1.“按照年产量28亿吨计算,耗水量超过56亿吨。若加上煤化工用水,整个黄河流域矿区,每年增加的用水量逾100亿吨”
黄河流域是我国煤炭生产潜力最大的区域。据水利部黄河水资源保护科学研究院总工程师刘永峰介绍,其资源主要分布在宁东、神东、晋北、陕北等基地,现已掌握的探明煤炭产地达685处,保有储量4000多亿吨,煤炭年产量约占全国总量的70%。“其中,位于黄河中游的内蒙古和陕西接壤区域,主要覆盖神府-东胜煤田,探明储量高达2000多亿吨,是目前我国探明储量最大的煤炭基地。”
另据统计,黄河沿线的晋陕内蒙古宁甘地区,已探明煤炭资源保有储量占全国的2/3。其核心区——由宁东、榆林和鄂尔多斯组成的“能源金三角”,煤炭储量占到全国的27%。
除了上游开发,黄河流域还是下游利用的集中地。以现代煤化工产业为例,石油和化学工业规划院副总工程师韩红梅表示,现有100%的煤制油、85%的煤制烯烃、50%的甲醇制烯烃项目,均位于黄河流域。若加上在建及“十三五”规划项目,上述比例更大。
然而,开发利用也存在制约。多位专家指出,水资源短缺是当前最为突出的矛盾。“黄河以占全国2%的水资源量,承载了全国12%的人口、15%的耕地和14%的经济总量,水资源开发利用率已超80%。”黄河勘测规划设计研究院有限公司副院长彭少明举例,沿线重要的能源基地大多存在缺水状况,“近几年,几乎每年都有超过100个项目,因得不到水指标而难以落地、等米下锅。”
彭苏萍称,按照煤炭年产量28亿吨计算,开发所消耗的水资源超过56亿吨。若加上煤化工企业,整个黄河流域煤矿区,每年增加的用水量超过100亿吨。生态脆弱区水资源短缺,已成为煤炭规模开发的瓶颈。
2.“规模开采致矿区地下水位大范围、大幅度疏降,加速荒漠化进程,形成资源与生态环境之间的恶性循环”
记者了解到,在本就缺水的基础上,煤炭开发利用进一步对水资源产生影响。
刘永峰表示,煤矿是富存在地下沉积岩类的矿产资源,含煤层、含水层、隔水层共生。因此,煤矿开采不可避免对地下水含水层造成破坏,并会产生矿井水。“黄河流域从西到东横跨多个不同地貌单元。由于煤田分布广,地质条件各有不同,矿井水出水量及特征相应不同。有地区每小时高达上万吨,也有煤田基本没有水。而矿井水产生较多的省份,恰恰主要集中在黄河流域缺水区域。”
“目前,矿井水处理利用技术极为成熟,完全可满足煤矿规模化发展需要。但在黄河流域,很多煤矿仍无法实现矿井水回用。”刘永峰坦言,煤矿实际排水量与预测水量差距较大,导致大量矿井水外排;新建煤矿运行后的矿井水回用设施,与煤矿未匹配建成或未建;矿井水综合利用规划实施进度缓慢,或老矿区尚未开展规划;已建成煤矿矿井水水质不能满足回用要求、未开展提标改造等问题,在黄河流域较为集中。
韩红梅表示,根据各省区已有的现代煤化工产能,综合各子行业现状平均用水指标进行计算,目前黄河流域现代煤化工行业用水总量约5.3亿立方米/年。尤其宁夏、陕西、内蒙古地区用水量偏高,占黄河工业用水的比例达9%-18%。
“由于气候干旱、降雨量少,区域抗扰动能力差,煤炭规模开采引起地表沉陷、地面塌陷和裂缝,导致矿区地下水位大范围、大幅度疏降。大面积的乔、灌、草等荒漠植被衰败减少,草场退化,又加速荒漠化进程,形成资源与生态环境之间的恶性循环。”彭苏萍表示,若不加以有效保护和利用,将进一步加剧水资源短缺。
3.“要转变煤炭开采破坏环境的旧观念,通过人工修复技术与自然界的自修复作用一起,实现从被动防治到主动治理”
“把水资源作为最大的刚性约束”,现已成为黄河流域生态保护和高质量发展的关键之一。煤炭行业如何推进实施?
王双明表示,煤炭开采必须做到生态环境保护优先,生态水域保护则是核心。对此,以煤炭与水共生地质特征研究为基础,以采动地质条件变化分区为途径,以减少隔水岩组损害为目标,以保护生态水为核心的减沉、减损、保水绿色开采技术是重要支撑。
刘永峰提出,严格的煤矿入河排污口设置及其监督必不可少。“谈到煤矿前期手续,其中必谈入河排污许可。从排污口的布局、设置、改建、扩大到撤销,都需要按照法定程序申办。根据水环境承载能力,计算区域纳污能力,进而制定限排意见、实际入河污染物等。”
韩红梅提出,相比过去全部取用黄河水,现已有部分煤化工项目改用配套煤矿的矿井水,可降低黄河取水需求,也是发展趋势之一。“在黄河流域执行最严格的取水管理政策,对新建项目深入开展水资源论证,把水的问题先落实清楚再推进。同时,不断优化项目用水方案,加强用水管理,可考虑统筹配置省区水资源,保障重大项目、示范项目用水需求。”
“我们也要转变煤炭开采破坏环境的旧观念,通过人工修复技术与自然界的自修复作用一起,实现从被动防治到主动治理。”彭苏萍建议,可根据不同区域的环境与生态现状进行规划与实施。例如,上游青海区域生态环境脆弱,煤炭资源少且赋存条件差,建议国家在保障企业转型发展条件下,让煤企逐渐退出;资源富集区的煤炭开采强度大,需采用先进方法对该流域的水资源和生态特征进行系统调查,分析它们与煤矿开采之间的关系,进而对水资源展开有效保护。
参考文献:《黄河流域煤炭开发如何走出“水困局”》、《 黄河流域煤矿区生态环境修复关键技术与战略思考》