精品潞安矿区系统康复与生态文明建设研究阶段性可研报告Word文档下载推荐.docx
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③小型矿区，煤炭年产量在300万吨以下的矿区。
按照矿区所处的发展阶段划分：
①新建煤矿，是指已纳入建设规划即将开发的矿区或者正在建设的矿区，此时矿区开发部署及外部协作条件均待确定；
②在采矿区，是指矿区煤炭生产、洗选加工、运输、辅助设施等必备条件已经形成，并建立了相应的外部协作关系；
③衰退矿区，是指已进入衰退中后期的矿区和报废矿区，此时煤炭资源接近枯竭，生产矿井相继转入深部和边残煤的开采，煤炭产量逐年降低，采掘主导产业的地位已经或者行将丧失。
按权属关系分类，可分为：
①国有工矿区（包括国家统配和地方国有）；
②乡镇工矿区；
③个体工矿区。
一般国有工矿区为大、中型工矿区，造成的水土流失严重，但易管理，企业自身调控能力强，能在有关部门监督下，进行土地复垦和生态重建工程。
乡镇和个体工矿区属小型工矿区，数量多，分布广，难管理，往往以眼前利益为主，不考虑长远利益，土地复垦与生态重建工作极为棘手。
按照矿区与周边中心城市的关系划分：
①城市附属型矿区，此类矿区地处发达城市，城市基础设施齐全，社会功能完整，矿区与城市关系密切，矿区仅为城市的一个工业部门，其产值占城市工业总产值的比重较小，矿区发展已纳入城市统一规划之内，如京西、徐州矿区等；
②城市主体型矿区，此类矿区地处较为发达城市，交通便利，城市功能完整，矿区与城市关系密切。
煤炭开采是城市的主体产业，矿区内资源丰富，，城市往往是因矿而兴起，如鸡西、平顶山、大同、抚顺等矿区；
③城市映射型矿区，此类矿区远离城市中心，地处较偏远乡村、山区，交通相对不便，与城市协同发展差，在矿区范围内选择条件较好的乡镇为中心走矿区城市化发展道路，如潞安、大屯等矿区。
1.1.1.2矿区生态系统
矿业与生态系统主要联系是矿物的开发与生产加工过程，深渗到生态环境中，增加了生态环境中的无机物含量，对生物生存条件产生影响。
如果这种影响超过了自然所能调节的限度，那就要破坏生态平衡，最终影响矿业可持续发展。
因此，从生态学角度看，矿区生态系统属于自然人文复合生态系统，是由资源、环境、人口、经济和科技组成的相互联系、相互依存和相互作用的有机整体。
它是将生态学理论应用于矿区，结合工业生态学、产业生态系统（生态工业园）的研究成果，开展生态矿业、矿产生态学、矿业生态系统、绿色矿业等方面的研究（朱俊士，2000；
霍明远，2000；
寿嘉华，2000；
肖松文等，2001；
姜福兴、耿殿明，2002）。
研究矿区生态系统组成与结构及其动态变化，以期探明采矿活动及其衍伸产品对自然生态系统的影响，以及受其作用下的自然生态系统对矿业持续发展反作用。
从而通过经济、技术及管理等手段，使人类的矿业生产活动不再成为矿区生态平衡的破坏者，而逐步与矿区生态环境之间达到协调和适应。
为实现矿区可持续发展，还须以生态学、生态经济学、可持续发展理论为依据，建立以节约资源、清洁生产和废弃物多层次循环利用为特征的、以满足社会发展需要、提高人类的生活水平及改善矿区生态环境质量为最终目标的现代矿业发展模式。
1.1.2矿区生态系统的一般特征
从矿区的产生和发展过程以及从生态系统生态学角度来看，矿区生态系统是一个被改变了结构和功能的、受人类生产和生活影响明显的复合生态系统。
矿区生态系统的主要特点表现为：
①矿区生态系统是以人为中心的生态系统，且该系统的产生、存在、发展和消亡都是按人的意愿进行。
②矿区生态系统大都是在对原有农业生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的生态系统。
我国的大部分矿区主要集中在农业区，矿区开发之后，随着物流、能流、信息流的输入和大量非农业人口的涌入，原有农业生态系统的结构已发生了变化。
环境系统的功能也演化为以矿产资源和交通条件为主，加入了大量人工环境，使得矿区生态系统的环境更加复杂和多样化。
③矿区生态系统是一个开放系统，它与整个社会的自然－经济－社会复合系统息息相关。
既受自然生态规律的支配，又受社会经济规律的支配。
④生物群落发生改变，生产者数量减少，生物性生产下降；
有相当数量家养动物和一定数量野生动物，但主要消费者是人。
⑤特殊的能量流动和物质循环，表现为能流与物流是开放式的。
大量的物质和能量在矿区生态系统中输入、输出、排放都大大超过了原来的生态系统，剧烈的人为活动在改变原环境的同时也不断地对其产生破坏；
另外，矿区生态系统需要大量的辅助能源和辅助物质以维持其生产、生活的正常运行。
总之，矿区生态系统大都是在对原有农业或者自然生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的新的生态系统。
1.2矿区生态系统的组成与结构
自然生态系统一般包括下列四种主要组成成分：
非生物环境、生产者、消费者和分解者。
但是，对于矿区生态系统，基于自身上述的特点，其主要成分由资源、环境、人口、经济和科技等5个子系统组成。
1.2.1资源子系统
1.2.1.1资源子系统组成及其特征
在自然生态系统中作为非生物环境的资源是其重要的组成部分。
资源子系统是矿区生态系统的物质基础。
矿产资源、土地、水资源、生物、气候等要素相互联系、相互作用，共同形成一个有机联系的整体。
各要素又由若干个子要素构成，如矿产资源有金属矿产、非金属矿产、油气资源等；
土地资源有耕地、林地、牧草地、居民及工矿用地等。
矿产资源是整个采矿生产活动产生、存在以及消失的物质基础，是矿区生态系统区别于其他生态系统的关键。
在资源开发利用过程中除了矿产资源自身特点以外，必然涉及经济、社会、环境、技术、人口等诸多因素，是一个非常复杂的过程。
如煤炭资源开发受煤炭储量、赋存条件、煤炭质量、交通条件、机械设备、采煤技术、选煤方法、能源动力、市场需求等的影响，同时还要考虑生产安全、生态环境、土地复垦、作业环境、就业收入等诸多问题。
1.2.1.2潞安矿区资源概况
（1）煤炭资源
潞安矿区位于山西省东南部，太行山中段西侧、长治盆地西部，地理坐标为东经112°
32´
53"
~113°
16´
35"
，北纬35°
50´
9"
~36°
33´
49"
，南北平均长约65km，东西平均宽约60km，总面积4015km2（包括规划总面积2297km2和后备区1718km2），位于沁水煤田的东部中段，属于我国13个大型煤炭基地之一—晋东煤炭基地的范围内。
行政区划隶属长治市、潞城市及襄垣、长子、壶关、长治、屯留等县。
潞安矿区现有国有重点生产矿井6对，总设计能力为11.80Mt/a；
在建矿井5对，设计能力为19.50Mt/a；
地方煤矿及乡镇煤矿147处，面积约259.81km2，核定生产能力24.46Mt/a。
此外，矿区现有6座矿井型选煤厂，5座在建选煤厂，4座地方煤矿选煤厂，2座资源综合利用电厂，2座在建资源综合利用电厂，以及一系列的矿区辅助、附属企业和基础设施等。
潞安矿区发展规模随着时间的推移愈来愈大，其不同时期的有关煤炭生产及利用项目如表1-1。
目前已开采煤矿有五阳矿、漳村矿、石圪节矿、王庄矿、司马矿和常村矿等，均属大型煤矿生产企业，总占地面积约400km2。
表1-1潞安矿区现有及未来不同时段投运项目组成概况
实施阶段
煤矿项目
选煤项目
电厂项目
煤化工及建材项目
近期
2006-2010
潞安集团：
新规划建设2座，在建的建成5座，现有生产矿井扩建或维持现有生产能力的6座；
产能2010年达到53.2Mt/a；
地方煤矿：
产能30.0Mt/a
新建和改扩建同规模选煤厂；
维持现状。
2座在建矸石综合利用电厂建成；
新建2座瓦斯电厂、1座煤矸石电厂、2座燃煤坑口电厂一期建成
煤基合成油示范厂、煤基合成油一期、新建煤矸石砖厂、水泥厂扩建、PVC厂扩建
中期
2011-2018
新规划建设2座煤矿，产能达到64.1Mt/a；
规划期底产能22.5Mt/a。
新建和改扩建煤矿配套同规模选煤厂
规划新建1座瓦斯电厂、1座矸石电厂、2座坑口电厂的二期工程。
煤基合成油产业化工程二期
远期
2019-2030
漳村矿关闭，矿区总产量稳定在86.0Mt/a
无新建选煤厂，各选煤厂保持与煤矿同规模
无新建电厂，维持以上规模
无新建项目
（2）气候资源
潞安矿区地处内陆，气候属于暖温带半湿润区，大陆性季风影响强烈、持久，冬季受蒙古高压控制，多为西北风，夏季处在东南季风西行的末梢，为大陆性气候。
年均气温7.5~12℃，但季节差异比较明显。
春季，少雨、多风，有“十年九春旱”之说，平均气温10~22℃；
夏季平均气温>
22℃，雨量集中，占全年降水量的60%以上，且多暴雨和冰雹，一般为60雨天（6~8月）；
秋季平均气温10~22℃，多有连绵雨；
冬季平均气温<
10℃，干寒、少雪、多风，长达5~6个月（一般10月至次年4月）。
对农业生产有重大作用的活动积温（≥10℃的积温）数值多在2815.0~3764.3℃，多年平均约在3278.4℃。
矿区多年平均降水量为547.78~660.61mm，年降水总量夏季占50~60%，冬季5%以下、春季占10~15%，秋季占25%上下，月均降水量最大值一般出现在7月，占全年的30~40%，最小值出现于12月，占年降水量的2%以下。
其降水特点：
一是降水总量小，地区变化较大，区域差异上表现为南部降水总量大于北部，呈带状递减；
二是年内分配不均，7、8、9三月降水量占年总降水总量的60%上下，且多以暴雨形式出现；
三是年际变化大，丰水年比枯水年多2~4倍。
受太阳辐射、大气环流和地理环境等因素综合影响，气象要素在水平地带的分布差异也比较明显（见图1-1）。
图1-1潞安矿区多年平均降水量空间分布格局
（3）土壤资源
从成土母质上来说，潞安矿区主要有黄土母质、坡积母质、冲积母质和洪基母质4类，以黄土母质和坡积母质为主。
其中前者是第四系上更新世地层的马兰黄土，呈淡灰带黄色，土体深厚，质地均匀、疏松，柱状发育，碳酸钙含量高，呈微碱反应，适合种植各种作物；
主要分布于冲积平原和部分阶地上，由黄土经搬运后重新堆积而成；
后者分布于海拔1000m以上的石质地区，由砂页岩和石灰岩经过风化后以残积和坡积的方式留在山上或搬运到山坡的中下部一带。
在所有土壤类型中，褐土是研究区地带性土壤，属半湿润暖温带半淋溶土，也是重要的农业土壤，广泛分布于丘陵区和山地等区域，从海拔800m到1300m均有分布。
另外，潮土、黄垆土大面积分布，棕壤也有一定面积的分布。
其中潮土属半水成土，大面积分布于中东部上党盆地区以及浊漳河两岸一级阶地；
黄垆土属褐土的一个亚类组分，亦称耕种褐土，主要分布于研究区浊漳河二级阶地及山前坡麓平原，海拔一般在1000m左右，其母质为次生黄土，经长期人为垦种而成农耕土，土体深厚，碳酸钙淋溶淀积现象明显，通透性及耕性较好，适种性广。
总之，潞安矿区有4种主要土壤：
褐土、潮土、黄垆土、棕壤，其空间分布见图1-2。
图1-2潞安矿区主要土壤类型空间分布格局
（4）生物资源
潞安矿区植被多属森林草灌类型。
由于大部分土地被开垦为农田，天然植被较少，只有少部分自然植被和次生林残存。
①山区植被山区植被为草灌、真阔叶混交群落。
由于所处地势较高，气候凉爽，降水较多，自然植被覆盖较好，种类繁多。
主要生长着森林，林下混生着草灌植被。
一般覆盖率阴坡达70~90%，阳坡为40~50%。
在土体中有一定的淋溶作用和不同深度的腐殖质层，养分含量高，碳酸钙较为明显。
树木主要有人工栽培的油松、侧柏、杨树和自然草灌植被，如刺槐、白草、柴胡、胡枝子、醋柳、蒿类、苔藓等。
②丘陵区植被丘陵区多为农田所占用，自然植被仅残留与农田、沟坡边缘。
主要植被有酸枣、蒺藜、青杞、地黄、太阳花、白茅等和人工种植的树木。
有些地方由于植被覆盖度低，水土流失较为严重，养分贫乏，熟化程度较差，土体无明显特征。
③平川区植被平川区由于地势平坦，土壤肥沃，绝大部分为农田，自然植被仅残留于河畔、渠旁、路边，主要有青蒿、芦苇、狗尾草、田选花、苍茸等草本植被；
此外，在田间、路旁主要分布着杨、柳、槐、榆等树种及杂草。
总之，研究区植被类型包括：
阔叶林、针叶林、灌丛和荫生矮林、一年两熟或两年三熟旱作农地等4种，主要树种有杨、柳、榆、椿及刺槐等，其中刺槐占优势；
经济林主要有核桃、花椒、柿、枣、苹果、梨、山楂等。
矿区的牧草和野生灌草植物种类多样，牧草主要有紫花苜蓿、沙打旺和红豆草等；
野生灌草类植物主要有酸枣、荆条、胡杖子、狼牙刺、红柳、白羊草、黄脊草、羊胡子草、狗尾草及蒿类。
栽培植物主要有玉米、高梁、谷子、豆类、小麦及蔬菜类作物，粮食平均产量约3.75×
103kg／hm2，其空间分布格局见图1-3。
图1-3潞安矿区主要植被类型空间分布格局
（5）地表水系和地下水资源
矿区地表水系属于海河流域漳河水系，地表水体包括河流和水库，资源丰富；
主要河流有浊漳西源、浊漳南源及绛河和岚水河两大南源支流。
其中浊漳河南源是境内最大河流，发源于长子县发鸠山，纵贯上党盆地于襄垣县甘村与其西源支流汇合，主流长133.5km，流域面积达3576km2，最终汇入漳泽水库。
区内主要有漳泽、后湾、屯绛和申村4大水库，但以漳泽水库为最大，无论占地面积还是库容。
漳泽水库占地34km2，位于长治市马厂乡临漳村南，所在河系为海河流域浊漳河南源，其总库容为4.273×
108m3，汛期库容0.883×
108m3，死库容0.207×
108m3。
该水库是长治市城郊两区（潞城部分地区）工农业生产用水的主要水源之一。
矿区地下水资源丰富，其中奥陶系岩溶水和第四系松散岩类含水层是富含水层。
前者从矿区西北向东南排向浊漳河河谷，泄露于矿区东部的辛安泉水带。
该泉水带位于黎城县、潞城市、平顺县三县交界处浊漳河谷，该地下水具有承压性易于开采，近年来泉流量虽有逐年减少的趋势，但总流量最小也在7m3/s，而且水质良好。
后者第四系松散岩含水层单位涌水量为2.98~5.56L/（s·
m），也是富水性极强的含水层，其特点是水位埋藏较浅，易于开采，是当地农业生产及生活的主要水源之一。
总体而言，矿区地表水和地下水资源均丰富多样，数量较大，目前的开发利用率维持在20%以下，属于正常利用状况，没有达到过量开采或利用的程度。
1.2.2环境子系统
1.2.2.1环境子系统特征
环境是各种生物存在和发展的空间，是资源的载体。
生态系统的发展和环境承载力之间存在着冲突和协调的关系。
环境承载力的上升取决于环境投资和技术水平。
一方面，经济的发展可以为环境改善和治理提供必要的资金和技术支持，二者是协调的；
另一方面，经济增长和消费水平的提高又会增加污染物的排放，导致环境承载力下降，二者又有矛盾。
所以，环境子系统的协调发展关键在于发展要和环境子系统的承载力相适应。
1.2.2.2潞安矿区环境特征
（1）大气环境
随着潞安矿区开采规模的不断扩大，开采矿井的日益增加，空气污染情况有加重的趋势，突出问题之一就是矿区燃煤、采煤、运煤等过程所造成的TSP普遍超标。
更为值得关注地是，自2005年以来出现的大气中的SO2超标现象，尤其是冬季。
表1-2潞安矿区各区域废气等标污染负荷排序表
区域名称
等标污染负荷
等标污染负荷比/%
郊区
1908788.00
37.20
襄垣
1407413.70
27.43
潞城
1136498.22
22.15
壶关
150260.52
2.93
黎城
119196.04
2.32
武乡
118396.56
2.31
沁县
85565.90
1.67
沁源
65453.85
1.28
城区
65108.21
1.27
屯留
42380.32
0.83
平顺
14581.46
0.28
长治县
9436.76
0.18
长子
7917.44
0.15
总计
5130996.98
100
根据潞安矿区与长治市实际情况，以SO2、烟尘、粉尘为评价要素，以SO2：
0.15mg/m3，烟尘：
0.30mg/m3，粉尘：
0.30mg/m3，采用“等标污染负荷”法进1-2）。
表1-3潞安矿区废气中主要污染物等标污染负荷排序表
污染物名称
SO2
49.01
工业烟尘
37.19
工业粉尘
710353.97
13.80
100.00
上表1-3可知，二氧化硫等标污染负荷为2522283.36，占总负荷的49.01%，37.19%；
排在第三位的是工业粉尘，等标污染负荷为710353.97，占总负荷的13.8%。
（2）水环境
沿浊漳干流及其上游浊漳南源、浊漳西源、浊漳北源和汇入南源的支流石子河、绛河共设21个监测断面（图1-4）。
图1-4水质监测点布设示意图
通过对2001~2005年间的监测数据分析，浊漳河主要污染物依次为石油类、挥发酚、NH3-N、COD、BOD5。
对矿区21个监测断面各主要污染物的年平均浓评价，表中数据表明：
石油类超标18个断面，占浊漳河系总断面的85.7%，平均超标倍数为4.8倍；
挥发酚5个断面超标，占浊漳河系总断面的23.8%，平均超标倍数在3倍以上；
氨氮超标13个断面，占浊漳河系总断面的61.9%，平均超标倍数为2.56倍；
COD超标11个断面，占浊漳河系总断面的52.4%，平均超标倍数为0.55倍；
BOD5超标11个断面，占浊漳河系总断面的52.4%，平均超标倍数为0.58倍。
进一步对比与分析可知，浊漳河21个断面仅有2个断面（交里、屯绛水库）符合山西DB14/67-94《山西水环境功能划分》标准，其余19个断面均未能达到功能类别要求，其中劣Ⅴ类断面9个，Ⅴ类断面1个，Ⅳ类断面9个。
近一半河流水体丧失使用功能，地表水污染已成为长治市亟待解决的环境问题。
在时间分布上，各监测点各种污染物年平均浓度差异较大，除挥发酚外，其余主要污染物浓度在2005年都比较稳定或有所下降，但仍然处于超标状态。
在空间分布上，主要污染断面依次为暴马、黄碾、五阳、王桥、北寨、西营、甘村，主要污染支流为石子河，交里和屯绛水库水质较好。
工业点源污染是导致水体恶化的主要原因，焦化、化工行业的快速增长，含油废水的大量排放是导致石油类污染排在首位的主要因素。
总之，依据2001~2007年的地表水监测数据，无论浊漳河南源及其支流绛河、浊漳河西源还是四大水库，其矿区开发对地表水的污染程度均较小，或是对局部河段有影响，基本不改变河流原有功能，均符合《地表水环境质量标准》
表1-4地下水质量分类标准（单位：
mg/l）
评价因子
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
pH值
6.5~8.5
5.5~6.5
8.5~9.0
<
5.5
>
9.0
总硬度
≤150
≤300
≤450
≤550
550
矿化度
≤500
≤1000
≤2000
2000
硫酸盐
≤50
≤250
≤350
350
氯化物
铁
≤0.1
≤0.2
≤0.3
≤1.5
1.5
锰
≤0.05
≤1.0
1.0
挥发酚
≤0.0001
≤0.001
≤0.002
≤0.01
0.01
高锰酸盐指数
≤2.0
≤3.0
≤10
10
硝酸盐
≤5.0
≤20
≤30
30
亚硝酸盐
≤0.02
0.1
氨氮
≤0.5
0.5
氟化物
2.0
氰化物
汞
≤0.00005
≤0.0005
0.001
砷
≤0.005
0.05
镉
铬
铅
潞安矿区地下水质量现状分析是在地下水水质监测的基础上，重点对工业及城市生活污染状况、废污水排放量及排污途径进行了比较系统的调查，共调查排污口121个。
在此基础上，分析了124眼井的地下水水质监测数据，并依据氨氮、挥发性酚类、高锰酸钾指数、总大肠菌群、硫酸盐、氯化物、铁、锰、硝酸盐氮、亚硝酸氮、氟化物、氰化物、汞、砷、六价铬、铅、镉共20项作为评价因子，的统计结果，进行水质
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