介休市煤礦礦山生態環境現狀及影響分析

鹿寶蓮

（介休市生態環境保護綜合行政執法隊，山西 介休 032000）

0 引言

煤炭資源是我國經濟社會發展非常重要的物質基礎，而山西省又是我國“礦業大省”，煤炭開采及其加工行業在山西省國民經濟構成中占據非常高的比例。近年來，煤炭行業稅收占財政總收入的比例均在10%左右，也直接反映了煤炭行業稅收在山西經濟及財政中占據不可或缺的地位，成為山西省的支柱性產業[1]。煤炭開采在早期重開采、輕保護，對礦山生態環境造成極大的破壞，主要的生態環境問題包括采空區地面塌陷、露天開采造成的泥石流和坍塌、煤矸石自燃或雨水林濾形成的水體和大氣污染、礦坑排水引起的地下水疏干等[2]，嚴重影響經濟社會的發展[3]，還會引發一系列社會問題和其他生態環境問題[4]。據《煤炭工業發展“十三五”規劃》，我國因煤礦生產引起地表塌陷6.56×108m2，破壞地下水資源22 億t[5-6]。因此，礦山開采需在保證礦山生態環境系統穩定的基礎上開展[7]，協調好煤礦采煤活動與礦山生態環境保護的關系，是煤礦可持續發展的關鍵環節。

據統計，介休市共發現18 種礦產，其中有查明資源儲量的礦產包括煤炭、鋁土礦、鐵、陶瓷黏土、石灰巖、礦泉水等6 種，礦產地44 處。資源儲量較豐富的礦產有煤炭、石灰石和鋁礬土礦等3 種。其中，煤炭查明資源儲量23.5 億t。全國范圍內有關礦山生態環境影響的研究較多，翟如偉等[8]、羅躍等[9]分析了徐州市銅山區出頭山廢棄礦區的生態環境影響，提出了相應的修復方案，認為工程和生物性修復相結合的方法可以有效改善礦山生態環境。郭梓萌等[10]分析了西藏礦山生態環境影響并提出了生態修復措施，對各技術的優劣進行了對比。呂鴻等[11]分析了重慶市萬盛區礦區生態環境現狀，并提出了相應的生態環境保護對策。吳國峰等[12]探討了建平縣礦山開發對生態環境的影響及恢復對策，提出了對礦山開發影響后生態環境可持續性的恢復對策。但是，對于山西省介休市這種以典型的煤炭資源作為經濟支柱的區域鮮有報道。本文基于介休市煤礦礦山生態環境詳細調查工作，對介休市煤礦礦山生態環境現狀進行梳理，在此基礎上探討煤礦礦山生態環境的影響，以期為介休市煤礦礦山生態環境質量改善與可持續發展提供理論支撐。

1 研究區概況

介休市位于山西省中南部，太行山北側，地跨東經111°44′10″～112°10′14″，北緯36°50′01″～37°11′04″。北起義安鎮任家堡村，南至綿山頂端艾蒿坡，西起義棠鎮圪塔頭村，東至張蘭鎮南窯頭村。東北與介休、汾陽接壤，西南與靈石相連，東南與沁源毗鄰，西北與孝義相望。東西最寬處38.5 km，南北縱長38 km，總面積744.0 km2，占全省總面積的0.47%。

介休市含煤面積533 km2，占全市總面積的76.5%，主要分布在義棠、綿山、龍鳳、洪山、連福和張蘭等6 個鄉（鎮）區域，累計查明資源儲藏量23.5 億t，主要為主焦煤、肥煤和瘦煤。在本市境內共含煤10 層，主要可采煤層6 層，其中山西組有2 號、3 號和5 號煤層，太原組有9 號、10 號、11 號煤層。

2 礦山生態環境現狀

2.1 大氣環境

大氣環境現狀基于6 家煤礦的區域大氣環境質量監測數據，統計結果見表1。可以看出，介休市煤礦企業所在區域的共性問題是顆粒物（TSP、PM10）超標，部分區域冬季NO2、SO2超標，主要原因可能有：煤礦企業基礎設施建設過程未采取有效的防護措施造成揚塵污染；原煤和矸石儲存及運輸過程產生揚塵；北方的干燥的氣候特點，冬季地表植被覆蓋度降低，造成揚塵較大；冬季居民取暖，燃燒原煤造成煙塵、NO2、SO2超標。

表1 介休市礦山大氣環境質量監測數據

2.2 水環境

2.2.1 地表水

據實地勘察，并查閱各礦山企業環評、驗收和監測報告等相關文件資料，本次調查的介休市煤礦企業內及周邊區域所涉及的地表水體主要為汾河及其支流。各礦山企業地表水基本情況見表2。

表2 介休市礦山地表水環境質量監測數據

經實地勘察并查閱相關資料，可知介休市各礦山涉及的地表水體除汾河外，基本上都為季節性河流，汾河介休段的水環境功能要求為Ⅴ類，由監測結果可知，COD、氨氮超標，超標的主要原因可能是由于：附近居民的生活污水、生活垃圾未經處理直接排入河流；水體流量小，水體自凈能力差所致。

2.2.2 地下水

據實地勘察，并查閱各礦山企業相關文件資料，礦區內及周邊區域所涉及的地下水主要為主要第四系孔隙水和基巖裂隙水兩大類。根據部分煤礦的竣工環境保護驗收監測結果（表3）可知，部分水井存在總硬度、氟化物、硫酸鹽、溶解性總固體、細菌總數超標存在超標的情況，分別查閱各礦的環境影響評價報告或竣工驗收調查報告，分析原因可能與該區域水井較淺，水井周圍衛生條件差，受到地面人畜糞便污染影響及與區域地質條件等有關。

表3 介休市礦山地下水環境質量監測數據

2.3 土壤環境

介休市17 座煤礦已建成矸石場13 座，為考察矸石堆場運營以來對附近土壤的影響，對典型煤礦矸石堆場上、下游的土壤進行監測（見表4）。可以看出，矸石堆場上游、下游土壤不同采樣斷面的土壤各項指標基本一致，且全部達標，煤礦矸石場建設較為規范，但矸石處置存在不完善的地方，例如矸石覆土不及時，傾倒隨意。建議介休市各礦加強矸石場運營管理，定期監測矸石場周邊土壤，發現土壤受到污染及時進行治理，保障區域土壤和地下水安全。

表4 介休市礦山土壤環境質量監測數據

2.4 生態環境

每個礦在開采擾動區和未擾動區域分別布設2 個典型樣地，每個礦共布設4 個典型樣地喬木群落的樣方面積為10 m×10 m，每個樣方對角線上設4 m×4 m灌木樣方2 個，每個灌木樣方內設1 m×1 m 草本樣方1 個；灌木群落的樣方面積為4 m×4 m，每個灌木樣方內對角線上設1 m×1 m 草本樣方2 個；草本群落隨機選擇地點設1 m×1 m 草本樣方。

根據統計數據顯示，油松林分布于礦區山體陰坡，群落總蓋度為70%～90%。喬木層以油松為主，蓋度為60%～70%，伴生有遼東櫟、側柏等。側柏林分布于礦區山體陽坡，為人工林，群落總蓋度為70%～90%。喬木層以側柏幼苗為主，蓋度為30%～40%，伴生有刺槐、臭椿等。青楊林主要分布于各礦區內村莊附近、河流、道路兩側，成片狀或帶狀分布，群落蓋度約為80%，喬木層總蓋度70%。刺槐林主要分布于各礦區內村莊附近、河流、道路兩側，成片狀或帶狀分布，群落蓋度約為80%，喬木層總蓋度70%。荊條灌叢、黃刺玫灌叢和農田植被分布較為廣泛。

3 礦山生態環境影響

3.1 大氣環境影響

介休市目前正常生產的13 座煤礦采暖均采用燃煤鍋爐，根據各礦提供的竣工驗收調查報告和例行監測資料，各礦的鍋爐配備的環保措施均能正常運轉，并且排放的污染物均能滿足批復的總量要求。各礦矸石場采用的大氣污染防治措施為壓實，定期覆土，無組織排放的顆粒物均符合《煤炭工業污染物排放標準》（GB 20426—2006）中的限值要求。但是，由于管理不善，各礦矸石場均存在傾倒矸石隨意，覆土不及時，無固定人員管理等問題，遇到氣候干燥、大風時會發生揚塵污染。場內、外道路均進行了硬化，定期對運輸道路進行灑水清掃；運輸采用汽車運輸，采取了限制汽車超速、超載，汽車裝載后加蓋篷布，防止撒落等防治措施，道路揚塵污染不嚴重；但由于運輸車輛多，道路運輸揚塵污染的情況時有發生。

3.2 地表水環境影響

介休市礦山企業排放的水污染物有COD 和氨氮，各礦山企業排放的污染物總量分別是：COD 為14.79 t/a、氨氮為1.17 t/a。介休市礦山企業礦井水產生量約為5538 t/d，生活污水的產生量約為1 444.74 t/d，廢水的總排放量約為24 t/d。水污染物的實際排放量為：COD 為0.89 t/a、氨氮為0 t/a。目前介休市正常生產的13 座煤礦中，只有山西介休大佛寺煤業有限公司排放少量廢水，其余礦山企業廢水均可以實現綜合利用不外排。

3.3 固體廢棄物環境

目前介休市各礦共產生矸石727 750 t/a，實現綜合利用45 000 t/a，矸石場填埋682 750 t/a；產生鍋爐爐渣9 510.48 t/a，實現綜合利用1 927 t/a，矸石場單獨填埋7 581.48 t/a；產生脫硫渣2 083.41 t/a，實現綜合利用106.4 t/a，矸石場單獨填埋1 977.01 t/a；產生生活垃圾1 787.63 t/a，全部由介休市環衛部門統一處理；礦井水處理站污水產生的煤泥均摻入原煤外售，生活污水處理站污泥作為綠化用土或委托介休市環衛部門統一處理。介休市各礦矸石產生量大，綜合利用率低，矸石的大量堆存對不但占用大量的土地和破壞植被，且如果處置不合理對區域大氣、地表水、地下水、土壤和生態環境影響較大。

介休市煤炭產量大，配套建設了大量的洗煤廠、儲煤場等煤礦衍生企業，由于管理不善，形成了大量違規建設的矸石場；以及歷年關閉的小煤礦違規堆存的矸石未進行合理處置，違規堆存的矸石占用了大量土地，并且產生揚塵、二氧化硫、硫化氫等大氣污染物，產生的滲濾液污染土壤、地表水和地下水，亂堆亂放對區域景觀也造成嚴重影響。總之，違規堆存的矸石對區域環境影響較大。

4 結論

本文對山西省介休市的礦山生態環境現狀進行了調查分析，在此基礎上探討了礦山生態環境的影響，得出目前介休市整體礦山生態環境較好，但是在大氣和固體廢棄物環境方面存在發生環境風險的可能。據此，特提出以下建議：進一步提高對礦山生態環境保護重要意義的認識；強化法律約束和政策指導并加大執法力度；加強礦區生態環境質量動態監測能力的建設；充分重視礦山開采全過程生態保護；多方籌措資金以拓寬礦山環境恢復資金渠道。