铁路煤炭运输污染分析与治理方法
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[摘 要]阐述了煤炭运输对沿线地区造成的污染问题，包括扬尘污染、土壤污染和煤尘污染对人们身体健康造成的危害。对遮盖法、洒水法和化学抑尘等常见的治理方法进行了比较，指出喷淋化学抑尘剂是煤炭抑尘的发展方向。
[关键词]煤炭运输 污染 煤尘治理
中图分类号：S688 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0314-01
我国煤炭资源丰富，随着工业化进程不断加快，煤炭消耗量日益增长。特别是在东南部沿海地区，由于经济的快速发展，能源需求量巨大。同时，我国的煤炭储备存在北多南少、西富东贫的情况，跨地区的煤炭运输是解决这一问题的主要途径。我国煤炭运输主要指北煤南运、西煤东运两条路径，其中以铁路方式运输居多，公路运输多见于短途运输。
我国目前用于铁路煤炭运输主要线路多达13条，累计长度1001公里。其中，距离最长的为京广线，铁路全长2313公里，纵贯河北、河南、湖北、湖南、广东五省，承担山西、陕西、内蒙古西部“三西”地区大部分的煤炭运输，是我国北煤南运的主干线。最早的煤炭专用运输线大秦铁路全长653公里，途经山西、河北、北京、天津两省两市，作为我国西煤东运的主干线，承担着6000多家工矿企业的煤炭运输任务，其运煤量超过了全国铁路煤炭运输总量的1/4。遍布全国的铁路运输网，创造了可观的经济效益，带动了地区经济发展，也对沿线地区的整体环境造成了难以估量的负面影响。
一、煤炭运输存在问题
1.煤炭运输造成资源浪费
常见的铁路、公路等运输方式中，人们大多采取敞开式运输，由于路基、道岔和其他轨道造成的颠簸，加之来自列车交会和途经长隧道产生的风压，都能造成煤尘飞扬，导致煤炭损失。据统计，目前在铁路、公路等运输过程中，煤炭损耗率约为0.8%～1.0%[1]。
以唐山开滦精煤股份有限公司为例，2007年该公司实现精煤年产量258.37万t，其中外运量为155.45万吨，按照运输过程中煤炭损耗率为1.0%计算，年耗损1.55万吨，以销售价810元每吨计算，可造成经济损失1255.5万元。
2.煤尘运输造成土壤污染
煤炭运输主要是敞车运输，在煤炭运输铁路沿线，由于列车的震动和气流的冲击导致煤尘散落，可使铁路两侧50～100m以内农田被污染。由于煤尘是酸性的，覆盖在土地上污染了土壤资源，对农作物的生长造成破坏，导致粮食产量下降，使蔬菜和水果形成一层黑色外层，销售量下降。例如运煤专线的大秦铁路，由于长期担负山西煤炭外运工作，如今的铁路沿线形成了一条黑色污染带。
3.煤尘运输造成扬尘污染
煤尘中的浮尘漂浮在大气中，提高了大气中粉尘的含量，作为可吸入粉尘颗粒，影响空气质量，使空气的质量指数明显降低。以唐山地区为例：唐山地区矿山资源丰富、煤炭工业较发达，境内有迁曹铁路与大秦铁路接轨，有京唐港、曹妃甸港两大煤炭能源输出港，形成了内陆与港口相连的煤炭运输网。百年老矿开滦煤矿下属11个矿区，各矿支路相通，贯穿市区及各周边县。
分析唐山市2008～2011年空气质量，可以看出唐山市一级晴好天气占全年总天数比例不足20%，三级不良天气占全年总天数近10%。造成这种情况的主要原因是空气中可吸入颗粒过多，还有排放到大气的SO2超标，二者多来自矿山开采、运输以及其他钢铁厂、火电厂、水泥厂等大企业的污染。其中煤炭的开采、运输过程中产生了大量的可吸入颗粒粉尘，其他厂矿企业生产中，煤炭消耗量也很大，煤炭燃烧所造成的污染是导致空气质量下降的主要原因之一。
4.煤尘运输污染危害身体健康
煤炭运输过程中，由于车辆颠簸和风力作用使煤尘散落，车辆反复碾压，浮尘和落尘反复转换，空气中可吸入颗粒大量增加，导致呼吸系统疾病，影响铁路各部门工作人员的作业环境，尤其对长期在隧道内作业人员的身体健康造成严重的危害。相关研究表明，在隧道里，运煤车厢边缘的煤尘甚至4～5cm以下的煤粒都会散落，以每月40～50cm速度累积，再经过列车不断碾压，不断形成二次扬尘，导致隧道内煤尘浓度令人窒息，能见度不足10m[2]。
职工长期在隧道作业，会因为煤尘污染引发尘肺病。煤尘分为粗尘、细尘微尘和超微尘，其中大多数属于可吸入颗粒，粉尘粒径超过10μm的被拦截在上呼吸系统，处于10～2.5μm范围内的进入下呼吸系统，而低于2.5μm的则聚沉在肺泡中，粉尘在肺部的累积量达到50mg就能够造成尘肺病[3]。由于尘肺病潜伏期较长，初期症状不明显，一经发现多为重症很难治疗。总体来说，与其他事故造成的人员伤亡相比，尘肺病造成的危害更为严重。
煤尘治理在煤炭运输中非常必要，是煤炭运输的必要措施，也是保护环境降低污染，实现可持续发展的有效途径。目前常用的方法有遮盖法、洒水法和化学抑尘等方法。
1.机械加盖法
在车厢顶部加盖可以最大限度的防止运输过程中的煤尘散落，但是这种方法成本高，增加了车体载重量，还会减少每节车体的煤炭运输量，实际运输中不便采用。
2.篷布遮盖抑尘
利用篷布遮盖，防治铁路、公路运输过程中的煤尘散落，是煤炭运输通用的方法。由于装煤、卸煤过程中多采取机械化作业，此种方法会导致运输工作效率降低，用遮盖的方式抑尘，操作虽然容易，但是会占用大量的人力物力，附加的成本也会增加，不适用于大规模的煤炭铁路运输。
3.洒水抑尘
洒水抑尘又叫湿式除尘法，是治理煤炭扬尘的常见方法，在煤炭生产、运输各个环节多有使用。洒水抑尘方法优点在于设备简单，操作方便，工业上多数采取此种方法。但是由于水分挥发很快，必须定期洒水才能有效抑尘，所以多用于煤炭开采过程中的除尘和储煤场煤尘治理，在煤炭运输中也有使用。
4.化学抑尘
化学抑尘是指在运输中的煤炭表面和煤炭存储场所喷淋化学抑尘剂，抑尘剂形成固化的硬壳，从而防止煤尘飞扬，实现固尘抑尘的目的。喷淋抑尘剂具有适用面广，施工方便简单，易于操作，可移动的优点，与普通洒水抑尘相比，喷淋抑尘剂的抑尘效果更明显更持久。
目前，我国已有多个地区建设和使用煤炭抑尘剂喷淋基站，采用对运煤列车喷淋化学抑尘剂的方法，实现了煤尘污染的治理。2008年至2009年10月底，呼和浩特铁路局第一批计划建设的12座煤炭抑尘剂喷淋基站全部投入运营，2012年12月厦门市启用了该市首个煤炭抑尘剂喷淋基站。实践表明，使用喷淋设施在煤炭表面均匀地喷淋一层化学抑尘剂，可以减少80%的扬尘。每车可以减少煤炭损耗1吨左右，按市场价计算约合人民币600元，按每列100辆车厢计算，可以减少经济损失6万元。随着煤炭抑尘剂喷淋系统在全国的不断推广，长期困扰铁路沿线的煤尘污染问题将得到有效解决。
参考文献
[1]李杰，王亚娥，王志盈.散煤在铁路运输过程中的扬尘控制研究[J].铁道劳动安全与环保，2005，32（1）：45-47.
[2]刘凤月.煤炭运输用抑尘剂的研究与应用[D].北京：北京交通大学， 2008.
[3]陈绍义.煤矿尘肺[M].北京：煤炭工业出版社，1993：8-9.