煤炭開采對環(huán)境的影響及治理
劉潤斌 技術(shù)中心
摘要：從地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境、景觀環(huán)境等幾方面分析了煤炭開采對環(huán)境的影響，同時(shí)闡述了環(huán)境綜合治理思想。
關(guān)鍵詞：煤炭開采 環(huán)境影響 綜合治理
前言
煤炭是我國的主要能源，在我國一次性能源中占76%以上，而且這種格局在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變。同時(shí)，我國約75%的工業(yè)、85%的民用燃料和65%的化工原料由煤炭工業(yè)提供，可見煤炭資源對于我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭利用技術(shù)的進(jìn)步，新型煤化工和煤制油行業(yè)的發(fā)展，煤炭在未來的能源結(jié)構(gòu)中的地位快速上升，我國煤炭開采規(guī)模不斷增加，伴隨著煤炭的開采、運(yùn)輸和利用等過程，帶來的結(jié)果就是礦區(qū)環(huán)境受到嚴(yán)重影響，以至于該問題已成為礦區(qū)乃至整個(gè)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的制約因素。
1 礦區(qū)環(huán)境影響分析
1.1 采煤對地質(zhì)環(huán)境影響
礦區(qū)地下采煤后形成大面積采空區(qū)后，或者含水層水被排出后，使原有圍巖應(yīng)力平衡被打破，周圍巖層發(fā)生礦山壓力現(xiàn)象，不可避免的會(huì)引起上覆巖層的變形和破壞，這樣就會(huì)使圍巖下沉變形影響到地表，從而形成開采塌陷、地面沉降及地裂縫等。據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，地面塌陷及地裂縫幾乎遍布所有礦區(qū)。
進(jìn)入汛期后，一旦有大范圍集中降雨，山洪一泄而下，礦區(qū)內(nèi)堆放的煤矸石等廢棄物被卷入水中，造成尾礦潰壩和嚴(yán)重的泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，房屋、良田等瞬間化為烏有，泥石流和尾礦庫潰壩同樣遍布所有礦區(qū)，隨著礦區(qū)開采的不斷進(jìn)行，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率也在不斷加大。2008年9月8日7時(shí)58分，山西省襄汾縣新塔礦業(yè)公司尾礦庫發(fā)生潰壩事故，下泄尾砂量約19萬立方米，淹沒面積約35.9公頃，共造成277人死亡、4人失蹤、33人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9619.2萬元。2010年2月28日凌晨1時(shí)許，山西運(yùn)城聞喜縣中鑫礦業(yè)青山選礦廠尾礦庫溢洪明渠堵塞，引發(fā)決口，村莊瞬間一片汪洋，雖未造成人員傷亡，但影響不可小視。
1.2 采煤對水環(huán)境影響
礦區(qū)污染水源主要有礦井水、洗煤廢水、煤矸石淋水、礦區(qū)生活污水等。由于礦山地下開采的加劇，勢必強(qiáng)行抽排大量的礦井水，嚴(yán)重影響了地表水及地下潛水，致使各礦及企業(yè)延伸開采地下巖溶裂隙水加劇，這樣使地下水水位下降，致使泉水流量下降或斷流，淺井干枯，導(dǎo)致人和牲畜飲水困難。礦山地下開采不僅給水資源環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的水資源。
山西省煤炭資源雖然豐富，但煤炭資源多位于各泉域范圍之內(nèi)，從20世紀(jì)60年代到現(xiàn)在，山西各大泉域泉的流量都在大幅度減小，減小最小的為馬圈泉域，流量平均減少17.97%，減少最大的為晉祠泉、蘭村泉、古堆泉為100%。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西采煤對水資源的破壞面積已達(dá)20352平方公里，山西大部分農(nóng)村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤礦開采恰好破壞了該段含水層。采煤在造成水資源短缺的同時(shí)，也對水資源造成了大量的污染，開采煤炭排出的廢水直接排入江河會(huì)污染水系，損害水生生物，同時(shí)污染了地下水體、礦區(qū)土壤及動(dòng)植物。總之，礦區(qū)廢水的排放致使礦區(qū)內(nèi)水體和土壤的生態(tài)功能下降，動(dòng)植物種類銳減，甚至威脅到整個(gè)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)和人類自身的安全。
1.3 采煤對大氣環(huán)境的影響
在礦區(qū)內(nèi)，煤與煤矸石在運(yùn)輸和破碎過程中引起的粉塵以及燃燒產(chǎn)生的煙塵，是礦區(qū)大氣的重要污染源。同時(shí)在開采煤炭時(shí)會(huì)使煤層中煤層氣（甲烷）直接排放到大氣中，既浪費(fèi)了資源又加重了大氣溫室效應(yīng)，形成了危害嚴(yán)重的煤煙型大氣污染。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年排放煤矸石1.5-2.0億噸，在已堆積的1500多座煤矸石山中，有近300座發(fā)生過或者正在發(fā)生自燃，所產(chǎn)生的廢氣以二氧化碳和二氧化硫居多，二氧化碳是形成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w。另據(jù)山西省環(huán)保局統(tǒng)計(jì)，2003年山西省煤礦二氧化硫排放量達(dá)32.97萬噸，煙塵年排放量達(dá)44.82萬噸，分別占到全省排放量的32％和51.5％。根據(jù)山西省衛(wèi)生廳的統(tǒng)計(jì)，近年來山西省城鄉(xiāng)肺病發(fā)病率和死亡率較20 世紀(jì)70年代上升了30～50%，各類呼吸道疾病、職業(yè)病的發(fā)病率和死亡率也都明顯增加，人們的生存環(huán)境受到嚴(yán)重威脅，人口質(zhì)量下降，生活負(fù)擔(dān)增大。
1.4 采煤對景觀環(huán)境的影響
作為一個(gè)地理單元，礦區(qū)不僅蘊(yùn)藏著煤炭等礦產(chǎn)資源，還形成了獨(dú)特的地質(zhì)景觀和生態(tài)景觀。由于在煤炭開采過程中，采掘土方、堆棄廢石及煤矸石、排放污染物，破壞了礦區(qū)原有的形態(tài)，影響了自然風(fēng)景觀瞻，毀壞了珍貴的名勝古跡。不僅給人們帶來視覺污染，更重要的是給人類歷史文化和科學(xué)研究造成了不可彌補(bǔ)的損失，如不及時(shí)加以治理，許多珍貴的自然地質(zhì)遺跡將不復(fù)存在。
2 礦區(qū)環(huán)境綜合治理
解決礦區(qū)環(huán)境治理問題，必須確立如下指導(dǎo)思想：一是要積極推進(jìn)煤炭資源利用方式從粗放向集約轉(zhuǎn)變，延伸煤炭產(chǎn)業(yè)鏈；二是要全面實(shí)行礦山生態(tài)經(jīng)濟(jì)管理，運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念指導(dǎo)煤炭綜合開發(fā)；三是要把礦山環(huán)境保護(hù)納入到企業(yè)的決策管理之中，采用清潔生產(chǎn)工藝，最終實(shí)現(xiàn)礦山廢渣、廢氣、廢水的零排放；四是積極進(jìn)行礦山環(huán)境整治，高標(biāo)準(zhǔn)、立體式復(fù)墾、綠化美化礦山，實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)和礦山保護(hù)的雙贏。
由于礦區(qū)系統(tǒng)較其他系統(tǒng)復(fù)雜的多，同時(shí)損害原因亦較復(fù)雜，損害程度不一。因此，單純從一個(gè)角度看問題，獨(dú)立運(yùn)用某一學(xué)科的理論和技術(shù)對礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和治理，往往事倍功半。所以，應(yīng)綜合運(yùn)用化學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科的理論和方法，從多角度多側(cè)面對礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行評估、修復(fù)和治理，將治理和利用相結(jié)合，充分體現(xiàn)“以廢治廢”的思想。
3 結(jié)語
煤炭是不可再生資源，煤炭行業(yè)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)行業(yè)，盡管它對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用，但也對環(huán)境造成了巨大的影響，為了保護(hù)環(huán)境使經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，我們應(yīng)合理規(guī)劃礦山，合理充分利用資源，使生態(tài)破壞和環(huán)境影響達(dá)到最小，健康有序發(fā)展煤炭行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
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