本世紀以來，我國煤炭開發利用量以年均2億噸的速度增長，2011年已突破35億噸，佔世界的45%左右。煤炭的大規模開發利用帶來了嚴峻的生態環境破壞和污染物排放問題，對可持續發展和人身健康構成了嚴重的威脅。

    一、煤炭開發對生態環境的影響

    1、水資源區域分佈不均衡且破壞嚴重

    我國主要煤炭基地水資源總體短缺，13個大型煤炭基地中12個缺水，以晉陜蒙地區為例，該區探明煤炭資源保有儲量佔全國的64%，但水資源僅全國水資源的1.6%，礦區供水主要靠抽取地下水資源和礦井水綜合利用。在中西部地區尋找煤礦建設所需要的水資源，比找煤更為緊迫，也更為困難。從長遠來看，中西部地區煤炭工業發展不僅缺水，而且必然也存在著和工農業爭水的問題。另一方面，煤炭資源大規模開發活動造成地表挖損、塌陷、壓佔等，致使地形地貌發生改變，對地下水、地表植被等造成一定的破壞，水土流失和土地荒漠化日益加劇。據統計，山西省平均開採1 t煤炭，礦井排水0.87 t，每年因採煤破壞地下水4.2億m3。而全國採煤破壞排放地下水約60億m3/a，僅25%得到利用，水資源浪費也十分嚴重。

    2、土地與地面建築物塌陷

    地下煤炭大面積開採導致地表沉陷，在地下潛水位較高的礦區（如華東礦區），地表沉陷會引起塌陷區積水，嚴重破壞土地資源。據統計，全國因採煤區地表塌陷造成的土地破壞總量達40萬公頃以上，開採萬噸原煤所造成土地塌陷面積平均達0.20-0.33公頃，每年因採煤破壞的土地以3-4萬公頃的速度遞增，這一問題在糧食和煤炭複合主産區顯得尤為突出。2010年底，全國採煤塌陷面積累計達55-60萬公頃，直接經濟損失約數十億元。煤炭開採造成礦區土地塌陷，佔用耕地，誘發滑坡、垮塌等地質災害和水土流失，遷村移民等一系列生態與社會問題。

    3、矸石露天排放造成環境污染

    煤矸石每年排放量佔當年煤炭産量的10%-15%。近年來，我國平均每年排放矸石約3.0億噸，壓佔土地面積300-400 公頃以上。初步統計，我國現有煤矸石山1600余座，矸石堆積量已超過60億噸，佔地70000公頃以上，形勢相當嚴峻。以山西省為例，煤矸石累計堆積量高達10多億噸，形成了300多座矸石山，隨著煤炭生産的高速增長，每年新增煤矸石約8000萬噸。煤矸石堆積佔用大量土地，侵蝕大片良田；風化後揚塵危及周邊大氣環境；淋溶水經地面徑流和下滲，所含的硫化物和重金屬元素嚴重污染地表水體、土壤和地下水源；長期堆存時，經空氣、水的綜合作用，産生一系列物理、化學和生物變化，發生自燃而釋放包括SO2在內的大量有害有毒氣體，破壞礦區生態，誘發附近居民呼吸道疾病和癌症；矸石山的不穩定極易導致滑坡和噴爆，引發地質災害，釀成重大災害，造成人員傷亡，毀壞財産和地面設施。

    二、煤炭利用對生態環境的影響

    煤炭利用過程中向環境釋放了大量二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、揮發性有機化合物（VOC）、懸浮顆粒物等大氣污染物和CO2等溫室氣體。研究表明，燃煤利用過程中排放的SO2 、NOx和顆粒物分別佔全部人為源排放量的94%、60%和70%左右，是主要的大氣污染物來源。

    1、酸沉降由硫酸型向複合型轉變

    二氧化硫和氮氧化物均為致酸物質，其大量排放會引起酸沉降問題，影響範圍已經由局地性污染發展成為區域性污染，甚至成為全球性污染。我國西南、華中及東部沿海地區已成為繼歐洲和北美地區之後的世界第三大酸雨區。“十一五”期間，我國加大了二氧化硫控制力度，燃煤電廠脫硫等控制措施得到堅決執行。與對SO2排放的研究與控制形成強烈反差的是，目前我國針對NOx的綜合控制還剛剛起步，NOx排放量仍處於快速增長的態勢。NOx的快速增長部分或全部抵消了SO2控制對酸沉降的改善效果，也使我國酸沉降由硫酸型向硫酸和硝酸複合型轉變。

    2、顆粒物造成的沙塵和灰霾污染嚴重

    顆粒物是影響城市空氣質量的最主要的污染物，目前監測的300 多個城市中約有三分之二的城市PM10 超過國家二級標準。此外，在一些大中城市，隨著對粗顆粒物控制的有效性的提高，細粒子在顆粒物中所佔的比例日趨上升，而且細粒子中含有高濃度的有機物、硫酸鹽和硝酸鹽等二次成分，對人體健康構成很大威脅。我國城市監測的PM2.5濃度最高達150 ug/m3，超過美國標準年均限值(15 ug/m3)的8-10倍。目前京津冀、長三角和珠三角等城市群地區頻發灰霾天氣，大氣能見度明顯下降，就是高PM2.5濃度與不利氣象條件共同作用的結果。1957－2005年間我國東部年平均能見度下降約10千米，下降速率約0.24 千米/年，西部能見度下降的幅度和速率約為東部的一半，表明我國以能見度下降為表徵的區域霾問題日趨嚴重，且東部表現更為明顯。

    3、臭氧和光化學污染問題凸顯

    與此同時，另外一種區域性污染問題——光化學污染隨著經濟發展和機動車的增長日趨顯著。以北京為例，1996年以後臭氧的超標日和小時數，以及最大小時濃度都呈逐年增加的趨勢。在1998年採取大氣污染控制緊急措施之後臭氧污染有一定程度的減輕，但近年來沒有明顯改善。臭氧最重要的前軀物除NOx外，還有揮發性有機污染物（VOC），但我國目前還幾乎沒有針對揮發性有機污染物的控制措施。

    4、應對全球氣候變化壓力日益增大

    在煤炭利用的過程中，除排放大量大氣污染物外，還排放了二氧化碳、甲烷、氧化二氮等溫室氣體。目前，我國的CO2排放總量已成為世界首位，人均溫室氣體排放量也已達到世界平均水平，CO2減排壓力日益增大。

    三、措施與建議

    1、控制煤炭開發總量，綠色開發煤炭資源

    在具有保證一定時期內持續開發的儲量前提下，用安全、 高效、環境友好方法將煤炭資源最大限度採出的生産能力稱為科學産能，它要求“資源、人力、科技與裝備、投入”都必須達到相應的要求和標準，是煤炭行業和一個礦區綜合能力的體現，包括安全開採、綠色開採和高效開採三個方面的要求。

    根據工程院提出的科學産能評價指標體系的要求，通過對晉陜寧蒙甘、華東區、東北區、華南區和新青區進行的現場調研和評價，結果表明，2010年我國共361個礦井實現或基本實現科學開採，科學産能約為10億噸，僅佔全國煤炭總産量的30%左右。

    最樂觀的估計，2030年，我國可建成科學産能近40億噸，但需要大幅度加大煤炭開發投入力度，預計累計需要投入2.5萬億元，代價過大。如果通過加強管理、加大投入、改進技術與裝備，2030年科學産能有望達到33億噸，佔總産能的比重達到70%左右。

    提高科學産能比重，有效控制煤炭開發對環境的影響和破壞，需要採取以下三個方面的舉措：第一，設定科學産能標準，控制煤炭開發總量。針對煤炭生産中的資源浪費、環境破壞等問題，對煤炭開採的資源、安全、裝備、環境等條件加以限定，設定科學産能標準，符合條件的准予開採，達不到國家規定科學産能標準的企業強制退出煤炭生産，對資源浪費嚴重、安全生産條件不達標、瓦斯防治能力不足的煤礦堅決予以關閉。第二，完善煤炭完全成本體系，改革煤炭價格形成機制。煤炭安全、高效、綠色開採必然導致開採成本上升，要使開採成本得到合理補償，必須消除煤炭價格市場化的體制障礙。應建立“以煤炭成本為基礎，完全市場化”的價格形成機制，逐步建立煤炭期貨交易市場和煤炭價格指數，取消行業性建設基金和不合理收費。第三，加快制定煤炭安全、高效、綠色開採的財稅優惠政策。應加快制定具體的財稅優惠政策（包括增值稅、所得稅和資源稅等），為形成煤炭安全、高效、綠色開採的成本補償提供法律制度保證。

    2、強化污染物控制，實施環境友好的煤炭利用戰略

    1） 在重點區域推進煤炭總量控制和多污染物聯防聯控

    我國煤炭消費區域分佈不平衡。東部地區單位面積煤炭消費量和單位面積污染物排放量均高於中部地區、遠高於西部地區，空氣污染問題也最為嚴重。在城市群地區，燃煤和污染物排放集中的現象更為突出，直接導致了嚴重的灰霾，光化學煙霧等污染問題。對於這些重點區域，應實行特殊的綜合控制對策，包括煤炭總量控制和多污染物聯防聯控。根據空氣質量的目標制定各污染物總量控制的目標，進而根據多污染物總量控制倒逼燃煤總量控制。大氣污染聯防聯控的重點污染物是二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發性有機物等,重點行業是火電、鋼鐵、有色、石化、水泥、化工等,重點企業是對區域空氣質量影響較大的企業。

    2）在重點行業推進煤炭總量控制和清潔燃燒技術

    受環境污染和氣候變化的雙重約束，需要對重點行業實施煤炭利用總量控制。要使燃煤消費量逐漸向燃燒效率高，易於進行污染控制的大型燃煤設備傾斜，同時配以先進的經濟有效的污染控制技術。電力行業實施“清潔燃燒-協同減排-綜合利用”三元一體化的污染控制技術路線。煉焦行業實施“大型化-資源化-清潔化”的污染控制技術路線。工業爐窯實施“先進工藝-多污染物協同控制-副産品回收利用”的污染控制技術路線。

    3）充分利用市場機制和經濟政策，建立排污交易制度

    實施排放權交易制度，實際是給予污染排放企業充分的靈活性來選擇減排方式，激發企業污染控制的積極性。在總量控制方案和排放許可證制度相繼推出以後，實施排放權交易，以市場手段促進二氧化硫減排就有了可行性。我國目前的排污權交易尚處於起步和試點階段，需要不斷突破機制體制障礙，完善相關的法規標準，推進排污權交易規範、高效的實施。

    3、開展煤炭清潔高效發展戰略研究及相關技術攻關

    煤在作為主要能源的同時，也是環境的主要污染源，對生態的破壞與安全的威脅不容忽視。在新的歷史時期，科學發展、安全發展、節約發展是煤炭工業發展的方向，如何清潔、高效、可持續地利用好煤，是當前我們面臨的最大課題。通過對煤炭從開採、運輸、發電、轉化等全産業鏈的各環節進行深入調查、研究和分析，提出具有前瞻性、科學性、可行性的我國煤炭清潔高效開發利用的戰略目標及措施建議是首要的。中國工程院組織400多位院士和專家進行的“中國煤炭清潔高效可持續開發利用戰略研究”重大諮詢項目即將完成。

    與此同時，還要加強煤炭開發利用科學技術研究和攻關，努力依靠科技進步，改進技術、設備和工藝，實現煤炭清潔生産。相關企業應堅決克服短期效益行為，推進潔凈煤技術的開發與應用，利用生態環境技術實現廢棄物的循環利用。通過廢棄物的循環利用，實現煤炭污染物的最低排放。煤礦必須充分考慮到對生態環境的影響，採取科學合理的防治措施，把環境保護提升到技術、經濟的高度來考慮，從源頭上預測，邊開採邊治理，將煤礦開發利用對環境的破壞降低到最低限度。