平川区生态环境建设与城市可持续发展

总第１２４期　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１０．０２．０３０　平川区生态环境建设与城市可持续发展　魏孔明　，黄新芳　（１．甘肃煤炭工业学校，甘肃白银７３０９１３；２．靖远煤业集团科研设计院，甘肃白银７３０９１３）　摘要：阐述了平川区生态环境现状，分析了造成环境恶化的原因，探讨了实现平川区城市可持续发展的　思路，提出了城市生态环境建设的内容和主要对策。　关键词：平川区；生态环境；可持续发展　中图分类号：ｘ１７１．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—２７９８（２０１０）０２—００７０—０４　１自然、地理概况　２．１．１　三大支柱产业都是污染大户，能源城市变成　污染城市　平川区位于甘肃省中部，隶属白银市管辖，是　煤炭、电力、陶瓷是平川区的三大支柱产业，为　１９８５年随白银市恢复建立而成立的市辖区，距兰州　平川的经济发展做出了积极贡献。但同时，它们又　市１３０　ｋｍ。地处北纬３６。１８　～３７。００　，东经１０４。２４　是平川的三大污染源，对当地生态环境造成严重破　～１０５。５１　之间，辖４乡３镇４个街道办事处。东与　坏。区内靖远煤业集团开采煤炭已有５Ｏ多年历史，　会宁县及宁夏回族自治区海原县接壤，南、北部均与　年产原煤８００多万ｔ，随着矿井开采的不断延伸，煤　靖远县相连，西与景泰县为邻，地势东南高、西北低，　矿生产过程中产生的固体废弃物（主要是煤矸石），　海拔１　３４７～２　８５８　ｍ，总面积２　１０６　ｋｍ　，居住着汉、　矿井废水、瓦斯、扬尘、工业及生活垃圾等日益严重　回、满、蒙等１１个民族，总人口１９．３万人。平川区　地污染着矿区周围的环境。据统计，靖远矿区矿井　煤炭资源丰富，分布境内的整个西北部，总储量约　固体废弃物已超过１　５００万ｍ。，其中煤矸石占　１１．３７亿ｔ。煤质优良，具有低灰、低硫、高发热量的　特点，是良好的工业动力和民用煤。平川区煤炭资　９６％，矿区年排放各种废水１　０００万ｔ，瓦斯排放　源在全省占第二位，仅次于华亭矿区，为全区优势矿　２　１００万ｍ　，各种垃圾７　２００　ｔ，这些废弃物没有经过　产之一。另有陶土、花岗岩、沙金、铜、锰、石灰石、石　任何处理就堆放在附近的山沟、排人附近的沙河，排　英石、沸石、烧胀粘土等多种矿产资源。水资源不仅　人大气，造成矿区环境的严重污染。靖远电厂是一　有丰富的地下水，黄河也流经境内３２　ｋｍ，集水面积　座年发电２００万ｋＷ的燃煤电厂，烟尘虽经一定处　８６６．７　ｈｍ　。有可耕地３３　６６６．７　ｈｍ　，宜林地　理，但仍有大量ＳＯ　、ＮＯ　、ＩＰ等排人大气，造成空气　４７６　６６７．７　ｈｍ　，宜牧地８７　９３３．３　ｈｍ　，光热资源丰富，　污染。而当地季风多为西北风，靖远电厂正好位于　气温日差较大，年均温度８．２ｏＣ，年太阳辐射量为　平川区的上风向，这样就加重了平川的空气污染程　６１６．７　ｋＪ／ｃｍ　。境内有设计规模为年产煤炭６６６万ｔ，　度。平川区的陶瓷产业也曾有过辉煌的历史，几经　现实际生产能力达到８００万ｔ以上的大型国有企　波折，现在虽然以“新乐雅陶瓷有限责任公司”的形　业——靖远煤业集团；近年平川区确定了大力发展陶　式出现，但环境污染问题仍然是公司面临的严重问　瓷产业、打造“西部陶都”的发展战略，陶瓷产业被白　题之一。总之，平川区的经济发展离不开这三大产　银市列为培育的重点支柱产业；靖远电厂是目前甘肃　业，而三大产业又给当地环境带来一定负面影响，能　省最大的火力发电基地，承担着甘肃省中部电网的大　源城市变成了污染城市。　部分电力负荷，属国家“七五”重点工程，年发电２００　２．１．２煤矿开采造成地面塌陷，农田被毁　万ｋｗ。煤炭、电力、陶瓷成为平川乃至白银的三大支　平川境内靖远矿区煤层赋存以厚煤层为主，埋　柱产业，使平川成为甘肃重要的能源工业基地。　藏深度２００～５００　ｉｎ，过去大部分矿井均在浅部进行　２现状及存在的主要问题　采掘生产，达到了一定的生产规模。因此，在井田范　围内形成了不同程度的塌陷区，塌陷面积大，幅度　２．１生态环境问题　深。塌陷对部分地区的农田造成破坏，水土流失及　收稿日期：２００９－０８—１２　作者简介：魏孑Ｌ明（１９６５一），男，甘肃靖远人，硕士，高级讲师，主要从事地质、环境治理技术专业教学与研究工作。　７０　２０１０年２月　魏孔明等：平川区生态环境建设与城市可持续发展　第１９卷弟２期　土地沙化严重，并且随矿井的生产，塌陷区将不断扩　大、加剧、加深。王家山煤矿地表为黄土丘陵地形，　覆盖层较厚，因地下开采而形成地表塌陷，呈台阶状　下沉，具有滑坡的某些特征，塌陷深度２—５　ｍ，在基　岩裸露的地方出现０．５～０．８　ｍ的裂缝，局部地段形　成漏斗状塌陷坑，深度超过５　ｍ，已造成对道路、农　田、民房的危害，并危及供电线路。红会各矿和大水　头、宝积山矿，塌陷区形态以盆地为主，中心深度超　过７．２　ｍ，盆地边缘呈台阶状下沉和裂缝，台阶状高　差一般０．１～０．８　ｍ，塌陷已造成对公路、铁路的破　坏，塌陷区内原有部分耕地现已荒废。矿区现有和　正在形成的塌陷面积达１３　０４５．１　ｋｍ　。　２．１．３　小煤窑遍地开花，生态环境破坏严重　平川区境内煤炭资源丰富，总储量约　１１．３７亿ｔ，可采储量达８．５３亿ｔ，整个平川区就是　一座小型“煤城”。在２０多年的时间里，平川区办　起了将近４００眼小煤窑，其中的绝大多数煤窑没有　合法的采矿手续，而且设备条件简陋，安全事故接连　不断。由于大面积开采，使这里的生态环境遭受了　严重的破坏。１９９４年以来，全区因采矿新增塌陷土　地２　５６８．７　ｋｍ　，其中严重塌陷无法耕种的土地有　８６　２６５．７　ｋｍ　，塌陷影响耕种的土地有１　７０６．１　ｋｍ　。　采矿业对地下水资源也造成了严重的破坏，至今已造　成１８眼机井和１０眼泉水干枯，致使５　７３７　ｋｍ　土地　失灌，２　４８０户共计１２　４００人和４５　４００头（只）大小牲　畜饮水发生困难。采矿污水和废渣造成土地污染１　７１６．１　ｋｍ　；因采矿还造成了１０　１２６．４７　ｍ　民房塌陷。　２．１．４大气污染严重　平川区内靖远矿区的开采区域中，有二对（宝　积山矿、大水头矿）高瓦斯矿井，一对（魏家地矿）煤　与瓦斯突出矿井。宝积山矿、大水头矿及魏家地矿　所在的大一宝煤田，瓦斯总储量４７．Ｏ６亿ＩＴＩ　，矿井　自投产以来所产生的瓦斯气体均被直接排人大气，　不仅浪费了大量能源，更加重了空气污染。其中大　水头矿井年排放瓦斯量为６００万ｍ　／ａ，宝积山矿为　３００万ｍ　／ａ，魏家地矿为１　２００万ｍ　／ａ。另外，冬季　采暖期燃煤锅炉烟尘污染、土地沙化及矸石山分化扬　尘污染，煤炭运输中引起的煤尘污染等均不容忽视。　靖远电厂发电、陶瓷厂烧窑等生产过程中产生的烟　尘，直接排人大气，更加重了平川区的大气污染。　２．１．５水环境遭到污染　平川区水环境污染主要由工业生产废水和城市　居民生活污水引起，即煤矿生产过程中的废水排放、　靖远电厂冷却塔废水排放、陶瓷厂生产车间废水排　放及城市居民生活｝弓水等。以上生产废水主要污染　物为无机污染物（重金属、硫、磷、酸、氯化物等），生　活污水中主要污染物为有机污染物（碳水化合物、　油脂、农药、蛋白质、酚、表面活性剂等），经测定生　化需氧量（ＢＯＤ　）、化学需氧量（ＣＯＤ）分别为　３４０　ｍｇ／Ｌ和６２０　ｍｇ／Ｌ，严重超标。井下工业废水除　部分被用于井下灌浆灭火外，绝大部分排出井口　矿区每年排放各类废水１　０２２万ｔ。矿区废水除驴　工医院和部分矿井少量处理外，大部分废水未经仃　何处理而直接排放到就近的河沟内，另有少量废外　被当地农民用于灌溉。由于矿化度高加重了土地的　盐碱化，引起当地多起污染纠纷。随着矿区采煤方　法的改进，矿井井下灌浆水量将不断减少，将有更多　的矿井废水被排入地面。靖远电厂冷却塔水，经多　次循环后排出，流人黄河，加重了黄河水的污染。陶　瓷厂生产车间废水就近排人附近的沙河，臭气熏天，　影响景观，更污染了附近农田，造成粮食减产。　２．１．６　固体废弃物随意堆放　平Ｊｉｌ区内靖远矿区矿井固体废弃物多达　１　５３０．６１万ｍ　，主要是矿井废弃矸石　（１　４７５．８６万ｍ　，占９６．４％）。本区矸石综合利用　率不高，大部分堆弃，除红会矿区有部分煤矸石占用　耕地或堆积在公路、铁路两旁外，其余大部分堆置在　荒山和沟中。该矿区井下煤矸石不自燃，但矸石山　风化扬尘对生态和环境造成一定的影响。除煤矸石　外，锅炉灰渣及生活垃圾也是污染环境的另一因素，　由于矿区建设基础设施差，这些灰渣和生活垃圾任　意堆放，对周围环境造成了严重影响。　２．２社会问题　２．２．１　小煤窑无证开采，不安全事故频繁发生　平川区境内小煤窑星罗棋布，严重破坏了国有　煤炭资源，且多数小煤窑无证开采，各种规模的矿难　事故接连不断。据不完全统计，平川区仅近１０年内　发生的各种煤矿事故就多达２００余次，死亡３００多　人，这还不包括隐瞒不报的各种大小事故，小煤窑的　安全问题实在令人担忧。　２．２．２城市经济对矿产资源的过度依赖，是一种不　健康的经济表现　甘肃省“十五”规划专家咨询委员会委员、兰州　大学经济管理学院的郭志仪教授指出，“城市经济　对当地某种矿产资源的过度依赖，是一种不健康的　经济表现，会束缚政府的有效决策，陷入一个怪圈：　越依赖某种产业，越对其进行地方保护；越投入精力　加以保护，经济依赖性也越大。”郭认为，“这是一条　死胡同，因为矿产资源是有限的。”平川区正是这样　的“资源依附型城市”。其特点是：先有企业，后有　城市；先有生产，后有服务；先有工业，后有农业；企　业势大，政府势微；产业单一，典型的“企业办城　７１　魏孔明等：平川区生态环境建设与城市可持续发展　第１９卷第２期　市”，即先有靖远煤业（原靖远矿务局）和靖远陶瓷　厂，后设平川区，这样因煤炭资源的特殊重要地位而　建设的大型工业企业——靖远煤业集团（地厅级），　其行政级别高于地方政府——平川区（县级）。　２．２．３　资源枯竭，失业人口增加，社会压力增大　有报道说，中国３９０座资源城市，８０％处在成熟　期和衰落期。资源枯竭带来的城市人口失业问题日　趋严重。平川区这样的资源城市同样摆脱不了资源　枯竭给城市人口失业带来的巨大压力。靖远煤业集　团所属宝积山矿、红会三矿等矿井，煤炭资源枯竭，　企业已经破产，２　０００多名职工失业，而红会四矿等　老矿井也将面临同样的问题。靖远陶瓷厂经营不　善，原材料供不上，产品滞销，早已倒闭。因此，随着　资源的枯竭，失业人口定会不断增加，社会压力将明　显增大，造成了社会不稳定隐患。　２．２．４“地方保护”，小煤窑屡禁不止　１９９８年国务院发布第４３号文件，要求在全国　范围内清理整顿小煤窑。当时的平川区政府陷入了　左右为难的境地。一方面，国家政策和当地生态环　境的恶化要求政府采取果断措施关闭绝大多数小煤　窑；另一方面，地方财政收入的大部分直接或问接来　源于归地方政府管理的小煤窑。两难选择中，区政　府有关部门要求企业“自主关闭”，这种“弹性政策”　造成的直接后果是，白银市平川区１９９９年的“关井　压产”任务没有完成。２０００年１月２６日，甘肃省煤　炭行业“关井压产”领导小组办公室以文件形式对　白银市政府和有关部门提出了批评。在这种情况　下，平川区政府终于下定决心“关井压产”，在三年　的时间内，先后关闭了３２８座小煤矿，压减煤炭产量　３５２万ｔ。经过几年的“关井压产”和治理整顿后，平　川区至今保留了国有煤矿１０处，乡镇煤矿８５处，其　中４７处乡镇煤矿仍然没有取得合法生产的“四证”。　３城市可持续发展之路　３．１环境治理　３．１．１　塌陷区综合治理　根据地面塌陷情况，在深度较小的塌陷区，首先　用煤矸石回填，然后用黄土层加盖，再加以平整后可　用于耕地；在均匀塌陷区内，用黄土回填后修筑沟渠　网、闸门，成为农田灌溉渠网，实现疏导水系的配套；　在不影响矿井安全生产的情况下，形成人工湖或鱼　塘；利用部分塌陷区作为矿井废水沉淀池，进行一级　处理后作为农林灌溉用水；对矿区周围黄土丘陵、山　坡沟壑塌陷区进行推平治理，用于种草、种树；对于　沟壑塌陷区进行地表回填及雨水疏导工程治理，防　止雨水和洪水渗（导）入。　７２　３．１．２矿井固体废弃物综合治理　平川区境内堆积有大小不同的矸石山４０余座，　共计１　５００万ＩＴＩ。，占用耕地２２２．３　ｋｍ　。采用推填、　搬运、覆土等方式恢复治理，还原占用耕地或改造成　绿化用地。另外，积极实施煤矸石资源综合利用战　略，大力发展煤矸石和煤泥发电。这样不仅可以保　障矿区生产、居民生活所需电力和热力供应，而且给　非煤产业的发展起到示范作用，形成以煤矸石发电　为龙头、煤矸石复垦、灰渣综合利用为主要内容的非　煤产业，走出一条煤与非煤并重，经济效益、社会效　益、环境效益相统一的资源城市的可持续发展之路。　３．１．３矿井废水综合治理　利用塌陷区设置矿井水汇集工程，对矿井富余　废水设置沉淀池并进行一级处理，并将所在矿区生　活污水进行二级处理。污水处理后，连同矿井水混　合排入利用塌陷区所形成的水塘，用于生态恢复治　理用水；在人口较为集中（靖煤公司机关及其附近　中心区、平川区政府）、污水量大、ＢＯＤ　和ＣＯＤ指　标高的区域，设置污水集中处理站，采用二级生化处　理，处理后的水用于农林灌溉或喷灌。　３．１．４大气污染综合治理　平川区境内大气污染主要是煤矿瓦斯排放、燃　煤电厂烟尘、陶瓷厂烧窑等三大污染源。１９９８年靖　远煤业集团成立课题组，就该区煤层气赋存特征及　开发进行了研究和评价。研究结果表明，该区煤层　气可抽性系数为０．２３，可抽放瓦斯气体量　８．６亿ｍ。，具有广阔的开发利用前景。２００３年５　月煤业公司立项分别在公司所属大水头煤矿和魏家　地煤矿建设一座瓦斯电站。靖远电厂投巨资，对燃　煤烟尘进行电除尘处理，极大的降低了烟尘的污染　浓度。新乐雅陶瓷公司也将采取一定措施，对生产　过程中产生的烟尘进行处理。届时，平川区境内的　大气污染有望得到改善。　３．２调整产业结构，走多元化发展之路　３．２．１　新建２×２　０００　ｋＷ燃用瓦斯热电联供电站　平川区境内靖远煤业公司所属大水头煤矿为高　瓦斯矿井，魏家地煤矿为煤与瓦斯突出矿井，两矿瓦　斯储量丰富，可抽性好，储量达４７．０６亿ｍ　。年抽　放瓦斯量分别为５２０万Ｉｌｌ　和４００万ｍ　，且全部排　人大气，浪费了大量能源，加重了空气污染，对周边　环境造成破坏，影响了人类的健康。近年来，靖远煤　业公司对瓦斯进行了小范围的示范运用，但由于使　用的季节性和用量的有限性，加之无储存系统，制约　了矿井抽放瓦斯的有效利用，使大量的能源排空造　成污染和浪费。公司在经过充分论证的基础上，通　过实地考察和调研，结合自身实际，决定在大水头煤　魏孔明等：平川区生态环境建设与城市可持续发展　第１９卷第２期　矿和魏家地煤矿分别建设一座单机容量２　０００　ｋＷ燃　低物耗、低污染方向发展。　３．３．２改善投资环境，促进平川发展　气轮机燃电联供瓦斯电站。项目建成后，年发电量　可基本满足矿井生产自身用电和矿区职工生活用电　的需要，大大降低生产成本。因此，瓦斯电站工程是　一平川区要大力开展城市基础设施建设，多方筹　资建设城市污水处理厂，垃圾无害化处理场，加强城　市绿地建设，发展城市集中供热和充分利用矿井瓦　斯，进一步加强城市道路交通建设，推进城市环境综　项“变害为宝”的绿色工程和效益工程，符合平川　的可持续发展需要　。　３．２．２新建劣质煤（煤矸石）环保型电厂　根据市场调查和充分论证，靖远煤业公司准备　在王家山矿内拟建一座３×１３．５　ＭＷ发电厂，年发　电量３８８　ＭＷ。项目建成后，以较低的电价供给平　合治理工作，改善城市投资环境。抓住西部大开发　机遇，积极引进外资，促进平川可持续发展。　３．３．３转变传统发展观念，积极推进城市化进程　目前，平川地区传统的发展观念根深蒂固，比较　保守，劳动力素质不高，城市化水平较低，农民只能　川区高耗电企业，使企业有限降低生产成本，同时使　公司质量较差的煤炭产品和煤矸石得到有效利用。　燃料煤主要使用配套的选煤厂（２８０万ｔ／ａ）选出的　煤矸石５０万ｔ，王家山煤矿生产的部分含矸率较高　的劣质煤１５万ｔ。同时，厂内排出的粉煤灰可供煤　固守在家门口贫瘠的土地上，限制了农村剩余劳动　力的广泛就业门路，不利于农业规模经济发展，也不　利于现代技术在农业生产中的应用。同时，随着平　川地区人口的逐年增加，城市下岗职工不断增多，就　业公司水泥厂利用，作为水泥原料使用，提高水泥厂　经济效益。余热可供王家山煤矿职工及王家山镇周　边７　５００户居民作为冬季取暖使用。　３．３　抓住西部大开发机遇，促进平川可持续发展　３．３．１　增强城市综合能力，削弱经济过度依赖矿产　资源的误区　业压力很大，迫切要求发挥城市功能，扩大就业门　路，尽快培植一批起点高、有市场竞争力、能吸纳更　多劳动力的项目和企业。积极创造条件，政府给予　优惠扶持，加强平川中区的开发建设是推进平川城　市化进程，促进平川走可持续发展之路的明智选择。　参考文献：　［１］魏映湖．靖远煤业集团２　Ｘ２　０００　ｋＷ燃用瓦斯热电联　供电站可行性研究报告［Ｒ］．白银：靖远煤业集团科　研设计院，２００３：２—４．　平川区在抓好能源城市建设的同时，应不断加　强城市综合能力建设，大力发展基础产业和其他非　能源产业，逐渐削弱当地经济对本区煤炭资源的过　度依赖和因资源枯竭对社会造成的巨大压力，逐步　调整产业结构，改变过去多年的粗放型增长模式，充　分利用现代科学技术，对传统的产业部门进行技术　改造，促进产业机构、产品结构升级换代，向低能耗、　［责任编辑：张雪松］　（上接第４８页）主要用来补偿主变压器的空载无功　制电动机运行的断路器进行控制。这样只要电动机　损耗和高压电源线路上的无功功率。高压集中补偿　运转，补偿电容器就投入运行，能够补偿电动机及其　基本上不考虑补偿负荷的无功损耗。根据使用经　前面所有线路上的无功功率，其补偿容量Ｑｃ按式　验，无功补偿容量以式（２）计算所得值，再乘以１．１　～（３）计算选取。但提升机有时是轻载运行，补偿容　１．２最为合适。　量过大就会造成过补偿。因此我们根据运行经验，　５）计算选取。值得　２）　在低压侧设置低压集中补偿。在低压母线　提升机电动机补偿容量一般按式（上装设自动投切并联电容器成套装置，主要用来补　指出的是，为确保安全运行，电动机就地补偿应选用　偿低压变压器本身及以上输电线路的无功损耗。一　金属化聚丙烯干式电力电容器或专用就地补偿装置。　般其补偿容量不宜过大，否则变压器轻载或空载运　行时，会造成过补偿。补偿容量应为变压器额定容　量的３０％～４０％，即ｐｃ＝（０．３～０．４）Ｓ　；或从提高　５结语　对无功功率进行补偿的效果是有目共睹的，但　功率因数的角度考虑，利用式（１）进行计算。　３）　电动机就地补偿。由于建井期间，主要用　在实际应用中，还应在安全、技术、经济上加以综合　考虑，根据具体情况进行综合分析，是采用集中补偿　电设备为提升机和空气压缩机，其用电量占总用电　不固定，因此我们单独在提升机房和空压机房装设　了高压并联电容器，直接并接在主电动机上，利用控　还是就地补偿，或是两者综合运用，对此要作出科学　量的７０％～８０％左右，且这些设备运行或问歇时问　合理的选择，以达到使供配电系统经济运行的目的。　［责任编辑：张雪松］　７３