黃河寧夏段。 （視覺中國/圖）
2023年3月27日，寧夏靈武馬家灘鎮，孫國友由于雙馬煤礦未向其供水而“跪地求水”，引發社會關注。據寧夏“美麗靈武”3月30日消息，靈武市認真履行監管職責，防止出現污染環境等次生問題。
“跪地求水”背后，除了旱地種樹的問題，值得關注的還有煤礦開采對水資源的影響。
(資料圖片僅供參考)
國家應急管理部礦山應急與安全工作委員會委員、中國礦業大學資源與地球科學學院水文水資源系副教授齊躍明告訴南方周末記者，在我國西部地區，開采1噸煤約消耗或破壞1.7噸水。
寧夏所在的黃河流域是我國主要的產煤區域，國家規劃的14個大型煤炭生產基地，有9個在沿線分布，煤炭產量約占全國煤炭總產量的70%。
矛盾的是，這里也是全國水資源匱乏區。黃河多年平均降水量446毫米，僅為長江流域的40%；多年平均水資源總量647億立方米，不到長江的7%；水資源開發利用率高達80%，遠超40%的生態警戒線。黃河上中游大部分地區更是位于400毫米等降水量線以西，干旱少雨。
2023年4月1日，黃河保護法正式施行，黃河流域實行水資源剛性約束制度，堅持以水定產，嚴格限制在黃河流域布局高耗水、高污染或者高耗能項目，煤炭等行業依法實施強制性清潔生產審核。
高耗水的煤炭行業急需保水、節水。
煤炭開采耗水
煤礦行業是高耗水產業，在采煤、洗煤、冷卻等環節，均需大量用水。
煤由植物經過漫長地質年代的天然煤化作用而成，深埋于地下。齊躍明介紹，地下水主要儲存在地下含水層中，煤礦開采時會破壞開采煤層周邊的圍巖水文地質結構，令含水層和隔水層產生裂隙、孔洞，地下水順著裂縫、孔洞流入礦井成為礦井水。礦井水浸泡煤炭、煤泥、井下乳化劑等，富含懸浮物、重金屬、有毒有害物質。
井下作業時，為減少煤塵產生和爆炸風險，需要水沖洗，保持礦井濕度。開采出的煤炭還需要洗煤，分離出不同成分不同比重的原煤，并除去雜質。
中國工程院院士、中國礦業大學（北京）教授彭蘇萍接受《中國自然資源報》采訪時提到，煤炭開發成為黃河流域生態環境最嚴重的人為干擾因素。開采引起了地表沉陷、地面塌陷和裂縫，導致礦區地下水位大范圍和大幅度疏降。同時，大規模煤炭開采具有干擾強度大、持續時間長、影響面積廣等特點。
煤炭開采對水的影響，已有不少研究。
2015年，北京大學團隊發表在國際期刊PNAS的論文顯示，內蒙古草原區的湖泊銳減，64.6%歸因于煤炭開采耗水。
2021年，作者為寧夏回族自治區煤炭地質局團隊的一篇論文指出，大規模煤炭開采會產生一系列的蝴蝶效應，造成地下水位進一步下降，地表水系逐漸干涸，草場退化等問題。尤其寧東是寧夏煤炭資源開發程度較高、煤炭資源分布最大的煤田，其處于毛烏素沙漠東緣，未來的煤炭資源大規模開發直接將加速該地區的沙漠化程度。供水糾紛事件涉及的國家能源集團寧夏煤業公司雙馬一礦正位于寧東煤田。
一水多用，緩解水資源短缺困境
煤礦開采過程中的節水已有不少技術。齊躍明表示，煤礦可以采用保水開采等綠色開采技術，減少采煤對地下含水層的破壞程度；或在煤礦開采前，將含水層中的地下水預先儲存在地下水庫或者地表水庫。
2022年，來自北京科技大學團隊的一篇論文表示，寧夏多個煤礦實施了綠色開采技術，取得了顯著的成果。但由于寧夏地區煤層埋藏較淺、風積沙嚴重、生態環境脆弱等現實情況，綠色開發技術還不完善，區內推廣程度相對較低。
煤炭礦井水回用是重要的再生水利用的方式。齊躍明介紹，礦井水回用主要有引到地上利用和地下直接利用兩種方式。
礦井水鹽分過高不利于澆樹。齊躍明解釋，煤礦開采中產生的礦井水，不能直接澆灌樹木，但礦井水通過處理回用，可滿足灌溉、生產等要求。
通過水泵將礦井水引到地表再處理回用的成本較高。齊躍明表示，在寧夏建設地上礦井水處理設施的成本或達千萬元以上，8元/立方米的處理費用也基本符合實際情況。
通過清水收集，或經過絮凝、沉淀等初級處理，井下直接利用的礦井水成本相對較低。“一般而言，煤礦會優先考慮井下利用，因為能節水且大大節省成本。”齊躍明稱。井下利用再生水的方式包括井下修路、噴漿、消防、設備冷卻等。
清華大學環境學院教授胡洪營告訴南方周末記者，通過再生水利用，一水多用，串聯使用，能緩解寧夏等黃河流域地區水資源短缺的困境。
根據黃河水資源公報，2021年，黃河供水區地表水取水量為395.78億立方米，農業用水量占地表水取水量的62.3%；生活用水、工業用水和生態環境用水用量占比依次為12.4%、8.2%和17.1%。
胡洪營表示，生活用水、工業用水和生態用水的用量相近，這就意味著三者用水可以統籌利用，例如生活污水處理之后，先用于生態用水，生態用水再成為工業用水，“黃河流域總用水量的20%以上可以用再生水來支撐”。
但是寧夏礦井水回用率不高。中央環保督察發現，雙馬一礦所屬的寧東能源化工基地，2020年礦井水綜合利用率僅為26%，2021年為37%，遠低于《寧東能源化工基地2015年—2022年環境保護行動計劃》提出的到2020年礦井水回用率達到85%以上的目標要求。
齊躍明表示，當前全國煤礦礦井水回用率偏低，有共性原因，如環保意識依然不夠；生產成本壓減；氣候、交通等不便，使得礦井水高效處理設備及工藝的運輸、安裝、維護成本偏高；技術力量薄弱等。
2021年國家發改委等五部門聯合發布的《關于印發黃河流域水資源節約集約利用實施方案的通知》指出，推進隴東、寧東、蒙西、陜北、晉西等能源基地的煤炭礦井水綜合利用，到2025年，黃河流域礦井水利用率達到68%以上。
（南方周末實習生李一釩亦有貢獻）
南方周末記者 林方舟