煤炭开采对生态环境的影响

煤石油的开采和利用对环境的影响：

1、地表塌陷

煤炭开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态，由于连续不断的开采，采空区范围不断扩大，当顶板自重超过顶板抗拉强度和煤校抗压强度时，顶板岩土层会发生位移、断裂，经冒落、下沉变化之后引起地表塌陷。地表塌陷后，原有生态系统受到破坏，这种破坏对各个方面都产生了不同程度的影响，最直接的影响就是原有土地收益的减少或丧失，同时造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。

2、城市大气污染

一次能源利用过程中，产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮化物、悬浮颗粒物及多种芳香烃化合物，已对一些国家的城市造成了十分严重的污染。大气污染不仅导致生态的破坏，而且危害人体健康。欧盟由于大气污染造成的材料损坏、农作物和森林以及人体健康损失费用每年超过100亿美元。中国仅大气污染造成的损失每年高达120亿元人民币。

3、温室效应

工业革命前，大气中的二氧化碳按体积计算是每100万大气单位中约有280个单位。之后，由于大量化石能源的燃烧，1988年大气二氧化碳浓度已达到349个单位。如果大气中二氧化碳浓度增加1倍，全球平均表面温度将上升1.5~3℃，极地温度可能上升6～8℃。这样的温度可能导致海平面上升20～140厘米，将对全球许多国家的经济、社会产生严重影响。

4、酸雨

燃烧化石能源而产生的大量二氧化硫和氮化物等污染物通过空气传播，可在一定条件下形成大面积酸雨。酸雨会改变覆盖区的土壤性质，危害农作物和森林生态系统；改变湖泊水库的酸度，破坏水生生态系统；腐蚀材料和建筑物等，造成重大经济损失。酸雨还可导致地区气候改变，造成难以估量的后果。

5、核废料问题

人类发展核能技术，尽管对反应堆已有了一定的安全保障措施，但世界范围内的民用核能计划的实施，已产生了上千吨的核废料。这些核废料的最终处理问题并没有完全解决，在数百年内仍将存在放射性危害。

煤炭开采对区域生态的影响主要是采煤地表沉陷，其表现形式为地表移动变形影响土地利用、加速水土流失、加速土地沙化、地表建构筑物损害等，露天开采则是完全破坏原地表植被、建构筑物。

我国幅员辽阔，煤炭资源分布不均，不同煤炭资源赋存地域的经济发展不平衡，煤炭资源开发区域生态环境特征差异较大。我国煤炭工业在促进国民经济发展的同时也带来了一系列的生态环境问题，如空气、地表水、土壤的质量下降，生态系统的退化，生物多样性丧失，农作物减产等。

当前，煤炭开采对生态环境的影响主要表现为地表沉陷、水资源破坏、煤矸石堆积、水土流失、植被破坏、湿地缩减、大气和水环境污染等。对于采煤造成的环境污染问题，可通过加大环境治理的技术投入与资金投入、政策的激励和约束得到有效解决。从长远发展看，环境污染因素对一定区域的煤炭开采构成了弱约束。对于采煤造成的生态破坏，从产生机理上分析，是由于采煤过程中地表塌陷、地表水流失、地下含水层疏干，破坏了矿区原有的水土条件，致使矿区各种林木、草灌生长受到严重影响，矿区植被覆盖率逐年下降，进而导致矿区整个生态系统的恶化。另外，我国煤炭资源分布与能源消费需求、生态环境容量呈逆向分布。随着我国煤炭开采重心的北进西移，生态环境条件在很大程度上制约着煤炭资源的开发。

根据煤炭资源开发对生态环境的影响特点及资源环境特点，将煤炭开采的生态环境约束界定在土地资源、水资源、煤矸石、人口搬迁、生态现状、煤炭资源6个主因素上，从可持续发展的角度提出了煤炭资源开发的环境容量的指标体系。

从土地资源角度分析，八大区块中蒙东区、北疆区受影响的土地资源量少，东北区、晋陕蒙(西)宁区、南疆甘青区受影响的土地资源量中等，其余煤炭分区受影响的土地资源量较大。

从煤炭资源的角度看，八大区块中蒙东区、北疆区、南疆甘青区、晋陕蒙(西)宁区煤炭资源丰富，其余煤炭区煤炭资源缺乏。

从水资源的角度看，八大区块中南疆甘青区水资源最为丰富，西南区、东南区、北疆区、东北区水资源量中等，晋陕蒙(西)宁区、蒙东区、黄淮海区水资源较为缺乏。

从生态环境现状看，八大区块中北疆区、南疆甘青区、晋陕蒙(西)宁区受制约程度大，东北区、西南区、东南区受制约程度小。

综合来看，八大区块中，综合环境容量的大小为蒙东区>南疆甘青区>北疆区>西南区>晋陕蒙(西)宁区>东北区>东南区>黄淮海区。我国煤炭资源时序性开发布局需要重视上述结论。

1、地面水下跌

由于在煤炭开采过程中矿井水大量外排,导致地下水位下降,引起地面水下跌.

2、地层错动与地表下沉

由于煤矿井下水大量外抽,矿井上底承载能力下降,加上大部分小窑煤井在开采过程中,没有采取预留煤柱等预防措施,有的小窑煤井甚至对国有煤矿预留煤柱肆意采挖、破坏,导致地层错动,地表下沉.

3、地面水受到污染

矿井废水不经处理就外排,严重污染地面水体,淤塞河道和农田渠道,造成土壤板结,对农作物影响很大.

4、煤矸石占地及风化污染问题

5、对森林植被的破坏

煤炭开采需要大量木材,按万吨煤炭产量平均消耗坑木150立方；

6、二次扬尘污染问题

煤炭有相当一部分靠汽车运输,撒漏现象非常严重,大量煤炭流失,使街道煤尘飞扬.

一、对土地的毁坏

采煤、采油,都要占用、浪费大量的土地资源.

采煤的矿渣、煤矸石,采油的钻台、设备,占地是自身设备的几十倍,对土地的毁坏是不可逆的.

二、地下水的破坏

造成地下水位降低,水质变差,污染.

三、地面下沉

山体滑坡、地震的可能性大大增加.地面建筑倒塌的危险大大增加.

四、能源问题

煤和石油都是不可再生能源.

一、对土地的毁坏

采煤、采油，都要占用、浪费大量的土地资源。

采煤的矿渣、煤矸石，采油的钻台、设备，占地是自身设备的几十倍，对土地的毁坏是不可逆的。

二、地下水的破坏

造成地下水位降低，水质变差，污染。

三、地面下沉

山体滑坡、地震的可能性大大增加。地面建筑倒塌的危险大大增加。

四、能源问题

煤和石油都是不可再生能源。

1．煤

煤的开采会导致地面下沉（地下开采）和地表破坏（露天开采），污染和破坏地下蓄水层，产生粉煤灰等大量固体废弃物，侵占土地。煤炭运输过程中还不可避免地排放粉尘，污染当地大气。最严重的是煤炭燃烧所致的大气污染，无论是发电用煤还是工业终端用煤，都将向大气中排放二氧化碳、二氧化硫和烟尘等有害物质。煤炭燃烧是温室气体二氧化碳的最大来源。按单位有效能所排放的大气污染物计算，煤炭是对环境危害最严重的化石燃料。

2．石油和天然气

石油和天然气的开采对环境的影响与开采方式有关。陆上油气开采会导致土地破坏、地下水污染，海上油气开采会影响渔业和海洋生物环境，两者都会排放液态和固态废物。石油在生产、储存、运输过程中如果发生泄漏，将会对环境造成较大的影响。石油和天然气也同属化石矿物燃料，燃烧时都会向大气中排放碳，但因不同矿物燃料的含碳量不同，燃用同量的煤、石油和天然气，各自排放的二氧化碳量也不同，燃石油较燃煤少30%，燃天然气则较燃煤少50%，故燃天然气相对比较清洁。

3．水电

水电是一种洁净的二次能源，但在大型水电工程的建设过程中，仍会对环境产生影响。修建水库会淹没大片土地，吞没森林，损害动植物物种，需要大规模安置移民。大坝会扰乱河流的自然流量，造成河床破坏，伤害水中生态系统，干扰鱼类和其他水生动物的产卵和迁徙方式，也将引起湿度变化和降雨等气候变化。

4．生物质能

生物质燃料是一种传统能源，也是许多国家农村的主要能源。生物质燃烧会产生大量烟尘，造成区域性大气污染；过度消耗薪柴，会使植被遭到破坏，加剧森林的退化，加大“温室效应”的压力。大量使用秸秆和畜粪代替薪柴，会导致秸秆不能还田，使土壤有机质减少，肥力降低，生态环境恶化。

5．核能

核能对环境的影响具有很大的不确定性，铀矿的开采与加工、燃料循环与发电、核废料与废弃核电站的处置，其中每一个环节都有可能向周围环境泄漏有毒或放射性物质。尽管核事故发生的概率很低，核能的安全性不比其他能源差，与化石燃料相比，对环境的损害也较小，但公众对核安全的忧虑仍是核能发展的一大障碍，所以评估核能对环境的影响是比较困难的。

6．太阳能、风能、地热和潮汐能

太阳能、风能、地热和潮汐能都是可再生能源，对环境影响较小。地热对环境的不利影响包括排放二氧化碳等气体、污染地下水、废弃地热井的地面塌陷等；太阳能的大规模利用需占用大片土地；潮汐电站的设计中要考虑海洋鱼类的生态环境问题。但这些新能源同属清洁能源，它们的大量开发利用，有利于改善环境状况。

综上所述，矿物能源传统的开发利用方式需要付出巨大的环境代价，对温室效应贡献突出，其中尤以燃煤带来的危害最大。积极寻求各种替代矿物燃料的清洁能源，如发展水电、核电及各类新能源，以改善能源结构，减轻环境污染，势在必行。鉴于矿物燃料在近期内仍将作为能源结构中的重要组成部分，不断研究应用矿物燃料，开发利用更为合理的新技术，以缓解环境危机是十分必要的。