露 天 贮 煤 场 对 区 域 环 境 的 影 响 研 究李 陈勇 1 韩明 爽 2钢 11 河南工程学院 资源与环境工程系，郑州 4511912 中 冶 集 团 建 筑 研 究 总 院 环 保 分 院 ， 北京 100088煤 （ 粉 ） 尘 颗 粒 大 小 的 不 同 ， 其 物 理性 能 以 及 对 人 体 的 危 害 有 着 很 大 的 差 别 。 粒 径大 于 10mm的颗粒 。 由 于 自 身 的 重 力 作 用 。 在 空 中 停 留 时 间 很 短 。 就 迅 速 地 降 落 到 地 面 。故 称 为 降 尘 ， 危害较小；粒径小于 10mm 的颗 粒 的 飘 尘 ， 对 人 体 影 响 较 大 。 首 先 ， 大 气 中 的 飘 尘 可 使 到 达 地 面 的 紫 外 线 辐 射 降 低 。尘 量 增 大 而 使 煤 尘 浓 度 增 大 的 速 度 。 其结果 仍 然 是 随 着 风 速 增 加 ， 煤 尘 的 浓 度 在 迅 速 增加 。 （ 2 ） 在 风 速 一 定 （ 5.5 米 / 秒 ） 的 情况下 ， 煤 堆 的 湿 度 W 与其起尘量 Q有如下关 系 ：Q=15.3938e-0.4608W（ r=0.94 ） 。 由 上 式 可 以 看 出 ， 在 风 速 一 定 的 情 况 下 ， 煤 堆 的 起 尘 量 随 着 煤 堆 湿 度的 增 加 ， 呈 指 数 的 形 式 在 下 降 。 而 煤 尘 的 湿度 也 将 迅 速 减 少 。 （ 3 ） 在 风 速 、 湿 度 和 粒 度 一 定 的 情 况 下 ， 煤 堆 的 安 息 角 越 大 起 尘 量 越 大 ， 反 之 越 小 ， 风 洞 实 验 结 果 表 明 ， 安 息 角 为 46 比 36 的 起 尘 量 大 三 倍 。 （ 4 ） 煤 颗 粒 大 小 不 同 ， 所 需 要 的 启 动 风 速 和 起 尘 风 速 不 同 （ 表 1 ） 。 随 着 粒 径 的 增 大 ， 无 论 是 启 动 风 速 还 是 起 尘 风 速 都 将 随 之 增 大 。（ 5 ） 在 风 速 ， 煤 堆 湿 度 两 因 素 的 共 同 作 用 下， 总 的 起 尘 量 从 表 2 中 可 以 看 出 煤 堆 总 起尘 量 随 湿 度 增 大 而 减 少 。 随 风 速 的 增 大 而 增 大 。 当风速在 3.5m/s 时。 即 常 年 风 速 挡 （年 平 均 风 速 为 3.4m/s） 湿 度 为 3 5% 时，煤 堆下风侧 600m 的 范 围 内 环 境 将 造 成 污 染 。2.露 天 贮 煤 场 污 染 物 （ 煤 尘 ） 对 环 境 的 危 害2.1.煤 （ 粉 ） 尘 对 人 和 动 物 的 危 害当 飘 尘 浓 度 为 1.1mg/m 时。 到 达 地 面 紫 外 线 辐 射 强 度 可 降 低 50% 。 地 面 紫 外 线 的 减 少， 往 往 导 致 小 儿 佝 偻 病 的 发 生 。 此外，飘3尘 对 人 的 眼 睛 有 刺 激 作 用 ， 使 眼 结 膜 发 炎 等 眼 病 患 者 率 增 加 。 同 时 恶 化 生 活 条 件 。在 各 种 飘 尘 中 ， 以 0.1 5 m 的飘尘对 人 体 （ 或 动 物 体 ） 危 害 最 大 。 因为大 于 5 m的 飘 尘 能 被 鼻 毛 和 呼 吸 道 的 黏 液 挡 住 或 粘 住 而 排 出 体 外 。 而小 于 0.1 m 的微尘 ， 由于气体的 扩 散 作 用 。 质 点 在 做 强 烈 的 布 朗 运 动 。 常被黏 附 在 上 呼 吸 道 表 面 。 随 痰 排 出 ， 只 有 0.55 m 的飘尘 ， 对 受 布 朗 运 动 来 说 颗 粒 显 得 太 大 。 而 对 上 呼 吸 道 的 捕 获 而 言 又 显 得 太 小 ， 因 此 ， 这 一 粒 度 范 围 内 的 飘 尘 可 以 深 入 到 肺 的 内 部 。 在 肺 泡 内 沉 积 ， 并 能 进 入 血 液 内 输 往 全 身 ， 在 人 体 的 各 个 部 位 富 集 ， 引 起 疾 病 ， 沉积在肺煤 是 由 多 种 有 机 化 合 物 和 矿 物 质 组 成 的 混 合 物 ， 这 些 物 质 在 地 下 经 过 破 碎 、 搬 运 ，堆 放 在 贮 煤 场 ， 在 风 吹 、 日 晒 、 雨 淋 等 自然 条 件 的 作 用 下 ， 除 产 生 煤 尘 污 染 环 境 外 ， 还 释 放 出 一 定 的 有 害 气 体 和 有 毒 元 素 。 煤矿开 采 量 大 小 的 不 同 ， 其 贮 煤 场 的 设 置 也 有 差别。一 般 来 说 大 中 型 煤 矿 常 设 有 封 闭 式 的 贮 煤 仓 与 筛 分 楼 的 直 接 相 连 。 当 贮 煤 仓 充 满后， 再 把 多 余 的 煤 炭 存 放 在 贮 煤 场 。 如果贮煤 仓 空 闲 时 ， 贮 煤 场 的 煤 又 回 装 入 仓 内 。 贮 煤 仓 一 方 面 其 贮 藏 作 用 ， 另 一 方 面 还 可 使 装卸 煤 炭 在 封 闭 的 条 件 下 进 行 ， 它 的 存 在 可 以大 大 地 减 轻 对 环 境 的 污 染 。 而 小 型 煤 矿 或 个 别 中 型 煤 矿 一 般 没 有 贮 煤 仓 设 施 ， 所 产 煤 炭全 部 堆 放 在 贮 煤 场 。 煤 炭 的 装 卸 完 全 是 在 露天 条 件 下 进 行 的 ， 这 就 使 得 贮 煤 场 对 环 境 的 污染加剧 1-5。 本 文 主 要 针 对 露 天 贮 煤 场 对 区域 小 环 境 的 影 响 进 行 讨 论 ， 期 望 对 露 天 贮 煤场 的 环 保 工 作 能 够 起 到 一 定 的 借 鉴 作 用 。1.露 天 贮 煤 场污 染 物 （ 煤 尘 ） 的 产 生贮 煤 场 产 生 的 煤 尘 （ 煤 尘 ） 污 染 ， 其 排 放 强 度 是 随 着 外 借 风 力 、 煤 的 湿 度 、 粒度 大 小 等 不 同 而 变 化 的 。 为 寻 求 上 述 因 素 与 煤尘 产 生 的 关 系 。 进 行 了 煤 堆 风 洞 试 验 ， 实验结 果 表 明 ： （ 1 ） 煤 堆 在 常 规 湿 度 下 （ 5. 07%） 。风速 V 与 煤 堆 起 尘 量 Q 有 如 下 关 系 式 Q=0.0012V4.7（ r=0.987） 。即 风 速 愈 大 ， 起 尘 量 愈 大 。 风 速 与 煤 尘 浓 度 的 关 系 有 两 种 情 况 。 第 一 是 风 速 的 增 大 ， 起 尘 量 随 之 增 加 。 使 煤 尘 浓 度 增 加 。 第 二 是 风 速 的 增 大 ， 加 快 了 煤 尘 迁 移 扩 散 度 使 煤 尘 浓 度 降 低 。 但 是，对 于 贮 煤 场 附 近 的 区 域 ， 由 于 煤 尘 迁 移 扩 散 使 煤 尘 浓 度 降 低 的 速 度 ， 远 远 低 于 因 起下转第 42 页表 1 煤 堆 表 面 颗 粒 的 启 动 风 速 与 粒 径 的 关 系表 2 不 同 风 速 、 湿 度 下 煤 堆 的 总 起 尘 量W 湿 度 （ % ） ， Q 起 尘 量 （ kg/h ） ， V 风 速 （ m/s ）摘 要 本 文 主 要 针 对 煤 炭 露 天 存 放 所 带 来 区 域 小 环 境的污染进行分析 ， 指出了其主要污染物质 煤尘产生的机理及其对环境的影响， 期望对 露 天 贮 煤 场 的 环 保 工 作 能 够 起 到 一 定 借 鉴 作 用 。 关 键 词 露 天 贮 煤 场 ； 煤 尘 ； 环 境 保 护 AbstractThe effect of open coal storage piles on regionalenvironment was analyzed in the paper and besides, the mechanism of coal dust and its affection toenvironment were discussed, which could be used forreferences for environmental protection of the open coal storage piles.Key wordsOpen coal storage piles; Coal dust; Environmental protectionEffect Open Coal Storage Piles on Regional EnvironmentLi Gang1 Chen Yong1 Han Mingshuang21Department of Resources and Environmental Engineering, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 451191, China2Central Research Institute of Building & Construction MCC Group, Beijing 100088, China卫 生 防 护 距 离 也 可 采 用 类 比 法 进 行 计 算。 采 用 类 比 法 时 ， 选 择 可 靠 的 类 比 对 象 是关 键 。 下 ： 上接第 38 页内 的 微 粒 在 人 体 内 的 运 动 、 转移、归 宿 和 危 害 。 飘 尘 对 人 （ 动 物 ） 体 的 另 一 种 危 害 是 ， 其 本 身 含 有 众 多 重 金 属 等 有 害 元 素 ， 如 铅 、 汞 、 镉 、 铬 、 铁 、 锰 、 锌 、 砷 、 铍 ， 以 及 它 们 的 化 合 物 等 。 再 则 飘 尘 还 是 SO 、2NO 和 致 癌 性 很 强 的 苯 并 芘 等 稠 环 致 癌 物 的x最 佳 载 体 。 当 含 有 这 些 物 质 的 微 粒 随 空 气 吸入 肺 内 后 ， 对 人 体 的 呼 吸 系 统 的 危 害 更 大 。2.2. 煤 （ 粉 ） 尘 对 植 物 的 危 害 飘 散 在 大 气 中 的 煤 粉 尘 除 降 低 紫 外 线 的辐 射 强 度 外 ， 对 光 的 地 面 照 射 强 度 也 有 很 大 的影响。 另 外 煤 粉 尘 因 颗 粒 细 尘 ， 具 有 很 强 的 黏 结 力 ， 一 旦 落 到 植 物 的 茎 叶 上 很 难 被 雨 水 冲 刷掉 或 被 风 吹 拂 掉 。 从 而 影 响 了 植 物 的 光 合 作 用和 新 陈 代 谢 作 用 的 进 行 。 久 而 久 之 植 物 的 生 长 受 到 抑 制 ， 造 成 产 量 下 降 ， 果 实 质 劣 ， 甚至 植 物 枯 萎 或 死 亡 。2.3.煤粉尘对器物的危害 主 要 是 煤 粉 尘 对 器 物 的 沾 污 和 污 损 。 煤粉 尘 是 颗 粒 细 小 的 黑 色 粉 末 ， 极 易 沾 污 器 物 ，且 不 易 清 洗 。 煤 粉 尘 在 空 气 中 飘 散 时 ， 对 SO 、 NO 具 有 很 强 的 吸 附 作 用 。 SO 、 NO2 x 2 x在 煤 尘 中 金 属 及 其 氧 化 物 的 催 化 作 用 下 ， 转 变为 硫 酸 和 硝 酸 ， 一 旦 被 器 物 沾 染 上 ， 将会产生 强 烈 的 腐 蚀 作 用 。2.4.煤粉尘对气候的影响煤 粉 尘 对 区 域 （ 全 球 ） 性 气 候 的 影 响 类 同 于 CO ， 浓 度 不 太 高 时 表 现 出 “温 室 效2应 ”