煤炭開采對生態環境的影響及治理策略

張玉福

（中煤科工集團重慶研究院有限公司， 重慶 400037）

引言

隨著我國國民經濟快速增長，各行業對能源的需求量逐漸增加。據相關統計，我國95%以上的一次性能源、80%以上的工業原材料以及70%以上的農業生產資料都來源于礦產資源，礦產開采已成為我國生產活動與經濟增長的重要途徑[1]。礦產開采產生大量剝離物、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環境問題。基于此，文章針對煤礦開采所造成的生態環境問題作分析，并提出相應的治理策略，以期為煤炭資源可持續開發與生態環境協調發展提供參考。

1 煤礦開采所造成的主要生態環境問題

煤礦開采生產活動會對自然造成生態破壞，一般情況下，主要包括三個過程[2]：一是煤礦的開采生產活動會直接對土壤的自然植被、地表層等造成破壞，產生土地沙化、水土流失等問題；二是開采過程中所產生的大量剝離物、矸石、尾礦等廢棄物會占用大量土地資源；三是廢棄物的存放和運輸會形成污染源，產生有毒有害的氣體，對周圍的大氣、土地、河流造成二次污染。除些之外，開采后堆放的大量廢棄物還會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、泥石流等地質災害。

1.1 地表沉陷

煤礦開采對土地資源的影響主要表現在：第一，造成土地的坡度、地形、標高發生變化。如平原地區受開采沉陷的影響，會出現移動式低洼地，破壞土地原有的形狀。第二，沉陷會產生地表裂縫、變形、臺階狀下沉等使得表層土壤松動，增大地表徑流系數，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濟成本。第三，煤礦開采易使土地發生坍塌和滑坡，原有的地形與地貌被改變，由于地表沉陷所帶來的環境問題具有災害性，土地的利用價值將遭受直接損害，威脅人們的生命和財產安全。

1.2 水土流失和土壤沙化

我國煤炭資源分布在干旱半干旱地區較多，煤炭開采會導致地下水含水層結構發生改變，降低地下水水位，土壤水貯存條件被改變，造成生產區域土壤水、地表水枯竭，土地貧瘠、植被減退，土質荒漠面積變大。相關研究表明，作為我國能源基地的神府東勝礦區，由于煤炭資源豐富、煤質優良，受到人為因素和自然因素的影響較大，沙漠化面積已達83.5%，1992—2006年開發后期，沙漠化增長速度達到1.18%。全區的水土流失面積已占總面積的84%。

1.3 生態破壞

煤礦開采會對生態系統造成破壞，如植被破壞、動物數量減少、景觀破壞等。煤礦生產中的矸石、廢渣等固體廢棄物、洗礦廢水、生活污水、粉塵污染等都會因地表的破壞影響植被生長，嚴重時將造成大量植被資源流失。因改變了地貌和植被，破壞了野生動物賴以生存的棲息地，人類的生產活動將動物驅趕出原有區域，造成野生動物的局部遷移，由此對種族數量和群落組成產生一定的影響。如某縣內耕地總面積2.79萬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，土壤類型多樣，平均土壤侵蝕，平均土壤侵蝕模數為 5 000 t/（km2·a），部分地區高達8 000 t/（km2.a）[3]，這種破壞還會隨著礦區的發展持續加重。

1.4 大氣污染

在煤礦開采過程中釋放的瓦斯、動力設備產生的NOx、CO有害氣體，煤炭燃燒產生的CO2、CO，運輸過程中的拋灑粉塵顆粒物等都會造成大氣污染。而大氣污染又包括全球氣候變暖、區域性酸雨、大氣環境污染等三方面內容，危害人類、動植物的健康。

2 礦區生態環境治理的目標與任務

最大程度地降低煤炭資源開發對生態環境帶來的影響及破壞，確保區域生態系統的完整性和自然性，最終促進礦區的生態系統處于平衡狀態。對已出現塌陷的區域應及時進行裂縫填充，整理土地，恢復土壤的生態功能。減緩土壤破壞和水土流失，對土地資源進行保護，提倡多種樹，種植灌草植被，維護礦區生態系統的生態平衡和多樣性，保護區域內動植物，促進區域生態環境的可持續發展。對地面污染、水質污染、大氣污染等務必建立高效達標的防治設施，經處理各指標達標后再進行排放。最后應繼續探索科學合理的采煤工藝，減少煤炭開采對生態環境的影響。

3 煤炭開采對生態環境的保護治理策略

3.1 積極推進潔凈煤技術產業化

推廣普及干凈煤炭技能，是保護生態環境和降低污染的重要途徑。我國經濟正處于飛速發展的黃金時期，推進潔凈煤產業化有以下路徑：第一，引進當前比較高端的技術手段，加強對資源開采過程的管理。對煤炭的開采、運輸、運用等全過程進行監測，合理利用煤炭生產和使用過程中產生的廢物，避免形成污染及浪費。第二，快速實現潔凈煤產業化，能體現環境和經濟的共同進步。第三，煤產品最后的消費者，如煤炭廠、工業礦區等，應禁止使用未經加工的煤，務必只使用生產合格后的商品煤。

3.2 創建生態環境管理體系

構建合理的相關煤炭生態環境的管理體系，建立環境保護及實施生態保護的管理體系，以此實現環境保護與資源開發的可持續發展。根據我國的相關法律法規，根據污染的具體情況，對生態環境存有危險的礦井進行管理。礦企應積極主動完成各項環境保護整改工作，確保整改工作落實到位。對原煤總產量進行合理控制，將廢物污染物的排放降至最低。調整礦產設備、生產技術、礦產結構三者的平衡性，提升煤炭開采的新技術和管理水平，引進最新的節能環保設備，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 建立生態環境補償機制

我國雖已在20世紀80年代時就已頒布了關于礦產生態補償的法律政策，但實質卻類似于誰污染誰治理的管理舉措，對于誰獲利誰治理的理念還未深入到煤炭生產企業中去，如何補償生態環境遭受破壞的考核和監督還有待深化，以致于礦企業對恢復礦區生態環境的意識較為薄弱。目前，國務院辦公廳于2016年5月印發了關于健全生態保護補償機制的意見（國辦發〔2016〕31號），該意見是國務院關于生態保護補償方面的首個專門文件，是生態保護補償的頂層制度設計，是指導重點領域補償、重要區域補償和地區間補償的指導性文件。優化原有生態補償試點的政策工具及保障措施，形成環境破壞者賠償，建設者和保護者得到合理補償的良性運行機制[4]。

3.4 修復地表植被

根據礦區所處的地理位置及氣候條件等因素，實施全面造林，選擇適應性強、根系發達、易成活、生長速度快的樹種進行造林。同時，最好種植經濟效益高的樹種，既能保護生態環境，又能創造經濟效益。對于不太適合樹木生長的地區可進行荒地種草，在植被修復時，一定要進行保護，嚴禁放牧砍伐等。此外，應積極發展養殖業、種植業，逐步發展生態產業，促進煤炭生產礦區生態平衡，有利于生態環境的盡快恢復。

3.5 保護地下水資源

首先，將礦區的地下水分布劃分為“缺水區”、“富水區”等，然后有針對性地實施保護。遵循“以水定產、以水定電、以資源環境承載能力定規模”的原則，以水資源、水環境承載能力而定煤炭開采及轉化的規模和布局。在煤炭開采過程中，選用科學合理的開采方案及技術，確保煤炭開采活動不會對區域的含水層造成影響。在進行采煤方案設計時，依據井田煤層的厚度、埋深、含水層、地層結構等綜合考量而定。如果有需要，可選用分層開采、條帶開采、限采高等技術，降低采煤對地下水的影響，確保采煤工作不會對地下潛水構成威脅。除此之外，開展植樹種草活動，最大限度地擴大礦區植被的覆蓋面積，體現植被“涵養水源”的作用，保護地下水資源。

4 結語

煤炭開采與生態環境兩者間的相互協調、共同的可持續發展，是一項長期、復雜且系統的大工程。因此需建立一套完善的嚴謹合理的管理機制及法律法規，對其進行管理和協調。煤炭開采企業應樹立積極的生態環境保護意識，并積極行動，減少對生態環境的破壞。通過采取合理、有效的策略，進一步降低煤炭開采對生態環境的不利影響，實現能源開發與環境保護的可持續發展。