河南煤炭矿区开发过程中环境污染损失评价

2022-09-11

1 河南煤炭资源分布及其开采利用概况

河南省煤炭资源种类丰富多样, 是全国重要的煤炭资源开采基地之一。目前, 河南省主要有郑州、安阳、平顶山、鹤壁、焦作等煤矿区域, 其煤炭资源总量大约200亿吨, 约占全省总量的94%;煤炭资源主要分布在京广铁路以西, 豫南山区, 豫东煤田等地。

煤炭虽然是河南省能源利用的主要来源之一, 然而, 随着可持续发展的贯彻实施, 其消耗量占能源总耗量的百分比呈现逐年下滑趋势, 且最近几年尤甚。据河南省统计年鉴数据表示, 从1992年到2015年, 全省煤炭消耗总量占能源消耗总量的比重, 由88.4%降至76.5%;仅从2014年到2015年, 全省采矿业年耗能万吨标准煤以上的工业企业个数就由113降至92;以焦作市为例, 从2005年到2015年, 全市年耗能万吨标准煤以上的工业企业个数就由106降至70;虽然河南省煤炭资源开发利用水平呈现下降趋势, 然而其总体水平仍较高。

2 煤炭开发过程中的环境污染及损失评价

2.1 大气环境污染及损失

煤炭矿区开采过程中的废气主要来源于矿井瓦斯以及地面矸石山自燃, 其中包含着大量的CH4、CO、SO2、CO2等气体。废气主要组成成分是温室效应约是SO2的21倍的CH4。加之其他硫化物和氮氧化物的混合, 严重污染了大气环境。

大气污染损害人体健康, 具体表现为呼吸系统疾病如肺炎、哮喘、支气管炎等的发病率和死亡率的上升。河南省2016年统计年鉴数据表明, 卫生部门医院住院病人中, 患有呼吸系统疾病的人数占住院总人数的11.7%。而由此造成的医疗费用、误工费用和企业损失费仍是一笔较大的经济损失。

大气污染中的SO2影响农作物新陈代谢和光合作用、呼吸作用, 其危害的突出表现为叶面伤害斑出现并进一步发生坏死, 由此造成粮食、蔬菜等农作物产量降低的同时, 质量也随之降低, 农产品的价格下降, 进一步导致农业损失和经济损失。

2.2 水环境污染损失

随着经济的高速发展, 能源需求随之提升, 煤炭开采技术也在不断创新发展。河南省煤炭产量逐年增加, 而因此带来的矿井水排放量也日益增加, 矿井水的排放一方面导致水资源浪费, 同时由于其中含有重金属元素, 不经过任何处理就排放也会严重污染周边环境和水体健康状况。现实情况中, 只有极少量比例的矿井水经过简单处理后, 被用于矿区其他循环利用生产和周围农作物的灌溉, 其余大部分矿井水仍被直接排放掉。且水环境污染对人体健康也造成一定程度的损失, 主要包括医疗费用损失、工作日误工费用损失等。

尽管河南地区水资源开发潜力小, 然而水资源需求量很大, 有限的水资源在河南地区生态环境中占据重要地位, 但煤炭开采过程中造成的整体水资源破坏却十分严重。据观测, 河南省可利用水资源由2005年的558亿立方米降至2015年的287亿立方米。而因开采矿区而造成的工业废水排放量就达到了5.3亿立方米, 加之近几年来气候干旱, 原以地表水作为生活及农业用水的村庄发生水荒的情况也越来越严重。以焦作市为例, 经粗略计算, 2005年焦作市平均每吨煤的开采所排废水造成的水资源经济损失约合人民币2亿元。

粮食作物减产是水污染导致农业损失的直接体现。以焦作市为例, 2010年焦作市稻谷作物单位面积产量为8398千克/公顷;而到了2015年, 该产量减至8205千克/公顷;结合焦作市稻谷作物耕地面积约5700公顷, 则可推算稻谷减产量约为1100100千克。而2015年河南黄淮地区稻谷价格约为4.16元/千克。且据相关研究结论得知稻谷农田受矿区水污染的平均减产系数为10%, 即因矿区水污染造成的稻谷减产量约为110010千克。再结合市场价值法, 将上述数据代入可知, 水污染造成稻谷作物损失值约为45.76万元。

2.3 矿区固体废弃物引起的经济损失

煤炭开采、生产和加工过程中不可避免地会排放固体废物, 其中煤矸石约占其总量的10%。结合具体数据来看, 河南省每年煤矿开采所产生煤矸石约3 000万吨, 而其回收再利用率仅20%左右。因此剩余绝大部分煤矸石仍占压大量土地资源, 与此同时新的煤矸石还在不断地被排放堆积, 继续和其他相关产业经济争夺十分有限的土地资源。以河南省平顶山煤矿集团为例, 截至2015年, 露天放置的煤矸石总累计堆存量达6 300万吨, 占地约110万平方米, 且每年都呈现增加的趋势。现如今, 如何高效、环保地治理和利用煤矸石是一项越来越值得瞩目的重大课题。此外, 据河南省2016年统计年鉴数据显示, 2015年河南省煤炭开采及洗选业所产生的固体废弃物量约为1550.96万吨。由国家环保局统计公报可得, 每亿吨废物平均占地920公顷, 即2015年固体废弃物占地142.69公顷。考虑到资源的机会成本, 固体废弃物占用的土地原本是可以用于蔬菜和粮食的种植的, 因此结合之前的数据, 河南省单位粮食产量为2466公斤/公顷, 单位机会成本为4167.5元, 得出固体废弃物占地损失约为121.2万元。

2.4 土地资源破坏

河南省主要煤炭生产基地有郑州、焦作、平顶山、鹤壁等, 且原煤产量居全国领先地位, 是我国名副其实的产煤大省。然而由于煤炭资源过度开采, 约四万平方米土地遭到严重破坏, 其中被损毁的耕地就约占据了总被破坏土地面积的75%, 由此造成的社会问题及环境问题也日益突出。

煤炭开采过程中造成土地资源破坏, 进而导致的民生损失主要体现在因形成地表沉陷而造成住宅区区内裂缝纵横, 居民房屋受损。此外, 采空区上部岩层或土层在重力作用下, 会产生弯曲、断裂、冒落, 进而致使地表沉降, 局部甚至出现盆地。这些情况均对城市道路安全和居民出行造成危害, 主要表现在:一是采空区冒落, 产生塌陷, 损坏交通道路, 导致车辆卡陷、行人不慎跌落受伤;二是采空区上部岩层弯曲断裂, 路基沉陷, 使得路面局部开裂, 不仅导致其承重力下降, 而且使路面低洼积水。对于路堑的特殊情况甚至可能导致整体滑坡;三是由于采空区沉降导致了道路倾斜, 路面上行驶的车辆往往重心偏移, 因此在弯道处存在着极大的交通安全隐患;四是采空区的沉降, 极易导致城市桥梁的桩基下沉、桥台变形, 拱桥断裂, 甚至横向位移等。因此而存在的人民生活安全隐患更是不容小觑五是;采空区的沉降, 极易对城市道路下地埋的与居民生活息息相关的市政工程管道构成严重威胁。即易造成地下排水管道、燃气管道破损、断裂或渗漏;此外, 通讯和电力管线、光缆等也极易断裂。 (6) 采空区沉降, 也给城市轻轨、地铁等基建工程的新建、维护造成了更大的难题。

2.5 生态环境损失

近些年来, 河南省植被覆盖率明显下降, 与此同时, 干旱、暴雨、和水土流失也愈演愈烈。水土流失惨重加之地面切割、地下岩土位移, 生态环境陷入恶性循环, 不容乐观。煤炭资源在开采过程中对生态环境造成了严重破坏, 导致水土流失、土地沙化, 进而加剧土壤中的氮、磷、钾和有机物质的流失, 土壤肥力大幅下降, 废弃土渣淤积河道进一步诱发地表塌陷、水土流失。给农业生产和居民群众居住安全造成严重威胁。

据调查得知, 河南省煤矿开采重点地区约半数的水土流失面积可自行恢复, 另一半需要人为干预进行治理。一般情况下, 治理每公顷水土流失面积约需人民币2万元, 则河南省每年需要治理水土流失而产生的费用就达近亿元。

3 结语

综上所述, 河南地区的煤炭资源开发带来的环境污染损失已经给当地人民生活和企业生产造成了严重影响, 发展经济和保护环境之间的矛盾十分突出;生态破坏损失相较环境污染更为严重。因为生态系统破坏的恢复是个漫长的过程, 对其治理也需政策大力扶持, 加之还要协调好产业发展, 因此要困难得多, 同时其波及范围不仅限于河南本地, 周遭地区的生态环境都可能受到严重影响, 潜在损失巨大;煤炭开采对环境的破坏在未来可能愈演愈烈。煤炭资源开发初期主要造成土层和植被的破坏, 开发中期主要排放矿井废水固体废弃物煤矸石等, 开发末期主要导致水土流失、土地塌陷等。每个开采时期都给河南地区带来更为严重的环境污染问题;要坚持以“自付环境成本, 共担生态成本”为原则对环境污染进行治理环境治理资金渠道不通畅、经费投入不足是我国大多数地区环境治理方面存在的问题。坚持“自付环境成本, 共担生态成本”的治理原则, 即是要求当地企业和政府自行统筹发展与治理, 逐步解决环保问题。生态环境恢复的受益者是全国人民, 因此应当由所有受益的人民共同分担生态成本。

摘要：河南省是我国煤炭开发大省, 而在此期间的环境污染损失也不可小觑。本文旨在重点分析河南省煤炭矿区开发过程中造成的环境污染的种类, 采用科学的方法对其损失做出评价并得出结论。

关键词：河南,煤炭开发,环境污染,生态破坏,损失