太陽石科普

煤矸石，作為煤炭開采與洗選過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，廣泛存在于我國及世界主要產(chǎn)煤國家的礦區(qū)。作為典型的礦業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物，既不同于一般生活垃圾，也不同于工業(yè)生產(chǎn)中的常規(guī)固廢，其形成背景、物質(zhì)組成與環(huán)境風(fēng)險，均具有鮮明的行業(yè)特點(diǎn)。許多采煤地區(qū)在“重開采、輕治理”的資源開發(fā)模式下，煤矸石大量留存，形成規(guī)模龐大的煤矸石固廢，此類固廢伴隨采礦活動分布于礦區(qū)周邊、河流上游或城鄉(xiāng)交錯地帶，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)與人居環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)影響。

文章來源：《智能礦山》2026年第3期“太陽石科普”欄目

第一作者：王瑩，講師，主要從事固廢資源化利用、裝配式建筑的相關(guān)研究工作。E-mail：wangyingliu1123@163.com

作者單位：濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院；中國礦業(yè)大學(xué)；江蘇省能源研究會；山西潞安金源煤層氣開發(fā)有限責(zé)任公司

引用格式：王瑩,姜可,趙迪斐,等.煤矸石固廢的前世新生（二）——煤矸石環(huán)境治理問題的由來與特點(diǎn)[J].智能礦山,2026,07(3):38-44.

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從物質(zhì)屬性看，煤矸石主要由泥巖、砂巖、頁巖及少量殘煤等組成，內(nèi)部常含有一定比例的硫化物礦物。其物質(zhì)組分的特殊性，帶來了潛在的多重環(huán)境隱患，也導(dǎo)致其相關(guān)污染問題具有持續(xù)時間長、治理難度大、影響范圍廣等特點(diǎn)，構(gòu)成跨越水體、土壤、大氣多個環(huán)境要素的復(fù)合型風(fēng)險。

更為特殊的是，煤矸石環(huán)境問題大多具有歷史遺留性、長期性與結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。許多煤矸石遺存形成于數(shù)十年前甚至更早，其責(zé)任主體已經(jīng)退出市場或難以追溯，使治理工作面臨制度與資金的雙重挑戰(zhàn)。同時，在煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與資源型地區(qū)轉(zhuǎn)型背景下，礦區(qū)土地再利用、生態(tài)修復(fù)與產(chǎn)業(yè)替代問題交織在一起，使煤矸石治理不僅是環(huán)境工程議題，更成為區(qū)域發(fā)展與公共治理的重要議題。

在“雙碳”目標(biāo)與生態(tài)文明建設(shè)背景下，需科學(xué)認(rèn)識煤矸石固廢的環(huán)境風(fēng)險機(jī)制，在風(fēng)險控制與資源化利用之間實(shí)現(xiàn)平衡，構(gòu)建長期穩(wěn)定的責(zé)任與資金保障機(jī)制，已成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。圍繞煤矸石固廢環(huán)境問題的形成與特點(diǎn)展開系統(tǒng)梳理，不僅有助于公眾理解礦業(yè)開發(fā)背后的生態(tài)代價，也可為推動礦區(qū)綠色轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展提供重要的知識依據(jù)與現(xiàn)實(shí)啟示。

煤矸石固廢的物質(zhì)組分與特殊性

煤矸石本質(zhì)上是煤炭形成與開采過程中伴生的巖石物質(zhì)與少量殘煤的混合體（圖1），其物質(zhì)成分存在多樣性與反應(yīng)敏感性。從物質(zhì)屬性看，其組成主要來源于沉積巖體系中與煤層共生的圍巖與夾矸。宏觀上，煤矸石多呈灰黑色或灰白色，結(jié)構(gòu)致密或成層狀，質(zhì)地較脆，微觀上則表現(xiàn)出明顯的碎屑沉積結(jié)構(gòu)與礦物顆粒組合特征，其物質(zhì)組成既反映了成煤時期的沉積環(huán)境，也受到后期成巖與風(fēng)化過程的影響，因此具有顯著的地質(zhì)成因背景。

圖1 團(tuán)隊田野調(diào)查中采集的煤矸石堆放資料

煤矸石的礦物組分主要以硅鋁酸鹽礦物等為主，常見礦物包括石英、高嶺石、伊利石、蒙脫石、長石以及部分碳酸鹽礦物（如方解石、白云石）。其中，黏土礦物和石英通常占較高比例，決定了煤矸石整體呈現(xiàn)較高的二氧化硅與三氧化二鋁含量，此特征使其在化學(xué)成分上接近一般沉積巖，但由于與煤層共生，其內(nèi)部常夾帶一定比例的殘余有機(jī)質(zhì)與未完全分離的煤質(zhì)顆粒，賦予其不同于普通巖石的物理化學(xué)特征。尤其值得關(guān)注的是含硫礦物，煤矸石中的常見含硫礦物為黃鐵礦，黃鐵礦在成煤沉積環(huán)境中形成，當(dāng)煤矸石暴露于地表氧化環(huán)境后易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸并釋放Fe2?等離子，從而引發(fā)一系列連鎖地球化學(xué)反應(yīng)。

（1）在元素組成層面

煤矸石除以硅、鋁為主量元素外，還含有鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等常量或次量元素，并可能富集一定比例的微量元素和重金屬元素，如錳、鋅、鉛、鎘、鉻、鎳等。微量元素和重金屬元素存在形式常較為復(fù)雜，既可能以晶格結(jié)構(gòu)嵌入礦物內(nèi)部，也可能以吸附態(tài)或硫化物形式賦存于礦物間隙。

（2）地球化學(xué)特性方面

煤矸石具有明顯的潛在產(chǎn)酸性，其酸堿平衡能力取決于內(nèi)部硫化物含量與碳酸鹽緩沖礦物的比例。當(dāng)硫化物氧化速率超過碳酸鹽礦物的中和能力時，孔隙水環(huán)境pH值下降，促進(jìn)金屬元素溶出，形成酸性礦山廢水，該過程具有長期性與自催化特征，一旦啟動，在有水、有氧的環(huán)境條件下可以持續(xù)多年甚至數(shù)十年。此外，煤矸石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)育、比表面積較大，在風(fēng)化和降雨作用下，易發(fā)生淋濾與元素遷移，使其成為區(qū)域物質(zhì)循環(huán)中的活躍源。

（3）“巖-煤過渡”屬性

煤矸石的特殊性體現(xiàn)在其“巖-煤過渡”的屬性上（圖2）。煤矸石具有典型沉積巖的礦物骨架結(jié)構(gòu)；又因含有殘煤與可燃組分而具備一定熱值。此雙重屬性既可能被視為低品位資源，也可能在不當(dāng)堆存條件下發(fā)生自燃。自燃過程中，煤矸石內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)與硫化物會氧化放熱，進(jìn)一步改變礦物結(jié)構(gòu)與元素形態(tài)，生成新的氧化物與硫酸鹽礦物，從而改變其地球化學(xué)穩(wěn)定性。

圖2 由夾矸、圍巖與殘留煤質(zhì)等構(gòu)成的煤矸石固廢

（4）不同礦區(qū)煤矸石成分差異顯著

受成煤時代、沉積環(huán)境、構(gòu)造背景與煤種類型等因素影響，不同礦區(qū)煤矸石成分差異顯著，有的煤矸石碳酸鹽含量較高，具備一定中和潛力，有的則硫分較高，環(huán)境風(fēng)險更為突出。區(qū)域差異性決定了煤矸石不能以單一模式加以評估或利用，而需基于具體礦物學(xué)與地球化學(xué)分析進(jìn)行分類管理。

總體而言，煤矸石是一種具有復(fù)雜礦物組合、多元素賦存形態(tài)與活躍地球化學(xué)反應(yīng)潛力的礦業(yè)副產(chǎn)物，其物質(zhì)屬性決定了其既可能成為潛在資源，也可能成為長期環(huán)境風(fēng)險源，正是這種成分多樣性與反應(yīng)敏感性，構(gòu)成了煤矸石在環(huán)境治理與資源化利用中的核心科學(xué)問題。

煤矸石固廢的主要長期環(huán)境風(fēng)險

作為典型的煤炭礦業(yè)副產(chǎn)物，煤矸石固廢堆存規(guī)模大、分布范圍廣、存續(xù)時間長，在自然風(fēng)化、降雨淋濾與人類活動擾動等多重因素作用下，逐漸演化為一種具有復(fù)合風(fēng)險特征的長期環(huán)境問題（圖3）。

圖3 煤矸石固廢相關(guān)環(huán)境問題

與一般工業(yè)固廢不同，煤矸石的風(fēng)險具有“隱蔽啟動、持續(xù)釋放、跨代影響”的特點(diǎn)，其影響往往跨越水體、土壤、大氣多個環(huán)境要素，并在社會經(jīng)濟(jì)層面產(chǎn)生連鎖效應(yīng)。其長期風(fēng)險主要可歸納為環(huán)境污染風(fēng)險、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險、生態(tài)破壞風(fēng)險、人類健康風(fēng)險以及經(jīng)濟(jì)與社會風(fēng)險5大類型。

（1）煤矸石的環(huán)境污染風(fēng)險

煤矸石相關(guān)的環(huán)境污染主要包括重金屬污染、酸性礦山廢水、粉塵污染等。

重金屬污染具有難降解、難恢復(fù)的特點(diǎn)，積累到一定程度，將對區(qū)域生態(tài)安全構(gòu)成持續(xù)威脅。煤矸石中常含有一定比例的鐵、錳、鉛、鋅、鎘、鉻、鎳等金屬元素，此類元素在穩(wěn)定狀態(tài)下多賦存于礦物晶格或硫化物結(jié)構(gòu)中，但在氧化與酸化條件下易發(fā)生溶出，長期堆存過程中，雨水滲透會加速礦物風(fēng)化，使部分重金屬進(jìn)入淋濾液并遷移至土壤和水體，一旦進(jìn)入農(nóng)田或河流系統(tǒng)，可能通過食物鏈逐級富集，造成長期生態(tài)毒性風(fēng)險。

煤矸石中普遍含有黃鐵礦等硫化物礦物，易發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸，同時釋放鐵離子和其他金屬離子形成酸性礦山廢水，具有pH值低、金屬含量高、持續(xù)時間長的特征。酸性礦山廢水的污染范圍往往隨地下水和地表水系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)散，可對流域尺度的水質(zhì)造成長期影響，更為復(fù)雜的是，酸性環(huán)境又會促進(jìn)更多金屬元素溶出，形成“自催化式”的惡性循環(huán)，使污染問題長期化、系統(tǒng)化。

干燥季節(jié)或風(fēng)力較大時，煤矸石堆體表層顆粒易被風(fēng)蝕帶走，形成懸浮顆粒物。粉塵不僅影響周邊空氣質(zhì)量，還可能攜帶重金屬微粒，長期暴露在高濃度粉塵環(huán)境中，會增加居民呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生率，并影響礦區(qū)周邊居民生活質(zhì)量。

（2）煤矸石的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險

煤矸石存在自燃、爆炸、滑坡等風(fēng)險。煤矸石常含有一定比例的殘煤及可燃物質(zhì)，在堆體內(nèi)部通風(fēng)不均或熱量積聚條件下易發(fā)生自燃。自燃過程不僅釋放煙塵和有害氣體，還可能引發(fā)局部塌陷，若堆體內(nèi)部積聚可燃?xì)怏w，在特定條件下甚至存在爆炸風(fēng)險。自燃往往持續(xù)時間長、撲滅難度大，對周邊生態(tài)與居民安全構(gòu)成潛在威脅。

煤矸石堆多呈松散結(jié)構(gòu)，抗剪強(qiáng)度較低，在強(qiáng)降雨或排水系統(tǒng)不完善條件下，堆體易發(fā)生局部失穩(wěn)。若堆體位于坡地或溝谷區(qū)域，一旦滑塌，可能形成泥石流，對下游道路、農(nóng)田與居民區(qū)造成極大破壞，此類風(fēng)險在地形復(fù)雜或降雨頻繁地區(qū)尤為突出。

（3）煤矸石的生態(tài)破壞風(fēng)險

煤矸石堆體長期占據(jù)大量土地資源，由于其土壤結(jié)構(gòu)破碎、養(yǎng)分貧乏且可能呈酸性，植被自然恢復(fù)能力較弱，長期裸露狀態(tài)下，土地利用功能下降，難以直接用于農(nóng)業(yè)或建設(shè)用途。這種土地占用與退化問題在資源型地區(qū)尤為明顯，加劇了區(qū)域發(fā)展與生態(tài)修復(fù)之間的矛盾。

煤矸石堆周邊形成貧瘠且受污染的微環(huán)境，限制植物生長與動物棲息，水體酸化和重金屬污染還可能對水生生物產(chǎn)生毒性影響，減少物種數(shù)量與多樣性。生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化與退化，將會使區(qū)域的生態(tài)穩(wěn)定性下降，對長期可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成進(jìn)一步挑戰(zhàn)。

（4）煤矸石引發(fā)潛在人類健康風(fēng)險

煤矸石還可能引發(fā)潛在的人類健康風(fēng)險，并帶來非直觀的經(jīng)濟(jì)社會危害。煤矸石的風(fēng)化可能在區(qū)域形成煤矸石源粉塵，如果人類長期暴露于含塵空氣環(huán)境中，尤其是細(xì)顆粒物及含硅粉塵，可能誘發(fā)或加重慢性支氣管炎、哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病，對老年人和兒童等敏感人群而言，風(fēng)險更為顯著。

重金屬通過飲水或食物鏈進(jìn)入人體后，也可能在體內(nèi)累積，鉛、鎘等元素具有慢性毒性，長期低劑量暴露可能影響神經(jīng)系統(tǒng)、腎功能與免疫系統(tǒng)。煤矸石存量規(guī)模巨大，治理涉及封場、覆蓋、防滲、排水、生態(tài)修復(fù)等多環(huán)節(jié)工程，投資金額高、周期長，同時對于歷史遺留的治理問題，往往缺乏明確責(zé)任主體，治理資金主要依賴政府或公共財政，治理成本高。

綜上，煤矸石的長期風(fēng)險并非單一污染問題，而是一種涵蓋環(huán)境、地質(zhì)、生態(tài)、健康及社會經(jīng)濟(jì)多個層面的綜合性風(fēng)險體系，其特殊性在于風(fēng)險釋放具有延時性與累積性，若管理不善，將在時間維度上不斷放大影響。在這些以上的風(fēng)險中，酸性礦山廢水相關(guān)風(fēng)險、重金屬的長期遷移、堆體自燃與地質(zhì)不穩(wěn)定性等問題尤為值得重視。因此，科學(xué)識別風(fēng)險類型、強(qiáng)化源頭控制、完善長期責(zé)任機(jī)制與資金保障體系，是實(shí)現(xiàn)煤矸石安全治理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

煤矸石治理問題的歷史遺留性與長期性

煤矸石環(huán)境問題之所以區(qū)別于一般工業(yè)污染，很重要的原因在于其具有歷史遺留性與長期性。此類問題并非單一時期形成，難以通過一次性工程即可解決，而是在長期資源開發(fā)模式、制度安排與區(qū)域發(fā)展路徑共同作用下逐漸累積并固化下來的結(jié)構(gòu)性問題。

全球主要產(chǎn)煤國家的煤炭開發(fā)歷史可以追溯至20世紀(jì)中期甚至更早。在長期以產(chǎn)量為導(dǎo)向的發(fā)展階段，資源開發(fā)被置于優(yōu)先位置，而生態(tài)修復(fù)與環(huán)境治理往往處于從屬地位。大量煤矸石在缺乏規(guī)范設(shè)計、防滲措施和長期管理制度的條件下遺存，形成規(guī)模龐大的歷史固廢遺留問題，其中部分遺留煤矸石堆體的形成甚至早于現(xiàn)代環(huán)境立法體系的確立，其形成時并無明確的生態(tài)恢復(fù)義務(wù)。

隨著時間推移，部分原有礦山企業(yè)破產(chǎn)、改制或退出市場，責(zé)任主體消失或法律關(guān)系復(fù)雜化，使得歷史堆體的治理責(zé)任難以明確。在制度層面，無人負(fù)責(zé)的狀態(tài)屬于典型的歷史遺留環(huán)境問題。治理資金需要依賴政府財政或?qū)ｍ椈鸪袚?dān)，形成公共財政壓力。與此同時，由于形成時間久遠(yuǎn)，早期煤矸石固廢遺存缺乏完整地質(zhì)資料和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，檔案的缺失進(jìn)一步增加了風(fēng)險評估與工程設(shè)計的不確定性。

歷史遺留性還體現(xiàn)在空間格局上。許多煤矸石堆已與周邊城鎮(zhèn)發(fā)展高度交織，原本位于礦區(qū)邊緣的堆場，隨著城市化建設(shè)的擴(kuò)張逐漸進(jìn)入居民生活圈，環(huán)境風(fēng)險由礦區(qū)內(nèi)部問題演變?yōu)槌鞘泄矄栴}。這種空間嵌入性，使問題處理不再只是技術(shù)修復(fù)，而涉及土地權(quán)屬、規(guī)劃調(diào)整與社會協(xié)調(diào)等多重因素。

煤矸石環(huán)境風(fēng)險還具有顯著的時間延展性。煤矸石固廢污染釋放過程通常緩慢而持續(xù)。例如，含硫礦物氧化形成酸性礦山廢水的過程可持續(xù)數(shù)十年甚至更久；重金屬在土壤中的遷移和累積往往呈現(xiàn)漸進(jìn)性特征；自燃堆體可能在多年間反復(fù)復(fù)燃。這種“慢變量”特征決定了煤矸石問題難以在短期內(nèi)徹底消除。

生態(tài)修復(fù)本身也具有長期性。即便完成工程封場和覆土措施，植被恢復(fù)、土壤重建與生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)仍需多年演替過程。如果缺乏持續(xù)監(jiān)測與后期管理，早期修復(fù)成果也可能出現(xiàn)退化甚至失敗。因此，煤矸石治理不僅是一次性工程投入問題，更是一項跨越代際的長期公共治理任務(wù)。

長期性意味著風(fēng)險的不確定性。隨著氣候變化背景下極端降雨事件增加，原本穩(wěn)定的堆體可能面臨新的地質(zhì)風(fēng)險、地下水流場變化可能改變污染遷移路徑等。環(huán)境系統(tǒng)的動態(tài)性，使煤矸石問題在時間維度上不斷演化，也進(jìn)一步增加了管理的復(fù)雜程度。

煤矸石治理問題的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性

除了歷史遺留性與長期性，煤矸石治理問題還因?yàn)榕c多風(fēng)險、多利益相關(guān)方等的關(guān)聯(lián)，而呈現(xiàn)復(fù)雜的治理。

（1）風(fēng)險類型的復(fù)合性

煤矸石治理問題的復(fù)雜性體現(xiàn)在風(fēng)險類型的復(fù)合性上，其影響同時涉及水體、土壤、大氣與地質(zhì)安全，形成多要素耦合的風(fēng)險系統(tǒng)，不同風(fēng)險之間存在交叉和放大效應(yīng)，使單一部門難以獨(dú)立應(yīng)對。

（2）利益結(jié)構(gòu)的多元化

煤矸石治理涉及礦山企業(yè)、地方政府、中央財政、社區(qū)居民、投資主體以及環(huán)保組織等多方利益相關(guān)者，不同主體在責(zé)任承擔(dān)、資金分配與土地利用方式上存在利益差異，治理過程往往需要協(xié)商與制度協(xié)調(diào)，尤其在資源型地區(qū)轉(zhuǎn)型背景下，土地再利用與產(chǎn)業(yè)替代問題與生態(tài)修復(fù)目標(biāo)并行推進(jìn)，使決策需要在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境安全之間尋找平衡。

（3）制度層面的復(fù)雜性突出

煤矸石固廢通常跨越不同歷史階段而形成，其治理需同時適用舊有遺留政策與現(xiàn)行環(huán)境法規(guī)。部分國家或地區(qū)仍然缺乏專門針對煤矸石固廢的法律或制度框架，導(dǎo)致治理責(zé)任、資金來源與后期管理機(jī)制缺乏穩(wěn)定預(yù)期，制度碎片化與政策銜接不足，使治理效率受到影響。

在煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源轉(zhuǎn)型背景下，資源型地區(qū)正不斷面臨減產(chǎn)、去產(chǎn)能、轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壓力。煤矸石固廢可能是一種環(huán)境負(fù)擔(dān)，但也有著土地與資源的再利用潛力，如何在風(fēng)險可控前提下推進(jìn)規(guī)?；C合利用，如何將修復(fù)后的土地納入城市更新與產(chǎn)業(yè)布局，是區(qū)域轉(zhuǎn)型的重要議題。

礦區(qū)土地再利用涉及規(guī)劃調(diào)整、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與投資引導(dǎo)；生態(tài)修復(fù)則強(qiáng)調(diào)長期穩(wěn)定與風(fēng)險控制；產(chǎn)業(yè)替代則關(guān)注就業(yè)與經(jīng)濟(jì)增長。三者在目標(biāo)和節(jié)奏上并不完全一致，需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)：若單純強(qiáng)調(diào)短期經(jīng)濟(jì)收益，可能忽視潛在環(huán)境風(fēng)險；若過度保守，又可能影響區(qū)域發(fā)展動力。煤矸石治理還涉及代際公平、區(qū)域公平等問題，多目標(biāo)博弈也構(gòu)成了煤矸石治理的現(xiàn)實(shí)復(fù)雜性，亟需跨部門協(xié)同與綜合政策工具支持。

因此，煤矸石環(huán)境問題是一種在時間、空間與制度層面高度嵌入的結(jié)構(gòu)性議題。只有在充分認(rèn)識其歷史成因與長期演化機(jī)制的基礎(chǔ)上，構(gòu)建穩(wěn)定的責(zé)任體系、財政保障機(jī)制與區(qū)域轉(zhuǎn)型協(xié)同路徑，才能在環(huán)境安全與區(qū)域發(fā)展之間實(shí)現(xiàn)真正的平衡與可持續(xù)治理。

煤矸石并非普通固廢的原因

在一般公眾認(rèn)知中，固體廢棄物往往意味著可以通過收集、運(yùn)輸、填埋或焚燒等方式加以處理的廢棄物類型，例如生活垃圾或部分工業(yè)副產(chǎn)物。然而，從產(chǎn)生規(guī)模、物質(zhì)屬性、生命周期特征、風(fēng)險結(jié)構(gòu)、治理邏輯與空間影響等多重維度來看，煤矸石并非普通固廢，更接近與資源開發(fā)歷史深度嵌入、具有長期環(huán)境外部性的地質(zhì)性遺留物。理解煤矸石不是普通固廢是科學(xué)認(rèn)識其治理邏輯與政策路徑的前提。

（1）產(chǎn)生量巨大——規(guī)模決定治理性質(zhì)

煤矸石固廢的產(chǎn)生量遠(yuǎn)超一般工業(yè)固廢。煤炭開采與洗選過程中，為獲取有效煤層，必須剝離圍巖、分選雜質(zhì)，此過程在物理上不可避免地產(chǎn)生大量矸石，其產(chǎn)生量與煤炭產(chǎn)量直接相關(guān)，屬于資源開發(fā)的結(jié)構(gòu)性副產(chǎn)物，而非偶發(fā)性廢棄物。

在高強(qiáng)度煤炭開采時期，煤矸石的年度新增量往往以千萬乃至億噸計。長年累積后，可以形成規(guī)模龐大的固廢遺存。如此體量，使其治理方式無法簡單套用常規(guī)固廢“收集-轉(zhuǎn)運(yùn)-處置”的模式。大體量約束決定了煤矸石問題具有區(qū)域性和系統(tǒng)性特征，而非個體化處置問題。

（2）組分特殊性——兼具巖石屬性與反應(yīng)活性

普通工業(yè)固廢多具有相對明確的成分構(gòu)成和可預(yù)測的環(huán)境行為，而煤矸石的物質(zhì)屬性具有顯著特殊性，既是沉積巖體系的一部分，又含有殘煤和硫化物等活性組分，其礦物組成復(fù)雜，包括硅鋁酸鹽礦物、碳酸鹽礦物及一定比例的黃鐵礦等硫化物。

煤矸石的“巖-煤混合體”特征，既具有巖石的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又具有潛在化學(xué)反應(yīng)活性。尤其是硫化物氧化可能引發(fā)酸性礦山廢水問題，重金屬在酸性條件下遷移增強(qiáng)，煤矸石并非惰性填埋物，而是一種可能長期發(fā)生地球化學(xué)反應(yīng)的載體，其環(huán)境行為具有不確定性與持續(xù)性，遠(yuǎn)不同于一般惰性固廢。

（3）生命周期超長——風(fēng)險跨越代際

一般生活垃圾或工業(yè)廢棄物在填埋或焚燒后，其環(huán)境風(fēng)險通常在可預(yù)見時間內(nèi)趨于穩(wěn)定，而煤矸石的生命周期則遠(yuǎn)超常規(guī)固廢，其潛在風(fēng)險釋放周期可能跨越數(shù)十年甚至更久。酸性礦山廢水的形成是緩慢啟動、長期持續(xù)的過程，自燃堆體可能多年反復(fù)，重金屬遷移與土壤累積亦呈長期漸進(jìn)的特征。超長生命周期意味著煤矸石問題具有代際特征，當(dāng)代社會不僅要管理新增矸石，還需承擔(dān)歷史堆體的長期維護(hù)責(zé)任，其治理并非一次性工程，而是一項需要持續(xù)監(jiān)測與制度保障的長期公共任務(wù)。

常規(guī)工業(yè)廢棄物往往在生產(chǎn)環(huán)節(jié)同步納入成本核算，通過處置費(fèi)或環(huán)保稅實(shí)現(xiàn)內(nèi)部化。然而，煤矸石在歷史上大多未被納入完整環(huán)境成本體系?！俺杀緶蟆碧卣?，使煤矸石成為典型的環(huán)境外部性問題，其治理涉及工程投資，更涉及財政機(jī)制與責(zé)任追溯制度設(shè)計，超出一般固廢管理范疇。

（4）風(fēng)險復(fù)雜性——多要素耦合系統(tǒng)

普通固廢的風(fēng)險通常集中于某一環(huán)境要素，如填埋場滲濾液或焚燒尾氣，而煤矸石的風(fēng)險呈現(xiàn)明顯的復(fù)合性與耦合性。煤矸石同時涉及水污染（酸性礦山廢水、重金屬遷移）、大氣污染（粉塵污染、自燃排放）、土壤退化（酸化、結(jié)構(gòu)破壞）以及地質(zhì)安全（滑坡、塌陷）等多個方面，更重要的是，這些風(fēng)險之間存在相互影響。例如，自燃改變礦物結(jié)構(gòu)與元素形態(tài)，可能增強(qiáng)金屬遷移；酸化環(huán)境可以促進(jìn)重金屬溶出；強(qiáng)降雨則可以誘發(fā)堆體失穩(wěn)并加劇污染擴(kuò)散。煤矸石也因此構(gòu)成多要素耦合的風(fēng)險系統(tǒng)，其治理需跨學(xué)科整合，而非單一技術(shù)路徑。

（5）治理社會化——與資源型地區(qū)發(fā)展深度交織

普通固廢多屬于生產(chǎn)或消費(fèi)鏈條末端，而煤矸石則嵌入資源開發(fā)的結(jié)構(gòu)之中。煤矸石產(chǎn)生于煤炭開發(fā)全過程，其空間分布高度集中于資源型地區(qū)。在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型背景下，煤矸石治理往往與土地再利用、產(chǎn)業(yè)替代和城市更新相互交織。因此，其既是歷史開發(fā)遺產(chǎn)，也是區(qū)域轉(zhuǎn)型的重要約束條件。其治理涉及能源政策、財政機(jī)制、土地規(guī)劃與社會穩(wěn)定等多重議題，具有顯著的公共治理屬性，與資源型地區(qū)發(fā)展深度交織。

綜上所述，煤矸石與普通固廢差異顯著，主要在于其規(guī)模巨大、組分特殊、生命周期超長、風(fēng)險結(jié)構(gòu)復(fù)雜并與資源型地區(qū)發(fā)展深度交織。對煤矸石的管理，不應(yīng)僅停留在固廢處置框架之內(nèi)，而需納入礦山全生命周期管理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之中，唯有在制度、技術(shù)與財政機(jī)制多維協(xié)同下，才能實(shí)現(xiàn)其風(fēng)險控制與功能重構(gòu)的長期目標(biāo)。

總 結(jié)

（1）煤矸石主要由泥巖、砂巖、頁巖及少量殘煤組成，礦物以硅鋁酸鹽為主，常含黃鐵礦等硫化物，并富集鐵、錳、鉛、鎘、鉻、鎳等金屬元素。硫化物氧化可產(chǎn)生酸性礦山廢水，促進(jìn)重金屬遷移，使其具有潛在產(chǎn)酸性與持續(xù)反應(yīng)活性。存在長期環(huán)境風(fēng)險及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，以及生態(tài)退化和健康隱患，風(fēng)險呈現(xiàn)跨水體、土壤與大氣的復(fù)合特征。

（2）大量煤矸石固廢遺存于早期“重開采、輕治理”階段，責(zé)任主體缺失，具有明顯歷史遺留性與長期性，治理需跨代持續(xù)投入，其風(fēng)險類型多元、利益結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制度銜接困難，決定了煤矸石問題具有系統(tǒng)復(fù)雜性。

（3）煤矸石因其規(guī)模巨大、組分活性強(qiáng)、生命周期超長且深度嵌入資源型地區(qū)發(fā)展結(jié)構(gòu)，煤矸石并非一般可簡單填埋處置的普通固廢，其治理需納入礦山全生命周期管理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之中。

團(tuán)隊簡介

“煤矸石固廢治理與利用戰(zhàn)略研究”團(tuán)隊成立于2020年，由中國礦業(yè)大學(xué)、昆明學(xué)院、濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院、淮陰工學(xué)院等高等院校以及山東省煤田地質(zhì)局、山西潞安金源煤層氣等行業(yè)合作機(jī)構(gòu)青年骨干構(gòu)成。團(tuán)隊聘請紐約州立大學(xué)Karin E. Limburg教授等專家作為指導(dǎo)顧問，基于產(chǎn)學(xué)研與生產(chǎn)實(shí)踐合作持續(xù)開展煤矸石固廢現(xiàn)狀調(diào)研，面向規(guī)?；⒌吞蓟c高附加值化的治理戰(zhàn)略研究，近年來，先后提出煤矸石分級分選提質(zhì)低碳資源化利用、煤矸石固廢治理與碳計量相結(jié)合、“減污-降碳-固碳協(xié)同”、打造“固廢治理-材料制造-碳資產(chǎn)”聯(lián)動新產(chǎn)業(yè)鏈等治理思路，為行業(yè)領(lǐng)域煤矸石固廢治理與利用提供創(chuàng)新思路與參考。

上期回顧

煤矸石固廢的前世新生 (一)：煤矸石的產(chǎn)生

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊中心擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報道等。

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會”“《智能礦山》理事、特約編輯年會暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動20余次。組建了理事會、特約編輯團(tuán)隊、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊，打造了“刊-網(wǎng)-號-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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