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★ 生态矿山 ★

加强“十四五”露天煤矿开采环境管理的建议

刘 磊,郭二民,李忠华,周 鹏

(生态环境部环境工程评估中心,北京市朝阳区,100012)

摘 要 从露天煤矿开采对区域生态、土壤、地下水、环境空气产生的不利影响出发,梳理了我国露天煤矿分布区自然环境特征及煤矿开采现状。从环境准入把关中存在“隐患”、事中事后监管不足和生态恢复治理技术储备不足3个方面,分析总结了当前露天煤矿开采过程中环境管理存在的主要问题,提出了加强“十四五”期间露天煤矿开采生态环境保护等修复的建议,主要包括落实“三线一单”要求、严格环境准入以做好源头防控;严格自验收质量控制、规范后评价备案管理、强化企业环保主体责任;强化生态修复新技术、新方法的应用和推广。

关键词 露天煤矿;环境管理;生态环境准入;事中事后监管;恢复治理

0 引言

露天煤矿开采具有安全高效、生产规模大、资源回收率高等特点,国内外均将其作为优先开采方式[1-3]。我国露天煤矿可开采量占总储量的比重约为10%~15%[2],远低于美国、澳大利亚等国家,但露天开采量稳步提升,2016年开采量达到了21.1%,2017年虽降至15.0%,但此后逐步提升,已成为国家能源安全的重要保障之一。大规模的煤炭露天开采会对区域生态、土壤、地下水、大气环境等产生不良影响,相对于井工开采,煤炭露天开采的生态环境影响往往更大。

宋子岭等研究人员[4-6]分析了露天开采对土地、水体、大气和生态产生的不利影响,提出建立露天开采与生态环境保护一体化的协调关系;王党朝等研究人员[7]认为露天煤矿开采对生态和地下水产生不利影响;刘磊等研究人员[8]测算了煤炭开采对入红碱淖水资源的减少量,认为煤炭开采及其下游产业是入湖水资源量减少的主要因素;徐嘉兴等研究人员[9-11]分析了露天煤矿开采对景观格局的影响,认为煤炭开采与景观变化具有较强的相关性;范立民等研究人员[12-16]分析了不同生态类型下露天开采对地下水水位和水质的影响,认为高强度开采是研究区地下水位下降的主要驱动因素;王超等研究人员[17]利用野外样方调查和遥感技术这2种方法,分别建立植被类型、群落学指标、归一化植被指数与地下水埋深的关系模型,得出研究区最适宜植被生长的地下水埋深为1 m,1~30 m为维持研究区植被正常生长的阈值地下水埋深的结论;刘晓波等研究人员[18-19]认为煤矿开采活动对周边地区土壤理化特征因子和土壤可蚀性因子等有一定的影响;胡振琪等研究人员[20]分析了煤矸石对土地占用的影响,并梳理讨论了“边采边复”的理念、原理和恢复类型;才庆祥等研究人员[21]提出了露天煤矿温室气体排放方法;Huertas José I等研究人员[22]分析了不同露天煤矿开采造成的PM10变化情况,得出了对一定区域环境空气质量造成影响的结论。

由于部分地区露天煤矿环境监管缺失、煤炭企业污染防治和生态恢复主体责任履行不到位等原因,在露天煤矿开采过程中,会产生植被破坏、水土流失、大气污染、地下水疏干等突出环境问题。“十四五”时期是国家推进绿色低碳循环发展,全面提升经济发展质量,促进高质量发展的关键时期,党中央已将碳达峰、碳中和战略纳入生态文明建设整体布局,在“十四五”规划纲要和2035远景规划中提出了实现生态环境持续改善,生态安全屏障更加牢固,提升生态系统质量和稳定性的目标。露天煤矿开采的环境管理将面临更新、更高、更严的要求,亟需进一步强化源头预防、过程控制和末端治理的环境管理方式,进一步强化系统性、整体性和针对性的生态环境保护与修复治理措施。

1 我国露天煤矿分布及开采现状

1.1 露天煤矿分布区自然环境特征

我国露天煤矿主要分布在内蒙古、山西、新疆和云南等省(自治区),其露天煤矿产能分别占全国的68.6%、11.3%、11.2%、2.9%。从已公布的2020年十大产量煤矿看,有8个是露天煤矿,主要集中在内蒙古自治区和山西省。对照生态功能区划看,不少露天煤矿位于土地沙化、土壤侵蚀、石漠化等生态脆弱区,部分位于水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性保护等重要生态功能区,例如占全国91.1%露天煤矿产能的内蒙古、山西、新疆3省(自治区),是我国土壤保持、防风固沙和生物多样性保护的极重要区或较重要区,对维系我国生态安全等发挥了重要作用,并涉及黄河流域生态保护和高质量发展区。另据各省份编制的“三线一单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)成果,不少煤矿与生态功能区存在重叠或部分重叠现象,有的煤矿紧邻生态功能区。这些区域生态功能重要又敏感脆弱,易破坏、难恢复,露天煤矿开采将对这些区域的地表植被和地表水、地下水、环境空气、土壤环境质量以及区域生物多样性等带来影响,对区域生态环境保护带来了重大挑战。

1.2 露天煤矿开采现状

露天煤矿开采已成为我国煤炭产能的重要组成部分,我国《煤炭产业政策》及矿区规划和设计中,露天开采是在地质赋存条件允许情况下的首选开采方式。2003-2019年,煤炭露天开采量及其占煤炭总开采量占比不断上升。期间,煤炭露天开采量由2003年的0.80亿t增至2019年的6.34亿t,占比由4.7%增至16.5%。随着淘汰煤炭落后产能和煤炭资源整合及企业重组,我国露天煤矿数量不断减少,开采布局进一步集中。2003-2019年我国煤炭露天开采量变化趋势如图1所示。

图1 2003-2019年我国煤炭露天开采量变化趋势

2 煤炭露天开采存在的主要环境管理问题

随着露天开采规模的扩大和产业集中度的提高,煤炭露天开采引发的生态环境问题也有了新的变化,新老问题交错互相影响,露天煤矿在资源开采过程中出现的环境问题也愈加突出。主要体现在以下几个方面。

2.1 环境准入把关方面仍有“隐患”

(1)不少矿区“移出”生态保护红线将加大源头预防难度。2018年,尚未发布生态保护红线的省份重新评估、调整了红线,一些省份在调整过程中,将含露天煤矿在内的部分矿区“移出”红线之外。各省“三线一单”编制中发现,有的省份甚至将部分矿区“移出”一般生态空间(与生态保护红线同属于生态空间,但保护级别低于生态保护红线),如某地生态保护红线扣除采矿权、探转采矿权和国家规划矿区近2万km2,某地一般生态空间扣除了规划和现有1.6万km2的采矿权、探矿权范围。这些做法既在一定程度上损害了“三线一单”源头预防的基础性作用,也因项目先天的环境敏感性加大了建设、开发中环评管理和生态恢复工作的难度,也为区域生态环境保护带来了隐患。

(2)环评“落地难”问题依然较突出。一些矿区规划批复、项目设计或实际开采中未认真落实规划环评要求,擅自扩大范围或变更开采方式,将环评要求的井工开采调整为露天开采。近期开展的煤炭违规项目清理整顿工作发现,600多个煤矿项目中,有12个项目未履行环评手续,45.2%的项目核增后能力较环评批复能力增加了30%以下,45.2%的项目较环评批复能力增加了30%以上,如某露天煤矿环评批复为30万t/a,实际生产规模是350万t/a,是原批复的近12倍。这种不履行环评手续或批小建大、超强度开采的方式,既加大了单位时间内地表的破坏面积,进一步加重了生态环境影响,也严重损害了环评的权威性和严肃性。

2.2 事中事后监管闭环管理亟待加强

(1)“带病验收”“久试不验”等问题时有发生。项目竣工环保验收改为自验收后,通过率大幅提高,但一些项目“走形式验收”明显,忽视了验收效果和作用。如北方某露天煤业有限公司兼并重组整合项目建设过程中发生变动未履行相关手续,但已完成了竣工环保验收工作,被生态环境部通报[23];再如某露天煤矿“未批先建”,且擅自将规划环评要求的井工开采变更为露天开采,环境影响明显增大,项目环评文件未被生态环境主管部门批复,但通过了相关部门的核准验收。另有一些项目“久试不验”,如南方某露天煤矿开采5年未验收,复耕复绿等整改不到位,被媒体曝光。上述问题均与自验收备案后缺乏有效环境监管密切相关,进一步削弱了验收的收口把关作用。

(2)环境影响后评价总体进展缓慢。后评价是强化事中事后监管的一项重要环境管理制度,是落实《环境影响评价法》《建设项目环境保护管理条例》及《建设项目环境影响后评价管理办法》等相关法律法规和政策的需要,是验证环评有效性、加强企业环境管理的重要手段。煤炭开采是后评价的重点领域,相应工作也在陆续开展,但由于后评价备案、后续监管等不够明确,技术体系还不健全,在实际执行中,后评价及其所提建议还缺乏强制力,相当部分应当开展后评价的项目未开展或未及时开展,有的项目虽开展了后评价,但往往是为了项目变动、扩能或补办环评手续的需要,造成后评价实际作用有限。

(3)部分企业环境保护主体责任落实不到位。尽管《关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》(国土资发〔2016〕63号)等相关文件早已提出“边开采边治理”的要求,但仍有矿区“先开采后治理”,恢复治理跟不上开采进度。如某项目产能为1 000万t/a,2017年全矿用于生态复垦资金仅10万元,生态恢复治理投入仅为0.01元/t,生态恢复治理严重滞后,生态环境问题极为突出。经中央环保督查曝光后,2019年提高到5元/t,生态恢复治理才“步入快车道”。另有一些矿山责任主体不清甚至灭失,矿山生态恢复依然任重道远。

事中事后监管不足除上述表象和原因外,也与环评机制、标准和相关部门监督管理等有一定关系,有的矿区生态恢复尚无成熟的经验可以借鉴,或者无可行技术可以使用,但为了获取环评批复文件,有的自行提高标准并给予相应承诺,然而到了生态恢复阶段却发现难以满足环评提出的要求。

2.3 生态恢复治理技术储备不足

(1)整体性系统性治理修复考虑不够。部分露天矿区位置较敏感,处于重要的水源涵养区,中下游绿洲或其附近又布设了煤化工等高耗水产业,另有一些露天煤矿位于“沙源区”。这些露天煤矿在环评和生态环境恢复治理方案中不仅要考虑煤矿自身的“个体”影响,还应考虑对水源涵养区、中下游用水区(林地、农田、湖泊、草原及工业区)的整体性影响以及煤炭开采、煤化工及相关工业发展、农业生产等的叠加环境影响,应从山水林田湖草系统治理的角度考虑环境影响和恢复治理措施。但有的煤矿规划环评和项目环评中,对周边或下游环境影响考虑不全面、不深入,有的甚至缺失,如某煤炭矿区总体规划中,既有露天煤矿位于省级生态功能区规划中的山地水源涵养重要功能区,也有露天煤矿位于戈壁荒漠风蚀生态功能区,但规划环评阶段对周边及下游的生态敏感区可能受到的影响分析明显不足。

(2)技术研究和实践上存在不足。加强生物多样性保护、落实碳达峰、碳中和要求等是当前生态环境的重点工作,是推进煤炭工业领域环评和绿色煤矿建设的重要手段,但目前相关方面的政策研究和技术储备明显不足,特别是经济可行的碳排放控制、碳捕集利用与封存等技术严重欠缺。此外,一些企业对露天煤矿开采的生态环境影响时间和范围不清楚,对源头控制生态环境影响的方式方法不熟悉,对不同气象条件、不同地质地貌、不同地下水埋深等情形下的绿色开采技术,以及地貌重复、生态重建、土壤重构等生态恢复技术的掌握和使用不够,对生态环境问题的多维度监测技术和生态风险评估技术了解偏少,技术研究和实践存在“脱节”现象,如一些生态恢复中对植物根系与地下水降水深度之间的关系不清楚,造成生态恢复效果不明显或没有持续性。

3 加强露天煤矿开采生态环境保护与修复建议

“十四五”时期是推进优化国土空间开发保护格局、持续改善生态环境质量、筑牢生态安全屏障的关键时期,煤炭开采的生态环境约束明显收紧,国家“十四五”规划纲要提出,要全面提高矿产资源开发保护水平,发展绿色矿业、建设绿色矿山,这些对露天煤矿开采的环境管理提出了新的要求。

3.1 严格生态环境准入

(1)守住“三线一单”源头预防关。将“三线一单”作为各类空间规划和环境管理的基础,推动优化国土空间开发保护格局,促进产业绿色转型[24]。对于划出生态保护红线的露天煤炭矿区,首先要识别是否位于法定保护区,其开采要符合相关法律法规保护要求;其次纳入各地“三线一单”中的一般生态空间,并综合区域生态功能定位、生态环境目标、现有生态环境问题及保护要求等严格控制开发范围,优化调整开采方式。

(2)严格环境准入管理。规划环评、项目环评应严格落实区域“三线一单”管控要求,充分论证开采范围、开采方式的环境合理性和生态环境恢复治理措施的可行性,严格控制生态功能重要、生态环境脆弱地区的露天煤矿开采。对于生态功能特别重要,或者生态恢复治理技术不成熟的,建议暂缓进行露天开采。地方生态环境部门应结合卫星遥感影像,利用无人机观测和现场检查,加强对煤炭开采的环境监管,特别是限制和禁止开采区的环境监管。

3.2 深化事中事后监管

(1)严格自验收质量控制。完全公开自验收文件,地方生态环境部门应对本行政区内露天煤矿项目加大抽查,督促建设单位严格落实建设项目环评文件批复要求的各项生态保护、污染防治和风险防范措施。对“久试不验”的要求加快验收;对“带病验收”的,责成限期整改、重新验收。

(2)规范后评价备案管理。以《环境影响评价法》修改为契机,进一步明确开展后评价的情形,强化后评价管理与法律责任,要特别关注对区域生态环境造成的累积性影响和中长期风险,评价文件应及时备案并向社会公开,接受社会监督,建设单位应切实落实后评价提出的改进建议和补救措施。

(3)强化企业环保主体责任。以“卫星千里眼初查、无人机靶向详查、人力实地核查”为复合监管手段,将露天煤矿开采纳入生态环境靶向监管和督查,同时加强开展露天煤矿的环境专题培训,明确环境管理要求。以此倒逼企业履行环保主体责任,落实“边开采边恢复”的要求,严肃处理开采过程中的环境违法行为。

3.3 推广新技术新方法应用

(1)推进整体性系统性恢复治理。一是要提高思想认识,充分认识系统治理对控制区域环境影响的重要作用,按照源头预防、过程控制、末端恢复治理的流程开展生态保护与恢复,统筹考虑区域生态、水资源承载力和环境容量,综合考虑区域生态功能和环境保护目标,厘清区域山水林田湖草之间的关系,从整体性、系统性和针对性的角度充分考虑煤炭采选及煤化工等相关下游产业发展,系统考虑不同“压力端”对区域生态环境的影响,统筹推进水资源保护、生态修复和环境治理。二是要因地制宜分类施策,对于北方干旱半干旱地区,应按照“以水定产”的原则,充分考虑矿山开采对水源涵养区、煤化工等相关产业和农业发展对下游绿洲、生态用水以及土壤沙化等造成的影响;对于沙源区煤炭开采,应充分考虑砂砾层保护与污染物长距离传输的影响;对涉岩溶区煤炭开采应充分考虑对岩溶含水层及下游环境敏感区的影响。

(2)强化新技术的应用和推广。明确将碳排放评价、生物多样性保护等内容纳入煤炭开采规划环评、项目环评及生态恢复治理方案,在已有煤炭工业碳排放核算方法和评价标准体系下,加强减污降碳协同增效技术研究,弄清煤炭行业、重点企业温室气体排放水平和减排潜力,试点开展碳排放量核算和控制及碳捕集利用与封存技术研究。关注长期性、累积性、整体性生态环境影响,实现安全高效和生态约束下的最小生态损伤。充分利用3S技术与“星空地井”四维监测、地球物理探测、地质灾害评估等技术[25],科学诊断不同自然条件地区生态损伤机理,建立“矿岩准备、采装、运输、排卸和生态重建”为主要工艺环节的露天矿绿色开采技术[26],推广采-排-复一体化[27]、水-土-植一体化修复技术,开展生态环境保护、恢复、修复、重建和治理,因地制宜实施地貌重塑、土壤重构和植被重建,推进煤炭开采绿色化、生态恢复产业化。

4 结语

露天煤矿开采对稳定我国煤炭产能,保障国家能源安全等发挥了重要作用。同时,由于我国不少露天煤矿位于生态脆弱区或重要生态功能区,加之在环境准入把关、环境事中事后监管、生态环境保护与恢复治理技术等方面还存在不少问题,煤炭开采对区域生态、水环境、土壤环境、环境空气及水资源、土地资源等产生不良影响。随着生态文明和美丽中国建设的推进,生产生活方式将全面实现绿色转型,生态环境将持续改善,绿色发展、碳达峰、碳中和、生物多样性保护等将成为经济社会发展和生态环境保护的时代主题;这些都将对露天煤矿开采的环境管理提出更高的要求,亟需转化环境管理方式,积极主动适应生态环境保护需要。建议以“三线一单”为基础、规划环评和项目环评为重点,守好源头预防关,以规范环保自主验收和后评价、落实企业环保主体责任为重点深化事中事后监管,以推进整体性系统性恢复治理、开展碳排放和生物多样性评价、强化新技术应用研究等为重点做好生态环境保护和修复治理的技术支撑。

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Suggestions on strengthening the environmental management in open-pit coal mines during the 14th Five-Year Plan

LIU Lei, GUO Ermin, Li Zhonghua, ZHOU Peng

(Appraisal Center for Environment and Engineering, Ministry of Ecology and Environment,Chaoyang, Beijing 100012, China)

Abstract The natural environment characteristics and the current status of coal mining in open-pit coal mining areas in China were reviewed from the perspective of the adverse effects of open-pit coal mining on regional ecology, soil, groundwater and ambient air. The main problems existed in environmental management in the process of open-pit coal mining were analyzed from three aspects including the loophole in environmental access control, insufficient in-process and post-process supervision, and the lack of technical reserves for ecological restoration and treatment. On the basis, suggestions were put forward to strengthen the protection and restoration of the ecological environment of open-pit coal mining during the 14th Five-Year Plan period, which mainly included strengthening source prevention and control by implementing the requirements of "three lines and one list" and controlling the environmental access; enhancing in-process and post-process supervision by improving self-acceptance quality control, standardizing post evaluation filing management and strengthening the main responsibility of enterprise environmental protection; improving the application and popularization of new technologies and methods of ecological restoration.

Key words open-pit coal mine; environmental management; ecological environment access; in-process and post-process supervision; restoration and governance

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引用格式:刘磊,郭二民,李忠华,等. 加强“十四五”露天煤矿开采环境管理的建议[J].中国煤炭,2021,47(10):61-66.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.10.010

LIU Lei, GUO Ermin, Li Zhonghua,et al. Suggestions on strengthening the environmental management of open-pit coal mines during the 14th five-year plan[J]. China Coal, 2021,47(10):61-66. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.10.010

基金项目:生态环境部财政项目之“十四五”环评改革方案研究(144024000000182409)

作者简介:刘磊(1977-),男,河南信阳人,高级工程师,主要从事“三线一单”、战略环评、规划环评研究与项目环评评估工作。E-mail:leiliu2004@126.com

通讯作者:李忠华(1979-),男,山东潍坊人,高级工程师,主要从事环境影响评价工作。E-mail: 79264318@QQ.com

中图分类号 TD993;X321

文献标志码 A

(责任编辑 王雅琴)