摘要：本文對永城礦區煤炭資源開發利用的環境及其價值的構成、特征及分類等進行了分析和研究，探討了環境價值分類的基本思路和方法，提出了煤炭資源的環境價值對礦區可持續發展的作用。
關鍵詞：煤炭資源；開發利用；環境價值
壹、永城礦區自然地理概況及地質特征
永城煤田位於河南省東部，東西長60 千米，南北寬50 千米，面積2056平方千米，分布於永城、夏邑兩市縣境內。地處黃淮沖積平原，地勢平坦，平均海拔標高31～37 米，僅東北部有芒山孤立，海拔156 米。地表主要河流有包河、澮河、沱河、王引河等，水系十分發育，且地下水位較高。區內交通頗為便利，北臨隴海鐵路，東臨京滬鐵路，西臨京九鐵路，礦區內有運煤專用鐵路聯通主要煤礦。
永城煤田屬地臺型沈積，煤系地層為石炭—二疊紀含煤沈積巖系，含煤層位與河南平頂山、鶴壁、澠池（新安）、登封、焦作等石炭—二疊系主要煤田基本相同。永城煤系地層總厚度為1205米。計含煤25層以上，其中可采、局部可采煤層7層，主要可采煤層3層，煤種以無煙煤為主，另有少量貧煤和瘦煤，部分煤層受後期巖漿烘烤變為天然焦。永城隱伏復背斜為永城煤田的壹級褶皺構造，煤層分布於褶皺兩翼，產狀變化及埋深受褶皺形態及所處部位控制。永城煤田斷裂構造，主要為褶皺期後的斷塊作用所形成的斷層，以高角度正斷層為主。煤田內海西期及燕山期小巖體發育，受構造控制明顯，多沿永城背斜軸部分布，並向兩翼侵入煤系地層或沿煤層貫入。永城井田煤質均以高變質的年輕—中等無煙煤為主，其次為天然焦。煤的物理性質、煤巖特征和煤種基本壹致。主要可采煤層頂板均為砂巖或砂質泥巖，壹般比較穩固，巖石完整性也較好。常隨采煤放頂而塌落，底板多為泥巖、砂質泥巖；未發現底鼓現象，頂、底板均易管理。
礦區內地形平坦，地表水系發育，新生界松散沈積較厚；奧陶系、石炭系灰巖中含豐富的地下水，水文地質條件為簡單—中等復雜程度。礦區1～3級瓦斯，屬低瓦斯區，局部有富集現象，深部井田為高瓦斯區，煤塵爆炸性不大。礦區恒溫帶深度為23 米，恒溫帶溫度為16.5℃，地溫梯度為1.3～4.3℃/100米，平均為2.6℃/100米。
二、永城礦產資源開發現狀
永城是豫東地區壹座重要的能源城市，河南省新興的重點煤礦區，全國六大無煙煤基地之壹。境內現已發現各類礦產資源達17 種，主要有煤、鐵、石英巖、花崗巖、大理巖、水泥巖、礦泉水等礦產資源。煤是永城重要的礦產資源，目前已探明的煤炭資源儲量達32.43 億噸，分布在全市的18個鄉（鎮），含煤面積達716 平方千米，占全市總國土面積的35%。全市***有各類礦山企業17家，其中包括神火、永煤兩大集團所屬的8 家煤礦企業。2006年，全市***生產原煤1180 萬噸，工業總產值達552323 萬元，實現利稅總額324821萬元，礦業已成為永城經濟的支柱產業。
三、煤炭資源開發利用的環境及其價值概念
煤炭資源開發利用的環境是指與煤炭資源開發利用相關的壹切環境要素的總和；煤炭資源開發利用的環境可分為煤炭資源開發利用的社會環境和自然環境。煤炭資源開發利用的社會環境是指與煤炭資源開發利用相關的信息、教育、文化、知識、法律等社會環境要素的總和；煤炭資源開發利用的自然環境是指與煤炭資源開發利用相關的圍巖、土地、水、大氣、生物等自然環境要素的總和。通常煤炭資源開發利用的環境僅指自然環境。
煤炭資源開發利用的環境價值是指：煤炭資源開發利用的周圍自然環境所表現的（提供的）使用價值和存在價值，會隨著煤炭資源開發利用的變化而變化。伴隨著煤炭資源的開發利用，已有自然環境被破壞，自然環境不斷惡化，反映出煤炭資源開發利用產生了不良的環境效應，即煤炭資源開發利用的環境價值的損失，表現為負環境價值；伴隨著煤炭資源開發利用，原有自然環境得到不斷的改善和提升，反映出煤炭資源開發利用產生了好的環境效應，即煤炭資源開發利用的環境價值的提升，表現為正環境價值。
煤炭資源開發利用環境價值的損失有兩種基本的表現形式。壹種是煤炭資源開發利用使原有“自然環境要素”的環境價值直接損失，如采煤造成自然環境要素土地的塌陷，土地塌陷使原有土地的使用價值部分或全部喪失。另壹種是煤炭資源開發利用新增加了負環境價值的“環境要素”，造成整個煤炭資源開發利用系統中其他“環境要素”的環境價值損失，如采煤新增加煤矸石，占用農業用地和汙染環境，使農地失去了種植收益價值和平整美觀的生態環境價值。通常所稱的“廢物”是負環境價值的“自然環境要素”。
四、永城煤礦區環境價值特征
由於永城礦區特殊的地質條件，永城煤炭開采引起的地質環境破壞比較顯著。據測算：永城礦區萬噸塌陷率高達6.85畝，遠高於全國3.6畝/萬噸的平均水平，同時塌陷深度系數也高達0.8。預計到礦區開采結束時，地表積水面積達184.2平方千米，蓄水量為4 億立方米，形成12 個面積不等的積水盆地。由於受河流、鐵路、公路的分割，實際上將會形成更多的次級積水盆地。由於開采塌陷，本區水域面積增大，使本區空氣濕度增加，氣溫變化幅度下降，生態系統由陸生農業生態系統變為水生生態系統與陸生農業生態系統的復合生態系統。部分農民失去耕地，由農業生產變為水產養殖。隨著礦區的建成投產，開采塌陷將造成地表大面積下沈，潛水位相對上升；同時，由於礦區地勢平坦，塌陷區內河溝又同步下沈，區內積水難以排除造成常年積水。當潛水位上升到地表後，隨著蒸發量的增加，使土壤中的鹽堿成分增多，既影響了耕地的物理化學性質，又影響了土壤養分的有效性，妨礙了作物的生長，造成農作物大幅度減產。由於開采塌陷改變了地表耕地原有平坦的形態在塌陷區範圍內形成大於0.8%的坡地，從而加劇了水土流失，造成土壤薄層化，土壤養分循環失衡，同時地裂縫形成水肥下滲的通道，造成土壤上層侵蝕下移，破壞原有土壤層次分布的條件，改變了土壤自身的營養條件和外界環境條件。永城礦區礦井全部投產後，建井排矸量約142.58萬立方米（約計290萬噸），生產期固體廢物排放問題171.44萬噸/年。目前已投產的5個礦井，汙廢水排放量46105立方米/天，其中礦井排水41625立方米/天。
綜上所述，永城礦區環境價值具有以下基本特征：①煤炭資源開發利用量大面廣，對環境的作用和影響顯著，環境價值突出；②環境價值大小壹方面取決於環境價值要素的價值（環境價值要素的價值越大，環境價值也就越高），另壹方面取決於煤炭資源開發利用強度（開發利用強度越大，對環境價值要素的作用和影響就越大，環境價值也就越高）；③破壞或損害已有環境價值（土地等）與新生環境價值（矸石、瓦斯等）問題互相結合；④環境價值要素以土地、水、矸石和礦井底氣為主；⑤絕大多數情況下，環境價值主要表現為負價值；⑥由於環境的不可逆性以及環境價值評估的局限性，使重置環境價值往往大於損失環境價值；⑦環境價值具復雜性、長期性和動態性等。
礦區環境價值通過礦區環境成本加以體現，礦區環境價值的大小主要取決於礦區自然環境要素的價值（如土地的價值、水的價值等）和構成，煤炭資源開發利用的強度和技術以及社會對環境的認知和態度。
隨著煤炭資源開發，礦區環境成本總體呈遞增趨勢，主要表現在：①社會經濟發展對土地及水資源等需求更大，更大的需求使土地及水資源等的價值會越來越大。②采礦活動對土地及水資源等破壞程度不斷增大（水位不斷下降、水汙染不斷加重、塌陷面積增大、塌陷深度增加等），降低了土地及水資源等原使用價值，可供利用的土地及水資源越來越少，供給不足加劇了土地及水資源等的稀缺性，使土地及水資源等的價值越來越大。③水汙染和土地塌陷等所表現和引起的地質災害問題更為突出，防治地質災害的成本（費用）會更高。④隨著土地及水資源等破壞程度加大，恢復和治理成本（費用）會更高。破壞到壹定程度（量變到質變）就無法恢復，理論上其恢復費用就無限大。⑤村莊搬遷的難度更大和費用更高，問題更為突出。⑥資源枯竭，礦井衰老，產量下降等，使噸煤分攤的礦區環境價值更高。⑦人們的環境意識不斷加強，礦區環境價值中的存在價值更為突出等。
五、永城礦區煤炭開發環境價值要素選擇及綜合評價
根據《煤炭資源價值與礦區可持續發展》（劉金平、樊華民著，中國礦業大學出版社）的研究成果。以永城礦區為單元，從全國角度選擇能反應環境價值水平高低的主導要素以及各要素的影響因素，采用特爾菲法確定各要素及其影響因素的權重，計算要素影響因素的綜合權值。分別建立各個要素中的各個因素的效用函數，將各個要素中的各個因素的實際值通過效用函數轉換為效用值。對各礦區環境價值分類的綜合作用分值進行100—0標準化處理獲得永城礦區環境價值分類的標準化綜合作用分值，並確定永城礦區為環境價值突出礦區。計算礦區環境價值分類綜合作用分值的具體公式為：
河南礦業循環經濟靈寶行動
式中：Zk為k礦區環境價值分類的綜合作用；Xkij為k礦區第i要素中第j個影響因素的效用值；wij為i要素是第j影響因素的綜合權值。
按照永城礦區實際***選擇出反映環境價值水平高低的5個主導因素以及各要素的影響因素：
（1）土地要素：土地破壞程度（萬噸塌陷率、萬噸積水率、塌陷深度、塌陷面積），土地復墾難易程度，人均占有土地數量，人均占有耕地數量，土地質量等級，農地保護等級（壹般農地和基本農田），土地建設密度，土地建設容積率，人均收入，工農業總產值；
（2）水要素：礦井湧水量，礦井水汙染程度，礦井水處理難易程度，礦井水可利用程度，水供給保證程度，萬元工農業產值用水量，人均占有水量，工農業總產值，水質，水價，臨近地區水供給保證程度；
（3）矸石要素：排矸率，排矸量，矸石有害組分含量，矸石有用組分含量，矸石含熱量，矸石可利用程度；
（4）瓦斯要素：環境承載力，物種多樣性，森林覆蓋率，有害物質最大允許排放量，自然景觀狀況。
六、永城礦區環境價值評價的作用
永城礦區是我國新興的能源礦區，對礦區開發過程中出現的地質環境問題，早預測、早規劃、早安排，能夠使礦區綜合治理變被動為主動，可以避免老礦區在環境治理上走彎路，從根本上確保礦區社會、經濟的可持續發展。
根據永城礦區環境價值評估得出的結論，永城市政府為解決礦山開發中的環境問題，委托中國礦業大學編制了《永城礦區國土資源綜合規劃》，並提出下列結論和建議：
（1）永城礦區煤炭資源開發對礦區乃至全市土地資源已產生實際、明顯和初步的影響。這種影響是綜合的、動態的、復雜的、長期的、深遠的，且隨著煤炭資源不斷的開采與日俱增和更加突出。
（2）永城礦區煤炭資源開發對土地資源的影響具有正負兩面性。只要加強礦區土地復墾和生態重建，不僅不會損害本地區的社會生態價值，而且還會產生更好的社會生態效果，使永城礦區煤炭資源的開發為本礦區和永城市提供社會生態經濟綜合價值增值的機會。如不僅使本地工業經濟得到了發展，而且在諸如：①農業結構調整和優化，養殖業比重提高；②中心村（小城鎮）建設的加快發展；③土地整理向更深和更高層次發展；④物種更趨多樣性；⑤隨礦區社會經濟的發展，現代意識不斷加強，農民社會文化素質不斷提高等方面，將產生舉足輕重和不可忽視的影響。
（3）將礦區各種資源（礦產、土地、水和植被等）和礦、工、農、林、養殖等作為壹個有機的整體，用系統的思想，遵循礦區社會經濟、政策法規和現代組織管理的手段和方法將土地利用總體規劃、土地整理規劃和土地復墾規劃有機結合，因地制宜，統籌規劃，綜合整治，是礦區土地復墾與生態重建的關鍵技術路線和思路。