煤炭利用和对环境的保护(煤炭利用中的污染问题)
本文目录一览:
- 1、煤炭资源开发对环境影响
- 2、我国在利用煤炭的过程中,减少污染物排放的措施有哪些?
- 3、使用能源对环境有什么影响?
- 4、煤炭的使用对大气环境的不利影响
- 5、煤炭开采对生态环境的影响
- 6、在煤炭资源的开发利用过程中,山西省总结出了哪些有效的环境保护与治理的方法和措施?
煤炭资源开发对环境影响
(1)煤炭开采导致土地资源破坏及生态环境恶化。由于露天开采剥离排土,井工开采地表 沉陷、裂缝,都将破坏土地资源和植物资源,影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景 观生态的变化。开采沉陷造成中国东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化,使西部矿区 水土流失和土地荒漠化加剧。采煤塌陷还会引起山地、丘陵发生山体滑落或泥石流,并危及 地面建筑物、水体及交通线路安全。据调查,中国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万 公顷,破坏草地面积为26.3万ha,全国累计占用土地约586万ha,破坏土地约157万ha ,且每年仍以4万ha的速度递增,而矿区土地复垦率仅为10%。另据测算,中国每采万吨煤 ,平均塌陷土地0.2ha;在村庄稠密的平原矿区,每采出1000万t煤需迁移约2000人。
(2)煤炭开采破坏地下水资源,加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家,且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看,富煤地区往往也是贫水地区。据调查,全国96个国有重点矿区中,缺水矿区占71%,其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高,矿区地下水位大面积下降,使缺水矿区供水更为紧张,以致影响当地居民的生产和生活。另一方面,大量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%,对矿区周边环境形成新的污染。据统计,中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年,全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t,其中,矿井水23亿t,工业废水3.5亿t,洗煤废水5000万t,其它废水450 0万t。
(3)煤炭开采导致废气排放,危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70~90亿m?3,约占世界甲烷总 排放量的30%,除5%左右的集中回收利用外,其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体,严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大,其排放量约占煤矿原煤产量的15%~20%。据不完全统计,中国国有煤矿现有矸石山1500余座,历年堆积量达30亿t,占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查, 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中,有464座发生过自燃,自燃率达43.3%。
(4)为满足社会对洁净煤的需求,中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t,入洗比例30%,其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时,也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查,因洗煤全国每年排出洗矸4500万t,洗煤废水 4000万t,煤泥200万m3。
(5)在中国,由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异,导致“北煤南运,西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬,既损失大量的煤炭,又污染沿线周围的生态环境 。据统计,1999年全国铁路运煤量为64917万t,平均运距为550km;经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t,平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算,因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t,直接经济损失超过6亿元人民币。
(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构,不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染,也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示,2000年 ,全国废气中SO2排放总量1995万t,其中工业来源的排放量1612万t,生活来源的排放量3 83万t;烟尘排放总量1165万t,其中工业烟尘排放量953万t,生活烟尘排放量212万t; 酸雨区面积约占国土面积的30%。
我国在利用煤炭的过程中,减少污染物排放的措施有哪些?
措施如下:
1、除定点供应安装有脱硫设施并达到国家污染物排放标准的用户外,对新建硫份大于1.5%的煤矿,应配套建设煤炭洗选设施。对现有硫份大于2%的煤矿,应补建配套煤炭洗选设施。充分利用其洗选煤能力,加大动力煤的入洗量。
2、鼓励对现有高硫煤选煤厂进行技术改造,提高选煤除硫率。
3、鼓励选煤厂根据洗选煤特性采用先进洗选技术和装备,提高选煤除硫率。
4、鼓励煤炭气化、液化,鼓励发展先进煤气化技术用于城市民用煤气和工业燃气。
5、煤炭供应应符合当地县级以上人民政府对煤炭含硫量的要求。鼓励通过加入固硫剂等措施降低二氧化硫的排放。
6、低硫煤和洗后动力煤,应优先供应给中小型燃煤设施。
7、使用流化床锅炉时,应添加石灰石等固硫剂,固硫率应满足排放标准要求。
8、烟气脱硫。
9、二次污染防治。
煤炭立法不完善。 目前,我国煤炭立法是由法律、法规、规章等构成的。主要有《矿产资源法》、《煤炭法》、《矿产资源法实施细则》、煤炭、矿产管理部门制定发布的行政规章以及各地方人大和政府发布的地方性法规规章。存在的问题是:
(1)煤炭行业的市场准入制度不合理。 煤炭资源的有限性决定了国家对进入煤炭行业的企业要给予一定限制。我国对煤炭企业的设立实行许可原则,由煤炭管理部门审查批准。我国《煤炭法》第十八条(四)规定:“有符合煤炭安全生产和环境保护要求的矿山设计”。《矿产资源开采登记管理办法》第五条采矿权申请人申请办理采矿许可证时,应当向登记管理机关提交的资料(五)规定的 “开采矿产资源的环境影响评价报告”。虽然都有环境保护的内容,但矿山设计是否符合环境保护要求由哪个部门审批认定,是环境保护部门还是煤炭管理部门没有具体规定,缺乏可操作性。再就是从《煤炭法》第十八条规定的开办煤炭企业的六项条件来看,条件低,不细化,使许多生产技术条件比较差的小煤矿能够通过审批成立,从而造成资源浪费和环境污染。
(2)我国煤炭资源有偿使用的法律规定尚不健全,资源税费的征收不尽合理。
我国《矿产资源法》第五条明确规定:“国家实行探矿权、采矿权有偿取得的制度”;《矿产资源开采登记管理办法》第九条也规定:“国家实行采矿权有偿取得的制度”。但法律规定有偿取得采矿权的方式比较单一,缺乏激励机制。对采矿权使用费,按照矿区范围的面积逐年缴纳,标准为每平方公里每年1000元的规定,也不尽科学。
使用能源对环境有什么影响?
能源煤炭利用和对环境的保护的使用对环境的影响:
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煤炭利用和对环境的保护,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煤炭利用和对环境的保护了栖息场所,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。
煤炭的使用对大气环境的不利影响
不利影响主要有:
(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。
煤炭开采对生态环境的影响
煤炭开采带来的环境污染和生态破坏问题日益突出,主要表现在:
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
矿井废水中悬浮物等污染物浓度较高,特别是流经含硫铁矿煤层的矿井水,酸性很大。据南坑镇水仔边一带矿区的矿井废水抽样检测,其悬浮物浓度平均值为280毫克/升,化学耗氧量浓度平均值为530毫克/升,硫酸根离子浓度高达2500毫克/升,最低PH值仅为2.7。这类矿井废水如不经处理就外排,将严重污染地面水体,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
煤矿排出的煤矸石一般都就近堆放。随着堆存量的不断增加,堆场的占地面积也逐年扩大。据统计,到2001年底,全市煤矸石的累计堆存量已达7500万吨,占用土地3000多亩,而且目前仍以每年新增80余万吨堆存量的速度在递增。煤矸石经风化、雨蚀、自燃后,其表面的风化层物质在风力作用下进人大气,严重污染大气环境。下雨天,在雨水的冲刷下,会携带其表层的小颗粒物质流入河道,同时还会将煤矸石伴生的硫铁矿中的硫离子和亚铁离子等浸取出来,污染水体环境。
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立方米计算。全市仅煤炭开采业一年就需消耗木材约10万立方米,如此大的木材缺口迫使煤矿多渠道收购木材,客观上助长了乱砍滥伐,使育伐比例失调。同时,由于地下水位下降,地表含水层含水量减少,也使植被生长受到影响。
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。
为有效防治煤炭开采过程中产生的环境污染和生态破坏,使煤矿矿区的生态环境逐步步入良性循环的发展轨道,提出以下对策建议:
一、加强矿井废水和区域环境综合治理
(一)对现有废水治理设施进行改造。对已老化、坏损的废水治理设施、设备进行修复、改造,确保矿井废水长期、稳定达标排放。
(二)对部分废弃矿井外排的废水进行治理。部分煤矿虽然停止了采煤,但仍有矿井废水(俗称老窿水)外排。主要是部分煤矿的采煤巷道间接相通,矿井废水全部从标高最低的井口外排,并将原有老巷道岩石断层和风化层中硫铁矿中的铁离子等浸取出来,导致废水中铁离子和硫酸根离子的浓度很高,严重污染水体环境。所以,对部分废弃矿井外排的废水必须进行治理,修建沉淀池,井投加石灰等药剂,经中和、反应、沉淀处理后,再达标外排。
(三)对部分环境污染和生态破坏严重的区域进行综合治理。一是对淤塞的河道进行清淤疏浚、护岸;二是做好水保工程,一般应在矿区地面径流汇入点建设污水沉淀处理池等。
二、搞好煤矸石的综合利用
目前,我市综合利用煤矸石的主要途径是发电和制砖,年利用量约65万吨,但与目前的堆存量相比,可以说利用量很小,且利用途径单一。必须努力探索综合利用煤矸石的新途径,以实现在尽可能短的时限内“消灭”煤矸石山。可采取的措施是:
(一)提高煤矸石发电的综合利用量
煤矸石发电以循环流化床锅炉为主要炉型,加入石灰石或白云石等脱硫剂,可降低烟气中硫氧化物和氮氧化物的产生量。其常用燃料热值应在12550千焦/千克以下,产生的热量既可以发电,也可以用作采暖供热,燃烧后的灰渣具有较高的活性,是生产建材的良好原料。这部分煤矸石以选煤厂排出的洗矸为主。目前,我市仅有高坑、安源和王坑三个煤矸石发电厂,总装机容量为4.8万千瓦时,年综合利用煤矸石约50万吨。可在巩固、提高现有煤矸石发电综合利用量的基础上,对上述三个电厂进行扩容改造,提高煤矸石发电综合利用量。
(二)利用煤矸石代替粘土制砖
利用煤矸石全部代替粘土,既可以降低能耗,又能减少生态破坏,这是大宗利用煤矸石的主要途径。可利用现有国家政策,采取控制、取缔粘土制砖,鼓励综合利用煤矸石制砖的方式进行,可将现有煤矸石制砖能力从现在的利用煤矸石16万吨提高到奶万吨。
(三)利用煤矸石回填处置
1、煤矸石回填采矿区
利用煤矸石回填采矿区,既可减少煤矸石占地,又可减少煤矸石对环境的污染。一般用于回填的煤矸石以砂岩、石灰岩为主。
2、煤矸石作工程填筑材料
煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等区的建筑工程用地,或用于填筑铁路、公路路基等。
三、做好矿区植被恢复和矸石堆场的覆土植被工作
(一)实施封山育林,采取植草、人工造林和疏林补方式,提高地表涵养水源、保持水土的能力。
(二)对短期内暂无法消化的煤矸石,制定切实可行被保护规划、方案和措施。宜林则林,宜草则草,努好煤矸石堆场的覆土植被保护工作。
在煤炭资源的开发利用过程中,山西省总结出了哪些有效的环境保护与治理的方法和措施?
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资源开发带来了环境污染问题,但是,煤炭被视为我国能源资源中的“基石”,我们不能因为环境污染就放弃资源开发。解决煤炭资源开发带来的环境污染问题应采取整顿与生态恢复相结合,开发与环境保护并举,从循环经济入手,治理污染的同时综合利用伴生资源,开发利用煤层气,大力开发煤化工产品,提高煤炭资源的综合利用率。
1.整合煤炭资源,发展大型优势煤炭企业
煤炭是一种不可再生资源,小型矿山企业的无序开采,不仅造成了煤炭资源的极大浪费,同时由于装备差技术水平低,也是造成环境污染的主要根源。大型现代化企业由于污染防治设施配置齐全,自身能耗低,污染物处理和回收利用率高,是减少环境污染的重要保证。关停小型煤炭企业进行资源整合,促使全省煤炭资源尽快摆脱“多、小、散、乱”的局面,向优势煤炭开采企业集中。加快构建新型煤炭工业体系、全力保障国民经济发展需要,搞好统筹规划,依法科学划定煤炭资源国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区,加强煤炭资源勘探,完善资源管理和生产开发制度,实现由粗放开发型管理向科学合理开发、保护节约型管理的转变;建立严格的煤炭资源利用监管制度,对煤炭资源回采率实行年度核查、动态监管,进一步整顿资源开发秩序,严禁擅自开办煤矿、私挖乱采,实现合理有序开发。
2.实施生态恢复工程
积极开发塌陷区土地、煤矸石及粉煤灰等废弃资源堆场的综合整治和生态恢复工作,严格执行“占补平衡”的征用耕地原则,是保证山西省国土资源总量平衡和生态安全的重大措施。实施矿区生态恢复工作,综合利用塌陷土地进行矸石、粉煤灰充填复垦造地,或发展养殖业、种植业,逐步发展生态产业,可使已被破坏的土地逐步恢复生机。
3.推行清洁生产,发展循环经济
做好煤炭开发利用过程中产生的煤矸石、粉煤灰、矿井废水和废气以及脱硫废渣等废弃资源的无害化处理和资源化利用工作,是实现资源循环利用和多次利用的重要措施。鼓励企业利用煤矸石、粉煤灰生产水泥及建材,利用煤矸石发电,回用矿井废水用于选煤和工业用水,抽取煤层气发电或为居民提供燃气能源。推行清洁生产工艺,是减少环境污染的最有效途经。
4.设立煤炭可持续发展基金,为环境治理提供资金保障
建议设立煤炭可持续发展基金,用于单个企业难以解决的跨区域生态环境治理、支持资源型城市转型和重点接替产业发展。
跨区域生态环境治理主要内容包括:煤炭开采所造成的水系破坏、水资源损失、水体污染;大气污染和煤矸石污染;植被破坏、水土流失、生态退化;土地破坏和沉陷引起的地质灾害等。
资源型城市、产煤地区转型和重点接替产业发展主要内容包括:重要基础设施、符合国家产业政策要求的煤化工、装备制造、材料工业、旅游业、服务业、高新技术产业、特色农业等。
5.大力发展煤化工,向煤炭精深加工要效益
煤化工是以煤炭为资源,利用科学技术加工生产化学化工产品的一个大产业。其产品如化肥、甲醇、乙烯、丙烯等,市场潜力巨大,产品附加值高,1吨化工产品价格是1吨煤炭价格的几倍到几十倍。根据山西省煤炭及工业特点,重点发展甲醇及衍生物、乙炔化工、化肥、煤焦油深加工、煤制油以及煤层气和焦炉煤气联产利用等项目。
6.用新装备生产焦化产品
只焦不化,这是过去人们描述山西焦化行业时常说的,即指将炼焦时产生的大量煤气排放掉,既污染环境又浪费资源。通过改造旧焦炉,更新炼焦生产装备,实现收回焦炉剩余煤气,利用余热发电并开发醇醚燃料等。
综上所述,整合煤炭资源,发展大型优势煤炭企业,优化煤炭生产结构,实施生态恢复工程,推行清洁生产,发展循环经济,综合利用煤炭资源。同时告别只挖煤、采煤的单一经济模式,走以煤为原料提炼转化系列化工产品,形成煤化工产业链的可持续发展之路,是推进煤炭资源开发与环境治理的保障。