介休市煤礦礦山生態(tài)環(huán)境現狀及影響分析

鹿寶蓮

（介休市生態(tài)環(huán)境保護綜合行政執(zhí)法隊，山西 介休 032000）

0 引言

煤炭資源是我國經濟社會發(fā)展非常重要的物質基礎，而山西省又是我國“礦業(yè)大省”，煤炭開采及其加工行業(yè)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(yè)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(yè)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(yè)[1]。煤炭開采在早期重開采、輕保護，對礦山生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞，主要的生態(tài)環(huán)境問題包括采空區(qū)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(fā)展[3]，還會引發(fā)一系列社會問題和其他生態(tài)環(huán)境問題[4]。據《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)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(tài)環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上開展[7]，協(xié)調好煤礦采煤活動與礦山生態(tài)環(huán)境保護的關系，是煤礦可持續(xù)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。

據統(tǒng)計，介休市共發(fā)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?guī)r、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(tài)環(huán)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(qū)出頭山廢棄礦區(qū)的生態(tài)環(huán)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(tài)環(huán)境。郭梓萌等[10]分析了西藏礦山生態(tài)環(huán)境影響并提出了生態(tài)修復措施，對各技術的優(yōu)劣進行了對比。呂鴻等[11]分析了重慶市萬盛區(qū)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現狀，并提出了相應的生態(tài)環(huán)境保護對策。吳國峰等[12]探討了建平縣礦山開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響及恢復對策，提出了對礦山開發(fā)影響后生態(tài)環(huán)境可持續(xù)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(qū)域鮮有報道。本文基于介休市煤礦礦山生態(tài)環(huán)境詳細調查工作，對介休市煤礦礦山生態(tài)環(huán)境現狀進行梳理，在此基礎上探討煤礦礦山生態(tài)環(huán)境的影響，以期為介休市煤礦礦山生態(tài)環(huán)境質量改善與可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 研究區(qū)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(zhèn)任家堡村，南至綿山頂端艾蒿坡，西起義棠鎮(zhèn)圪塔頭村，東至張?zhí)m鎮(zhèn)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?zhí)m等6 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）區(qū)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(tài)環(huán)境現狀

2.1 大氣環(huán)境

大氣環(huán)境現狀基于6 家煤礦的區(qū)域大氣環(huán)境質量監(jiān)測數據，統(tǒng)計結果見表1。可以看出，介休市煤礦企業(yè)所在區(qū)域的共性問題是顆粒物（TSP、PM10）超標，部分區(qū)域冬季NO2、SO2超標，主要原因可能有：煤礦企業(yè)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(huán)境質量監(jiān)測數據

2.2 水環(huán)境

2.2.1 地表水

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

表2 介休市礦山地表水環(huán)境質量監(jiān)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(jié)性河流，汾河介休段的水環(huán)境功能要求為Ⅴ類，由監(jiān)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(yè)相關文件資料，礦區(qū)內及周邊區(qū)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(huán)境保護驗收監(jiān)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(huán)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(qū)域水井較淺，水井周圍衛(wèi)生條件差，受到地面人畜糞便污染影響及與區(qū)域地質條件等有關。

表3 介休市礦山地下水環(huán)境質量監(jiān)測數據

2.3 土壤環(huán)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(jiān)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(guī)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(jiān)測矸石場周邊土壤，發(fā)現土壤受到污染及時進行治理，保障區(qū)域土壤和地下水安全。

表4 介休市礦山土壤環(huán)境質量監(jiān)測數據

2.4 生態(tài)環(huán)境

每個礦在開采擾動區(qū)和未擾動區(qū)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(tǒng)計數據顯示，油松林分布于礦區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)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(tài)環(huán)境影響

3.1 大氣環(huán)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(jiān)測資料，各礦的鍋爐配備的環(huán)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(yè)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(fā)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(fā)生。

3.2 地表水環(huán)境影響

介休市礦山企業(yè)排放的水污染物有COD 和氨氮，各礦山企業(yè)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(yè)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(yè)有限公司排放少量廢水，其余礦山企業(yè)廢水均可以實現綜合利用不外排。

3.3 固體廢棄物環(huán)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(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)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(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)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(qū)域大氣、地表水、地下水、土壤和生態(tài)環(huán)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(yè)，由于管理不善，形成了大量違規(guī)建設的矸石場；以及歷年關閉的小煤礦違規(guī)堆存的矸石未進行合理處置，違規(guī)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(qū)域景觀也造成嚴重影響?？傊`規(guī)堆存的矸石對區(qū)域環(huán)境影響較大。

4 結論

本文對山西省介休市的礦山生態(tài)環(huán)境現狀進行了調查分析，在此基礎上探討了礦山生態(tài)環(huán)境的影響，得出目前介休市整體礦山生態(tài)環(huán)境較好，但是在大氣和固體廢棄物環(huán)境方面存在發(fā)生環(huán)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(tài)環(huán)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(zhí)法力度；加強礦區(qū)生態(tài)環(huán)境質量動態(tài)監(jiān)測能力的建設；充分重視礦山開采全過程生態(tài)保護；多方籌措資金以拓寬礦山環(huán)境恢復資金渠道。