煤炭礦區大氣環境容量與承載能力分析研究——以哈密市大南湖礦區西區為例

石緞花

(中煤國際工程集團北京華宇工程有限公司 北京 100120）

1 大南湖礦區西區概況

大南湖礦區西區是國家第十四個大型煤炭基地-新疆大型煤炭基地吐哈煤田的主力礦區之一，位于哈密市南-西南方向，直線距離50-70km，行政區劃屬哈密市大南湖鄉管轄。礦區地理坐標為：東經 92°53′30″～93°29′00″、北緯 42°16′00″～42°25′15″。

大南湖礦區西區規劃面積為479.40km2，全區資源儲量14683.77Mt，規劃煤炭生產能力47.00Mt/a，同時規劃4座坑口電廠，總裝機6600MW。礦區分近期、遠期兩期建設，規劃項目組成見表1。

表1 :礦區規劃建設項目一覽表

2 礦區大氣環境容量核算

大南湖礦區西區規劃總面積479.40km2，其形狀為不規則多邊形。故本次大氣環境容量核算將以規劃區范圍作為大氣環境容量計算空間范圍。

2.1 容量計算模型

根據《制定地方大氣污染物排放標準的技術方法》（GB/T13201-91），應用A值法計算評價區的大氣環境容量。

評價區大氣污染物年允許排放總量為：

式中：Qai——第i功能區大氣污染物年允許排放總量；

n——功能區總數；

Qai——某區污染物年允許排放總量，104t/a；

A——地理區域性總量控制系數，104km2/a；

S——城區控制區域總面積，km2；

Si——城區第i個分區面積，km2；

Csi——第i個區域某種污染物的年平均濃度限值，mg/m3；

Cb——城區控制區的本底濃度，mg/m3。

2.2 控制因子

根據《中華人民共和國環境保護“十二五”規劃》關于加強二氧化硫減排和總量控制的要求，考慮到本礦區處于戈壁荒漠區的特點，本次大氣環境容量核算取SO2和NOX作為容量計算因子。

2.3 參數確定

根據《制定地方大氣污染物排放標準的技術方法》（GB/T13201-91），新疆地區A值的取值范圍為7.0～8.4；低矮面源排放分擔率a取0.15。按照《城市區域大氣環境容量總量控制技術指南》（中國環境科學出版社）推薦的A值確定原則，以達標率90%為控制目標，按公式：

計算出大南湖礦區所在區域的總量控制系數A值為7.14。

依據《大氣環境質量標準》中功能區的劃分，整個礦區按工業相對集中區執行二類區二級標準，取年均二級標準為控制目標，即：SO2：0.06mg/m3，NOX：0.08 mg/m3。

礦區本底濃度取現狀監測濃度的最大值，SO2：0.035mg/m3，NOX：0.046mg/m3。

2.4計算結果

由此計算可知，大南湖礦區西區SO2和NOX現狀剩余容量分別為 3.91萬 t/a、5.31萬 t/a。

3 礦區大氣環境容量承載分析

3.1 大氣環境容量承載力分析

由于大南湖礦區西區緯度高，氣候寒冷，采暖期長，故應從資源能源綜合利用的角度，統一規劃礦區供熱，節省能源，減少能源的浪費和環境污染，禁止隨意建設小型供熱鍋爐。礦區規劃新建4個電廠均為坑口電廠,相應的煤礦在配套電廠建成投產后，煤礦采暖應由電廠供給，煤礦工業場地臨時采暖鍋爐應立即關停。

3.2 按照礦區規劃項目設置方案和建設時序，礦區近期和遠期SO2和NOX排放量估算結果見下表2。

表2 :礦區SO2和NOX排放量估算統計表

結合前面礦區大氣環境容量計算結果，礦區主要污染物SO2排放量與礦區SO2現狀剩余容量對比情況見下表3。

表3 ：礦區SO2排放量與礦區SO2現狀剩余容量對比情況一覽表

由上表可知，大南湖礦區西區規劃近、遠期分別新增SO2排放量為0.816×104t/a和1.034×104t/a，占SO2環境容量的10.45%和13.24%；新增NOx排放量為0.793×104 t/a和0.992×104t/a，占NOx環境容量的18.11%和22.56%，均在大氣環境承載力范圍內。

礦區煤礦項目SO2和NOx排放量均較小，近期均為0；遠期分別為136.46t/a和81.33t/a，占礦區現狀剩余容量的0.17%和0.18%。礦區規劃新建火電廠SO2和NOx排放量較大。

4 總量承載及控制分析

4.1 哈密市“十二五”期間污染物總量控制

根據哈密地區“十二五”環境保護與生態建設規劃征求意見稿，“十二五”末，哈密地區二氧化硫排放總量控制在12.8萬t以內，氮氧化物排放總量控制在7.9萬t以內。

4.2 總量控制分析

根據本環評提出的礦區規劃項目設置方案，本次規劃新增的SO2和NOx排放量主要來自于礦區坑口電廠和礦區煤礦工業場地供熱鍋爐。本次規劃范圍內的電廠均按照《火電廠大氣污染物排放標準》GB13223-2011進行規劃設計，務必做到達標排放。

礦區煤礦項目SO2和NOx排放量均較小，近期均為0；遠期分別為136.46t/a和81.33t/a，占礦區現狀剩余容量的0.17%和0.18%。

礦區規劃煤礦項目遠期至少需向新疆及哈密地區環保部門申請SO2總量136.46t/a，方可滿足礦區項目排放SO2需要；礦區規劃煤礦項目遠期至少需向新疆及哈密地區環保部門申請NOx總量81.33t/a，方可滿足礦區項目排放NOx需要。因此本礦區規劃各煤礦項目開工之前，必須去新疆維吾爾自治區和哈密市環保局申請總量，以滿足總量控制要求。

本次規劃SO2排放量、NOx排放量的主力單位為礦區坑口電廠，近期和遠期SO2排放量分別為8160t/a和10200t/a、NOx排放量分別為7930 t/a和9840 t/a。根據國家環境保護總局公告2006年第39號文要求，屬于六大電力集團的新建、擴建、改造項目，SO2排放總量指標必須從六大集團的總量控制指標中獲得；不屬于六大電力集團的新建、擴建、改造項目，SO2排放總量必須從各省非六大電力集團電力行業總量獲得。因此電力企業SO2總量應該依據國家相關管理政策申請總量指標。

[1]國家環境保護總局，GB/T13201-91制定地方大氣污染物排放標準的技術方法[S]，北京，1991.9。

[2]李云生等.城市區域大氣環境容量總量控制技術指南 [M]，北京：中國環境科學出版社，2005.9，1-60。