摘要: 采用层次分析法，计算矿区内的企业(包括露天煤矿、井工煤矿、石灰厂、硅石厂、洗煤厂、焦化厂、水泥厂、石料厂和铁矿厂)的加权总产污量，全面评价矿区内企业的污染程度。利用污染程度、风频和距离城镇的远近，将矿区划分为四个区块，并制定了相应的治理和预防机制。为矿区环境污染防治工作提供科学依据和指导。
Abstract:
Using analytic hierarchy process, the weighted total pollutant amount of mining enterprises ( in-cluding opencast coal mine, coal mine, lime plant, silica plant, coal preparation plant, coking plant, cement factory, stone material factory and iron ore plant) is calculated to evaluate the compre-hensive pollution degree of the mining enterprises. Pollution degree, wind frequency and the dis-tance from the town are used to divide the mining area into four parts. The results can provide a scientific basis for environment pollution prevention.
1. 引言
随着煤矿资源促进我国经济发展的同时，煤矿的开采也给我国带来了大面积污染问题。一直以来，对矿区的关注大多在地面塌陷、矿井水排放等问题上，而对矿区带来的大气污染研究并不多。由于矿山污染的面积较广，一次治理的成本太大、范围太大等，难以得到实施，因此，在矿区内进行污染等级划分的基础上，对矿区进行分区治理更为有效。
2. 矿区污染源分析
2.1. 矿区污染源分析方法
层次分析法(analytical hierarchy process, AHP)，是一种定性分析与定量计算相结合的多目标决策分析方法，也是一种最优化技术，其适用于解决存在不确定性和多种评价准则的规划问题 [1] 。该方法基于对问题的全面考虑，将定性和定量结合起来，将专家的经验予以量化，是比较实用的规划方法之一 [2] 。
具体步骤分为六个：1、明确问题；2、建立层次模型；3、构造判断矩阵；4、层次单排序；5、层次总排序；6、一致性检验。
2.2. 重点污染源筛查
某矿区包括的企业主要有露天煤矿、井工煤矿、石灰厂、硅石厂、洗煤厂、焦化厂、水泥厂、石料厂、铁矿厂。根据不同企业产生污染物对于整个矿区环境重要程度不同，列出两两比较矩阵，运用层次分析法，计算不同企业在矿区企业中所占的权重，得到的不同行业的权重分别如表1所示。
加权后得到各企业的产污量，按照此产污量进行排序，筛选出矿区重点污染源，为矿区环境治理提供依据，污染程度划分标准如表2所示。
Table 1. Weighted coefficient of different industries
表1. 不同行业的权重系数表
Table 2. The divided standard of pollution degree
表2. 污染程度划分标准
经分析，矿区内225家矿山企业中，严重污染矿山企业41家，较严重污染矿山企业107家，一般污染矿山企业77家。分布如图1所示。
3. 矿区污染等级划分与治理分区
3.1. 矿区分区的原则及方法
(1) 分区原则：该区域矿产资源比较丰富，矿山企业众多，开采历史长，历史积留的矿山环境问题比较严重，恢复治理程度低、难度大。在矿山环境重点治理工程时，要坚持“先试点，再推广”的原则，要坚持保护优先，以防为主，防治结合的原则；坚持全面规划、合理布局、分步实施，突出重点、因地制宜的原则。
(2) 分区方法：规划区域为当地城镇以北的整个矿区范围，矿区大风一般集中在冬、春两季，且春季居多，主导风向为西北风。最大风频即为主导风向，对于当地城镇来说，位于最大风频上风向的企业对于城镇影响最严重，位于最小风频上风向的企业则城镇的污染较轻。另外，一般来说，距离城镇最近的区域对城镇的影响最大，需要重点治理，距离越远则影响越小。因此，划定距城镇10 km以内区域为重点治理区，距离10 km~30 km以内区域为次重点治理区。根据矿区污染源分布及污染物排放情况、矿产资源开发利用现状、矿山环境地质问题、矿山环境现状评估结果，结合矿山周边环境敏感目标，立足于现有的实际情况，按照“区内相似，区际相异”的原则，将综合整治区划分为三个等级：I级为重点治理区、II级为次重点治理区、III级为一般治理区。并针对不同区域制定不同的治理和保护措施。“重点治理区”和“次重点治理区”为本次治理规划的治理重点区域，按程度轻重逐步采取治理措施，最终在规划期内实现全矿区的整体达标，为后续整体恢复垫定基础。
3.2. 综合环境治理分区结果
首先依据各污染源污染物排放情况利用层次分析方法，加权平均后求取各企业相比于同行业污染源的等标污染物排放量，再对不同行业的各污染源采取加权平均，求得不同行业各企业的等标污染物排放量，并对其进行排序，并依据等标污染物排放与风向影响度程度进行初步分级，最后将周边敏感目标的影响与之叠加，得出最终的分区方案，并在后续工作中与治理措施一一对应。判别依据如表3所示。
依据污染源调查分析，得到矿区环境综合评估分区结果如图2所示。
其中，重点治理区包含企业72个，次重点治理区包含企业54个，一般治理区包含企业47个。
3.3. 分区治理方案
(1) 矿山环境重点治理区
治理活动由点及面逐步实施，对以下区域优先治理：① 有历史遗留环境问题的大中型老矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山，矿山环境问题严重；② 矿产资源开发造成的环境问题随时对当地人民生命、财产及健康构成严重威胁的矿山；③ 矿山环境恢复治理后社会、环境、经济效益明显的矿山。
Figure 1. Pollution grading graph of enterprises in mining area
图1. 矿区企业污染分级图
Figure 2. Comprehensive evaluation partition graph in mining area
图2. 矿区环境综合评估分区图
(2) 矿山环境次重点治理区
重点治理：① 除重点治理区以外的矿山环境影响较严重区；② 存在矿山环境问题的区域，但地处
Table 3. The Partition treatment and management standard in mining area
表3. 矿区环境综合治理分区标准
偏僻、人烟稀少，对工农业生产和经济发展造成影响较小的区域。建立矿产资源开发与环境保护相协调的机制，实现管理有序、科学开采。
(3) 矿山环境一般治理区
以防预为主，管理和治理措施为保障，要求限制其发展，整合已有的开采项目。原则上不鼓励新建矿山，已有开采活动要求开展煤炭和石灰石等重要矿种的开采专项规划。
4. 结论
(1) 采用层次分析法，计算不同企业在矿区企业中所占的权重，得到露天煤矿、石灰厂、水泥厂、焦化厂、石料厂、洗煤厂、硅石厂、铁矿厂、井工煤矿的行业的权重分别为0.2172、0.1778、0.1456、0.1192、0.0976、0.0799、0.0654、0.0536、0.0438；
(2) 对矿区内225家矿山进行加权综合产污量计算，并按产污量对企业进行分类，得出严重污染矿山企业41家，较严重污染矿山企业107家，一般污染矿山企业77家；
(3) 将等标污染物排放与风向影响度程度进行初步分级，然后将周边敏感目标的影响与之叠加，得出最终的分区方案，重点治理区72家企业，次重点治理区54家企业，一般治理区47家企业。
(4) 对各区域提出相应的治理对策，通过加强规划管理实现规模开采、集约开采、科学开采、效益开采和安全开采的目标。