大同市城郊环境问题的症结与出路Word格式.docx
《大同市城郊环境问题的症结与出路Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大同市城郊环境问题的症结与出路Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
12′E，位于大同西南，距市区12.5㎞。
辖区与大同市南郊区交叉，总面积约为90㎞2，号称“百里矿区”。
地势西高东低，大部分是高山和起伏的丘陵地区。
境内有七峰山、马武山等，主要河流有口泉河、十里河等，均为季节性河流。
厂矿企业主要分布在口泉—黑流水（口泉沟）和马军营—燕子山（云岗沟）这两条狭长的山沟里。
南郊区位于大同盆地北部，是大同市的近郊区，东西长43㎞，南北宽42㎞，总面积1,608㎞2。
全区辖3镇7乡，190个行政村。
地势西北高，东南低，平均海拔1,250m。
属半干旱区暖温带气候，春季风大少雨，冬季寒冷少雪。
最低气温-29℃,最高气温37.7℃，全年平均气温6.4℃，年平均降水量395㎜。
新荣区于1970年建立，现辖7个乡镇，位于山西省最北端，地处40°
07′—40°
24′N，112°
52′—113°
23′E之间。
北靠长城与内蒙古自治区交界，南接南郊区，东邻阳高县、大同县，西连左云县，东西横跨53㎞，南北纵越31㎞，总面积为1,018㎞2。
（见图1.1）该区属黄土丘陵区，海拔1,178—1,724m之间，沟壑纵横，山川河流交错，道路崎岖。
山脉主要有采凉山（主峰海拔2,144.6m）；
季节性河流主要有淤泥河、饮马河等。
气候属温带大陆性季风气候，春季干燥多风；
夏季短暂较热；
秋季温润凉爽；
冬季漫长寒冷而少雪。
光照充足，温差较大，年降水量为400㎜左右，主要集中在7、8、9三个月，约占全年降水量的60%，年均无霜期115天左右。
图1.1大同市城郊地区位置示意图
矿区为全国八大煤炭生产基地之一，煤炭资源较好，而且丰富。
据初步探测，储量为150.9亿t，煤质好、灰分低，最适于机车和重工业使用。
全国最大的煤炭生产企业之一——大同煤矿集团的机关所在地驻矿区新平旺。
这里交通十分便利，自建区以来，形成了以煤炭采掘为主，兼营煤机修造、机械加工、建筑建材等多种行业的经济体系。
南郊区发展经济有着得天独厚的资源和交通优势：
煤炭、石灰石、硬质高岭岩、玄武岩等资源极为丰富，其中煤炭储量尤为丰富，煤炭保有地质储量7亿t，可开采储量4.9亿t，具有煤层浅、煤质好、发热量高（7,000大卡以上）、灰分小、含硫少、易开采的特点。
交通运输发达，京包、同蒲、大秦、大准四条铁路干线，高山、王村两条支线和许多铁路专用线纵横全区。
大塘、大运、同张（经张家口至北京）、同丰（经丰镇至呼和浩特）等35条公路起于或交汇本区，使该区成为晋、冀、蒙等地的交通枢纽和商品集散地之一。
新荣区的矿产资源种类多、储量大、分布广，已探明储量的有煤、石墨、玄武岩、石英砂等。
煤炭资源尤为雄厚，煤田面积33.2㎞2，地质储量2.1亿t，可采储量0.9亿t。
丰富的煤炭资源和便捷的交通为各区发展煤炭产业提供了有利的条件。
2突出的环境问题
2.1环境污染
2.1.1水资源短缺，水污染严重
目前，城郊地区年总用水量为3.6—4.2亿m3，现可供水量只有4.2亿m3，预计到2010年，年需水量将达到5.4亿m3，年缺水量为1.2亿m3。
由于需大于供，该地区多年来一直靠超采地下水维持生活和工业用水，年超采量达3,000—4,000万m3，造成区域地下水位持续下降，形成了394㎞2的地下水超采区，并在城郊周围形成了四个较大的地下水位降漏水区，总面积约为
100㎞2。
另外，由于煤炭的大量开采，以及现代化采煤技术的综合利用，使得采空区面积迅速增加，地面裂缝加速形成，从而导致采空区水文地质条件的变化，进而使得可供开发的地下水大部分被截流至井下形成矿井积水。
矿井水需要外排，地下水又不断补给采空区，导致地下水位下降，加剧了水资源的短缺。
在水资源短缺的同时，水污染现象也日益严重。
随着煤炭产业的改制和转型，煤炭的洗选加工等行业得到进一步的发展，随之排放的含有有毒元素的污水加剧了地表水的污染。
例如，同煤集团在对原有的3个大型洗煤厂改造的基础上，又增加了3个。
如果这些洗煤厂对排出的污水不加以处理，就会进一步污染矿区的水资源。
目前，同煤集团每年废水生产总量为2,366万t，其中生活污水576万t，工业污水1,790万t［1］。
南郊区的乡镇工业对水资源的污染也日趋严重，1995年废水排放量为72.75万t，2003年废水排放量为110.48万t，增长近52%［2］。
水污染主要集中在炼焦、化工和金属冶炼3个行业。
2.1.2大气污染
大同城郊地区的大气污染属于煤烟型污染，其主要污染物为SO2、烟尘和工业粉尘。
就全国范围而言，燃煤排放到大气中的SO2和粉尘约占全国SO2和粉尘排放总量的80%和60%以上，CO2占71%，NOX占63%。
污染物的排放使得酸雨区域面积增大，约占全国国土面积的40%［3］。
据监测，大同人均排污量为全国平均水平的3.6倍，其中烟尘排放量约为全国的1.4倍，SO2和颗粒排放量约为全国的11.5倍。
城郊地区的二氧化硫和TSP（尘污染）日均值均高于国家规定的三级标准，也超过适于居住区、生活区执行的二级标准的1—2倍。
2004年，二氧化硫日均浓度值为0.35㎎∕m3，最高达0.82㎎∕m3。
有机污染物总计达150多种，一些致癌物浓度远远超过了世界卫生组织和我国推荐的标准，造成该地肺癌发病率高达0.16%，空气监测为中度、重度污染。
大气污染物主要来源可分为以下几类：
（1）煤炭在燃烧、利用过程中造成对大气环境的煤烟型污染。
据统计，城郊地区全年总耗煤达900万t左右，其中工业企业的耗煤量就占总煤耗的90%以上。
工业废气中的SO2、烟尘、粉尘排放量分别占到各自总排放量的96.7%、89.4%、100%。
煤炭的加工如炼焦也是大气污染的一个重要原因。
由于传统炼焦技术落后，炼焦企业在回收少量化工产品的同时，将大量大气污染物排放到环境中，以牺牲环境为代价换取了少量的经济效益。
（2）燃煤电厂的煤尘污染和氟污染。
位于南郊区平旺的大同第一热电厂和位于西河河的大同第二热电厂都是以煤作燃料。
在电厂生产作业过程中需要将煤进行筛选、破碎、磨粉经过运输系统送到高达几十米的锅炉原煤仓。
这一系列的作业过程，使得煤体发生碰撞、摩擦产生煤尘，并伴随生产过程中的气流而扬起向外扩散。
同时，我国煤中平均氟含量（200㎎∕㎏）高于世界平均氟含量（80㎎∕㎏）。
一电厂和二电厂用高氟煤作燃料的过程中，煤中的部分氟以气氟的形式扩展到周围环境中，严重危害了人们的身心健康。
（3）小煤窑开采过程中的大气污染。
由于小煤窑开采方法落后、设备简陋，在煤炭开采过程中，形成大面积的采空区和地表裂缝，且又无法密闭。
这样，残留的煤炭与空气发生接触引发大面积火灾，煤层燃烧产生的大量有害气体沿采空区裂缝溢出。
新荣区的狼儿沟煤矿采空区曾发生煤炭自燃，大量CO涌出，造成菜园街和凡水湾312户居民集体搬迁，直接经济损失达400万元以上［4］。
（4）煤炭在运输过程中也会造成大气污染。
城郊地区的煤炭有相当一部分要靠公路运输，由于密封不严或路面状况不佳以及车辆超载等原因难免使得大量粉尘飞扬，使得空气中悬浮物的浓度增大。
每天通过矿区公路的煤车多达20,000辆次，路上损失煤炭约300t［5］。
因此，有人说：
“大同的佛爷是黑的”。
2.1.3固体废弃物污染
表2.1大同市城郊煤矸石堆放统计
单位：
座
地区
矸石山数量
未燃
已燃
占地面积（㎞2）
排放量（万t）
矿区
64
39
25
2.6
3,327.6
南郊区
23
14
9
1.5
1,423.5
新荣区
12
3
0.4
806.7
注：
数据来源于大同市统计局2005统计信息。
据调查资料显示，城郊地区工业固体废弃物占固体废弃物总量的89%，生活垃圾占11%，医疗垃圾量虽然很少，但危害性很大。
这些固体废弃物除企业自己处理一部分外，大部分被掩埋或露天堆放。
特别是在煤炭的开采和加工的过程中，产生大量的煤矸石和废石。
一些矸石山已燃或正燃，煤矸石累计堆放量超过了5,000万t，占地面积多达4.5㎞2。
（见表2.1）
这些没有及时处理的煤矸石大部分堆放在各矿井口的附近，不仅占用大量土地，而且阻塞交通。
同时，一方面其自燃产生的有害气体如SO2、H2S、CO造成大气污染；
另一方面污染中的硫化物、氰化物、酸悬浮物等经雨水冲刷造成了水污染，严重影响地表水体的水质指标。
如果煤矸石堆放的过高，时间过长，在重力和渗透作用下还可能产生破坏性滑坡，造成人员伤亡。
此外，大同市城区的生活垃圾日产650t，每年还以3%的速度递增，且垃圾的无害化处理率很低，绝大部分被运到城郊进行简单的填埋，对城郊地下水和土壤造成污染，破坏了大量农田。
煤炭集运站未及时运走的煤，长期堆放在地表也对周围的环境造成了一定污染。
如位于南郊区的韩家岭发煤站，其粉尘对周围东、西韩岭，东肖河村的污染相当严重。
煤场周围2㎞范围内的农作物产量很低，这在很大程度上影响了当地村民的生计。
飞扬的煤尘对村民和本站职工的日常生活和健康受到相当程度的危害。
煤站每年用于支付职工职业病的资金就多达10余万元。
2.2生态环境的破坏
2.2.1大量采空区的形成及地面塌陷
大同煤田侏罗纪煤层较浅，建井投入成本低，技术含量低，但见效快。
因此，在城郊地区，地方小窑众多。
一些小矿井主追求眼前的经济效益，私挖滥采，对煤炭资源进行掠夺式地开采。
工业广场煤柱、铁路煤柱、河床煤柱都是他们开采的对象。
由于他们多开采浅部煤层，煤盖山厚度又较小，导致地层错动，地表下沉，使一些地方出现了严重塌陷，造成居民住宅搬迁、铁路停运，经济损失难以估计。
由于侏罗纪煤层顶板坚硬，开采后老顶不易冒落，一旦冒落就会整体陷落，因此，地面塌陷具有突发性、整体性、强度大的特点。
1983年9月5日原大同矿务局白洞矿发生大面积塌陷，形成9°
烈度区33,580㎡，总计受灾面积112,020㎡，持续时间160s，相当于2.7级地震，塌陷区宽约310m，南北长500m，地面裂缝发现34条，缝宽最大达103㎝,落差80—100㎜，其轮廓与日伪时期井下开采的采空范围基本吻合，总计有195间房屋受到影响，供电、供水和地面其它建筑物也受不同程度的影响，大批居民被迫迁移［6］。
1993年原大同矿务局晋华宫矿发生大面积采空区塌陷，影响半径达15㎞，相当于3.8级地震，相邻矿井遭受严重破坏，井下8名矿工死亡，经济损失数百万元。
近几年，随着采煤机械的日新月异，采煤技术的不断提高，城郊地区每年新增采空区面积2,400万㎡，截至2005年底，城郊地区各煤层采空面积累计达600㎞2。
这些采空区随时都可能冒落产生地面塌陷及裂缝。
目前，城郊地区地面塌陷已达74.9㎞2。
2.2.2植被、土壤的破坏
表2.2采煤对植被土壤的破坏
采煤阶段
对植被、土壤的破坏
开采前
矿井基建，占用大量耕地，大量砍伐树木，植被减少
开采中
采煤废弃物任意堆放，占用土地，矿井积水形成，地下水超采，水位下降，水土流失加剧
开采后
大量采空区形成，井下煤层着火烘烤土地，生态环境进一步恶化，土地退化，植被无法生长乃至大量减少
大同城郊地区位于山西省北部，属于干旱—半干旱气候，降水量极少，全年平均降水量为412.6㎜，蒸发量为1,152.1㎜。
风多、雨少、蒸发量大使得干旱现象较为普遍。
土地贫瘠，植被稀疏，具雁北干草原过渡地带特征，生态环境十分脆弱，覆盖率平均不足30%。
长期的煤炭开发活动，形成大量采空区和塌陷区，大量耕地、植被被破坏。
（见表2.2）
掠夺式地大量砍伐木材，地表水、地下水被截留至采空区，水土流失进一步加剧。
井下煤层着火烘烤的土地量大而面积广，使原来贫瘠的土地雪上加霜，原本脆弱的生态环境进一步恶化，形成了大量裸岩山体和无法长草的干土、砂地。
3环境整治的出路与对策
3.1综合整治环境是关键
3.1.1加大政府对环境的监管力度
矿井小窑为追求短期的经济效益，在采煤过程中，不注重环保。
由于技术落后，私挖滥采，煤炭开采率低，对煤田造成了不同程度的损害，而且安全系数低。
因此，政府要在政策上加大对小煤窑的取缔关停力度，将数矿合并，通过资源整合，减少矿点，提高单井的生产能力，形成具有竞争力的大矿，缩小基建规模，提高煤炭回采率，避免资源浪费。
另外，由于以往规划的不合理，使得城郊的居民区与生产区相互交叉分布在一起，而且居民区相对分散，给集中供热带来很大不便。
这就需要政府进行进一步合理的规划。
同样，城郊地区采煤沉陷问题历史欠账太多，治理资金的数额非常大，需要政策在此方面的倾斜，充分利用煤炭市场好的有利时机，建立城郊地区煤炭地质灾害治理基金，建议吨煤2元，利用基金形式，在各区分轻重缓急，逐步治理。
3.1.2“三废”的治理
将采空区的水抽出进行再利用是解决城郊地区水污染问题的最主要措施。
采空区水资源丰富，矿区对采空区积水化验的结果表明：
采空区积水的化学指标多数正常，只有氯离子稍高，只要稍加处理就可利用。
表3.1采空区积水化验结果
单位：
㎎∕L
物质
Fe
Hg
Mn
Ca2+
Zn
Pb
Mg2+
HCO3—
Cl—
含量
0.068
0.000
50.7
0.060
28.7
264.93
30.8
数据来源于大同市矿区煤矿采空区积水化验结果。
因此，需在积水区附近建现代化的污水处理厂，对矿井水进行净化，作为工业用水或生活用水再利用。
此举应在城郊地区加以推广应用，既可以缓解城郊地区供水的燃眉之急，又避免了因矿井水排放而造成的环境污染，也解决了采空区积水对煤田进一步开采影响的问题。
此外，还必须做好节约用水的宣传教育工作，提高公众的节水意识，最有效的利用好现有的水资源，防止水源地的减少和水质的进一步恶化。
控制大气污染首先要推行清洁生产，采用先进的技术将原煤脱灰、降硫并加工成质量均匀、用途不同的精煤。
煤炭经过选洗加工后，灰分降低，热值量高，煤质稳定，是供电站和工业燃煤减少烟尘和SO2排放量的最有效途径。
其次要加大燃烧后的处理、净化力度。
在对城郊地区现有锅炉进行技术改造的同时加大除尘设备的管理力度，保证其正常运行，分批、分阶段对不符合要求的锅炉更换或安装除尘脱硫设施。
对于城郊地区燃烧设备和工业窑炉应采用除尘大于95%的静电除尘器，这样就可以解决低效除尘器无法解决的而危害最大的颗粒小于10微米的飘尘。
还要进行烟气脱硫，目前，国内烟气脱硫的方法主要有湿法、吸附法等。
矿区云冈矿自行研究并组织施工的“细管水膜除尘脱硫器”采用的就是湿法脱硫技术，该装置具有占地面积小、投资少、耗水量低、脱硫效率高的特点，经大同市环保局监测站测试脱硫效率高达82%［7］，可以为城郊地区其它燃煤企业烟气脱硫提供借鉴。
防治煤矸石污染的根本途径是综合利用，使矸石资源化。
煤矸石的含炭量极高，只要稍加锻烧就是可以被广泛应用的化工原料。
矸石中的高岭岩具有良好的经济效益，是一种很重要的非金属矿产资源，可以被广泛应用于涂料行业、造纸行业、化工行业等领域，市场前景非常广阔。
城郊地区煤矸石堆放量总计多达5,000万t，占地面积约为4.5㎞2，应对其合理再利用，既可创造经济效益，同时减少环境污染。
对于未利用的矸石山可以采用黄土覆盖的方法层层覆盖。
对正在燃烧的矸石山则要采取在矸石山钻孔灌浆，黄土覆盖相结合的方法，将自燃的矸石扑灭，避免有害气体溢出，污染大气。
同时，对新产出矸石的堆放地也应合理选择，避开水源，避开排水沟，防止淋溶水外排对水资源的破坏。
3.1.3生态环境的保护
城郊生态环境问题的成因有自然原因，也有人类活动的原因。
特别是采煤引发的生态环境问题最为严重。
采煤塌陷区、裂缝区面积广，应根据各区的实际情况利用黄土或废石进行充填，上层也可采用黄土层层覆盖的方法或将土地进行平整，改造成梯田，恢复农耕环境。
基于城郊地区干旱—半干旱的气候、污染重、土层薄、降水少的实际情况，宜在复垦区采用先进的耕作方法，增施有机肥，改良土壤，提高保水能力，种植耐旱性强、护养方便、成活率高的灌木丛，科学合理地调整种植结构。
通过林粮间作的方式加大绿化力度，防止水土流失，尽快恢复该地的生态环境。
近几年，云冈沟的十里河两岸用废水搞绿化，已取得了明显效果，累计植树3,000多亩，该地的生态环境有了明显的改善。
3.2调整产业结构，发展非煤产业是突破口
当前，调整城郊地区产业结构就是要改变目前单一化、初级化的状态，从单一资源导向型经济模式优化成资源导向与市场导向相结合的模式。
重点应是优化煤炭工业结构，由煤炭初级生产转变为深度加工和深度开发。
形成以煤为主，发展多种经营的新型煤炭工业体系。
3.2.1适当控制原煤生产规模，延长煤炭产业链
据相关资料显示，现已探明大同煤田侏罗纪煤田地质储量达68亿t，目前剩余量不足15亿t。
按现在开采能力最多到10到15年后这种优质动力煤就会濒临枯竭。
虽然，大同还有探明储量308亿t的石炭二叠纪煤田，由于煤质较差，基本上还处于开发的初级阶段，而且这种煤价值只有侏罗纪煤的一半，但开采成本却高于侏罗纪煤。
因此，要以“销、运，定产”、适度开发保存优势为原则，积极开采侏罗纪下部煤层和原煤层，又要着手准备石炭二叠纪矿井建设，依靠科技提高原煤开采水平，如提高单井的生产能力，形成具有竞争力的大矿，缩小基建规模，提高煤炭回采率和回收率，避免资源浪费。
在保证煤炭需求的基础上，适度开采。
表3.2煤化工产品及其用途
分类
产品
用途
塑料化工
双氧胺双灰氮大电石聚氯乙烯
塑料合成纤维
橡胶化工
烧碱电石聚氯乙烯氯丁橡胶
合成橡胶
农用化工
双氧胺双灰氮
混配肥高效肥料高效农药
工业化工
甲醇乙烯烧碱乙炔聚丙烯
清洁燃料液压油齿轮油活性炭防冻雪剂
同时，发展煤电、煤化工等煤炭加工业是发挥煤炭资源优势、减少运量、延长煤炭产业链、提高产品附加值的新型产业。
煤化工是以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。
煤化工产品主要有活性炭、煤焦油、化肥、塑料、合成纤维、合成橡胶、炸药、燃料、医药等多种重要化工原料（见表3.2）。
城郊地区煤和电均有优势，为发展煤化工奠定了基础。
（1）煤气化技术过去在我国发展较早、较成熟，但产品主要用于工业生产，在民用方面还没有大量使用。
随着科学技术的不断发展，煤气化技术应逐步应用到城市居民生活用气和工业动力燃料，如管道煤气和罐装煤气应被更广泛地应用，这将是煤炭深加工道路的必然选择。
（2）水煤浆是发展煤液化的一种新型产品，它是将70%的原煤洗选加工后利用球磨机将其研成粉末加入30%的水和少量稳定剂等其它化学添加剂而制成，是一种清洁的新型燃料，是国家科委认定的高新技术。
它可以像油一样泵送，雾化，贮存和稳定燃烧，其热值相当于燃料油的一半，可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉，可以用于代替煤炭燃烧。
具有燃烧效率高、负荷调整便利的特点，既为用户和生产企业创造了效益也减少了煤炭在储存、运输、利用过程中对环境的污染，今后要加大对其开发利用的程度。
目前，同煤集团研发的煤化工产品，如无灰抗磨液压油、极压防漏齿轮油、液压支架用硬水乳化油、环保型防冻雪剂、柱状活性炭等是延长煤炭产业链，发展煤化工的又一创举。
这些产品已远销到了俄罗斯、韩国、日本等国外市场，销售收入已达3亿多元。
实现了经济与环保的双丰收。
3.2.2发展非煤产业
表3.3大同城郊地区旅游资源分布
分布范围
主要旅游景点
口泉华严寺孟良城穆桂英坡观音殿黄勒观千佛寺
云冈石窟白登山明代古长城观音堂玉龙洞东北虎林园
小南头龙真风俗民情园马家小村北魏养鹿苑
宁静寺太玄观祁皇墓内外长城
大同作为闻名全国的能源重化工基地，以其丰富的煤炭资源赢得了华夏“煤都”的盛誉，煤炭产业成为其支柱产业。
煤炭产业在带来经济效益的同时，也产生了严重的环境问题，为解决这些问题，发展非煤产业就是一个很好的途径。
例如，大同市旅游产业的潜力就很大，大同是北魏皇朝的都城和辽金两代的陪都，是历代军事重镇，城郊旅游资源丰富，具有独特的塞上风貌。
长城逶迤，山岳峥嵘，并以名胜古迹数量多、规模大、品位高而闻名中外。
其中，矿区有口泉华严寺、孟良城等20处名胜古迹。
南郊区人文荟萃，民风淳朴，旅游资源得天独厚。
现存石窟、佛寺、庙宇等10余处。
新荣区历史文物古迹较多，以其丰富多姿的艺术造型闻名长城内外。
（见表3.3）
另外，大同位于内蒙古，太原，北京三省（市）之间，交通发达。
（北）京包（头）、（北）京原（平）、大（同）准（格尔）、大（同）秦（皇岛）、同蒲等电气化铁路在此交汇，并有40余条支线。
境内公路纵横交错，大（同）运（城）、大（同）清（河）、大（同）塘（沽）、大（同）准（格尔）等十多条公路干线为国家级公路。
另外，大同新的民航机场已建成。
完整的综合交通运输体系为城郊地区发展旅游业提供了坚实的基础。
但是城郊地区目前旅游业的发展还处于困境中。
首先是政府对旅游业的投入严重不足，造成旅游部门对旅游产品的开发促销，对旅游资源的宣传、包装经费严重短缺。
其次是管理经营体制的陈旧，多年来并没有形成统一协调，高效率的管理体制，政出多门
升级会员 