煤炭开采对生态环境的影响

大量燃烧煤炭，首先一定会产生大量二氧化碳和尘，会产生温室效应。如果是高硫煤，还会产生二氧化硫污染，进而加重酸雨；如果是燃煤发电，还会产生氮氧化物，也会加重酸雨和氮沉降，还有可能加重水体富营养化。燃烧后的煤渣或煤灰若不合理利用，也会占用土地，污染土壤。

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。

煤炭对环境的影响当然很大了。

煤中组成有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮、硫等，另外还含有少量磷、氟、氯、砷等元素。煤有机质中，碳、氢、氧含量占95%以上；煤化程度越深，碳含量越高，氢、氧含量越低。煤燃烧时，碳和氢是产生热的元素，氧是助燃的元素。在煤的燃烧过程中，氮气不产生热量，在高温下转化为氮氧合和氨气，自由析出。煤中有害成分有硫、磷、氟、氯、砷等，其中硫的含量最大。煤燃烧时，大部分硫氧化为二氧化硫(SO2)，随烟气排出，污染大气，危害动力性、植物生长和人体健康，对金属设备造成腐蚀；如果含有大量硫的煤用于冶金炼焦，也会影响焦炭和钢铁的质量。因此，硫含量是评价煤质优劣的重要指标之一。

煤中的无机物很少，主要是水和矿物质，降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤的主要杂质，如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，大部分是有害成分。煤矿开采导致土地资源的破坏和生态环境的恶化。由于露天开采中的剥离和倾倒，地面沉降和地下开采中的裂缝会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，引起景观生态的变化。开采沉陷在我国东部平原矿区造成了大面积积水泛滥或盐碱化，加剧了西部矿区的水土流失和荒漠化。

煤矿开采破坏了地下水资源，加剧了缺水地区的供水短缺。中国是世界上人均水资源较低的国家，水资源分布极不均衡。从含煤区分布来看，富煤区往往是缺水区。据调查，全国96个重点国有矿区71%缺水，其中40%严重缺水。随着煤矿开采强度和延伸速度的不断提高，矿区地下水位大面积下降，使得缺水矿区供水更加紧张，从而影响当地居民的生产和生活。

煤矿开采导致废气排放，危害大气环境。煤矿开采产生的废气主要是矿井瓦斯和地面矸石自燃释放的气体。甲烷是矿井瓦斯的主要成分，是一种重要的温室气体，其温室效应是CO2的21倍。据统计，中国每年从矿井开采中排放70-90亿立方米甲烷。3、约占全球甲烷排放总量的30%，除约5%的集中回收外，其余全部排入大气。大量含有SO2、CO2、CO等有毒有害气体。是矿区地面矸石山自燃释放出来的，严重污染大气环境，直接危害周围居民的健康。

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。

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.

(1)温室气体排放，主要是二氧化碳，氮氧化物（也有很强的温室效应）

(2)粉尘方法，传统锅炉燃烧除尘设施不完善，排除粉尘污染环境对人体有害，特别是10微米下粒径。

（3)酸性气体，主要有二氧化硫和氮氧化物

（4）一般煤质较好的话，煤渣和粉煤灰可以作为建材原料，不算是污染。

1、煤大量燃烧会生成大量二氧化硫、二氧化氮等酸性氧化物，这些物质溶于水后生成显酸性的物质，当雨水的酸碱度小于5、6时，会形成酸雨。

2、煤的大量燃烧会放出大量的二氧化碳气体，气体进入大气后会造成并加剧温室效应。

3、煤的大量燃烧会产生大量二氧化硫、颗粒物等，从而形成雾霾。

1、煤炭的开发利用对环境的不利影响。

煤炭消费过程中产生大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因。煤炭消费过程也排放温室气体,造成全球性环境问题。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏, 威胁生物栖息环境。主要包括对地表的破坏、引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。

2、石油和天然气勘探开采和加工利用对环境的不利影响。

油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放；气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化；油气田开采过程中的硫化氢排放；炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣（催化剂、吸附剂反应后产物）排放；海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋，对海洋生态系统产生严重影响；在交通运输业，机动车尾气等造成大气污染，排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物；等等。

3、水电开发对环境的不利影响。

水电是一种相对清洁的能源，但其对生态环境仍有多方面的不利影响，主要表现在：截流造成污染物质扩散能力减弱，水体自净能力受影响；淹没土地、地面设施和古迹，影响自然景观，尤其是风景区；泥沙淤积会使上游河道截面缩小，河床抬高，下游河岸被冲刷，引起河道变化；改变地下水的流量和方向，使下游地下水位升高，造成土壤盐碱化，甚至形成沼泽，导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行；建设过程采挖石料和填土，破坏自然环境；泄洪道变流装置的安装造成对鱼类等水生生物的破坏，截流阻断鱼类洄游等；会改变河流水深、水温、流速及库区小气候，对库区水生和陆生生物产生不利影响；可能会诱发地震；小水电站还会向生物圈排放一些温室气体（特别是由于水库中生物质的腐烂而产生的甲烷）；等等。

4、核能开发利用对环境的影响。

核能对环境的影响主要来自两个阶段：核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻，一般不构成严重危害。但它毕竟对人体有害,故仍须予以充分注意。

5、可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。

可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说，更加清洁安全，但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。如风能开发中，风机会产生噪声和电磁干扰，并对景观和鸟类产生负面影响等。太阳能开发也会产生不利环境影响，主要是占用土地、影响景观等。此外，制造光伏电池需要高纯度硅，属能源密集产品，本身需要消耗大量能源。含镉光伏电池(CdTe, CIGS)的有毒物质排放虽然在安全范围之内，但公众仍担心对健康的危害。生物质能利用对环境的不利影响，主要是占用大量土地，可能导致土壤养分损失和侵蚀,生物多样性减少,以及用水量增加。用汽车运输生物质会排放污染物。另外，农村居民使用薪柴和秸杆等生物质能作炊事和供热燃料的传统利用方式引起的室内空气污染，对居民健康产生严重危害。地热资源开发利用的环境影响主要是地热水直接排放造成地表水热污染；含有害元素或盐分较高的地热水污染水源和土壤；地热水中的CO2 和H2 S等有害气体排放到大气中；地热水超采造成地面沉降等。海洋能是洁净的能源，对环境不会产生大的不利影响。但潮汐电站会对海岸线生态环境带来一定影响；波浪能发电装置能起到使海洋平静的消波作用，有利于船舶安全抛锚和减缓海岸受海浪冲刷,但波浪能发电装置给许多水生物提供了栖息场所，促使其繁殖生长,可能会堵塞发电装置；海洋温差发电装置的热交换器采用氨作工质，氨可能会污染海洋环境；建在河口的盐差能发电装置，还要解决河水中的沉淀物和保护海洋生物的问题。

1、使用煤炭和木柴（固体燃料）做饭及采暖产生的室内空气污染，会显著升高冠心病和脑卒中的死亡风险。

尽管固体燃料燃烧产生有害健康的PM2.5是已知事实，但在此项研究之前，一直缺乏室内空气污染和死亡风险（尤其心脑血管疾病的死亡风险）关联的大规模人群前瞻性队列研究证据。

2、燃煤对以雾霾为代表的大气污染形成扮演着最重要的角色，不清洁的能源使用，是我国雾霾产生的最根本的原因。这个不清洁的能源，最主要的是指煤炭。

与国家排放标准相比，二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放分别降低83%、50%、67%——今年1月的国家科技奖励大会上，“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”获得国家技术发明奖一等奖，这是我国煤炭清洁利用迈出的大步子。

以煤为主的能源结构短期内难改变，应推动煤清洁高效利用。

据统计，2017年我国能源消费总量44.9亿吨标准煤，其中煤炭消费占能源消费总量的60.4%，比上年下降1.6个百分点。“中国的煤炭消费量约占全球一半，再加上此前利用方式粗放，大量煤炭分散燃烧带来了高排放。”国家发改委能源研究所研究员韩文科说。

参考资料来源：人民网——烧煤采暖升高心脑血管病死亡风险

参考资料来源：人民网——专家：中国雾霾凶手找到了 就是烧煤！

参考资料来源：人民网——煤炭也能烧出低排放