煤炭城市环境整治思考

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摘要:根据城市环境和城市生态的理论,对中国煤炭城市的生态环境状况进行了分析研究,指出了煤炭城市所存在的土地资源破坏与污染、水资源短缺、大气污染、环境质量恶化、生态绿化系统简化与缺乏及环保法实施等问题。论述了进行生态规划、污染预防、加强城市绿化及改善法律方面的制度设计和监管机制等是改善中国煤炭城市生态环境的有效调控措施。关键词:煤炭城市;生态环境;防治对策

当前,中国是世界上唯一以煤炭为基本能源的大国,煤炭在中国的能源生产和消费结构中占70%左右。各种预测都认为,这种能源结构至少将维持60年左右。由此可见煤炭城市在中国经济和社会建设方面所起到的重要作用。黑龙江省的煤炭城市不仅在原煤生产中地位突出,在整个国民经济体系中也占有一定的地位。但在煤炭城市煤炭工业的发展过程中,黑龙江省的煤炭城市出现了土地资源破坏、水资源短缺、环境质量恶化、生态绿化系统简化与缺乏及城市生态系统的非协同进化等问题。目前,中国的煤炭城市由于生态环境质量的日益恶化已导致城市人居环境和生存状态的急剧恶化,生态环境问题已经或即将成为阻止煤炭城市社会、经济健康发展的严重障碍。如何涵养及再造城市的生态环境,实现煤炭城市生态环境的和谐,持续健康发展,已成为摆在我们面前的一个重要研究课题。

1煤炭城市生态环境的概念及其基本组成

不同的学者对生态环境给予了不同的理解和定义。有人认为生态环境是指除人口种群以外的生态系统中不同层次的生物所组成的生命系统;有人认为:生态环境即生物的生境;还有人认为:生态环境指人或动植物生存的空间环境,包括大气含量、土壤类型与质地、水文状况、气候状况等[1]。普遍认为城市生态环境是聚居的人类为了生存而不断改造和利用自然环境创造出来的高度人工化环境,是一个由自然环境、社会环境和经济环境共同组成的地域综合体[2]。煤炭城市的生态环境是人类在开发和利用炭资源的过程中创造出来的由自然环境、社会环境和经济环境共同组成的人工化地域综合体。

由煤炭城市生态环境的概念,我们可以得出生态环境的基本组成,见图1。

图1煤炭城市生态环境的基本组成

自然环境———以生物结构和物理结构为主线,包括大气、水体、陆地、绿地等,以环境对城市活动的承载、缓冲及净化为特征。

社会环境———以人口为中心,以满足城市居民的居住、就业、交通、娱乐、教育等需求为目标,为经济环境提供劳力和智力,以高密度的人口和高强度的消费为特征。

经济环境———以煤炭资源流动为主体,包括工业、农业、建筑、交通、科教、信息等成分,以信息由低序向高序的连续积累为特征。

2黑龙江省煤炭城市生态环境现状及问题

2.1土地资源破坏与污染

一方面,在煤炭开采和煤炭城市建设过程中,挖掘地表,堆弃土渣,破坏土地和植被,造成大面积地表塌陷,大面积森林植被毁坏,各种建筑物、道路、桥梁、农田等遭到破坏。村庄被迫搬迁,大量农田被塌陷成水塘或沼泽地,形成大片采煤塌陷区,耕地不断减少,人地矛盾日益突出,造成局部区域生态环境遭到不同程度的破坏。大幅度的影响地面植被的覆盖,而植被覆盖率的减少又改变了地表径流和地表的糙度,使土壤抗蚀指数降低,加剧了水土流失和土地沙化和干化。同时也给煤炭城市带来了严重的环境污染和安全威胁。

目前,七台河矿区从1958年开发,在50年不到的时间里,全市下沉2·5m~6·5m;鸡西矿区经过80多年开采,已形成地表采煤沉陷区193平方公里;鹤岗矿区有63·73平方公里的沉陷区,其中最深的地方下沉了30m,在地面上造成6米多的裂缝,而且现在仍在以每年1.3米的速度下沉。另外,经调查统计,鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河4大煤城有工矿点2735个,各类矿区占地面积26692.46hm2,水土流失面积高达22688.59hm2,其中采矿场6266.88m2,弃土石渣场14967.84hm2,尾矿库坝271·05hm2,厂区1075.28hm2,道路107·54hm2,年均排弃总量1961.9万,t年均水土流失量392·38万,t而且仍呈上升趋势[6]。

2.2资源的浪费及水资源的短缺

煤炭城市的发展是建立在当地煤炭资源的开发利用基础之上的,煤炭资源是煤炭城市得以发展的必要条件。同时,煤炭资源的储量和赋存条件是影响煤炭城市和其主导产业的关键因素。由于煤炭是一种不可再生资源,任何煤炭城市都存在煤炭的开采年限问题。多年以来,由于采煤工艺本身及体制和法规等方面的原因,导致黑龙江省煤炭资源的掠夺性开采。

据统计,中国煤炭资源的综合采出率仅为30%左右,乡镇和个体小煤窑更是乱采滥挖,平均采出率只有10%[4]。这样以来,黑龙江省的煤炭城市由于采出率低,存在煤炭资源的浪费,随着煤炭资源的枯竭,城市将难以实现资源的可持续发展。

与煤炭产业密切相关的水资源也面临着同样的困境。因中国的煤炭城市大都分布在北方和西北地区,这些地区常年干旱少雨,水资源贫乏,从而导致中国大多数煤炭城市水资源缺乏。据统计,全国有70%的煤炭城市缺水,其中40%属严重缺水[3]。黑龙江省水资源不够丰富,人均占有水量2093m3,低于全国平均水平。以鹤岗市为例,人均水量拥有量为1880m3,分别比全国和全省人均水资源占有量少14.5%和8·6%,而鸡西市是贫水区,市区人均水资源占有量不足全省的四分之一,而且时空分布不均,工业和居民生活用水得不到保证,地下水严重超采。在黑龙江省,一些煤炭城市由于管理及工艺不完善,煤炭开采过程中的矿井水、洗煤水和矸石淋溶水等未经完善净化就被直接排放,对周围水环境造成了严重的污染。另一方面,大量的地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并被排出,这些矿井水被净化利用的不足20%,对矿区周边环境又造成了新的污染,严重影响了社会经济的可持续发展。据估计,黑龙江省煤矿每年产生的各种废污水约占全省总废污水量的25%左右。同时地下水位的严重下降,也使区域内的作物大面积减产,抗御自然灾害能力下降,严重危害农业生产。

2.3大气污染严重,人居环境恶化

大量繁衍的土法炼焦、煤炭运输过程中的粉尘排放以及煤炭燃烧所导致的大气污染,无论是发电用煤还是工业用煤,每年都向大气中排放大量的CO2、SO2和烟尘等污染物。在黑龙江省鹤岗市,2004年煤炭业废水排放量占全市废水排放总量的84%,烟尘排放量占全市烟尘排放总量的80%,煤矸石产生量占全市工业固体废物产生量的85%。据鸡西市环境监测中心站的调查和监测,2002年-2006年的5年间,全市重点煤炭工业污染源共向大气中排入烟尘为14876,tNOX为74288,tSO2为53398,tCO为5725t。这些大气污染物在空气中飘游,既能形成酸雾污染,又能吸附致癌的碳氢化合物等有害物质,形成严重的“二次污染”,对人体、动植物及建筑物造成很大的危害。目前,鸡西市大气污染物标准指数(PSI)在100~120之间,表明大气污染浓度已达警戒水平。同时鸡西市每年生产550万t煤矸石和粉煤灰,不仅占用大量耕地,而且因长期的风吹雨淋,会产生大量有毒气体、尘埃和污水,造成严重的“二次污染”[3]。

2.4生态绿地系统的简化与缺乏

为了满足城市景观、环境及释氧功能的需求,城市的生态绿地系统应是一种协调而复杂的生态系统。然而中国大部分煤炭城市,尤其是像黑龙江省这样的北方城市却普遍存在树种选择单一、忽视垂直绿化及市区防护与隔离林带薄弱等问题[3]。如鸡西市城市人均绿地面积为4·8m2/人,远低于国家标准(7~11m2/人),与联合国标准(50~60m2/人)相差更远;花费昂贵资金买回大量进口草种却由于草坪的管理困难和生态功能有限而未达到预期效果;城市树种单一,虫害防御能力差;林密铁路从市中心区穿越,但却缺乏防护与隔离林带,整个城市即将面临“绿色贫困”的境地[3]。

2.5黑龙江省煤炭城市区域环保法实施问题

目前环保法律制度不科学,不完备,执法不严:

(1)环保法基础理论有所欠缺,立法技术有所限制;

(2)法条笼统,责任不明,可操作性差;

(3)法律制度空白点较多,执法不严。另一方面,目前环境管理体制僵化,执法机制不畅的问题也较为严重,因过去的计划经济体制而遗留下来的行政管理模式仍旧比较僵化,同时各监管部门职能交叉、模糊,缺乏统一、权威的监管机构。煤炭企业为中国经济发展作出了重大贡献,造福了整个社会,却把环境问题和隐患留给了矿区。各煤炭城市环境欠帐多,煤矿企业困难,资金短缺,矿区文化相对落后,人群文化知识层次偏低,环境法律意识淡薄。

3黑龙江省煤炭城市生态环境问题的防治对策

3.1进行生态规划,建立生态城市

由于煤炭资源和土地资源的稀缺性和不可再生性,加强煤炭城市煤炭资源、土地资源和城市生态环境的合理利用与保护已迫在眉睫[5]。因此,加速城市的生态建设是黑龙江省煤炭城市可持续发展的必由之路。煤炭生态城市规划与建设的关键和核心应是:高效利用城市空间;减少废物排放;最小限度地消耗自然资源,不剥夺后代享有和利用当前资源的权利;美化环境,保护植物和绿地,改善城市自然环境;动员社会力量,促进社会和经济的可持续发展。

3.2加强城市规划与公众参与

黑龙江省煤炭城市的经济失调、人地矛盾突出及生态环境恶化等城市问题在某种意义上与城市规划失控及缺乏公众参与是密不可分的[7]。城市规划与公众参与虽不能彻底克服和避免煤炭城市现有的各种负面效应,但却是一种具有前瞻性和指导性、积极的、有益的确保城市可持续发展的重要调控力量。因此,在城市的建设和发展过程中,一方面应积极发挥城市规划的宏观调控作用,另一方面,应创造新的机制,鼓励公众参与城市的建设和经济活动,动员社会力量筹集资金;教育面向公众开放,提高城市的市场竞争力;加强社会各阶层的环境保护意识,实现以较少的资金投入取得较高的环境效益;倾听公众的反馈信息,使城市的规划、建设更趋于公正和合理。

3.3加强城市绿化

按照国际标准,绿化覆盖率要达到30%以上,则城市人均占有绿地至少要在10m2以上,才能实现良性的生态环境。而这个标准不适合黑龙江省煤炭城市人多地少的现实情况。其实,城市绿化不仅体现在数量多少,更重要的是质量和结果。绿化面积和覆盖率的不足可以通过选择生态功能强的植物,提高单位绿地的生态效益来弥补。对黑龙江省的煤炭城市而言,除了传统的加大城市绿化面积、提高城市绿化覆盖率、增加卫生防护绿地等措施。还应注意引用乡土树种和草种来保水固土,而且能够保护生物多样性,提高煤炭城市生态系统的稳定性。

3.4加强水资源管理和保护,提高水资源利用率,积极建立节水型城市

强化水资源管理与保护,对城市区域内的水资源进行统一规划、统一调配、统一管理。同时加大水环境保护力度,不仅要加强区域水源地的保护,而且要严格控制污染严重工业的发展。从农业,工业,城市各方面采取各种措施提高水资源利用率。要采用行政、法律、经济、技术等手段来推动节水工作的开展,积极构建节水型城市。

3.5建立由末端治理转变为污染预防的理念

传统的环境保护采取的是末端治理的战略,其结果是一方面为了处理污染物需耗费大量资金和能源;另一方面其治理结果并未达到预期的理想效果,甚至根本无法彻底根除某些污染问题,大量资金、能源消耗的结果是产生恶性经济效益。故黑龙江省的煤炭城市的生态环境保护由末端治理转变为污染预防已成为一种必然的趋势。污染预防通过减少废物数量,减少了污染治理的投入,从而使环境治理更经济而彻底。

3.6加快科技发展,实现清洁生产

要大力推广先进的清洁生产技术,减少环境污染。要搞好环境保护,实现可持续发展,必须实行清洁生产[8]。如积极发展集中供热和煤气(液)化,加强对矿井水的资源化处理和洗煤水的闭路循环使用,推广先进的燃烧方式和烟气净化技术,大力发展型煤,禁止散烧原煤等等;另一方面是加大技改力度,用高新技术改造传统的工艺和设备,逐步实现清洁生产;三是搞好长远规划,按照可持续发展的要求,坚持资源开发和节约并举,积极防治环境污染,使煤城走上经济效益、社会效益、生态效益同步增长的轨道。

3.7抓好污染治理,推进资源综合利用

黑龙江省的煤炭企业必须大力发展煤炭的洗选加工;加强对“三废”的治理,积极鼓励“三废”利用,改善城市环境;切实加强对煤炭塌陷地的开发和复垦,加大对煤炭资源开发和转换过程中产生的各种副产品及废弃物的利用力度,包括煤矸石、矿井水、煤渣、煤层气、洗煤泥等,既可以提高煤炭企业和城市的综合经济效益,又是治理污染、改善环境的必要举措。为了减轻煤炭城市社会发展和经济增长对资源供给的压力,必须大力发展循环经济,实现资源的高效利用和循环利用。

3.8改善法律方面的制度设计和监管机制

加大环保法基础理论及相关学科的研究力度,提高立法技术,制定煤炭城市区域特殊环境问题的专门性立法,提升立法层次和立法质量,填补立法空白,建立健全煤炭城市区域环保法律体系。扩大环保行政主管部门的权力,不断提高环保执法人员的素质。使之能统一、协调相关部门的环保工作,统一进行监管。另外要加大对煤炭城市区域的环保投入,通过税收、生态补偿机制,帮助解决部分资金问题,在煤炭城市真正贯彻可持续发展战略。加大教育投入,通过灵活、有效的宣传教育,不断培植矿区民众的法律和环保意识。

参考文献:

[1]金岚.环境生态学[M].北京:高等教育出版社,1991:282-290.

[2]姜云,吴立新.中国煤炭城市生态环境评价指标体系的构建[M].中国矿业,2003(3):23-255.

[3]姜云,吴立新.中国煤炭城市生态环境问题及规划对策[J].辽宁工程技术大学学报,2003,22(3):22-23.

[4]姜云,吴立新.论煤炭城市可持续发展的制约因素及策略[J].中国矿业,2002(11):43-46.

[5]沈清基.城市生态与城市环境[M].同济大学出版社,1998:135-156.

[6]马峰,贾洪纪,刘凤飞.黑龙江省煤矿区的生态环境问题及利用途径[J].水土保持应用技术,2006(3):25-26.

[7]刘伟,李晶琳.黑龙江省煤炭城市转型提出五点对策[J].黑龙江日报,2004.11.2.

[8]张凤武.煤炭城市发展接续产业的政策建议[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2004(3).