煤炭矿区大气环境容量与承载能力分析研究——以哈密市大南湖矿区西区为例

石缎花

(中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司 北京 100120）

1 大南湖矿区西区概况

大南湖矿区西区是国家第十四个大型煤炭基地-新疆大型煤炭基地吐哈煤田的主力矿区之一，位于哈密市南-西南方向，直线距离50-70km，行政区划属哈密市大南湖乡管辖。矿区地理坐标为：东经 92°53′30″～93°29′00″、北纬 42°16′00″～42°25′15″。

大南湖矿区西区规划面积为479.40km2，全区资源储量14683.77Mt，规划煤炭生产能力47.00Mt/a，同时规划4座坑口电厂，总装机6600MW。矿区分近期、远期两期建设，规划项目组成见表1。

表1 :矿区规划建设项目一览表

2 矿区大气环境容量核算

大南湖矿区西区规划总面积479.40km2，其形状为不规则多边形。故本次大气环境容量核算将以规划区范围作为大气环境容量计算空间范围。

2.1 容量计算模型

根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91），应用A值法计算评价区的大气环境容量。

评价区大气污染物年允许排放总量为：

式中：Qai——第i功能区大气污染物年允许排放总量；

n——功能区总数；

Qai——某区污染物年允许排放总量，104t/a；

A——地理区域性总量控制系数，104km2/a；

S——城区控制区域总面积，km2；

Si——城区第i个分区面积，km2；

Csi——第i个区域某种污染物的年平均浓度限值，mg/m3；

Cb——城区控制区的本底浓度，mg/m3。

2.2 控制因子

根据《中华人民共和国环境保护“十二五”规划》关于加强二氧化硫减排和总量控制的要求，考虑到本矿区处于戈壁荒漠区的特点，本次大气环境容量核算取SO2和NOX作为容量计算因子。

2.3 参数确定

根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91），新疆地区A值的取值范围为7.0～8.4；低矮面源排放分担率a取0.15。按照《城市区域大气环境容量总量控制技术指南》（中国环境科学出版社）推荐的A值确定原则，以达标率90%为控制目标，按公式：

计算出大南湖矿区所在区域的总量控制系数A值为7.14。

依据《大气环境质量标准》中功能区的划分，整个矿区按工业相对集中区执行二类区二级标准，取年均二级标准为控制目标，即：SO2：0.06mg/m3，NOX：0.08 mg/m3。

矿区本底浓度取现状监测浓度的最大值，SO2：0.035mg/m3，NOX：0.046mg/m3。

2.4计算结果

由此计算可知，大南湖矿区西区SO2和NOX现状剩余容量分别为 3.91万 t/a、5.31万 t/a。

3 矿区大气环境容量承载分析

3.1 大气环境容量承载力分析

由于大南湖矿区西区纬度高，气候寒冷，采暖期长，故应从资源能源综合利用的角度，统一规划矿区供热，节省能源，减少能源的浪费和环境污染，禁止随意建设小型供热锅炉。矿区规划新建4个电厂均为坑口电厂,相应的煤矿在配套电厂建成投产后，煤矿采暖应由电厂供给，煤矿工业场地临时采暖锅炉应立即关停。

3.2 按照矿区规划项目设置方案和建设时序，矿区近期和远期SO2和NOX排放量估算结果见下表2。

表2 :矿区SO2和NOX排放量估算统计表

结合前面矿区大气环境容量计算结果，矿区主要污染物SO2排放量与矿区SO2现状剩余容量对比情况见下表3。

表3 ：矿区SO2排放量与矿区SO2现状剩余容量对比情况一览表

由上表可知，大南湖矿区西区规划近、远期分别新增SO2排放量为0.816×104t/a和1.034×104t/a，占SO2环境容量的10.45%和13.24%；新增NOx排放量为0.793×104 t/a和0.992×104t/a，占NOx环境容量的18.11%和22.56%，均在大气环境承载力范围内。

矿区煤矿项目SO2和NOx排放量均较小，近期均为0；远期分别为136.46t/a和81.33t/a，占矿区现状剩余容量的0.17%和0.18%。矿区规划新建火电厂SO2和NOx排放量较大。

4 总量承载及控制分析

4.1 哈密市“十二五”期间污染物总量控制

根据哈密地区“十二五”环境保护与生态建设规划征求意见稿，“十二五”末，哈密地区二氧化硫排放总量控制在12.8万t以内，氮氧化物排放总量控制在7.9万t以内。

4.2 总量控制分析

根据本环评提出的矿区规划项目设置方案，本次规划新增的SO2和NOx排放量主要来自于矿区坑口电厂和矿区煤矿工业场地供热锅炉。本次规划范围内的电厂均按照《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011进行规划设计，务必做到达标排放。

矿区煤矿项目SO2和NOx排放量均较小，近期均为0；远期分别为136.46t/a和81.33t/a，占矿区现状剩余容量的0.17%和0.18%。

矿区规划煤矿项目远期至少需向新疆及哈密地区环保部门申请SO2总量136.46t/a，方可满足矿区项目排放SO2需要；矿区规划煤矿项目远期至少需向新疆及哈密地区环保部门申请NOx总量81.33t/a，方可满足矿区项目排放NOx需要。因此本矿区规划各煤矿项目开工之前，必须去新疆维吾尔自治区和哈密市环保局申请总量，以满足总量控制要求。

本次规划SO2排放量、NOx排放量的主力单位为矿区坑口电厂，近期和远期SO2排放量分别为8160t/a和10200t/a、NOx排放量分别为7930 t/a和9840 t/a。根据国家环境保护总局公告2006年第39号文要求，属于六大电力集团的新建、扩建、改造项目，SO2排放总量指标必须从六大集团的总量控制指标中获得；不属于六大电力集团的新建、扩建、改造项目，SO2排放总量必须从各省非六大电力集团电力行业总量获得。因此电力企业SO2总量应该依据国家相关管理政策申请总量指标。

[1]国家环境保护总局，GB/T13201-91制定地方大气污染物排放标准的技术方法[S]，北京，1991.9。

[2]李云生等.城市区域大气环境容量总量控制技术指南 [M]，北京：中国环境科学出版社，2005.9，1-60。