贺西煤矿开发与水相关生态损失价值评估研究

郭 华

（1.太原理工大学，山西 太原 030024；2.山西省水资源研究所，山西 太原 030001）

1 煤田开采对水生态影响价值评估

煤矿开采对水生态影响的价值评估将纳入到项目或政策研究中，这是生态环境影响的费用效益分析。目前，大多数机构采用费用效益分析作为项目对生态影响价值评估合理性分析的评价方法。

生态环境的价值评估是整个费用效益分析的一个重要内容，也是将资源环境的经济影响纳入到综合决策过程的一个重要步骤。生态环境影响由此带来的环境质量变化包括生态环境改善和生态环境退化，当生态环境改善时，形成的价值称之为环境效益，当发生环境退化和恶化时，所带来的成本称之为环境损失费用和环境成本。因此，环境损失或效益取决于环境质量变化的价值表现形式。其步骤为：首先确定分析范围，识别主要环境影响；其次对主要水生态环境影响的物理效果进行量化，并对上述物理效果进行价值评估（即货币化）；最后对费用和效益进行贴现，对比贴现后整个项目的费用效益，并进行综合评价。

贺西煤矿开采对与水有关的生态损失价值评估主要是对地表水资源量、质，水土流失和地下水资源量、质等资源损失的价值评估，在对比分析中，综合以上步骤，根据生态系统服务功能进行评价，并对生态经济价值进行量化分析。

2 煤田开采对水生态影响范围和程度

2.1 影响范围

煤田开采价值评估以整个井田作为评价范围。贺西煤矿井田面积约30.286km2，呈不规则多边形。

2.2 影响程度

2.2.1 对地表水资源质和量的影响

贺西煤田开采不会通过浅部含水层间接影响井田内三川河支流大然沟流域的水量，反而因煤田开采形成的地面沉陷加大三川河的地表径流强度，使三川河水量增大，也加大了柳林泉域补给区的水量。

由于大然沟水质已严重超标，若废污水在处理后排放对其水质影响较小。若废污水未经处理向大然沟排放，悬浮固体将有较大幅度的上升，其中悬浮固体在下游预测断面上升了45.64%，由此可见，在事故状态下，矿井污废水排放对大然沟水质的影响较大。

2.2.2 对地下水资源质和量的影响

贺西煤矿采煤导水裂隙带对浅层地下水影响较小，但当煤炭开采后，由于地表下沉，地表将形成裂缝。采煤地表裂缝一般深5~15m，宽0.1~1.5m，而当地农村居民饮用水水井一般深10m左右，因此一旦出现较大的地表裂缝将对当地居民饮用水水井构成较大的威胁。此外，贺西矿井开采8号煤层时导水裂隙带导通太原组L1~L5和山西组K3含水层，该含水层涌水将转化为矿井水，其水质也遭到污染。

煤田开采对柳林泉域不产生影响。从相对位置来看，本井田位于柳林泉域的西南部，处于柳林泉域奥灰水滞流区，距泉域重点保护区10km以上，所以对柳林泉域不会造成明显影响。

2.2.3 水土流失影响

贺西煤矿地处黄土高原的黄土丘陵沟壑区，土壤侵蚀主要为水力侵蚀，重力侵蚀轻微。影响因素主要为降雨强度、降雨量、土壤质地、地面坡度以及植被覆盖度等。该区域土壤允许流失量为1000t/km2·a，是水利部公告的国家级水土流失重点治理区和省级重点治理区。煤矿开采对地表植被破坏，加大项目区及周边地区土壤侵蚀强度和河流泥沙量；对土地资源和土地生产力可能造成破坏；排矸场也对周边环境造成污染和危害。

3 煤矿开发生态损失价值评估

煤炭开采造成严重的水资源破坏，加剧水资源短缺。通过煤田分布图与森林分布图对比分析，凡是煤田开采历史较长的区域几乎没有或很少有森林分布，煤田地面植被的破坏和退化都是由于长期采煤所造成的。煤田开采对土地资源、地表植被和水系的破坏进一步加剧了水土流失。

煤矿开采对地表水资源、地下水资源的质和量以及水土流失造成多方面不同程度的影响，有些损失可以用价值量所表现，而有些是无法用价值量化的，更多的影响则可能若干年后才能显示出来，如地表水量的变化、地表水质、地下水质的恶化无法价值量化。本本就采煤漏水对地下水资源量减少、采煤对土地植被破坏等方面进行价值损失分析。

3.1 地下水资源破坏损失的价值评估

在天然状态下，一个水文地质单元区域内，地下水补给、径流、储水、排泄等运行环节，在径流和储水或在地貌、植被、岩性、构造等条件不变情况下，排泄量随补给量的变化而变化，这个过程循环进行。

贺西煤矿井田处于柳林泉域奥灰水滞流区，泉域内主要有降雨入渗补给（包括覆盖区间接入渗）和地表水在河道灰岩裸露地段的渗漏补给。泉域内碳酸盐岩裸露、覆盖区面积在2000km2以上，降雨的直接入渗成为地下水的主要补给源。

全年降水入渗补给量Q=0.1×α×P×F。其中：Q为降水入渗补给量（万m3/a），P为年平均降雨量（mm），F为井田面积（km2），α为补给系数。

据柳林县水文资料，区内多年平均降水量为488.3mm，现有井田面积30.286km2，贺西矿区地貌类型属黄土丘陵沟壑区，补给系数0.1，降水入渗补给量为147.9万m3/a。该煤田年产量300万t，排水系数按现状实际排水系数0.239m3/t计，预测矿坑排水量为71.7万m3/a，地下水资源损失量达48.5%。

地下水资源直接价值损失评估Vz1=Pz1×Qz1。其中：Vz1为地下水资源量损失的价值（万元），Pz1为地下水单位价格（元/m3），Qz1为损失水资源量（万 m3）。

根据山西省《关于促进节约用水调整我省水资源费征收标准的通知》，采矿排水收费标准为1.2元/m3，测算地下水损失量价值为86.04万元。地表水质、地下水质无法量化损失价值，还有待进一步探讨研究。

地下水资源间接价值损失评估Vj1=Pj1×Qj1。其中：Vj1为地下水资源量损失的价值（万元），Pj1为地下水单位价格（元/m3），Qj1为损失水资源量（万 m3）。井田范围内有13个自然村，大约有1.25万人、229头大牲畜，其中8个自然村、8112人、144头大牲畜吃水将受到影响，根据山西省农村人口、牲畜饮用水规划标准，人畜需水量21.56万m3/a，按饮用水市场价2.8元/m3计，价值损失为60.37万元。

3.2 水土流失损失价值评估

地表水的漏失，使生态用水、土壤水分也随之减少，各种林木、草灌的生长和产量也受到相应的影响，同时还增加了造林难度，延缓了植被覆盖率增加的进程，不仅影响农业、畜牧业的产量，而且引起水土流失、土地沙化、生态系统的恶化。

柳林泉域地处吕梁山中段西部，东部为中高山，一般海拔1200~1500m，最高点为关帝山，海拔2831m，大部分基岩裸露。西部为中低山黄土丘陵区，海拔800~1200m，黄土广布，冲沟和梁峁发育，水土流失严重。中部为山间盆地，面积443km2，海拔900~1000m。总的地势东高西低，由北、东、南向中部倾斜。评价范围内耕地面积1098hm2，均为旱地。

水土流失价值损失：根据土壤的侵蚀计算植被的价值损失。煤田开采生态评估范围内的植被有阔叶林、灌草丛、农业植被和无植被地段。区内阔叶林主要为山杨林，面积共计3.77km2；区内灌丛广泛分布于沟谷两侧，主要以荆条、黄刺玫、虎榛子、绣线菊为主，面积为43.86km2；区内农业耕作为一年一熟，农作物构成主要为糜子、谷子、大豆、土豆、高梁等，以旱地为主，面积为10.98km2；区内无植被地段大面积分布于评价区的南部基岩沟谷陡坡地；在黄土梁峁区主要为陡坡地带，面积为0.57km2。采用机会成本来估算草地、林地减少的经济价值。

水土流失直接损失价值评估Vz2=Pz21×Qz21+Pz22×Qz22。其中：Vz2为水土流失损失的价值（万元），Pz21为林业的平均收益（元/hm2·a），Qz21为阔叶林面积与灌草丛面积之和（hm2），Pz22为农牧业的平均收益（元/hm2·a），Qz22为农作物面积与草地面积之和（hm2）。根据《中国统计年鉴》可知，在1985—1990年期间林农牧业生产的平均收益分别为 263.58 元/hm2·a，245.50 元/hm2·a，可估算水土流失的经济损失价值为153.9万元。

表1 水土流失间接损失价值计算

根据全县糜子、谷子、大豆、土豆、高梁种植面积的比重确定其损失权重分别为 0.1，0.2，0.1，0.3，0.3，计算出因水土流失减产的损失为103.38万元。

4 损益分析

通过煤田开发损失的价值与煤炭净受益资金相比，分析受益和损失情况。

4.1 煤田开发受益分析

1998年，贺西煤矿被汾西矿业集团公司买断兼并，该矿潜在储量23.18亿t。现状生产规模180万t/a，改扩建设计规模300万t/a，服务年限52年，按2009年该矿原煤出厂的市场销售价格667元/t计，煤炭储量总价值1040.52亿元。据调查，煤田开发专项需支出118.25亿元，包干工资和职工福利471.14亿元，实际受益450.86亿元，多年平均受益8.67亿元。

4.2 煤田开发水生态价值损失计算

目前，对生态价值的量化缺乏公认的、权威性的方法，可从直接损失和间接损失综合进行类比分析，计算煤炭开发对水资源损失、水土流失等水生态影响价值量，评估见表2。

表2 煤田开发与水相关生态影响价值评估表 单位：万元

由表2可知，煤田开发对与水相关生态损失价值为每年403.69万元，折合每吨煤损失1.35元。

5 建议

为了减轻对地下水水质、地表水水质的影响，企业要强化用水节水管理，提高节水管理水平；处理回用工业污废水，减少取水量，减轻对水环境的污染；并加强非传统水资源开发利用。