張玉福

（中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司， 重慶 400037）

引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，各行業(yè)對(duì)能源的需求量逐漸增加。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)95%以上的一次性能源、80%以上的工業(yè)原材料以及70%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料都來(lái)源于礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)開(kāi)采已成為我國(guó)生產(chǎn)活動(dòng)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要途徑[1]。礦產(chǎn)開(kāi)采產(chǎn)生大量剝離物、矸石、尾礦、洗礦廢水沉淀物及廢棄坑等占用土地，造成了水資源缺乏、水質(zhì)被破壞、水土流失、土壤沙化、土地塌陷、空氣污染等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題?；诖?，文章針對(duì)煤礦開(kāi)采所造成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題作分析，并提出相應(yīng)的治理策略，以期為煤炭資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考。

1 煤礦開(kāi)采所造成的主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

煤礦開(kāi)采生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)對(duì)自然造成生態(tài)破壞，一般情況下，主要包括三個(gè)過(guò)程[2]：一是煤礦的開(kāi)采生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)直接對(duì)土壤的自然植被、地表層等造成破壞，產(chǎn)生土地沙化、水土流失等問(wèn)題；二是開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的大量剝離物、矸石、尾礦等廢棄物會(huì)占用大量土地資源；三是廢棄物的存放和運(yùn)輸會(huì)形成污染源，產(chǎn)生有毒有害的氣體，對(duì)周?chē)拇髿?、土地、河流造成二次污染。除些之外，開(kāi)采后堆放的大量廢棄物還會(huì)在一定程度上加快局部的地表巖移和沉陷速度，從而極易造成邊坡瀉溜、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

1.1 地表沉陷

煤礦開(kāi)采對(duì)土地資源的影響主要表現(xiàn)在：第一，造成土地的坡度、地形、標(biāo)高發(fā)生變化。如平原地區(qū)受開(kāi)采沉陷的影響，會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)式低洼地，破壞土地原有的形狀。第二，沉陷會(huì)產(chǎn)生地表裂縫、變形、臺(tái)階狀下沉等使得表層土壤松動(dòng)，增大地表徑流系數(shù)，水土流失因此加快。加大了水土保持和地基處理的難度和經(jīng)濟(jì)成本。第三，煤礦開(kāi)采易使土地發(fā)生坍塌和滑坡，原有的地形與地貌被改變，由于地表沉陷所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題具有災(zāi)害性，土地的利用價(jià)值將遭受直接損害，威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1.2 水土流失和土壤沙化

我國(guó)煤炭資源分布在干旱半干旱地區(qū)較多，煤炭開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致地下水含水層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，降低地下水水位，土壤水貯存條件被改變，造成生產(chǎn)區(qū)域土壤水、地表水枯竭，土地貧瘠、植被減退，土質(zhì)荒漠面積變大。相關(guān)研究表明，作為我國(guó)能源基地的神府東勝礦區(qū)，由于煤炭資源豐富、煤質(zhì)優(yōu)良，受到人為因素和自然因素的影響較大，沙漠化面積已達(dá)83.5%，1992—2006年開(kāi)發(fā)后期，沙漠化增長(zhǎng)速度達(dá)到1.18%。全區(qū)的水土流失面積已占總面積的84%。

1.3 生態(tài)破壞

煤礦開(kāi)采會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，如植被破壞、動(dòng)物數(shù)量減少、景觀破壞等。煤礦生產(chǎn)中的矸石、廢渣等固體廢棄物、洗礦廢水、生活污水、粉塵污染等都會(huì)因地表的破壞影響植被生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)將造成大量植被資源流失。因改變了地貌和植被，破壞了野生動(dòng)物賴(lài)以生存的棲息地，人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)將動(dòng)物驅(qū)趕出原有區(qū)域，造成野生動(dòng)物的局部遷移，由此對(duì)種族數(shù)量和群落組成產(chǎn)生一定的影響。如某縣內(nèi)耕地總面積2.79萬(wàn)hm2,有水土流失面積861 km2，占總面積的72.8%，全縣森林覆蓋率僅為36.6%,且土層較薄，土壤類(lèi)型多樣，平均土壤侵蝕，平均土壤侵蝕模數(shù)為 5 000 t/（km2·a），部分地區(qū)高達(dá)8 000 t/（km2.a）[3]，這種破壞還會(huì)隨著礦區(qū)的發(fā)展持續(xù)加重。

1.4 大氣污染

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中釋放的瓦斯、動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生的NOx、CO有害氣體，煤炭燃燒產(chǎn)生的CO2、CO，運(yùn)輸過(guò)程中的拋灑粉塵顆粒物等都會(huì)造成大氣污染。而大氣污染又包括全球氣候變暖、區(qū)域性酸雨、大氣環(huán)境污染等三方面內(nèi)容，危害人類(lèi)、動(dòng)植物的健康。

2 礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理的目標(biāo)與任務(wù)

最大程度地降低煤炭資源開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響及破壞，確保區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的完整性和自然性，最終促進(jìn)礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。對(duì)已出現(xiàn)塌陷的區(qū)域應(yīng)及時(shí)進(jìn)行裂縫填充，整理土地，恢復(fù)土壤的生態(tài)功能。減緩?fù)寥榔茐暮退亮魇?，?duì)土地資源進(jìn)行保護(hù)，提倡多種樹(shù)，種植灌草植被，維護(hù)礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡和多樣性，保護(hù)區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)地面污染、水質(zhì)污染、大氣污染等務(wù)必建立高效達(dá)標(biāo)的防治設(shè)施，經(jīng)處理各指標(biāo)達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放。最后應(yīng)繼續(xù)探索科學(xué)合理的采煤工藝，減少煤炭開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

3 煤炭開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)治理策略

3.1 積極推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

推廣普及干凈煤炭技能，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境和降低污染的重要途徑。我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于飛速發(fā)展的黃金時(shí)期，推進(jìn)潔凈煤產(chǎn)業(yè)化有以下路徑：第一，引進(jìn)當(dāng)前比較高端的技術(shù)手段，加強(qiáng)對(duì)資源開(kāi)采過(guò)程的管理。對(duì)煤炭的開(kāi)采、運(yùn)輸、運(yùn)用等全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，合理利用煤炭生產(chǎn)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的廢物，避免形成污染及浪費(fèi)。第二，快速實(shí)現(xiàn)潔凈煤產(chǎn)業(yè)化，能體現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的共同進(jìn)步。第三，煤產(chǎn)品最后的消費(fèi)者，如煤炭廠、工業(yè)礦區(qū)等，應(yīng)禁止使用未經(jīng)加工的煤，務(wù)必只使用生產(chǎn)合格后的商品煤。

3.2 創(chuàng)建生態(tài)環(huán)境管理體系

構(gòu)建合理的相關(guān)煤炭生態(tài)環(huán)境的管理體系，建立環(huán)境保護(hù)及實(shí)施生態(tài)保護(hù)的管理體系，以此實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與資源開(kāi)發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)我國(guó)的相關(guān)法律法規(guī)，根據(jù)污染的具體情況，對(duì)生態(tài)環(huán)境存有危險(xiǎn)的礦井進(jìn)行管理。礦企應(yīng)積極主動(dòng)完成各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)整改工作，確保整改工作落實(shí)到位。對(duì)原煤總產(chǎn)量進(jìn)行合理控制，將廢物污染物的排放降至最低。調(diào)整礦產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)、礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)三者的平衡性，提升煤炭開(kāi)采的新技術(shù)和管理水平，引進(jìn)最新的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，減少土地塌陷面積，提高煤層的利用率，降低有害氣體的排放量。

3.3 建立生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制

我國(guó)雖已在20世紀(jì)80年代時(shí)就已頒布了關(guān)于礦產(chǎn)生態(tài)補(bǔ)償?shù)姆烧?，但?shí)質(zhì)卻類(lèi)似于誰(shuí)污染誰(shuí)治理的管理舉措，對(duì)于誰(shuí)獲利誰(shuí)治理的理念還未深入到煤炭生產(chǎn)企業(yè)中去，如何補(bǔ)償生態(tài)環(huán)境遭受破壞的考核和監(jiān)督還有待深化，以致于礦企業(yè)對(duì)恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)較為薄弱。目前，國(guó)務(wù)院辦公廳于2016年5月印發(fā)了關(guān)于健全生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制的意見(jiàn)（國(guó)辦發(fā)〔2016〕31號(hào)），該意見(jiàn)是國(guó)務(wù)院關(guān)于生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償方面的首個(gè)專(zhuān)門(mén)文件，是生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償?shù)捻攲又贫仍O(shè)計(jì)，是指導(dǎo)重點(diǎn)領(lǐng)域補(bǔ)償、重要區(qū)域補(bǔ)償和地區(qū)間補(bǔ)償?shù)闹笇?dǎo)性文件。優(yōu)化原有生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)的政策工具及保障措施，形成環(huán)境破壞者賠償，建設(shè)者和保護(hù)者得到合理補(bǔ)償?shù)牧夹赃\(yùn)行機(jī)制[4]。

3.4 修復(fù)地表植被

根據(jù)礦區(qū)所處的地理位置及氣候條件等因素，實(shí)施全面造林，選擇適應(yīng)性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、易成活、生長(zhǎng)速度快的樹(shù)種進(jìn)行造林。同時(shí)，最好種植經(jīng)濟(jì)效益高的樹(shù)種，既能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于不太適合樹(shù)木生長(zhǎng)的地區(qū)可進(jìn)行荒地種草，在植被修復(fù)時(shí)，一定要進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)禁放牧砍伐等。此外，應(yīng)積極發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)，逐步發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)礦區(qū)生態(tài)平衡，有利于生態(tài)環(huán)境的盡快恢復(fù)。

3.5 保護(hù)地下水資源

首先，將礦區(qū)的地下水分布劃分為“缺水區(qū)”、“富水區(qū)”等，然后有針對(duì)性地實(shí)施保護(hù)。遵循“以水定產(chǎn)、以水定電、以資源環(huán)境承載能力定規(guī)?！钡脑瓌t，以水資源、水環(huán)境承載能力而定煤炭開(kāi)采及轉(zhuǎn)化的規(guī)模和布局。在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，選用科學(xué)合理的開(kāi)采方案及技術(shù)，確保煤炭開(kāi)采活動(dòng)不會(huì)對(duì)區(qū)域的含水層造成影響。在進(jìn)行采煤方案設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)井田煤層的厚度、埋深、含水層、地層結(jié)構(gòu)等綜合考量而定。如果有需要，可選用分層開(kāi)采、條帶開(kāi)采、限采高等技術(shù)，降低采煤對(duì)地下水的影響，確保采煤工作不會(huì)對(duì)地下潛水構(gòu)成威脅。除此之外，開(kāi)展植樹(shù)種草活動(dòng)，最大限度地?cái)U(kuò)大礦區(qū)植被的覆蓋面積，體現(xiàn)植被“涵養(yǎng)水源”的作用，保護(hù)地下水資源。

4 結(jié)語(yǔ)

煤炭開(kāi)采與生態(tài)環(huán)境兩者間的相互協(xié)調(diào)、共同的可持續(xù)發(fā)展，是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜且系統(tǒng)的大工程。因此需建立一套完善的嚴(yán)謹(jǐn)合理的管理機(jī)制及法律法規(guī)，對(duì)其進(jìn)行管理和協(xié)調(diào)。煤炭開(kāi)采企業(yè)應(yīng)樹(shù)立積極的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，并積極行動(dòng)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。通過(guò)采取合理、有效的策略，進(jìn)一步降低煤炭開(kāi)采對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，實(shí)現(xiàn)能源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展。