常年自燃的煤矸石山，每平方米燃烧面积将向大气排放约10.8g CO、约 6.5g SO2、约2g HgS和NOx。除此以外，煤矸石自燃还会产生许多严重危害环境的多环芳怪类有机污染物，如苯并芘、二苯并蒽、苯并荧蒽、二苯并荧蒽等;它们以气相形式或吸附于微细粉尘烟尘排人大气，从而加剧大气污染;特别是苯并芘具有强的致癌性。这些有害气体的排放不仅降低了煤矸石山周围的环境空气质量，影响周围居民的身体健康，还会影响周围的生态环境，使树木生长缓慢、病虫害增多，农作物减产、甚至死亡。
物理污染是指雨水将煤矸石堆上的细粒冲刷下来，形成黑色淤泥细流进入河道湖泊，导致河道湖泊的淤积，使河床抬高、通航能力下降、行洪能力减弱、调蓄能力降低、水体严重污染、直接影响生产生活。为了疏浚河道湖泊、改善水环境，国家每年都要投入大量的人力、财力和物力。
凡大面积开采过煤的地区都存在着地面塌陷的可能性。矿区开发产生的地面塌陷，矿区地貌形态发生不规则性、一般性的塌陷，甚至根本性改变等，严重破坏了地面建筑物。分布在采空区上方的建筑物，因地表下沉而出现裂缝、下沉、歪斜，甚至倒塌。地表塌陷使铁路扭曲，公路断裂，输电线路、通讯线路、输水管道、桥梁等因塌陷而受损或报废。
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