山西煤炭工業(yè)對周邊環(huán)境污染及資源破壞的研究

李小建

(西山煤電集團(tuán)公司東曲煤礦，山西 太原 030200)

引 言

長期以來，煤炭資源以其分布廣、儲存量多、煤質(zhì)好及品種廣泛等優(yōu)點(diǎn)作為能源資源在我國占據(jù)著主導(dǎo)地位。雖然煤炭工業(yè)受我國相關(guān)政策及有關(guān)因素的影響很大，但是不可否認(rèn)的是，在很長一段時(shí)期內(nèi)我國的煤炭工業(yè)一直遵循著以資源來換取發(fā)展的發(fā)展模式，其發(fā)展是以犧牲了很大的資源環(huán)境為代價(jià)的。

山西省一直是我國的產(chǎn)煤大省，隨著我國經(jīng)濟(jì)近年來的高速發(fā)展，山西煤炭工業(yè)大規(guī)模、大范圍的開采及利用，在助力我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的同時(shí)，對周邊環(huán)境及資源產(chǎn)生了很大的污染與破壞。長期以來，山西省的煤礦工業(yè)呈現(xiàn)“小、多、散、差、亂”的格局，對周邊環(huán)境及資源存在大氣污染、水資源污染、土地資源破壞、儲存及運(yùn)輸對周邊環(huán)境影響等問題[1]。

1 山西煤炭工業(yè)對周邊環(huán)境污染的研究

1.1 煤炭開采對山西周邊水資源的污染與破壞

1) 礦井水：隨著煤炭的開采，會有大量的礦井水排出使該地區(qū)的地下水位嚴(yán)重降低。這些沒有被處理的礦井水直接排出到地表，其含有大量的硫化物、化學(xué)物質(zhì)、懸浮物等污染物質(zhì)，對山西礦區(qū)周邊的水環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染；

2) 洗煤水：山西省現(xiàn)在各選煤廠采用的還主要是濕法洗煤工藝，該種工藝在洗煤過程中會產(chǎn)生大量洗煤水，其內(nèi)不僅含有大量的泥沙懸浮物，而且還有大量有害重金屬離子、酚、石油類藥劑等物質(zhì)，對周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染；

3) 矸石溶淋水：山西各地區(qū)礦開采出來的煤矸石經(jīng)過降水的沖刷會將其含有的有害物質(zhì)帶進(jìn)地表水循環(huán)中，造成周邊地區(qū)嚴(yán)重的水體污染。

1.2 煤炭開采對山西大氣環(huán)境的污染與破壞

1) 礦井瓦斯：煤礦瓦斯不僅是造成全球變暖的主要污染源之一，也是造成山西省煤礦災(zāi)害的主要?dú)怏w之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西省內(nèi)煤礦抽放的瓦斯其利用率不到百分之五十，這不僅對山西大氣環(huán)境造成了破壞而且還浪費(fèi)了這種能源。

2) 矸石自燃：矸石在自燃的過程中會產(chǎn)生CO、SO2、CO2等對環(huán)境有害氣體，不僅影響周邊民眾的健康，甚至還出現(xiàn)中毒癥狀。

1.3 煤炭燃燒對周邊環(huán)境的污染與破壞

山西省內(nèi)很多消耗的煤炭就是原煤未經(jīng)處理直接燃燒，用于工業(yè)鍋窯爐、火力發(fā)電、家庭灶爐等。原煤的直接燃燒，其燃燒效率低，不僅給經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失，而且嚴(yán)重破壞山西省內(nèi)的環(huán)境。

1) SO2及其引起的酸雨。在煤炭中含有的硫80%左右是可以燃燒的，當(dāng)煤炭燃燒時(shí)，炭中含有的硫會以SO2的形式排進(jìn)大氣中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年，我國SO2的排放量就已經(jīng)快達(dá)到2 000萬t，居世界首位，其中，將近90%的SO2是由于煤炭的燃燒釋放出來的。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭消費(fèi)量急劇增加，導(dǎo)致大量SO2被排出形成硫酸鹽和硫酸霧后，與飄在空氣中的塵土相結(jié)合，若吸入人肺部，會引發(fā)肺水腫、支氣管炎、肺炎等惡性疾病。SO2更嚴(yán)重的危害是形成酸雨，對周邊農(nóng)林業(yè)與建筑、土壤造成了嚴(yán)重的破壞，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。

2) CO2及其引起的溫室效應(yīng)。在所有的化石能源中，煤炭的含碳量是最高的，因此，煤炭的燃燒是山西省及我國CO2排放量的最大原因。世界上公認(rèn)的導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要原因是CO2的大量排放，其造成了山西省耕地面積大大減少，荒漠面積大幅度增加，不僅造成了經(jīng)濟(jì)的損失，還使山西省需要大量投入資金治理沙漠化。溫室效應(yīng)也使山西省內(nèi)出現(xiàn)極端天氣的頻率增強(qiáng)，如，干旱、沙塵暴、暴雨等。

3) NOX及其造成的危害。煤炭燃燒時(shí)的煙氣中含有大量的NOX，其中主要是NO與NO2。NO濃度大時(shí)可使吸入人體的血液輸送氧氣的能力降低，其還是引起哮喘病發(fā)作的主要誘因。NO2可以危害人的呼吸系統(tǒng)，引起肺氣腫和支氣管炎等疾病。同時(shí)，NOX排放到大氣中，會造成光化學(xué)污染及酸雨，對周邊地區(qū)生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞。

4) 煙塵及其引發(fā)的危害。雖然隨著科技的高速發(fā)展，燃煤除塵技術(shù)使山西省內(nèi)的煙塵排放量緩慢下降，但目前山西省內(nèi)的燃煤煙塵排放量在其總排放量占比仍然較高。煤炭燃燒的灰塵對人體健康危害極大，其進(jìn)入人體肺泡會造成血液中毒與塵肺病。

1.4 煤炭運(yùn)輸對山西周邊環(huán)境的影響

在我國，煤炭生產(chǎn)企業(yè)基本分布在西部與北部地區(qū)，煤炭消耗與消費(fèi)的地區(qū)主要分布在東部沿海，這種生產(chǎn)與消耗的地理分布不均衡導(dǎo)致了我國現(xiàn)階段西煤東運(yùn)、北煤南運(yùn)的格局。山西省的煤炭運(yùn)輸量占全國20%左右，在煤炭的運(yùn)輸途中，其損耗大且污染環(huán)境。煤炭運(yùn)輸對山西周邊環(huán)境的影響主要有煤塵污染與水污染。

2 山西煤炭工業(yè)對周邊環(huán)境破壞的研究

2.1 煤炭開采對山西土地資源的破壞

煤炭開采對山西省內(nèi)的土地資源破壞主要有以下3個(gè)方面：

1) 井下開采造成的地表塌陷。山西省內(nèi)的煤礦開采主要分為井下開采和露天開采，其中，90%以上的煤礦都是井下開采。而地表塌陷是井下開采對當(dāng)?shù)赝恋卦斐傻暮茈y治理的災(zāi)害難題。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，山西省內(nèi)每開采出一萬噸煤炭就會造成0.2 hm2的地表塌陷。由于開采造成的地表塌陷使本地礦區(qū)大范圍積水和鹽堿化，同時(shí)，還加重了當(dāng)?shù)厝丝凇⑼恋剞r(nóng)業(yè)、煤炭工業(yè)的矛盾。煤礦開采引起的地表塌陷還會造成山體滑坡，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)浪⒁l(fā)泥石流等災(zāi)害，造成當(dāng)?shù)氐V區(qū)土地資源及生態(tài)環(huán)境不同程度的破壞；

2) 露天開采造成的土地破壞。露天煤礦在對煤炭開采時(shí)，必須先把煤層表面上覆蓋的土與巖層剝離開，然后才能進(jìn)行開采。基于露天煤礦的開采方式，其對土地資源的破壞幾乎是毀滅性的。相關(guān)研究表明，露天煤礦每開采一萬噸煤就要對土地挖損0.08 hm2，同時(shí)，由于開采形成的挖坑會誘發(fā)滑坡、水土流失、塌陷等災(zāi)害；

3) 煤矸石等廢棄物對當(dāng)?shù)赝恋氐恼級骸Ｉ轿魇?nèi)煤礦開采出的煤矸石量很大，占到原煤產(chǎn)量的10%左右，嚴(yán)重縮減了當(dāng)?shù)氐牟莸孛娣e、森林面積和耕地面積，引發(fā)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)破壞。

2.2 煤炭開采對煤炭資源的破壞

由于當(dāng)前我國采煤技術(shù)及設(shè)備相對落后，導(dǎo)致我國煤炭回采率一直處在較低的水平，尤其是現(xiàn)階段存在的小煤窯、小煤礦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西省內(nèi)的國有大型煤礦的回采率在40%左右，而那些小煤窯、小煤礦的回采率僅為20%左右，造成了山西省內(nèi)及國家煤炭資源的嚴(yán)重浪費(fèi)[1]。

3 結(jié)語

從上述研究可以看出，不管是煤炭企業(yè)對煤炭進(jìn)行開采加工，還是煤炭運(yùn)輸企業(yè)對其運(yùn)輸，都對我國的生態(tài)環(huán)境和資源造成很嚴(yán)重的破壞。盡管隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭一直作為我國的重要化工原料和支柱性能源占據(jù)著主導(dǎo)地位，但是這種發(fā)展前景不容樂觀。生態(tài)環(huán)境和資源的破壞使山西省內(nèi)煤炭企業(yè)的運(yùn)營增加了負(fù)擔(dān)，且新型綠色清潔能源也越來越威脅到煤炭的主導(dǎo)地位。

因此，煤炭企業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)一定要從資源與環(huán)境兩方面入手，來實(shí)現(xiàn)社會、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)三者共贏的局面。