煤炭污染 中国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国。煤炭是中国的主要一次能源，是国民经济的重要支柱,但是,不可否认,煤炭在开发、利用、运输等过程中产生的污染,对环境造成的严重影响,已引起国人和周边国家的关注。为此,分析煤炭污染产生的原因,寻求有效的对策,减轻煤炭污染,加强环境保护,势在必行。煤在燃烧过程中主要产生的是空气污染，它产生的有许多有害气体，主要有：二氧化硫，硫化氢，一氧化氮等。其中二氧化硫是最多的。
煤炭污染 - 煤炭简介
构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体，占95%以上;煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2)，随烟气排放，污染大气，危害动、植物生长及人类健康，腐蚀金属设备;当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。所以，“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一。
煤中的有机质在一定温度和条件下，受热分解后产生的可燃性气体，被称为“挥发分”，它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标，在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时，挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤，挥发分较多。如果燃烧条件不适当，挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒，俗称“黑烟”;并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物，热效率降低。因此，要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少，主要有水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分，一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低，煤的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣，是重要的煤质指标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸收热量，大量排渣要带走热量，因而灰分越高，煤炭燃烧的热效率越低;灰分越多，煤炭燃烧产生的灰渣越多，排放的飞灰也越多。一般，优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。
煤炭污染 - 污染表现
中国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，主要包括火力发电、工业锅(窑)炉、民 用取暖和家庭炉灶等。高耗低效燃烧煤炭向空气中排放出大量SO2、CO2和烟尘，造成中国以煤烟型为主的大气污染。
(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土，井工开采地表 沉陷、裂缝，都将破坏土地资源和植物资源，影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流，并危及 地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查，中国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万 公顷，破坏草地面积为26.3万ha，全国累计占用土地约586万ha，破坏土地约157万ha ，且每年仍以4万ha的速度递增，而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算，中国每采万吨煤 ，平均塌陷土地0.2ha;在村庄稠密的平原矿区，每采出1000万t煤需迁移约2000人。
(2)煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。据调查，全国96个国有重点矿区中，缺水矿区占71%，其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。据统计，中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年，全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t，其中，矿井水23亿t，工业废水3.5亿t，洗煤废水5000万t，其它废水450 0万t。
(3)煤炭开采导致废气排放，危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70～90亿m3，约占世界甲烷总 排放量的30%，除5%左右的集中回收利用外，其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体，严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大，其排放量约占煤矿原煤产量的15%～20%。据不完全统计，中国国有煤矿现有矸石山1500余座，历年堆积量达30亿t，占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查， 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中，有464座发生过自燃，自燃率达43.3%。
(4)为满足社会对洁净煤的需求，中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t，入洗比例30%，其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时，也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查，因洗煤全国每年排出洗矸4500万t，洗煤废水 4000万t，煤泥200万m3。
(5)在中国，由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异，导致“北煤南运，西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬，既损失大量的煤炭，又污染沿线周围的生态环境 。据统计，1999年全国铁路运煤量为64917万t，平均运距为550km;经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t，平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算，因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t，直接经济损失超过6亿元人民币。
(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构，不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染，也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示，2000年 ，全国废气中SO2排放总量1995万t，其中工业来源的排放量1612万t，生活来源的排放量3 83万t;烟尘排放总量1165万t，其中工业烟尘排放量953万t，生活烟尘排放量212万t; 酸雨区面积约占国土面积的30%。2 煤炭矿区环境保护与治理的现状及难点
煤炭污染 - 造成损失
日前，国际环保组织绿色和平与荷兰独立权威能源机构CEDelft共同发布全球报告《煤炭的真实成本》，指出2007年全球的煤炭使用造成至少3600亿欧元(约合3.2万亿元人民币)的损失。
绿色和平呼吁全球各国重视燃煤造成的环境恶果，立即减少并逐步放弃煤炭的使用。
CEDelft研究所的专家阿哥内斯卡·马库斯卡说：“每年3600亿欧元的损失其实是相对保守的计算。如果不采取有效措施积极阻止气候变化，由此导致的损失将会大幅上升。”比如，数十亿人口将会面临水资源短缺，数亿人的粮食安全也会受到威胁，极端天气也将更加频繁。
此外，煤炭还更直接污染了水源和空气，并导致黑肺病的发生。
煤炭污染 - 保护治理
(1)政策法规配套，环保投入增大。国家相继出台和修订与煤炭矿区环境保护直接相关的法律法规13项，使矿区环境保护与治理步入法制化轨道，加快了矿山环境保护事业的 发展。矿区的环境改善离不开投入，据不完全统计，“九五”期间煤炭工业投入环境治理的 资金达28.6亿元，平均每年5.7亿元。
(2)土地复垦取得一定成效。资料显示，目前全国已累计复垦利用各类废弃土地约1500万 亩，占废弃土地总量的8%;其中复垦利用工矿废弃土地约600多万亩，约占工矿废弃土地总 量的10%。复垦后的土地70%作为耕地或其他农用地，30%作为非农业建设用地或其他用途。 从煤炭行业看，“九五”期间，全国复垦采煤塌陷土地150ha，复垦率为15%，完成露天矿 挖损土地复垦量21ha，复垦率已达到41%。
(3)三废治理效果显著。“九五”期间，煤矸石利用率达到40%，比“八五”期间提高 9个百分点;截止到1999年治理灭火矸石山310座，灭火率达80%。1998年山东省综合利用煤 矸石700多万t，占总排放量的71%，并实现利税近7000万元。新的煤矿设计拒绝矸石堆放， 将有力保证今后彻底根除矸石山。统计显示，1999年，全国采掘业共去除工业SO2 156104 t，其中燃料燃烧中去除的41505t;去除工业烟尘1647893t。
(4)矿区绿化已从单纯植树种草，走向绿色生态工程建设。众多矿区不断加大投入， 绿化美化生产生活区。根据矿区所处地理环境，积极采用绿化新技术，营造矿区防护林，绿 化煤矸石山，治沙固土，恢复植被，保持水土。
(5)洁净煤技术发展较快。1995年全国共有洗煤厂557个，年入洗原煤2.8亿t，原煤入 洗率为22%。到2000年，洗煤厂数增加到755个，原煤入洗量达4.5亿t，原煤入洗率超过30% 。1995年前，全国动力配煤几乎空白，“九五”期间，全国相继建设并投入运行一批不同规 模、不同类型的动力配煤厂，年生产能力近6000万t。中国民用型煤技术已经成熟，到2000 年，全国民用型煤产量达到8000万t，城镇居民生活用型煤普及率为80%。 为加快开发煤层气的步伐，“九五”期间，国务院批准 成立了专门从事煤层气开发的公司。据不完全统计，2000年，全国共开发利用煤层气近4亿 m3，预计到2005年，全国煤层气利用量可达30亿m3以上。
煤炭矿区环境保护与治理中的薄弱点
(1)领导环保意识弱，公众参与程度低。中国的环保历史经验证明，一切环境污染与生态破坏，首先发端于各级领导的思想认识和决策行为。当前，许多领导还远没有树立起真正的 环保意识，对可持续发展仅停留在口号上，走的仍是“先污染、后治理”的老路或为了局部 利益而加重污染的歪路。公众参与在发达国家的环境影响评价中占有十分重要的地位，通过 听证会等形式广泛听取公众意见，满足公众对环境保护的要求。我国目前的建设项目环境影 响评价中还没有建立起公众参与制度，环保工作公开接受公众监督的程度还很低。
(2)经济结构调整迟缓，环境保护监管不力。尽管国家不断进行经济结构的调整，但由于受思想惰性、体制刚性、财力不足、政策缺位和区域壁垒等多因素影响，中国的能源生产和消费结构不合理状况依然存在，这种结构不合理带来的直接后果便是资源的过度开采和 浪费，以及矿区环境和安全状况的难以改善。另一方面，我国的环保管理体制仍然存在许多 弊端，特别是制约监督机制的失效，导致对环境保护的监管不力，有法不依，执法不严，违法开脱现象依然存在。
(3)环保历史欠账多，资金渠道不畅、投入不足。中国的长期计划经济体制，使矿区特别是许多老矿区遗留下巨大的生态环境包袱，且没有建立起相应的治理资金账户。自20世 纪70年代后期，中国的环境污染日趋恶化，治理资金仅有国家财政一条渠道。1984年，国务院在《关于环境保护工作的决定》(国发〔1984〕64号)中，确定了环境保护资金的8条渠 道 ，其中用于污染治理投资的有7条。尽管这7条渠道对资金筹集、污染控制和环境质量的改善曾起过重要作用，但是，从总体上看，污染治理投资总量还远没有达到基本控制住环境恶化加剧的水平。现在，这7条渠道中，有的已不通，即使通的也还存在着渠道不畅等问题，其外部表现则是资金投入的严重不足。据统计，中国每年直接用于煤炭环境保护的资金大约 为5～6亿元，仅占煤炭工业产值的0.3%，远低于全国1%的平均水平。
(4)矿区塌陷土地复垦工作盲点多。尽管早在1988年国务院就已正式颁布实施了《土地复垦规定》，在随后修订和制定的《土地管理法》、《煤炭法》等5部法律中都有土地复 垦方面的法规条文，各级地方政府几乎相继制定土地复垦规定实施办法，但如今矿区土地复 垦率仅为10%，比发达国家低50多个百分点，土地复垦的质量不高，复垦工作中出现了多处 盲点。例如，对于老矿区土地塌陷的历史欠帐至今没有明确补帐的责任对象和资金渠道;土地复垦规定中的“谁破坏，谁复垦”原则形同虚设，现存的塌陷征地和塌陷补偿办法，无法 约束企业对土地复垦规定的执行;企业与地方政府在土地复垦中难以形成有效的合作机制等 。
(5) 国家缺乏针对性更强，体系更加严密的矿山环境保护法律法规。现行环保政策法规中，缺乏针对矿山环境保护特点的法律法规和技术标准，不利于矿山环境保护和治理工作 向纵深发展。一些环境问题由于无章可循，不能及时得到治理，从而长期危害环境。如煤矸 石山自燃被定性为无组织排放，国家尚无限期治理和超标罚款的规定。
解决煤炭矿区环境问题的对策与建议
3.1 完善矿区环境保护的法律法规体系
矿区生态环境的保护与治理必须纳入法制化轨道，这既是市场经济的要求，也是世界发展的潮流。要在已有法律条款的基础上，紧密结合矿区环境的特点，建立起符合中国国情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系，这一体系应覆盖矿区发展的全过程，对新 上矿山项目的环境影响评价，在采矿山的环境保护和报废矿山的环境重建都应给出明确的法 律规定。“十五”期间，国家将陆续出台《矿山环境保护管理条例》，《矿山开发环境保护技术政策》和《矿山生态环境恢复治理技术规范与标准》等，以促进矿山环境保护工作的进一步发展。
3.2 实行更加严厉的环保政策
国家必须痛下决心，坚决关停生产工艺落后，安全性差，资源浪费大的小煤矿以及加快淘汰 耗能高，污染重的旧式加工工艺。通过税收优惠等措施，扶持节能、环保型产业的发展，借 助市场之手逐渐将落后产业和产品淘汰出局。要严格控制新的矿山环境污染和生态破坏，所 有新建、扩建、改建的矿山企业建设项目，必须依法严格执行环境影响评价制度，凡环保标 准达不到要求的项目，一律不予立项。要严格执行“三同时”制度，明确矿山环保目标和责 任，坚决实行领导责任追究制。
3.3 加强舆论监督，提高公众参与度
要充分发挥新闻媒体的舆论监督作用，增强广大公众的环保意识和参与意识。通过弘扬先进 ，鞭挞污染环境、破坏生态的违法行为，唤起社会公众对环境问题的广泛关注，以形成强大 的社会压力，促使企业更加自觉地保护环境。在加强舆论监督的同时，应尽快通过法律程序 ，建立起有效的公众参与制度，使公众对环境问题的关注真正落实到行动上。
3.4 大力推广应用清洁开采和洁净煤技术
通过制定一系列强有力的政策法规，并加大资金投入，加快清洁开采和洁净煤技术的研究开 发和推广应用。当前清洁开采的重点应放在离层注浆减沉、瓦斯抽放利用及无矸石排放回采 等成熟技术上。洁净煤技术及其产业化是中国今后煤炭加工利用的重中之重，也是从根本上解决中国煤炭污染的重要途径，为此，国家将洁净煤技术作为可持续发展和实现两个根本转变的战略措施之一，给予了高度重视，并制定颁发了《中国洁净煤技术“九五”计划和2010 年发展纲要》，确定了洁净煤技术发展的重点领域和方向，这不仅有利于环境状况的根本改 善，而且也是煤炭工业健康发展的必然选择。
3.5 推行多元综合治理的土地复垦模式
塌陷土地复垦是矿区环境治理中的难点问题，国家土地复垦规定中，“谁破坏，谁复垦”的 原则在实践中产生许多矛盾。老矿区的大量塌陷土地是在计划经济时期(或更早)形成的， 这一历史欠帐让效益低下的煤炭企业自身偿还，无论从道理上还是能力上都难以行通。新矿 区或老矿区新的土地塌陷基本采用塌陷征地和塌陷补偿办法，致使“谁破坏，谁复垦”的原 则流于形式。推行多元综合治理的土地复垦模式是解决中国矿区塌陷土地复垦问题的一种思 路，具体设想是，以1997年国家明确规定复垦资金列入生产成本或建设项目总投资为界，将矿区塌陷土地划分为历史欠帐和新增塌陷两类，对于历史欠帐塌陷土地，应由国家筹资或在 国家复垦土地使用优惠政策下由社会力量(包括矿山企业)出资进行土地复垦。新增塌陷土 地由企业复垦，力争做到破坏一亩，复垦一亩。对新塌陷地应打破单一征地的旧模式，若经 过复垦，土地生产力(或收益)能达到原有土地效用的一律不征用，企业支付复垦及地力补 偿费，仍由农民复垦使用。对于有些塌陷土地也可采用多方协同复垦，股份经营土地的混合 模式。矿区塌陷土地在复垦技术上应根据塌陷地状况，使用综合整治的复垦方式。
煤炭污染 - 历史事例
20世纪50年代，英国的污染导致了成千上万人死亡。彼得托尔谢姆指出，英国通向环境保护艰难而漫长的道路，对于中国是一个重要的前车之鉴。
在这场烟雾灾难之后，英国政府开始考虑减少污染，但是它面对着来自煤炭业、制造业和电业利益集团的压力。
大规模的工业生产、严重的煤炭依赖以及浓烟滚滚的城市，这不仅仅是现在中国的特征，英国在十九、二十世纪的很长时间里，也是如此。由于相似的经历，英国与煤炭污染的漫长斗争，对中国有着特殊的意义。
很多年里，英国人对本国毫无限制地大量消费煤炭的后果众说纷纭，现在的中国人也差不多。许多人把煤烟当作经济繁荣和高就业率的象征，而另外一些人则认为这些烟雾要付出严重的经济代价。
后者指出，烟雾代表的是浪费，而不是财富。这一观点的主要提倡者内尔•阿诺特博士是维多利亚女王的私人医生。他在1855年宣称“由于浓烟弥漫的空气，单是伦敦的居民每年在洗衣服上的花费，就要比国内同样数量的家庭多出250万英镑。”
阿诺特的估计只限于洗衣费，而其他人试图对因空气污染而付出的经济代价进行更加全面的统计。科学家罗鲁•罗素(哲学家罗素的叔叔)列出煤烟所引起的24种破坏，包括油漆层的老化、对金属和石制品的侵蚀、植被的破坏、人类的疾病等等。几十年后，一个英国政府委员会在20世纪50年代所计算出的空气污染损失为每年2.5亿英镑，他们的分类标准很多和罗素一样。尽管当时的专家们强调煤炭燃烧所产生的破坏性影响并不是单纯的地方性问题，但还没有谁能从全球性的角度来认识它。
许多论者指出，煤烟的最大代价之一就是煤炭的浪费。乐观主义者希望随着利用者认识到防治煤烟可以省钱，空气能够变得洁净。尽管提高煤炭利用效率确实能够节省燃料费用、减少烟雾排放，但必需的技术不论是购买还是实施起来都很昂贵。即使生产者们认识到购买高能效的设备从长远上可以节省金钱，但很多人缺乏进行这项投资所必需的资金或者长期的决心。
当污染者显然不会采取主动措施减少烟雾的时候，政府就开始干预。19世纪末、20世纪初，英国国会曾经通过了一系列法律，要求地方政府采取行动制止那些排放大量烟雾的工业。
这个立法的效果受到许多因素的限制，包括：罚款太少、法律漏洞，另外，实际上许多负责落实反烟雾法律的地方官员本身就是污染企业的老板，这些因素至今仍在全世界妨碍着环境的有效治理。甚至有时治理者在执法中并没有个人经济利益的牵扯，但他们也常常担心：过严的执法会导致工业的重新布局，从而引起失业和税款流失。
所以，如果不是受到了灾难的打击，情况可能一如既往。1952年11月，一场错综复杂的异常天气袭击了伦敦，成百上千万个壁炉里的燃烧产物无法升入大气，也无法散入风中。能见度为零，医院里挤满了呼吸困难的人们，死亡者达到几千人。
在这场烟雾灾难之后，英国政府开始考虑减少污染，但是它面对着来自煤炭业、制造业和电业利益集团的压力。就像近来在中国及美国发生的一样，这些行业的拥护者声称，污染控制措施以及替代能源的花费实在太高了，无法实施。
经过多次谈判，国会最终在1956年通过了《空气清洁法》(Clean Air Act)。除了将政府的研究扩大到污染防治领域外，该法案还为工业烟雾设立了新的限制。它还开始控制家庭采暖和烹调所产生的烟雾，这也是英国空气污染的重要原因。为了帮助购买低污染设备筹措资金，国家和地方政府部门都提供了财政援助。
尽管这个立法对减少烟雾这样的可见污染物卓有成效，但对于看不见的污染物——如二氧化硫和汞——却没有任何作用，更不用说温室气体二氧化碳了。治理者们不是禁止将这些物质排入环境，反而鼓励工厂通过极高的烟囱把它们排入大气，他们认为这些物质到那些层次里会被稀释，从而变得“无害”。
不幸的是，单纯地拔高烟囱只会把污染换个地方。二氧化硫会变成酸雨，落在它发源的工厂和发电厂下风处的几百公里外;细微颗粒甚至能飘得更远，二氧化碳则迅速散入全世界的大气，21世纪末的大气二氧化碳浓度可能变成英国工业化开始时的两倍。
中国现在的煤炭年消耗量超过20亿吨，而且未来几十年煤炭仍将使中国的主要能源。现在有技术可以减少煤炭燃烧时所产生的颗粒物污染和进入大气的二氧化硫。这个变化最大的受益者将是中国人民，目前煤炭所造成的健康损害、贫穷和环境破坏让他们付出了沉重的代价。但是，中国空气的净化也会使那些远离中国的人们受益。比如，研究者们最近发现，中国的烟雾微粒飘到了美国。
除了污染控制措施之外，提高能效也同样重要。最先进的发电厂烧煤较少，排放出的颗粒物质、二氧化硫和二氧化碳也比传统电厂要少。节能和提高能效可以带来类似的好处，而且成本也比建立新的发电设施要低。如果中国能够在这些技术上投资，其本身和世界其他地方都会受益无穷。
治理污染最好的办法不是稀释，而是从根源上杜绝它的产生，现在这已经很清楚了。所有地球居民都是邻居，共同呼吸着惟一的空气。父辈们在地方和国家的层次上密切合作，减少污染，则必须在全球的层次上携起手来，共同保持健康的空气，无论是现在，还是未来。
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