國近代采用西方機器設(shè)備和開采技術(shù)開鑿建設(shè)的煤礦)的典范,有“中國近代第一礦”之稱,在中國煤炭史上占有重要的一席之地。
——唐山煤城 一座煤礦不僅催生了、也托起了一座城市,唐山就是這樣一座因煤而興的城市。這便是“中國煤炭工業(yè)先驅(qū)”“唐山之父”唐廷樞(1832—1892)創(chuàng)辦的開平煤礦——晚清時期一座世界級的大型煤礦,也是留給唐山這座城市最深刻最耀眼的歷史印記。晚清重臣李鴻章(1823—1901)曾給予高度評價:“唐山煤礦出產(chǎn)既旺,銷路亦暢,北洋兵商各船及各機器局無不取給于此。規(guī)模宏闊,機器畢具,自中國有煤礦以來,殆未見有如此局勢者。”美國第31任總統(tǒng)胡佛(1874—1964)曾在這里以美國“白領(lǐng)”身份“打過工”,并為其日后成為美國總統(tǒng)打下了堅實的經(jīng)濟基礎(chǔ)。最讓人津津樂道的是,開平煤礦像一條紐帶,將唐廷樞、李鴻章和胡佛這三位歷史風云人物聯(lián)系在了一起。
煤之用途 隨著朝代更替,古代對煤的應(yīng)用也越來越廣泛,不僅用于烹飪、溫酒、煮茶、取暖,還用于燒陶、制瓷、煉銅、冶鐵、鑄造、煮鹽,也用于入藥、書寫,甚至戰(zhàn)爭。
——煉銅冶鐵 考古證實我國將煤用于煉銅冶鐵最早始于商初,但文獻記載卻晚得多。據(jù)記載,“故鹽冶之處,大傲皆依山川,近鐵炭。”(《鹽鐵論·禁耕》)這恰好印證了前述的“鐵骨漢風”。另載,“龜茲(qiū cí)國,……能鑄冶”(東漢·班固《漢書·西域傳下》);“屈茨北二百里有山,夜則火光,晝?nèi)盏珶煟巳〈松绞浚贝松借F,恒充三十六國用”(《水經(jīng)注·河水》引東晉名僧道安的《西域志》)。“屈茨”即“龜茲”,位于今新疆庫車一帶,為古代西域出產(chǎn)鐵器之地,并可供當時36國用,足見漢晉時采煤冶鐵場面當是何等壯觀。到了宋代,煤不僅用于冶鐵——有“河東(今山西)鐵炭最盛”之說(《宋史·食貨志》),而且用于鍛鐵——有詩“北山頑礦何勞鍛”為證;還用于鑄鐵——有詩“為君鑄作百煉刀”(《石炭歌》)和“本路(指河東路)鐵礦石炭,足以鼓鑄公錢”記載佐證(《續(xù)資治通鑒長編》)。遞及明代,煤“則人以代薪炊爨[(cuàn),即燒火煮飯],煉鐵石,大為民利”(《本草綱目》),并強調(diào)“凡煤炭,普天皆生,以供鍛煉金石之用。”其中碎煤之“炎平者曰鐵炭,用以治鍛”,且有“凡爐中熾鐵用炭,煤炭居十七(十分之七),木炭居十三(十分之三)”之說(《天工開物》),闡明煤炭與木炭并用,且配方精準,或許利于煉鐵。
——燒飯取暖 考古發(fā)掘顯示,早在商朝初年我國可能就已經(jīng)利用煤炭來防潮、干燥或取暖做飯,而相應(yīng)的文獻記載要晚得多。《隋書·王劭傳》講“今溫酒及炙肉,用石炭、柴火……”。段成式《酉陽雜俎·物異卷》也有:“無勞縣(今越南境內(nèi))山出石墨,爨之彌年不消。”康駢《劇談錄》講述了唐末洛陽一位豪貴子弟請客吃飯的趣事:“凡以炭炊飯,先燒令熱,謂之煉火,方可入爨,不然猶有煙氣。李使君宅炭不經(jīng)煉,是以難以餐啖。”暗示做飯用的煤應(yīng)是焦煤,且須煉成焦炭用。表明隋唐時已用煤燒飯、溫酒和烤肉,但尚屬奢侈(請客時方用)。不過,到了明代,已有專門的“飯?zhí)俊薄槊褐把赘哒咴伙執(zhí)浚靡源杜搿保ā短旃ら_物》)。
——軍需物資 我國將煤用于戰(zhàn)爭最早可追溯至戰(zhàn)國時期。據(jù)記載,“爐有兩缶……每亦熏四十什,然炭杜之”(《墨子·卷十四·備穴》),大致意思是“爐中置備有煤,重四十斤,用燃燒著(著)的木炭給煤助燃”,用以防守城池。另載,“一日上三臺(指銅雀、金鳳、冰井),曹公(指曹操)藏石墨數(shù)十萬斤”(《陸士龍集》)。囤積這巨量的“石墨”即是煤,對當時戰(zhàn)爭的重要性可見一斑。唐杜佑《通典·兵五·守拒法》明確將“鐵炭”作為一種軍需物資,即可佐證。蘇軾《石炭歌》詩云:“以冶鐵作兵,犀利勝常云。”足見煤對宋朝國防軍備的作用。
——燒陶制瓷 考古發(fā)掘證實我國將煤用于燒陶制瓷最遲始于東漢,文獻記載要更晚一些。宋神宗熙寧七年(公元1074年),京城開封一帶連燒窯之煤,均已“自于懷州九鼎渡(黃河上的渡口)、武德縣(今河南沁陽、武陟)”,并且“東窯務(wù)娉石乞?qū)⑹砍鲐洠灰愿G柴供應(yīng)”(《宋會要輯稿·食貨》),這是用煤燒陶制瓷的最好證明。有趣的是,宋代但凡著名的古瓷窯址,無論是河北的定州窯和磁州窯,還是河南的汝窯和鈞窯,抑或是陜西的耀州窯,均無一例外地與含煤盆地息息相關(guān)。
——治病良藥 我國將煤入藥最早可追溯至東漢末年,當時的名醫(yī)華佗就曾用煤治病。《本草綱目》詳述了煤的醫(yī)藥價值:“氣味——甘、辛、溫,有毒;主治——婦人血氣痛,及諸瘡毒,金瘡出血,兒痰癇”;選材——“入藥惟用風化、不夾石者良。”。
——書寫工具 我國將煤用作書寫工具最早可追溯至晉代。《春秋古地》云:“石墨可書,又燃之難盡,亦謂之石炭”(《水經(jīng)注·濁漳水》)。至于《春秋古地》一書,清末民初杰出歷史地理學家楊守敬認為,應(yīng)是晉京相璠的《春秋土地名》。“石墨”即煤,可用以寫字,點燃不易燃盡,又稱“石炭”。《本草綱目》進一步證實:“石炭即烏金石,上古以書字,謂之石墨,今俗呼為煤炭。”
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綜上,從世界能源史看,中國是發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用煤最早的國家,并彈奏出史詩般的煤成長“五部曲”:
第一部,發(fā)現(xiàn)煤炭,7000多年前的遼寧新樂地區(qū),出土了與煤共生的煤精雕刻材料即可佐證,而發(fā)現(xiàn)煤的燃燒性可能要推遲至三皇五帝時期了。
第二部,商“煤為薪”,3000多年前的新疆吉仁臺溝口遺址,發(fā)現(xiàn)有人類迄今最早的使用燃煤的遺存,證實了這是“世界第一縷煤火”在此燃起。
第三部,鐵骨漢風。2000多年前的漢代,煤作為燃料大量用于冶鐵、煮鹽以及燒窯等手工業(yè),形成“我國歷史上煤炭利用的第一個高峰”。
第四部,宋“柴改煤”,1000多年前的宋朝對煤這種新型化石能源的開發(fā)利用,不僅拯救了宋朝能源經(jīng)濟危機,而且中國也因“柴改煤”這場古代的“燃料革命”脫穎而出,領(lǐng)跑世界,這在人類能源史上具有里程碑意義。
第五部,煤炭時代,200多年前,第一次工業(yè)革命成就了煤炭,作為標志性能源的它,曾經(jīng)影響了一個時代的變革,更贏得了“工業(yè)糧食”的美譽。
有人說“煤炭時代”帷幕已徐徐落下,煤炭——這個曾經(jīng)的時代“弄潮兒”,在“雙碳”目標下的“能源革命”中或成“棄兒”。對此,筆者不能茍同,若能不斷“加強煤炭清潔高效利用”,作為我國傳統(tǒng)能源的煤炭,可以在國家能源安全中繼續(xù)發(fā)揮“壓艙石”“穩(wěn)定器”作用,繼續(xù)作為能源這個“大家庭”中的“常青藤”。
作者: 呂林素 王譽婉 陳春琳
編輯: 張佳楠
排版: 何陳臨秋
審核: 刁淑娟
官網(wǎng): https://kpwhbjb.cgl.org.cn
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