煤炭開采及地下水環(huán)境重點(diǎn)分析
時(shí)間:2022-10-31 10:48:36
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我國實(shí)行以煤為主的清潔化能源戰(zhàn)略,在新建煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)年限短至二十長至上百年,單個(gè)項(xiàng)目環(huán)境影響空間范圍少至數(shù)十多至百平方公里的時(shí)空尺度下,煤炭開采環(huán)境影響后評(píng)價(jià)既是落實(shí)國務(wù)院簡政放權(quán)、放管結(jié)合、事中事后監(jiān)管改革的有力支撐,更是保障礦區(qū)、礦城環(huán)境質(zhì)量改善與生態(tài)文明建設(shè)的必然要求。近年來,隨著環(huán)境管理改革的快速推進(jìn),環(huán)境影響后評(píng)價(jià)越來越受到重視。截至2013年,環(huán)境保護(hù)部已明文要求應(yīng)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的建設(shè)項(xiàng)目17個(gè),還有10個(gè)建設(shè)項(xiàng)目單位主動(dòng)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)工作,并提交了環(huán)境影響后評(píng)價(jià)報(bào)告書[1]。2015年12月《環(huán)境影響后評(píng)價(jià)管理辦法(試行)》頒布,《環(huán)境影響后評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則———煤炭采選》編制工作同年啟動(dòng)。沈毅等[2]認(rèn)為環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目特點(diǎn)、環(huán)境熱點(diǎn)和原環(huán)評(píng)報(bào)告的內(nèi)容確定。張樹禮[3]開展了煤田開發(fā)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)理論與實(shí)踐的研究,構(gòu)建了露天煤礦環(huán)境影響后評(píng)價(jià)框架及技術(shù)方法體系,并對(duì)伊敏露天礦、黑岱溝露天礦和勝利一號(hào)露天礦分別開展了后評(píng)價(jià)。陳凱麒[4]等對(duì)水庫工程、煤炭開采工程以及公路工程的環(huán)境影響后評(píng)價(jià)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了全面界定。劉文榮,麥方代等[5,6]構(gòu)建了煤炭開采項(xiàng)目環(huán)境影響后評(píng)價(jià)技術(shù)方法體系。隨著排污許可制度的建立與完善,大氣、噪聲等污染類環(huán)境影響可通過在線監(jiān)測(cè)與日常監(jiān)管充分暴露。而生態(tài)、地下水作環(huán)境影響由于其具有復(fù)雜性、持續(xù)性以及累積性等特征,成為環(huán)境影響后評(píng)價(jià)關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。除此,煤炭分布區(qū)生態(tài)本底與地下水賦存條件的顯著差異性,使得建立在分類分區(qū)基礎(chǔ)上的生態(tài)、地下水環(huán)境影響顯現(xiàn)出顯著的差異性。
1基于我國煤炭資源分布以及后評(píng)價(jià)反饋機(jī)制的后評(píng)價(jià)重點(diǎn)區(qū)域
我國煤炭資源整體表現(xiàn)為“西多東少、北富南貧”;蒙東、晉陜蒙寧、云貴川渝、北疆四分區(qū)以及神東、蒙東、晉北、晉中、陜北、新疆、云貴七大基地的資源前景無論在當(dāng)前還是未來較長時(shí)期內(nèi)均屬較優(yōu)之列[7]。東部地區(qū)煤炭資源主要富集于東北、華東區(qū)域。該地區(qū)大部分區(qū)域資源已逐步枯竭、開采條件惡化。主力生產(chǎn)礦井已進(jìn)入開發(fā)中后期,主體開采深度已達(dá)800m以下,采區(qū)進(jìn)入構(gòu)造復(fù)雜,瓦斯、水等災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)域,甚至進(jìn)入邊角區(qū)域。因此,由于巨大的開發(fā)潛力和環(huán)境影響后評(píng)價(jià)對(duì)后續(xù)開采環(huán)境影響預(yù)防控制的重要意義,蒙東、晉陜蒙寧、云貴川渝、北疆四分區(qū)以及神東、蒙東、晉北、晉中、陜北、新疆、云貴七大基地,將是環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)區(qū)域。而東北、華東等資源枯竭或近枯竭區(qū)域,環(huán)境影響后評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合其閉礦管理及時(shí)開展,防止環(huán)境破壞責(zé)任主體由礦山企業(yè)轉(zhuǎn)嫁國家或地方政府。
2生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)分析
21生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)影響因素。在既定開采方式下,生態(tài)環(huán)境影響主要取決于開采區(qū)所處自然地理分區(qū)決定的生態(tài)系統(tǒng)類型、生態(tài)敏感性以及主導(dǎo)生態(tài)服務(wù)功能。因此,不同區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的重要性以及生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重點(diǎn)各不相同。根據(jù)《全國生態(tài)功能區(qū)劃(修編版)》,分析各主要煤炭基地主要生態(tài)特征,從而確定其生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn),結(jié)果見表1。22井工煤礦生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)。井工開采過程中,一方面需預(yù)先對(duì)礦井水和地下含水層水進(jìn)行人工疏干;另一方面煤礦開采形成的導(dǎo)水裂隙帶也會(huì)對(duì)煤系含水層水進(jìn)行自然疏干。在排出礦井水綜合利用率不高的情況下,部分排出的礦井水還含有大量懸浮物以及酸性成分等,特殊地質(zhì)條件下還可能含有“有毒有害”物質(zhì),不同程度上污染地表水、土壤環(huán)境。與此同時(shí),由于不同程度的地表沉陷,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)重要構(gòu)成要素地形地貌、土壤、植被等發(fā)生改變,最終表現(xiàn)為沉陷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能不同程度的量變以及質(zhì)變。如在以水土保持功能為主的黃土高原區(qū),原地貌土層深入,土壤侵蝕嚴(yán)重,井工煤礦開采生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)應(yīng)以地表裂縫導(dǎo)致的土壤侵蝕加劇為重點(diǎn);草原區(qū)評(píng)價(jià)重點(diǎn)應(yīng)為草原退化以及土壤鹽漬化為重點(diǎn);西南山地區(qū)應(yīng)以土壤瘠薄化等為重點(diǎn);西北荒漠區(qū)應(yīng)以煤礦開采導(dǎo)致的荒漠化加劇為重點(diǎn)。23露天煤礦生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)。我國露天煤礦集中分布區(qū)主要為內(nèi)蒙古、山西、新疆、云南等。2003年環(huán)評(píng)法實(shí)施到2016年,環(huán)境保護(hù)部共審批新建以及改擴(kuò)建露天煤礦環(huán)評(píng)報(bào)告書39部,其中內(nèi)蒙古22部,山西6部,新疆6部,陜西2部,云南2部,黑龍江1部。通過對(duì)內(nèi)蒙古伊敏露天煤礦、山西平朔露天煤礦、云南彌勒露天煤礦等的調(diào)研,露天開采將造成地形地貌、土壤以及植被的徹底擾動(dòng),采掘場以及外排土場范圍內(nèi)的原自然生態(tài)系統(tǒng)已不復(fù)存在。因此,露天煤礦生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的終極目標(biāo)為周邊地區(qū)原生態(tài)服務(wù)功能的延續(xù)性問題,從礦區(qū)內(nèi)部重點(diǎn)應(yīng)為排土場土地復(fù)墾與生態(tài)重建的落實(shí)情況以及重建生態(tài)系統(tǒng)的演替趨勢(shì)分析,在此基礎(chǔ)上分析其不同復(fù)墾模式的有效性。
3地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)分析
31地下水環(huán)境影響因素與表現(xiàn)。地下水環(huán)境影響因素主要取決于煤炭資源賦存條件、水文地質(zhì)條件以及地下水水質(zhì)三方面。礦井水的抽排以及露天煤礦疏干排水是煤礦開采安全保障的必然要求,其直接影響表現(xiàn)為地下水資源賦存情況以及與此相關(guān)的供水能力的降低;從另一個(gè)角度,礦井水與礦坑水綜合利用在由排放向利用轉(zhuǎn)變的同時(shí),排放上限問題轉(zhuǎn)為資源利用上限問題。礦井水外排可能對(duì)地表水體、土壤以及農(nóng)田、植被等生態(tài)系統(tǒng)造成污染。32地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)重點(diǎn)。鑒于以上地下水環(huán)境影響的主要表現(xiàn)形式,地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)從三方面開展:1)對(duì)具有供水意義含水層的影響評(píng)價(jià)。供水意義含水層是地下水保護(hù)的重點(diǎn)目標(biāo),因此,無論井工煤礦還是露天煤礦該含水層均因作為后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。2)礦井水(礦坑水)去向與利用效率的評(píng)價(jià),該評(píng)價(jià)內(nèi)容既是水資源利用評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容,又是礦井水外排污染源頭控制的基礎(chǔ)。對(duì)于地下水富水性區(qū)域,礦井水(礦坑水)去向常成為煤礦項(xiàng)目環(huán)評(píng)審批的制約因素,也由于其配套的用水項(xiàng)目滯后性等常成為煤礦項(xiàng)目環(huán)評(píng)落實(shí)不到位的常見問題。因此,在后評(píng)價(jià)階段,礦井水(礦坑水)合理排放以及綜合利用應(yīng)成為后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容。3)對(duì)于礦井水“有毒有害”物質(zhì)含量較高的區(qū)域,其排放對(duì)地表水、土壤等的影響也應(yīng)作為重點(diǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容。如寧東煤炭基地高礦化度礦井水的不合理排放,不同程度上加劇了該區(qū)土壤鹽漬化程度,此類項(xiàng)目其地下水后評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合地表水、土壤后評(píng)價(jià)進(jìn)行。4)露天煤礦地下水流場的影響也應(yīng)作為后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。如伊敏露天煤礦月排水量達(dá)140萬m3,在采—運(yùn)—排對(duì)地層重組的同時(shí),其地下水賦存條件徹底改變且不可復(fù)原,因此對(duì)周邊同一水文地質(zhì)單元的地下水流場評(píng)價(jià)也應(yīng)作為后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
4后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇與服務(wù)周期
41井工煤礦基于地表沉陷移動(dòng)延續(xù)時(shí)間的環(huán)境影。響后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定地表沉陷盆地外邊界為地表沉降量10mm的點(diǎn)連線,地表沉陷移動(dòng)時(shí)間即地表沉降趨于穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是連續(xù)觀測(cè)6個(gè)月,地表各點(diǎn)的累積下沉值均小于30mm。地表沉陷趨于穩(wěn)定時(shí),其對(duì)地面的生態(tài)環(huán)境影響尤其是由于地表沉陷導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境影響將初步顯現(xiàn),并逐步趨于穩(wěn)定。一般情況,地表沉陷導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的時(shí)間應(yīng)在達(dá)產(chǎn)且地表沉陷趨于穩(wěn)定之后。地表移動(dòng)延續(xù)時(shí)間和最大下沉速度主要取決于采深、采厚與工作面推進(jìn)速度。如陜西神府礦區(qū)的淺埋藏煤深可能小于150m[8],而同樣位于陜西的小莊煤礦埋深卻大于600m[9];薄煤層煤厚可小到05m,而特厚煤層可大于8m。寧東煤炭基地靈武礦區(qū)與鴛鴦湖礦區(qū)等部分煤礦可采煤層均達(dá)數(shù)十甚至20層以上。鑒于不同煤層賦存條件下與不同開采方式下沉陷深度、地表變形速率以及沉陷在地表的表現(xiàn)形式具有顯著差異性。加之,多煤層賦存條件下地表沉陷影響的漸進(jìn)性與累積性特征,地表沉陷穩(wěn)定以及生態(tài)環(huán)境影響顯現(xiàn)的時(shí)間各不相同。因此后評(píng)價(jià)的時(shí)機(jī)選擇應(yīng)根據(jù)地表沉陷預(yù)測(cè)結(jié)合地表沉陷觀測(cè)資料分析,選擇生態(tài)環(huán)境影響完全顯現(xiàn)的時(shí)間。42露天煤礦基于地形地貌重塑的環(huán)境影響后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇。露天煤礦由于對(duì)原地形地貌等的徹底擾動(dòng),其生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)應(yīng)為生態(tài)系統(tǒng)的可恢復(fù)性以及恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此最先進(jìn)行地貌重塑、生態(tài)恢復(fù)的外排土場應(yīng)作為最先開展生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的對(duì)象,從而外排土場服務(wù)期滿且進(jìn)入生態(tài)恢復(fù)階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)可作為開展露天煤礦環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的時(shí)機(jī)。43基于特殊環(huán)境問題的環(huán)境影響后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇與周期確定。《環(huán)境影響后評(píng)價(jià)管理辦法》(試行)規(guī)定,開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的情形中包括:為審批環(huán)境影響報(bào)告書的環(huán)境保護(hù)主管部門認(rèn)為應(yīng)當(dāng)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的其他建設(shè)項(xiàng)目。因此,環(huán)境保護(hù)主管部門可根據(jù)事中事后監(jiān)管中發(fā)現(xiàn)的顯著負(fù)面環(huán)境影響,要求建設(shè)單位開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)。從近年來環(huán)保部受理的后評(píng)價(jià)報(bào)告來看,多數(shù)為超過原環(huán)評(píng)審批設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的項(xiàng)目,盡管從目前法律層面,后評(píng)價(jià)不應(yīng)成為該類煤礦環(huán)保合法化的手段,但該類項(xiàng)目進(jìn)行后評(píng)價(jià)確有其必要性。431基于遙感監(jiān)測(cè)的環(huán)境影響后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇。遙感監(jiān)測(cè)與調(diào)查對(duì)于區(qū)域性環(huán)境影響問題發(fā)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。環(huán)境保護(hù)管理部門可結(jié)合重點(diǎn)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的七大煤炭基地進(jìn)行常態(tài)化的遙感監(jiān)測(cè)調(diào)查,尤其對(duì)于露天開采區(qū)以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告中預(yù)測(cè)的井工煤礦開采可能積水區(qū)、可能造成大面積鹽漬化的區(qū)域,以及其他可能造成生態(tài)環(huán)境功能嚴(yán)重退化且表現(xiàn)為地表形態(tài)、地面覆蓋等顯著變化的區(qū)域,進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境影響問題,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果責(zé)成問題單位及時(shí)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)。432基于地下水環(huán)境顯著變化的后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇。對(duì)煤礦開采導(dǎo)致供水意義含水層受到顯著影響、礦井水大量排放且綜合利用效率低下以及由于其他煤礦開采造成顯著環(huán)境影響的區(qū)域,如西部地區(qū)需進(jìn)行保水采煤的彬長礦區(qū)、神府礦區(qū)等,環(huán)境保護(hù)管理部門可對(duì)該類煤礦提出要求開展后評(píng)價(jià)的要求,及時(shí)督促企業(yè)、地方環(huán)境管理部門通過地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)反饋采煤對(duì)地下水環(huán)境影響變化情況。433環(huán)境影響后評(píng)價(jià)服務(wù)周期。環(huán)境影響后評(píng)價(jià)作為環(huán)境管理的有效手段,應(yīng)該是貫穿煤礦全生命周期的環(huán)境管理,以保障煤炭資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一,保障礦區(qū)的綠色開發(fā)與高質(zhì)量發(fā)展。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》,新建中型與大型礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限分別不少于40a與50a。新建中型、大型與特大型露天礦設(shè)計(jì)服務(wù)年限分別不少于20a、35a與40a。而作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)重要依據(jù)的土地利用總體規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃等服務(wù)周期卻遠(yuǎn)短于煤礦生產(chǎn)服務(wù)期。加之煤礦開采生態(tài)環(huán)境以及地下水環(huán)境影響呈現(xiàn)顯著的復(fù)雜性以及動(dòng)態(tài)性。因此,一次煤礦開采環(huán)境影響后評(píng)價(jià)不足以指導(dǎo)煤礦整個(gè)生命周期的環(huán)境影響防控,分期開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)是落實(shí)事中事后監(jiān)管的必要要求。而分期長短是近年來專家熱議的焦點(diǎn)問題,筆者認(rèn)為生產(chǎn)礦井因遵循《環(huán)境影響后評(píng)價(jià)管理辦法(試行)近期及時(shí)開展后評(píng)價(jià);在建礦井根據(jù)采區(qū)劃分、開采進(jìn)度計(jì)劃、井工礦地表沉陷影響程度等確定在投產(chǎn)5a后開展首次后評(píng)價(jià),并根據(jù)首次后評(píng)價(jià)結(jié)果確定評(píng)價(jià)周期;新建礦井需在開采初期即建立生態(tài)樣地與地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),并上報(bào)管理部門。管理部門根據(jù)衛(wèi)星執(zhí)法、生態(tài)與地下水定期或適時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定礦山企業(yè)后期開展后評(píng)價(jià)的時(shí)間。
5結(jié)論
1)無論井工煤礦還是露天煤礦,生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)與地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)均應(yīng)作為環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的重點(diǎn)內(nèi)容。2)生態(tài)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的核心為原生態(tài)服務(wù)功能的可持續(xù)性,其評(píng)價(jià)重點(diǎn)根據(jù)礦區(qū)主導(dǎo)生態(tài)服務(wù)功能、敏感性與敏感程度劃分為對(duì)所在區(qū)草原生態(tài)服務(wù)功能的影響、土壤侵蝕影響、植被覆蓋度影響、對(duì)農(nóng)用地生產(chǎn)力的影響、對(duì)土壤瘠薄化的影響與對(duì)荒漠化加劇的影響。3)地下水環(huán)境影響后評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要包括供水意義含水層評(píng)價(jià)、礦井水排放與綜合利用評(píng)價(jià)、礦井水排放環(huán)境污染評(píng)價(jià)三方面。4)環(huán)境影響后評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)選擇根據(jù)生態(tài)環(huán)境影響以及地下水環(huán)境影響顯化時(shí)間進(jìn)行,同時(shí)環(huán)境保護(hù)管理部門可結(jié)合衛(wèi)星執(zhí)法以及地下水監(jiān)測(cè)監(jiān)控及時(shí)督促問題煤礦企業(yè)開展環(huán)境影響后評(píng)價(jià)。在煤礦生命周期內(nèi),環(huán)境影響后評(píng)價(jià)可分期多次開展。
作者:崔艷 宋穎霞 李娜 單位:中煤科工集團(tuán)