煤炭型城市生态环境污染防治研究.docx

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煤炭型城市生态环境污染防治研究

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何团

[提要]由于煤炭型城市多年来对煤炭资源无节制的开发与利用，造成煤炭资源过度消耗。煤炭产业高排放、高污染导致城市及周边环境破坏日益加剧，从根本上降低了城市可持续发展能力，阻碍地区经济发展。煤炭开采带来的地表沉陷、矸石山污染、水资源破坏是煤炭型城市亟待解决的生态环境问题。煤矿充填开采技术作为“绿色开采技术体系”的重要组成部分，是煤炭型城市生态环境治理的重要手段。充填开采技术可以有效控制地表沉陷，消灭矿区井上矸石山，实现矸石不升井就地处理，防治煤炭开采对地下含水层的破坏，同时能够大量处理城市建筑垃圾及工业固体废弃物。

关键词：煤炭型城市;污染防治;充填开采

：X5：A

收录日期：2019年11月11日

一、综述

煤炭型城市是以本地区的煤炭资源开采、加工为主导型产业的城市类型，其产业结构、就业结构、资源市场占有率与煤炭及相关产业息息相关。我国诸如鹤岗、抚顺、大同、阳泉、淮南、淮北、鹤壁、焦作、阜新、临汾、晋城、赤峰、长治、邯郸、峰峰、邢台、平顶山、六盘水、霍林郭勒、鄂尔多斯、榆林、延安、阿拉善盟等城市都属于煤炭资源型城市，但一些城市通过若干年的经济转型后，煤炭产业及上下游产业在城市经济中所占比重逐渐减小，城市经济对煤炭产业的依赖度呈下降态势，城市的本质特征虽与煤炭相关，但已与传统意义的煤炭型城市相距甚远。

但这些城市大多缘煤而建，因煤而兴，随着多年对煤炭资源无节制的开发与利用，造成煤炭资源过度消耗。煤炭产业高排放、高污染导致城市及周边环境破坏日益加剧，从根本上降低了城市可持续发展能力，激化了社会矛盾，阻碍了地区经济发展。近年来，国家高度重视生态环境保护，修定了环保法，大力推进大气污染、水污染、土壤污染等专项治理，煤炭工业面临的环境约束不断收紧，大力推广绿色开采技术，提高煤炭型城市生态环境承载力，实现可持续发展迫在眉睫。

煤矿充填开采技术作为“绿色开采技术体系”的重要组成部分，是煤炭型城市生态环境治理的重要手段。充填开采技术的应用，不仅可以大量减少煤矸石的外排，还可以将粉煤灰、尾矿、城市建筑垃圾作为充填材料加以利用，能够有效降低煤炭开采对城市水资源、土地资源及空气的污染，此外还可以减少煤炭资源浪费，提高煤炭资源回采率，有效保护煤炭资源。

二、煤炭资源开发引发生态与社会问题

（一）煤矸石占地。煤矸石是采煤和选煤过程中排放的低碳含量的固体废物，每年排放量占当年煤炭产量的10%～15%。初步统计，我国现有煤矸石山1，600余座，我国平均每年新增排放矸石约3.0×108t，压占土地面积300～400ha以上，严重挤压了我国城乡建设用地。目前，我国煤矿开采产生的煤矸石堆积于地层表面，大量的侵占土地。堆积的煤矸石经过自然降雨冲刷，造成重金属离子及有毒有害物质进入地表水，危害水体安全。煤矸石缓慢自燃、风化扬尘严重污染大气环境，对于城市周边生态环境的破坏力巨大。

（二）地表塌陷。根据2017年中科院《全国采煤沉陷区搬迁改造政策及综合治理规划前期研究》数据，我国共有23个省（市区）、151个县（市区）分布有采煤沉陷区，采煤沉陷区面积20，000km2，部分资源型城市塌陷面积超过了城市总面积的10%。目前，我国采煤沉陷区涉及城乡建设用地4，500～5，000km2，涉及人口2，000万人左右。

采煤沉陷严重破坏地表生态环境、农业生产、人居条件，造成农田无法耕种、水土流失加剧、矿区生态严重失调，给当地民生带来极大影响。采煤沉陷区破坏覆岩和地表完整性，使岩层失去隔水性和密闭性，横向流动的水系变为纵向渗漏，导致地面河流及泉水干涸，地下水资源枯竭，水资源和水生态破坏。

（三）大气污染。煤矸石风化后扬尘危及周边大气环境;煤矸石长期堆存时，经空气、水的综合作用，产生一系列物理、化学和生物变化，发生自燃而释放包括SO2在内的大量有毒有害气体，破坏矿区生态，诱发居民呼吸道疾病和癌症。煤矿开采产生的废气、运输过程中的扬尘，都会直接影响矿区周围的环境，不仅使矿区周围的地表植被受到破坏，而且地表植被破坏后带来的荒漠化土地则会进一步加剧大气中的扬尘，其中含有的一氧化碳、二氧化硫、NOx等有害气体会直接影响矿区周围居民的身体健康。

（四）搬迁引发社会矛盾。据不完全统计，我国“三下”压煤总量约为150×108t，其中建筑物下压煤量87.6×108t。人口密集的河北、河南、山東、山西、辽宁、黑龙江、陕西、安徽、江苏9个省建筑物下压煤量均超过亿吨，9个省建筑物下压煤总量达50.92×108t，占全国建筑物下压煤总量的60%。根据华北某矿区统计结果，村庄稠密的平原矿区，每采出1，000×104t煤炭需迁移约2，000人，塌陷区村庄搬迁绝大部分位于城镇规划区以外、交通不便，基础设施投入需求普遍较大，并且采煤塌陷土地破坏赔偿费及