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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~6·5 m;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2 735个,各类矿区占地面积26 692.46 hm2,水土流失面积高达22 688.59 hm2,其中采矿场6 266.88 m2,弃土石渣场14 967.84 hm2,尾矿库坝271·05 hm2,厂区1 075.28 hm2,道路107·54 hm2,年均排弃总量1 961.9万,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2 093 m3,低于全国平均水平。以鹤岗市为例,人均水量拥有量为1 880 m3,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14 876 ,t NOX为74 288 ,t SO2为53 398 ,t CO为5 725 t。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]。