美国的约翰·霍德伦曾指出，能源是环境问题中最难解决的问题，而环境则是能源问题中最难解决的问题。能源对环境的影响有目共睹。能源在给我们提供动力、推动经济发展的同时也对环境提出了挑战。目前，世界能源消费的90％是依靠石油、天然气和煤炭。这些化石燃料的大量消费增加了大气中二氧化碳的浓度，引起地球暖化，此外生成的二氧化硫和氮化硫和氮氧化物会形成酸雨，严重破坏地球环境。因此，解决能源开采与利用中生态环境的安全性问题迫在眉睫。
记者就这一问题采访了太原理工大学经济管理学院院长、教授牛冲槐。
记者：能源开采与利用对生态环境有哪些影响？
牛冲槐：一是煤炭。
1.地表沉陷。煤矿地下开采造成的地表塌陷，导致相应范围内建筑物、铁路变形，土地与水利工程破坏，农业减产等。据估算，矿井每采万吨煤塌陷土地0.3公顷。
2.洗煤水与矿井排水污染。
3.煤矸石山自燃。全国煤矸石堆存量达20亿吨。目前年新增煤矸石量达一亿多吨，但综合利用率仅为10％左右。至今常有部分煤矸石山自燃，排放大量的烟尘，污染环境，危害人体健康。
4.煤矿甲烷气体污染大气。据估算，平均生产一吨煤炭，大约要产生几立方米的甲烷气体。此气体是一种温室气体。目前，甲烷利用量仅占排放量的一部分。
5.城市大气污染。煤炭在燃烧的过程中会排放大量的烟尘、SO2、NOx等污染物，对大气造成严重污染。
6.二氧化碳排放。
二是石油和天然气。
石油和天然气勘探开采和加工对环境的影响主要有以下几方面：
1.油田勘探开采过程中往往出现井喷事件，产生大量的采油废水、钻井废水、洗井废水以及处理人工注水产生的污水。
2.气田开采过程中产生的底层水，含有硫、锂、钾、溴等元素，主要危害是使土壤盐渍化。
3.油气开采过程中排放的硫化氢。
4.油气加工利用过程中会产生一些炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)。
5.海洋油气污染，在油气生产中对环境影响最为严重，20世纪80年代以来，全世界估计每年有一亿吨的石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆和油轮事故等原因泻人海洋，对海洋生态系统和海运活动产生严重影响。
6.战争破坏。例如1991年海湾战争即将结束时，伊拉克纵火烧毁了科威特油田的727口油井，对生态环境造成严重污染。
三是水电。
水力发电要修建水库，特别是大型水库，对生态环境有多方面的不利影响。
1.淹没。修建水库会淹没土地、地面设施和古迹，影响自然景观尤其是风景区。三峡工程淹没土地七万公顷，其中耕地占40％，水电站淹没的直接经济损失约占工程总投资的10％～15％。
2.淤积。水库泥沙淤积会使上游河道界面缩小，河床抬高；下游河岸被冲刷，引起河道变化。
3.诱发地震。20世纪60年代，赞比亚——津巴布韦的卡里巴、希腊的克雷玛斯塔、印度的柯纳伊等大型水库相继发生6级以上地震，引起世界关注。中国丹江口水库建成后，发现地震活动异常活跃。专家估计，三峡水库建成后也可能诱发地震，震级约5．5～5．6级。
4.对水生和陆生生物的影响。水库建成后，会改变河流的水深、水温，流速及库区小气候，从而对库区水生和陆生生物产生不利影响。
5.对水环境的影响。建库会改变地下水的流量和方向，使下游地下水位升高，造成土地盐碱化，甚至形成沼泽，导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行。
四是其他能源。
其他一些能源虽然是洁净能源，但也会对生态环境造成或大或小的影响。比如，核能会对人体造成辐射，发生核事故以及产生一些放射性废物等；风能主要是噪声、影响景观和电磁干扰等影响；太阳能主要是占用土地、影响景观等。
记者：我国能源生态环境存在哪些问题？
牛冲槐：能源的过度开采和利用给我国的生态环境带来了巨大的压力。纵观我国的能源生态环境问题，目前主要存在于以下几个方面。
一是能源消耗结构不合理，绿色能源发展不足。
《中华人民共和国2005年国民经济和社会发展统计公报》提供的数据表明，2005年我国能源消费总量为22．2亿吨标准煤，比上年增长9．5％。万元GDP能耗1．43吨标准煤，与上年持平。其中，煤炭消费量21．4亿吨，增长10．6％；原油3．0亿吨，增长2．1％；天然气500亿立方米，增长20．6％；水电4010亿千瓦小时，增长13．4％；核电523亿千瓦小时，增长3．7％。可见，我国能源消耗仍然以煤炭为主，其中煤炭消费量占总消费量的75％以上，然而风能、太阳能等绿色能源发展缓慢。截至2004年末，我国风力发电总装机容量为76万千瓦，尚不足全国电力装机总量的千分之二。
在太阳能方面，由于我国还没有完全解决硅片生产的核心技术，所以太阳能发展更是缓慢。然而在旧金山，风力发电占总供电量的44％，甚至在纬度很高的加拿大、北欧都尽量考虑利用太阳能。目前，我国绿色能源发展不足的主要原因有：(1)优惠政策扶持“疲软”，国家现行的关税、贷款及增值税等优惠政策效果不明显；(2)电网建设滞后、市场割据严重，绿色能源产区与消费市场难对接；(3)配套产业“短腿”，绿色能源难以“自力更生”。
二是能源过度开采造成海洋、淡水污染严重。
石油在开采过程中都会产生大量的污水。一般来说，一口油井每天排七立方米的污水。按2004年我国共有油井近八万口计算，全国每天因开采石油排放污水近56万立方米，全年就超过两亿立方米。同时，由于我国许多油田处在西部少水区，淡水资源缺乏，石油对淡水的污染危害更加严重。如甘肃庆阳市是甘肃最缺水的地方，水资源人均占有量360立方米，是全省人均水量1300立方米的25．7％，是全国人均水量2400立方米的13％。然而，2002年，仅陇东油田在庆阳就排放废水113万吨，占到全市排放总量的29％。另外，海洋油田的开采对我国海洋污染也十分明显。2003年我国海洋石油开采向海洋排污近7600万立方米，其中南海最多，达7000万立方米。
我国煤炭开采量大，对水污染更加严重。与石油资源相似，我国煤矿区水资源也普遍缺乏。据统计，全国有71％的煤矿缺水，40％的煤矿严重缺水，80％以上的煤矿职工饮用不洁水。而煤炭开采对地下水资源的破坏却相当惊人，2002年全国煤矿外排矿井水达22亿吨，选煤水0.28亿吨。其他工业废水0．3亿吨，生活污水4亿吨；北方矿区平均吨煤破坏地下水资源约10立方米，生态环境脆弱的中西部矿区，因采煤疏干排水导致地下水位下降，土地沙漠化进一步加剧。如果按平均吨煤破坏水资源约10立方米，2005年全国煤炭产量21亿吨计算，全年因煤炭造成的水污染就达210亿立方米。
三是能源消费过度使得空气质量严重恶化。
1.城市大气污染。我国是世界上最大煤炭消费国，2004年煤炭消费量达19．6亿吨，占世界煤炭总消费量的43％。大量煤炭和石油燃烧所排放的污染物，使中国城市大气质量状况严重恶化，主要污染物是烟尘、二氧化硫、NOx等，这些污染物对人体健康有很大危害，包括呼吸系统和肺部疾病、癌症以及智力障碍等，并损害动植物、水体、材料等。目前，城市大气污染依然严重，2003年监测的340个城市中，只有142个城市的空气质量达到国家二级标准。全国排放烟尘1048万吨，S022159万吨。SOx排放量超过环境容量81％，SO2约85％是燃煤排放的。而SO2极易引起酸雨，对生态系统造成破坏。据中国环境科学研究院估算，1995年全国酸雨和SO2造成的生态系统和健康损失达1100亿元。
2.室内空气污染。室内燃煤或柴草所造成的室内污染是中国能源生态环境的一个很重要的问题。据有关资料显示，2003年，全国仍有62％的城乡居民烧煤和柴草，农村居民生活消耗薪柴2．038亿吨，秸秆3．33亿吨，占生活用能源消费量的56％；农村民用煤消费量也比1991年增加97．4％。但是室内燃煤可以释放可吸人颗粒物(RMP)、一氧化碳、二氧化硫、氟化物、醛类等有害物质，这些污染物会导致呼吸系疾病、肺癌、砷中毒等病症。发展中国家的一些监测资料表明，室内空气中可吸入颗粒物的浓度高达1000—10000微克／立方米，超过美国国家环境保护局标准(100微克／立方米)的10—100倍。发展中国家农村地区的室内颗粒物暴露水平是发达国家农村地区的7—26倍。虽然近年来，我国农村的“炊烟伤农”现状有所改善，但形势仍不容乐观。据不完全统计，燃煤型氟中毒在我国14个省市有不同程度的流行，有氟斑牙患者165万，氟骨症患者108万；燃煤型地方性砷中毒分布于2个省市，3个地市，受影响人口33万人，其中燃煤砷>100毫克／升的高砷暴露人口5万人，查出砷中毒2400人。
四是煤炭大幅消费造成CO2排放量激增。
中国使用能源排放的CO2，约占各种温室气体总排放量的80％。从1990年到2002年，二氧化碳的排放量增长了41％，远高于世界平均水平14．86％。而单就2002年来说，中国二氧化碳的排放量为953百万吨煤，占全球总排放量的23．87％，仅次于美国居世界第二位，其中燃煤排放的占80．1％。这说明我国要想解决CO2的排放问题，煤炭是重中之重。
五是能源的过度消耗造成生态破坏严重。
目前，农村薪柴消费量超过合理采伐量的20％以上，薪柴的过度消耗导致大面积森林植被破坏，水土流失加剧。而石油入海后漂浮在海面形成的油膜减弱了太阳辐射，影响海洋绿色植物的光合作用；分散油和乳油破坏了浮游植物体内的叶绿素，引起植物大量死亡，导致海洋生态系统失衡；石油的毒性影响海洋生物的生存和发育，据研究，遭受严重石油污染的海域要经过5—7年生物才能重新繁殖。修建水电站也会对生态造成影响。水库建成后，会改变河流的水深、水温、流速及库区小气候，从而对库区水生和陆生生物产生不利影响。例如，葛洲坝建成后，大坝截断了鱼类回游通道；珍稀水生动物中华鲟的繁衍生息受到影响。新安江水库蓄水后，富春江水温降低，珍贵鱼种鲋鱼不再上溯产卵。
记者：确保能源开采与利用中生态环境安全的建议与措施是什么？
牛冲槐：一是充分发挥政府在环保方面的主导作用。
政府作为环保的重要职能部门，应充分发挥好其作为第一机制的重要作用。首先要强调对公共物品提供的重要作用。因为环境具有公共物品的属性，如果没有相应的特殊制度是难以完全利用市场手段得到解决的。由于环保资金不足，政府应在环境和能源保护设施建设方面发挥主导投资的作用。其次，能源行业往往发生环境突发事件，因此要做好危机处理的准备，要完善环境突发事件的应急措施，严格责任追究制度。比如建立环境污染事故和能源不合理使用的危机管理资源保护系统；建立领导责任制和严格责任追究制度，减少污染事故的发生。
二是转变经济增长方式，走循环经济发展道路。
进入工业化以后，粗放型经济增长方式导致人类社会面临越来越大的人口、资源和环境的巨大压力。我国长期实行的是粗放型经济增长方式，传统煤炭资源开采方式既浪费了资源，又造成了环境污染，还降低了企业经济效益，给社会经济的发展造成了很大的损失。要想从根本上改变这一状况，就是要寻求环境污染的源头治理范式，而这个范式就是循环经济。其技术经济特征就是通过生产与环境保护的技术融合，降低资源消耗、回收和利用生产废弃物，减少污染排放甚至是零排放，形成资源的循环利用，它的实质就是“资源——产品——再生资源——产品”，从生产活动的源头对生态进行保护与治理，实现资源与经济的可持续发展。这是解决能源开采利用与生态环境日益恶化这一矛盾的根本出路。
三是加快节能技术的研发，提高能源利用效率。
提高能源利用效率和节能减排是减少污染物和CO2排放的最现实、最经济的途径。中国到2020年能源需求如按目前趋势发展，将达35亿吨煤。强化节能可减少9亿吨煤，价值8510亿元，相当于减排SO216．3百万吨，CO2540百万吨煤。
全球环境基金资助项目“中国温室气体排放控制问题与对策研究”减排温室气体的费用／效益分析结果表明，提高能效减排温室气体的净费用为零，因为提高能效都是“无悔”项目，即对经济、社会和环境都有益，并非专为减排温室气体的项目。风力发电、水电、核电、光伏发电的净费用分别为提高能效的6.1、6.2、7.0和9.5倍。
四是积极实行绿色开采技术，确保能源安全。
绿色开采技术是一项有益于环境保护的开采技术，绿色开采技术将成为21世纪中国能源工业主要采用的开采技术。它与传统技术的最大区别在于其指导思想不仅考虑开采的数量，还要把开采过程中对环境造成的损失综合考虑在内，提出有益于生态环境的安全可靠的技术。当前，单就煤炭的绿色开采的技术已有不少，如房柱式开采、部分开采、分层间歇开采、充填法管理顶板和离层带注浆技术等。21世纪的绿色煤炭开采技术还包括减轻地表沉陷的技术、减少开采中造成的废弃物排放技术，露天矿剥离——采煤——排土与生态环境一体化技术和地下气化技术等。实行绿色开采技术可使能源产业走人可持续发展的道路，确保能源安全。
五是大力发展洁净能源，实现能源与生态环境的双赢发展。
1.发展洁净煤技术。洁净煤技术是当前世界各国解决环境问题的主要技术之一，也是高技术国际竞争的一个重要领域。洁净煤技术涉及到煤炭加工、燃烧、转化、污染控制等，其目的在于降低污染，提高煤炭的使用效率。洁净煤技术主要包括：选煤、型煤、水浆煤、流化床燃烧技术、先进的燃烧器、煤炭气化以及烟气净化技术。我国是世界煤炭消费大国，发展洁净煤技术具有十分重要的意义。
2.大力发展可再生能源。我国可再生能源资源丰富，水能的可开发装机容量为3．78亿千瓦，居世界首位，但目前水电装机容量为8200万千瓦，其利用率仅为13％。我国每年地表吸收的太阳能大约相当于2．4万亿吨标准煤的能量，开发利用前景十分广阔，风能资源量约为16亿千瓦，可开发利用的风能资源约2．5亿千瓦。地热资源中，仅中低温直接利用量就超过2000亿吨标准煤。我国生物质能也十分丰富，秸秆等农业废弃物的资源量每年约有3．1亿吨标准煤，薪柴资源量约为1．3亿吨标准煤。另外，还有海洋能、波浪能、温差能等等。如此丰富的可再生能源，国家应通过政策倾斜等方式来加快对它们的开发，这样不仅可以充分利用能源资源，还可以有效地保护生态环境，因为这些能源的开采与利用所带来的生态环境问题与煤炭所带来的问题相比要小得多。提高可再生能源的比例，可以确保能源的可持续发展，实现能源与生态环境的双赢发展。
六是充分发挥市场机制在加强环保方面的作用。
1.征收能源税。当前，对能源可以征收能源资源税和污染税。目前，中国已对石油、天然气、煤炭的开采进行收税，但是征税的规模很小，对减少资源生产和消费，保护资源的效果甚微。因此，应加大对能源资源税的征收规模。征收污染税也是保护生态环境的一个很好的办法。例如，可以尝试征收煤的污染税，按照煤的不同质量(灰分和含硫量)对低质煤征收污染税，这样可以使人们选择优质的煤，推进煤的洗选加工以及其他治理措施，或者选择更清洁的燃料。
2.实施排污权交易。排污权是环保部门根据某地区某种污染物的环境容量和排放总量控制目标，分配给每个排放源的排放量限额指标。排放量超标的企业可以从排放量低于限额的企业购买排放指标。排污权交易为企业提供了更多的选择，可以从总体上降低污染控制成本，有利于达到总量控制目标。我国在90年代开始试行排污权交易，目前正在山东、陕西、江苏、天津、上海等省市开展SO2排污权交易示范工作。
