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矿区生态恢复的关键范文1
[中图分类号] X171.4 [文献标识码] A
我国是世界上煤炭产量最大的国家,煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,为我国国民经济的高速发展提供了重要支撑。但近年来由于矿产煤炭资源开采等高强度干扰的负效应导致环境质量明显下降,由于直接挖损、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆积等原因,破坏和占用大量的土地,使本已十分脆弱的自然生态系统不断退化,矿区退化生态系统稳定性差、自我调控能力低,产生诸如耕地数量急剧下降、农作物减产、生态环境恶化等形式的退化,表现出极端的脆弱性,甚至已威胁到矿区生态安全,同时也给人体健康带来直接或间接的负面影响(胡振琪,2009,2010)。因此,基于以往研究提出矿区土地生态整治关键技术,将为矿区土地生态整治提供科学依据。
1 矿区土地生态整治研究进展
发达国家对矿区生态修复与调控技术研究非常重视。美国平均每年采矿占用土地4 500 hm2,其中47%已得到整治,1970年以来其生态治理率也达到70%左右;英国的土地生态恢复率达到87.6%;德国生态治理率达53.5%;澳大利亚矿区生态恢复与土地生态整治被认为是世界上先进的。我国矿区土地复垦与生态整治工作起步较晚,直到1989年《土地复垦规定》的生效实施,土地复垦才被真正得到重视。目前,我国的土地复垦与生态恢复工作发展迅速,已复垦土地34万hm2,复垦率已达12%。近年来,我国土地复垦与生态重建研究在土地破坏机理、复垦土壤生产力模型、土地复垦界面演替、残余变形预测、矿山区域土地与生态价值评价等以及非充填复垦和充填复垦技术方面取得了较大进展(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。土地复垦与生态恢复研究内容更加注重生态与环境问题和生态持续能力的恢复,矿区土地生态整治将得到深入研究和推广;农林科学、生态学和环境科学等领域的研究成果也不断被引入土地生态整治中,使复垦土地重构、重新植被、土壤改良、侵蚀控制等技术更加科学高效(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;秦文展,2010)。
矿区土地退化是当今土地与生态环境科学领域研究的重要内容。国内外相关研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技术,人工土壤构造技术,复垦土壤的侵蚀控制,污染土地适宜的覆土厚度,污染土壤生物修复技术等方面(胡振琪,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。目前,国内外矿区土地生态整治工作主要集中在工程处理、受损土壤物理处理和化学处理、生物处理以及矿区景观研究、主要污染治理和生态恢复技术包括开采沉陷预防及控制技术、煤矿塌陷区地表恢复及复垦技术、煤矸石山植被覆绿及景观重建技术、水资源综合利用技术、矿区环境综合治理技术及其应用等(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;李树志,2000)。
2 矿区土地生态整治关键技术
2.1 矿区植被恢复技术
植被作为矿区生态系统的重要组成部分,在很大程度上决定着矿区土地退化的进程和逆转,是矿区生态系统演化的主要指征之一,因此,生态系统退化阻控与恢复的核心问题最终归结到退化生态系统植被生态保育上。筛选适应矿区生态环境的适生植物是合理重建矿区植被的重要前提。一般地,所选植物应具有较强的适生性、固氮潜力、成活率和发达的根系。植被栽植应注重工程设计,更应重视植被保护及管理。
2.2 人工土壤重构技术
土壤重构是在重塑地貌的地表再造一层人工的土体,以便于种植。复垦土地往往缺少熟化的表土或土壤贫瘠,一些人造表土可作为自然表土的改良剂或直接作为表土使用(胡振琪,2005)。
2.3 沉陷地貌重塑技术
沉陷地貌是由于采矿运走了埋藏于地层内部的矿体和部分围岩,或者采矿的同时将地下水疏干,原来的力学平衡被打破,上部岩石发生弯曲变形,重新形成新的应力张力平衡,使地面下凹而形成的再塑地貌。与挖损地貌不同的是,沉陷地其地表物质组成不变,只是地面下沉呈坑状、凹型盆地,同时在四周出现裂隙。针对不同的沉陷地貌,可以采用煤矸石填充法复垦,作为农田进行再种植,或者作为迁村用地或路基。地貌重塑是土地复垦与生态重建的基础工程(汤惠君,2004)。具体的工程技术常见的有梯田法复垦技术、疏排法复垦技术、挖深垫浅法复垦技术、泥浆泵充填复垦技术、利用粉煤灰(矸石、塘泥)造地复田技术等。
2.4 生物修复技术
矿区生态恢复主要的生物技术措施包括植物修复和微生物修复。植物修复主要是利用超富集植物对重金属的吸收作用把重金属由地下转移到地上部分,收割地上部以降低土壤中重金属含量。另外,利用重金属耐受型植物稳定修复也是较好的途径。豆科植物是理想的先锋植物,可加速脆弱矿区生态演替(黄铭洪和骆永明,2003)。
微生物修复是指利用微生物的代谢活动降低土壤中有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染土壤环境尽可能恢复到原始状态的过程(黄铭洪和骆永明,2003)。近年来,关于丛枝菌根(AM)真菌在矿区土地生态整治中的应用研究越来越深入。是自然界中普遍存在的一种土壤微生物,90%以上的陆生有花植物都能与它形成共生体系。丛枝菌根能够促进植物吸收利用矿质养分和水分,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤结构,增强土壤肥力,提高苗木移栽成活率,促进植被恢复,丛枝菌根的这些生理生态特性使得菌根技术具有克服矿区生态重建中氮、磷及有机质含量极低、土壤结构不良、持水保肥能力差、极端值、干旱或盐分过高引起的生理干旱等潜力。在受损的生态系统中人为地引入AM真菌接种剂,能够加速被破坏生境中植被的恢复。在长期世代演替的自然生态系统中,AM真菌是其结构发生变化的一个重要调节因子,已被认为是矿区、退化草场等生境植被恢复的“生物调节剂”。迄今为止,已有很多关于应用菌根生物技术恢复退化生态系统的成功范例。澳大利亚在矿区土地复垦中广泛地使用了菌根生物技术。在煤矸石山和矿区塌陷地栽培植物时接种AM真菌,不但提高了植物的成活率,而且提高植被盖度,增加了物种丰富度,对植物生长具有明显的促进作用,对土壤具有一定的改良效应,提高了生态系统的稳定性(毕银丽等,2007,2008,2010;杜善周等,2008)。大量的试验已经证明在被扰动生境的恢复过程中,外来菌种的引入和土著菌种的培育可以增加植物的产量,也可以促进原生植被恢复。
2.5 化学改良技术
多数矿区退化土壤缺乏有机质和矿质营养元素。整治土地未来利用方向为农林业的,其首要前提是培肥土壤。有机废弃物可作为土壤添加剂,同时可通过螯合作用降低其毒性。包括化肥等无机添加剂也可有效改善土壤肥力特性,大部分矿区废弃地缺乏N、P等营养物质,一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力来提高土壤肥力(黄铭洪和骆永明,2003)。
2.6 景观恢复技术
采矿迹地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型,是人类为获得矿产资源而对土地进行剧烈改造的区域。基于景观生态规划与设计的生态重建就是使采矿废弃地具有具体利用方式和一定水平的生产力,维持相对稳定的生态平衡,与周围景观特征相协调,最终达到生态整体性目标。矿区废弃地有多种类型,不同类型具有不同的生态重建途径。矿区废弃地隶属各种尺度的景观类型,基于景观生态学原理设计科学的景观格局和适合的生境条件,即依靠景观生态规划与设计实现生态重建目标(龙花楼,1997;陈秋计,2006;谢宏全,2007)。通过土地整治和生态建设提高自然和半自然生境的面积,增加土地利用的多样性和景观要素的镶嵌性,以提高农田的生物多样性保护和景观娱乐休闲功能。
农田景观恢复施工技术。矿区开采沉陷量不大或开采下沉后土地坡度变化较小的非积水塌陷区。采用直接平整利用或自然恢复利用的方式:积水较少区利用煤矸石、粉煤灰等固体废弃物进行充填复垦;积水较深区域,采用挖深垫浅法,建立塘基式农田;未稳定沉陷区采用预复垦。
另外,对于位于沉陷区的村落,可采用村落恢复技术,在新农村建设中注意保护、规划村落,发展中心村,节约用地,维护乡村特色。矿山尤其是露天矿采矿时常常会破坏山体,可采用山体恢复技术对山脊生态廊道进行修复,保持山脊线的自然连续性,并尽可能留出更宽的视线通廊。
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矿区生态恢复的关键范文2
关键词 矿区废弃地;污染;综合治理;土壤质量;植被恢复
中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)17-0226-02
矿区废弃地是指为采矿活动所破坏的、未经治理而无法使用的土地,同时还包括周边一定辐射范围的区域。根据其来源可分为4种类型,即露天采矿区场、排土场、尾矿场和塌陷区。我国是矿业大国,年开采量已超过50亿t,在极大地促进经济发展的同时也带来很大的环境污染问题。生态恢复是针对人类破坏的生态系统,采取各类措施使其重新恢复生物多样性,达到生态系统的动态平衡,这是一个环境恢复和重建的过程,目的是使被破坏的生态系统与当地自然界实现协调[1]。对于采矿废弃地而言,其生态重建和恢复的目的也是恢复生态系统的结构和功能,使之具有一定的自然生产力水平,提高生产力稳定性,不仅与周围景观价值协调,而且维持相对稳定的生态平衡,最终实现整体性的目标。目前废弃矿山区生态系统重建形式较多,包括旅游休闲用地、林地、耕地、牧业用地等[2]。实际上,矿区生态恢复是一项综合性多学科课题,包括地貌再开发,生产能力的再恢复,生态综合性、经济和美学价值等问题。自20世纪80年代开始,对废弃矿山区生态恢复的研究领域已扩展到生物多样性、景观生态学、植被生态学、生态经济学、安全经济学及可持续发展等方面的研究。矿区的生态恢复工程重点体现在土壤质量的改善和矿区植被的恢复2个方面。
1 土壤质量的改善
采矿废弃地,尤其是金属矿废弃地,其主要污染问题是重金属污染,给治理工作带来较大困难。在植被重建过程中,许多尾矿废弃地土壤养分缺乏是一个重要的问题,如有些尾矿废弃地如铁矿,缺少速效氮、速效钾,造成植物的生长受到限制,其磷素也无法利用[3];湘潭锰矿矿渣废弃地和德兴铜矿的尾矿极度缺乏碳素、氮、磷等植物生长必需的元素;而铅锌矿废弃地土壤的有机质含量低,普遍缺乏氮素[4-6]。另外,土壤pH值不适宜及盐碱化问题也是造成生态恢复困难的原因之一,如果土壤偏酸极有可能加重重金属污染[7-8]。此外,还有一个重要的方面是土壤动物和微生物,它们是生态系统的重要组成部分,对土壤的形成、发育和演替,以及能量、物质循环具有重要作用[9-10]。在矿区重金属影响下,其土壤微生物的多样性以及活性大大降低[11],降低了微生物群落功能多样性,生物量较低,虽然生理活动活跃,但是利用效率低,对于矿山复垦土壤中碳、氮等重要元素的循环流动作用降低,有机质积累困难[12-13]。
矿山废弃地不利于植物的生长,因此恢复矿山植被的基础是基质的改良,如覆盖表土、施入化学药剂调节土壤酸碱度、添加肥料增强土壤肥力等措施。因此,针对上述情况,莫测辉等在城市污泥的处理研究中发现,城市污泥能改良矿区土壤的理化性质,有利于植被的恢复和提高微生物的活动性等。此外,在矿区废弃地种植草皮是较适合的恢复方法,研究发现,香根草和粽叶芦在添加了猪粪和肥料的含铅土壤中生长良好。
2 矿区植被恢复
矿山废弃地生态恢复的关键在于植被的恢复,重建植被是重建生物群落的基础和重点[14]。我国经济发展速度快的区域,如浙江省提出了矿区生态复绿的工作要求,针对日趋严重的矿区污染,采取多种治理方法,除了建设矿区公园外,还有新增土地和新增水面型、生态复绿型和自然复绿型等方案。在复垦复绿过程中,通过建设优质粮油、珍异畜禽、花卉苗木、林桑茶果、食用菌等项目,推进了农业标准化、产业化、品牌化和现代化农业科技示范园建设。
矿区废弃地立地条件特殊,因此在选择重建恢复植物时应当因地制宜,慎重选择。除了结合以往的种植经验,还应当进行实验室模拟种植,针对当地的自然气候、土壤条件等,比较确定适宜物种。主要遵循以下原则:一是选择当地优良的先锋植物、固氮植物、乡土植物,经论证适宜的,也可引进外来速生植物。二是选择的物种应当具有适应性强、生长速度快、耐瘠薄、抗逆性好等特性。三是选择物种主要考虑其稳定和培肥土壤、减少污染、控制侵蚀等方面的作用[15]。例如禾本科植物中香根草、狗牙根、雀稗、百喜草、类芦等应用较多,其恢复效果较好[16]。豆科植物特有的固氮作用,能为矿区废弃地土壤提供很好的有机质,也能促进其他先锋树种的生长,同时具有固定作用的树种也可用于矿区的复绿工程[17]。一类特殊植物对重金属耐性强,甚至有超富集能力,因此非常适宜于修复矿区废弃地重金属污染土壤。相关研究表明,龙葵和宝山堇菜被发现为镉超富集植物[18-19]。蜈蚣草、大叶井口边草、羽叶鬼针草、酸模、鸭跖草、海洲香薷、东南景天、商陆等被发现是重金属的超富集植物[20]。但是运用此类植物存在生物量小、恢复周期长等制约因素,因此在此基础上,利用基因工程对这些特殊植物进行改良,强化其吸收、富集重金属的功能,增强其对重金属环境的耐性,从而提高重金属污染修复效率。
矿山废弃地是一种次生裸地,其植被恢复过程具有原生演替的特征,生态系统的自我恢复较为缓慢,通过人工恢复可在一定程度上改变生态系统演替的方向和速度、缩短其恢复周期。因此,加快矿山废弃地植被的恢复,最重要的是对废弃地进行及时的工程治理,同时辅以相应的草本—灌木—乔木的植被恢复措施,迅速提高其植被覆盖度。
3 结语
矿区污染地区的生态恢复是长期而漫长的过程,生态系统的恢复与重建也是一个动态过程,因此需要建立完善的指标体系,应该依靠政府组织、协调和领导,建立健全的综合决策机制,要掌握在此过程中生态系统所发生的变化、恢复的程度等信息,完善生态恢复指标体系。还应建立有偿使用自然资源和恢复生态环境的经济补偿机制,根据“开发者补偿、破坏者恢复”的原则,在政府和大众的监督下,最大程度地恢复污染和破坏的自然环境。因此,今后应该在兼顾生态学过程的恢复研究基础上,重视矿区恢复与地方社会经济发展、区域脱贫、城市化进程、城镇规划等现实有机结合起来,达到改善区域人类生存条件,提高人民生活水平的目标。
4 参考文献
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矿区生态恢复的关键范文3
生态脆弱性地区的开采活动改变的不仅是该采矿区域的生态环境,还引发了周围的生态环境系统的破坏。受当地自然和社会条件的限制,这些破坏需要经过很长时间才能恢复,而且很难恢复到原有的环境状态。这也对当地经济的可持续发展产生了严重阻碍。因此,脆弱性露天矿区生态环境保护和恢复治理工作显得尤为重要。我们必须要有强有力的措施,无论是技术理论研究还是政策投入上都要有所突破,有针对性地治理脆弱性露天矿区生态环境保护问题。
1.脆弱性矿区生态环境现状分析
自然地理位置对矿山的生态环境影响很大,加之复杂的自然环境条件,不可避免会对矿区周围的生态环境,尤其是地质环境造成破坏。
露天采矿区大部分位于干旱、半干旱的生态脆弱区,海拔较高,气候干燥,气温年较差、日较差大,多大风天气。地形地貌复杂多样,其生态环境的基本特征是:干旱少雨,水资源短缺,森林稀少,植被覆盖率低;沙漠戈壁面积大,土壤贫瘠,大部分土地难以利用;水土流失严重,土地沙溴化、盐碱化加剧。恶劣的自然条件使露天采矿业始终面临着一些突出的生态环境问题。
缺少了优越的自然条件为物质基础,社会经济发展缓慢。人们的生产生活方式比较原始,人口素质及生产技术相对落后,基础设施建设不完善等等一系列现状。还处于掠夺式发展模式中,植被的乱采乱伐,过度放牧,资源的无节制开采,加剧了自然条件的恶化。
2.矿区生态环境保护存在问题分析
2.1 脆弱性矿区生态环境破坏的不可逆性
露采矿山在开发过程中,实施露天表土剥离、废石堆放、交通运输等都将破坏原始地貌、毁坏植被、改变地表和地下水均衡,污染空气。引发露天矿区生态环境的恶化,生态系统服务功能的减少,主要表现:一是植被的退化,采矿区和排土场的使用以及地面生产系统的建立必定会造成该区域地表植被的破坏。随着生产规模不断扩大,生产区域的植被破坏越来越严重,甚至造成原生植被的消失。二是水土流失加剧,基建期地基开挖及临时堆放弃土、采场的土层剥离、生产排土作业等扰动地表造成表土疏松裸露,造成水土流失,甚至因此所引起的自然灾害频发。三是污染物的排放,由于爆破、采掘、运输形成的粉尘较大,各种药剂的使用等都会污染原有的生态环境。
脆弱性地区露天矿开采带来的生物物种的减少甚至灭绝、植被的减少或是消失、水土流失加剧甚至因此所引起的自然灾害频发,以及各种废弃物对矿区生态环境所带来的污染负效应,破坏了原有的自然生态系统。也不可避免地引发周边生态系统的破坏。受自然条件限制,加之政策投入的不到位,这种破坏需要经过很长时间才能恢复,甚至很难恢复到原有的环境状态。造成了脆弱性露天矿区生态环境恢复的不可逆性。
2.2 环境保护意识及管理体制相对落后
我国是一个人口大国,自然资源人均占有量相对较少,正处于经济髙速发展期,而环境保护工作起步比较晚,管理手段也较为薄弱。环境保护意识还处于进一步提髙的转轨时期,远远没有跟上经济高速发展的步伐。
目前我国的环境监管是“由国务院统一领导、环境保护部门统一监管、各部门分工负责、地方政府分级负责”的管理体制,并逐步形成了“五级管理”“四级机构”的组织体系。该体制具有一定的合理性和有效性。然而也存在着不少的弊端,部门分散、地方分割、条块分离的现象比较严重。人员充足、技术设备好,对环境监管的执法能力比较强比较集中髙层的管理机构,而地方机构人员越缺乏,技术设备越差,环境监管的执法能力也越弱。因为环境本身具有外溢性和跨区域性等特点,各地区对于环境保护的态度就比较复杂,有些地区重视环保工作,有些偏重于局部、眼前的经济发展。由于环境的特殊性,很难全面衡量各地区治理环境的业绩,这就使得地方政府的环境保护流于形式。
2.3 脆弱性矿区生态环境恢复治理资金缺乏和技术落后
资金和技术是脆弱性矿山生态环境恢复的主要瓶颈。生态性脆弱的地区的露天矿山生态环境恢复问题,包括采掘区、排土区、尾矿等生态恢复需要大量资金。一方面由于早些时候人们的环境保护意识淡薄,环境监管体系不完善,也没有建立矿山环境恢复治理基金账户,致使一些历史遗留的矿山生态环境问题也需要现在治理。另一方面从企业角度讲,在没有监管或者监管不到位的情况下,企业为追求利益最大化还是会以牺牲环境利益为代价,不会积极主动地投入大量资金到生态环境的恢复治理中。所以,及时有效解决资金问题,是促进我国脆弱性露天矿山生态环境恢复治理工作顺利开展的关键因素。
脆弱性矿区的露天采坑、排土场和闭库后的矿山尾矿库好似小沙漠,随时会引发各种环境问题及地质灾害。在原生态环境比较脆弱的条件下,生态环境恢复不仅需要大量资金,还需要实用可行的技术措施。虽然社会上的环境保护评价和恢复治理专业技术参与到矿山企业的生态环境治理中,也提出了一些矿山环境恢复治理措施,但有些技术措施并不符合当地实际情况,受地区自然条件和社会条件的限制,有些技术措施因为实施成本过高也只能停留在文字上面,不能落到实处。脆弱性矿山生态环境问题因其地域、矿种和开采方式等方面的不同,所造成的生态环境问题及恢复措施也各有不相同。针对不同地区的生态环境污染与破环问题,在恢复治理方式和技术要点等方面要有不同的切实可行的技术措施。
3.脆弱性矿区生态环境恢复治理措施
3.1 建立健全矿山环境管理的体制
在目前经济髙速发展期且对环境治理投入有限的情况下,加强矿山环境保护管理体制的建设,依法规范矿山环境保护和治理行为,是控制矿山环境破坏的有效途径。目前有关矿山环境保护的法律法规比较分散,且不够具体,操作性不强。为使操作性更强,可以制定相关的细则和技术规范与标准,使矿山生态环境防治工作处处有法可依。
建立健全完善的矿山环境管理结构也是管理体制中的重要部分。包括政府部门和矿山企业内部均应建立专门的矿山环境管理机构,并配备有专业责任的管理人员。政府要充分利用其行政执法职能加大对矿山环境管理的监督,包括事前监督、事后监督、责任追究和执法检査等。借鉴国外先进管理模式,在矿山企业内部建立环境目标评估程序和决策模式,鼓励企业发扬主人翁精神,对企业自身的环境保护行为进行管理和反思,落实责任人对矿山生态环境治理的各项承诺,切实履行企业应尽的义务。此外,还应在管理机构及企业配备相应的专业技术人员,确保矿山生态环境防治工作科学开展。
3.2 脆弱性矿山生态环境恢复治理技术和方法
矿山生态环境恢复治理的技术方法一直以来是国内外专家学者研究的重大课题。目前较为成熟并被普遍采用的技术方法,如实施清洁生产工艺、土地复垦技术等,还有一些技术方法在实践中逐渐完善。针对脆弱性矿区生态环境问题,我们必须从源头开始控制污染与破坏,在矿产资源开发时,应使用清洁生产技术工艺,资源综合利用,减少污染物的排放和减轻对环境的破坏。采用一些对环境影响较小的绿色技术,比如采空区综合利用技术、原位浸出开采技术、无尾矿选矿技术、矿山土地复垦和生态重建技术等。
在脆弱性露天矿区土地复垦和生态重建技术的合理使用尤为重要。土地复垦和生态重建技术是针对破坏地表生态环境、水土流失、破坏地貌景观的环境问题所采取的植树、种草等措施恢复和改善矿山生态环境。它的显著特点是成本低、易操作、效果好,也是国内外治理矿山环境普遍采用的措施。在采取土地复垦和生态重建技术的同时,应结合所产生的环境问题,采用多种措施进行综合治理。
3.3 多元化资金筹措渠道
脆弱性矿山生态环境的恢复治理是一个持续攻坚克难的巨大工程,也是一个极其复杂的系统工程,涉及方面广、治理难度大。为此,矿区生态环境恢复治理的资金成为关键的问题。随着我国市场经济体制的建立,对于矿山生态环境恢复治理所需要的经费,按照“谁破坏谁治理,谁受益谁治理”的原则,我们可以考虑以下几种方式进行筹集。
(1)收取矿山生态环境恢复治理保证金。对新建矿山可以适当收取环境治理保证金,使矿山环境恢复治理有了第一笔保障基础资金。在有效的监督管理体制下,要做到专款专用。
(2)提取生态环境恢复治理基金。矿山企业可以从矿产品销售收入中逐次提取出部分资金,作为企业的生态环境恢复治理基金。矿山企业作为矿山生态环境破坏的直接制造者,必须对矿山生态环境的恢复治理负首要责任。企业在享受开发矿产资源权利的同时,也要承担相应的环境保护义务,如何在权利与义务中间权衡出最大的经济效益,成为矿山企业发展的重要经济技术指标。这也促使矿山企业在矿产资源开发初期就会努力减少对生态环境的破坏,把环境恢复治理的资金从源头上控制到最小范围内。从这方面讲,矿山企业提取生态环境恢复治理基金最有利于矿山生态环境治理。
(3)收取矿山企业的排污费。这有利于督促矿山企业减少对环境的破坏,如何将排污费真正投入到环境的恢复治理中还有待于进一步研究。
(4)从企业缴纳的资源税、资源补偿费等税费中划出一部分,建立矿山环境恢复治理和土地复垦基金。根据“谁受益谁治理”的原则,企业缴纳的资源税、资源补偿费等税费都是归国家所有,国家获得了资源税、资源补偿费等税费实质性收入,国家必然要承担矿山生态环境的恢复治理责任。按照收付对等原则,国家当然要支付矿山生态环境恢复治理费用。在一定程度上也有利于促进国家相应机构行使矿山环境治理监督权,从而有利于矿山生态环境的恢复治理。
(5)市场化筹资治理矿山生态环境。可以将矿山生态环境恢复治理作为资源进行开发,使其尽可能地产生经济效益进行市场化治理,将需要治理的矿山生态环境区域承包给个人或其他组织来治理、种植和经营。这样不但解决了矿山的生态环境恢复治理资金问题,还可以获得可观的经济收入。
3.4 采取切实可行的治理措施
尊重自然、协调环境,充分利用自然资源。采矿业是以开采矿产资源为目的,在原始自然环境中进行的。因此在进行矿产开发时,必须尊重自然、保护自然,尽量避免不必要的扰动自然环境。发挥自然的生态调节功能与机制,充分发挥自然系统服务功能。
科学开发,边开采边治理,推进绿色矿山建设。在矿山开发过程中,根据矿山地质环境现状制定矿山生态环境恢复治理方案,提出治理计划,及时落实,不留新的生态环境问题。
农业科技在矿山环境恢复治理中的应用。在矿山生态环境恢复治理和土地复垦过程中,因地制宜、发挥特色优势,引用一些农业技术及科研成果,种植一些有经济价值的农业作物。在治理生态环境的同时也提高了土地资源的高效利用。
4.结语
矿区生态恢复的关键范文4
关键词:水泥灰岩矿山;生态环境;评价指标体系
中图分类号:X22文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)08-1806-04
Ecological Impact Evaluation Index System of Cement Limestone Mine Development in Hebei Province
ZHANG Rong-zhi,ZHANG Yan,MENG Ling-yao,SHI Mi-wei
(Institute of Geographical Science, Hebei Academy of Science, Shijiazhuang 050011, China)
Abstract: Based on the analyses of ecological problems from cement limestone mine development, an evaluation index system of ecological impact was established considering ecological consequences and ecological restoration potential. Five level primary indicators and fifteen secondary indicators were embodied in the index system as a whole. Analytic hierarchy process (AHP) was used to determine the weight value of the secondary indicators. This evaluation index system was used to quantitatively evaluate the typical cement limestone mining in Hebei Province. The results showed that the ecological impact level of the typical cement limestone mining was Ⅰ of a less severe level in 1987 and Ⅲ of a heavier impact level in 2007. It revealed that cement limestone mine development had a more serious impact on the ecological environment of the local area.
Key words: cement limestone mine; eco-environment; evaluation index system
河北省是我国水泥生产大省,水泥生产的主要原料是石灰岩矿。受石灰岩赋存方式的制约,绝大多数石灰岩矿都是露天开采,而露天开采方式对区域生态环境的破坏程度较大,甚至影响整个矿区生态系统的完整性、稳定性,产生严重的生态环境问题[1]。通过对河北省内具有代表性的水泥灰岩矿区及其周边区域进行生态现状调查表明,河北省水泥灰岩矿区整体植被覆盖度不高,原始植被覆盖度一般为30%~60%;植被类型以草本植物、灌木植物为主,基本无高大乔木;植物群落较多,生物多样性较好。水泥灰岩矿山山体表面土类以砂土或砂石混合土为主,土质较差;土层厚度不均,一般为5~20 cm,较厚的地方可达50 cm以上,而有的地方岩石,无表土覆盖;土层稳定性差,易被雨水冲刷流失。建立水泥灰岩矿区开发生态影响评价指标体系,客观反映矿山开发生态环境影响的主要制约因素和影响程度,便于有针对性地制定水泥灰岩矿区生态环境保护对策和生态恢复措施。
国外生态影响评价指标体系研究多集中在系统的生态健康[2]、生态安全[3]方面。国内对矿区地质环境、矿区环境质量的综合评价指标体系研究较多[4-8],对矿区生态环境影响评价指标研究相对较少,其中针对水泥灰岩矿区生态评价方面的指标体系研究更少。目前主要的研究有钱金平等[9]从自然生态环境子系统和社会生态环境子系统两方面构建了18项指标的生态环境影响评价指标体系,唐晓兰等[10]建立了以影响受体为对象的指标体系等。
本研究在分析水泥灰岩矿山开发引发的区域生态环境问题的基础上,着重从矿山开采活动产生的后果和矿区生态恢复潜力两个角度筛选评价指标,构建了由5项一级指标、15项二级指标构成的水泥灰岩矿区生态影响评价的指标体系,并采用层次分析法(AHP)确定各个指标的权重值,力求客观评价河北省水泥灰岩矿山开发所产生的生态影响程度。
1材料与方法
1.1评价指标体系建立的思路和原则
基于对水泥灰岩开发产生的生态问题分析可知,水泥灰岩开发产生的影响主要体现在对矿区环境质量影响、生态环境影响、地质环境影响和社会环境影响几方面。另外,根据实地考察,位于不同地区的同等规模的水泥灰岩矿山开发后,其生态恢复难易程度和恢复效果不同。因此,本研究指标体系的构建着重从矿山开采活动产生的影响后果和矿区生态恢复潜力两个角度筛选评价指标,区别于已有的研究成果[2-10]。
为体现对矿山开发影响评价结果的科学性和准确性,在指标体系建立过程中,遵循以下几方面原则。
1)科学性原则。指标体系的确定应能够直接反映水泥灰岩矿山开发活动所产生的生态环境影响情况及存在的主要问题。
2)数据可得性原则。指标体系的建立应充分考虑所用指标数据的可得性,尽可能利用现有的统计数据及易于观测的资料。
3)可操作性原则。指标应具有一定的操作性,不应盲目求全求大,过于复杂将直接导致可操作性降低。
4)准确性原则。所选用的评价指标尽量以定量化指标为主,以便能够较为准确地反映生态影响情况。
5)系统性原则。从能够反映一个系统的整体结构和功能角度,遴选出相应指标来反映所产生的影响。
1.2评价指标体系构建
根据指标体系构建原则,构建了由5项一级指标、15项二级指标组成的水泥灰岩矿区生态影响评价的指标体系,见表1。
1.2.1环境质量影响指标矿山开发主要的环境质量影响是开采区粉尘污染影响和弃渣堆存产生的固废污染影响,因此用扬尘产生面积比和固废排放强度2项二级指标来反映。其中①扬尘产生面积比=开采面积/矿区面积;②固废排放强度以剥采比表示。
1.2.2生态环境影响指标选取地貌破坏强度、植被破坏强度、水土流失增率、景观破碎度4项二级指标。其中①地貌破坏强度=受破坏面积/矿区面积;②植被破坏强度=受破坏植被面积/原有植被面积;③水土流失增率=采后水土流失增量/背景水土流失量;④景观破碎度用景观斑块破碎化指数表示,反映由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程[11]。
1.2.3地质环境影响指标选取地质灾害面积比、矿山生态恢复治理率2项二级指标。其中①地质灾害面积比=地质灾害面积/矿区面积;②矿山生态恢复治理率=已生态恢复矿山面积/矿山面积。
1.2.4社会环境影响指标选取环境敏感度和视觉敏感度2项二级指标。其中①环境敏感度用矿点距环境敏感区(如自然保护区、风景名胜区、文物古迹保护区、水源保护区、城镇等人口集中区)的距离表示;②视觉敏感度以矿山距国道、铁路、高速公路的距离来表示。距离越近产生的影响就越大。
1.2.5生态恢复潜力指标选取了气候、区域植被、土层厚度、土壤有机质含量、土壤侵蚀5项二级指标。其中①气候条件是生态恢复潜力的一项重要指标,在此以反映降水、蒸发、温度等综合气候因素的气候干燥度表示;②区域植被原始状况在很大程度上反映区域生态恢复潜力。区域植被较好,说明该区域的生态系统稳定性好,抗逆性强,受破坏地区的植被恢复能力就越强。③植被恢复离不开土壤,主要与土壤厚度、有机质含量相关。④土壤侵蚀度越高,生态恢复潜力越低,用土壤侵蚀模数表示。
1.3水泥灰岩矿区生态影响评价方法
为了说明水泥灰岩矿山开发产生的生态影响程度,首先对各评价指标进行确权,然后计算生态影响评价值,最后对评价值进行分等定级。
1.3.1生态影响评价指标权重的确定指标权重的确定采用层次分析法(AHP)[12]进行。AHP法是美国运筹学家Saaty于20世纪70年代提出的,此方法巧妙地把定性分析和定量分析结合了起来[12],适合于多目标决策。通过进行系统分析计算,最终确定各个一级指标和二级指标的权重值见表1。
1.3.2生态影响评价值计算水泥灰岩矿区生态环境影响评价值利用加权求和法对目标层逐层进行计算,直到最高层。计算公式为:
A=■ωiDi;■ω■=1
式中,A为某一矿区评价值;Di为指标标准化值;ωi为指标的相应权重值;m为指标总数。
1.3.3评价等级值计算为了使水泥灰岩矿区生态环境评价结果具有可比性,对生态影响评价值进行了等级划分,即建立评价等级标准值。一般是评价者或专家进行人为的分等定级,本研究结合有关标准、规范和经验数值等确定评价等级标准值如下:
1)建立水泥灰岩矿区生态影响评价因子等级阈值,即对评价因子进行分等定级,见表2。
2)将矿区生态环境影响程度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个级别,各级别代表的影响程度见表3。
3)将各因子等级阈值进行标准化,结合表1中相应因子的权重值,利用1.3.2中公式,计算不同等级对应的生态环境影响综合评价值,得出水泥灰岩矿山开发的生态环境影响等级分值,见表3。
2结果与分析
2.1唐山市丰润区典型石灰岩矿区应用与评价
丰润区位于唐山市西北部,地处燕山褶皱带东段南缘与华北拗陷区的交界地带,属河流冲洪积扇地貌。评价区域位于丰润区西北部,东经118°01′43.14″-118°09′16.99″之间,北纬39°50′48.60″-39°55′51.50″之间,面积11 019.03 hm2,目前开采的矿山属于王官营矿区,面积为2 259.58 hm2,约占评价区域面积的20.51%。
本研究选取了1987年TM影像数据,以及2007年的中巴资源卫星02B星CCD数据,通过人工解译,对两个时段的影像数据进行对比分析,并借助GPS进行实地验证调查,结合表1评价指标体系,得出丰润区西北部山区水泥灰岩矿区生态环境影响综合评价结果见表4。
表4表明,从矿山开采初期即1987年至开采20年后即2007年,研究区域生态环境发生了较大的变化。主要体现在由于矿山开采面积的增加,原有地貌破坏程度、植被破坏程度、可能发生地质灾害的面积均明显增加。研究区域被开采部分矿区均未进行生态恢复,矿山开采、基岩面积的增加导致开采区水土流失模数及水土流失量大量增加,区域水土流失增率从1987年的3.16%增加到了2007年的32.88%。
通过对影像数据对比分析,评价区域除原有开采斑块面积扩展较明显外,新增斑块数量较少,对区域景观影响不大,研究区景观破碎化指数变化不明显,1987年为0.17,2007年为0.19。研究区气候干燥度为0.8~1.2,属半干旱地区;区域植被以灌草为主,有林地比重较小。土层厚度约20~35 cm,原地貌土壤侵蚀为600 t/(km2・a),区域生态环境具有一定的恢复潜力。
112国道与本研究区域西部相邻,本矿区距112国道仅100 m左右,视觉敏感度较高。研究时段间区域内增加了唐山地表饮用水源保护区,区域的环境敏感程度增加。
研究区域1987年和2007年生态环境影响综合评价值合计分别为0.773和0.387。通过与表3对比分析可知,该区域生态影响评价等级从1987年的I级影响较轻,降为2007年的Ⅲ级影响较重。因此20年的矿山开发活动对区域生态环境造成了比较明显的不良影响。
3小结与讨论
水泥灰岩矿山开发造福人类的同时,会对生态环境造成复杂而严重的影响,如果只考虑单一因素、用单一指标将无法对这种影响进行较好评价。本研究从矿山开采活动产生的生态影响后果和矿区生态恢复潜力两个方面,建立了一套由5项一级指标、15项二级指标构成的较为完整、客观反映矿山开发生态影响的评价指标体系。采用该指标体系,借助历史资料和遥感数据,对河北省唐山市丰润区典型水泥灰岩矿区开采产生的生态影响进行对比分析评价可知,自1987年大规模开发利用以来,水泥灰岩矿山的开发利用已经在局部区域产生了较明显、较严重的生态影响;根据各单项指标评价结果,可找出矿区存在的主要生态环境问题为地表土壤和地表植被遭到破坏,因此进行生态恢复的切入点是植物赖以生存的土壤条件的修复,比如充分利用矿区开发初始剥离的表土等。
参考文献
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矿区生态恢复的关键范文5
摘 要 按制定的矿山土地资源恢复与矿山综合环境治理方案和工程设计,全面系统地修复矿区的各类被破坏的土地和矿区环境可以使废弃矿山得到循环再利用,具有深远的社会效益、环境效益和经济效益。
关键词 综合治理 可持续发展 效益评估
矿区综合治理是我国资源枯竭型城市持续发展的重中之重。从生态学的角度看,矿区综合治理包括对矿物开采过程中因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地采取整治措施,使其恢复到可供利用的状态以及恢复生态等方面,而且能产生一定的经济、社会、生态效益,对国民经济的发展有着重要意义。
一、矿区发展存在的问题
(一)受经济利益驱使,矿产开发遍地开花
以大冶铁矿为例,大冶铁矿从1958-2003年,累计采出原矿11261.23 万吨,生产铁精矿7220.64万吨,矿山铜338927吨,钴硫精矿200.88万吨,球团矿228.05万吨。大冶矿区的开采为大冶经济做出了巨大贡献,也由此产生了严重后果,其中包括大量的不适当开采和非法开采。
(二)矿山环境管理法律法规不健全
长期以来,我国的矿山环境管理十分薄弱。在国家层面的立法上,矿产资源法和环境保护法只对矿山环境保护提出了原则性的要求,缺少具体的管理制度和规章。
(三)没有形成有效的治理责任制度和补偿机制
计划经济时期,我国的矿山基本都是国有矿山,只是完成生产任务的经济组织,生产方式和内容,都是按照国家统一安排进行,取得的利润除留出维持生产的费用外也全部上交国家。当时,不论是主管部门不是矿山企业,都缺乏对矿山环境保护意识,这个阶段建设投产的矿山,遗留有不同程度的矿山环境问题。
(四)矿山环境治理缺乏资金
我国矿产资源交纳的主要税费有资源税和矿产资源补偿费,资源税列入一般性财政收入,主要用于解决级差收入问题。矿山环境治理绝大部分依靠政府投资,民间集资很少。
(五)缺少矿山环境恢复治理的技术指标和要求
如大冶铁矿东露天采场历经百年开采形成了落差444米的世界第一高陡边坡,要将其完全复垦和治理相当困难。
二、矿区综合治理可行性措施
矿区综合治理需要好的条件以及各种可行的办法,要在国家的引导下提高全民参与的热情,总结出具体可行的措施。
(一)加强法规和制度化建设,全面推进矿山环境保,建立可持续发展长效机制
按照《矿产资源法》修改总体工作安排,将矿山环境保护实质内容写入《矿产资源法》条文,并单独设章。
(二)建立和实行严格的矿山环境保护制度,从源头上减少矿山环境破坏和污染
矿产资源的开发必须依法提交开发利用方案、环境影响评价和地质灾害危险性评估报告,矿山环境保护设施与主体工程要严格实行建设项目“三同时”制度。
(三)建立补偿机制,尽量不欠矿山环境新账
确保矿业权人履行矿山环境恢复义务,按政府规定的数量和时间提交保证金。如果企业按规定履行了矿山恢复义务,并达到政府规定的恢复要求,政府将退还该保证金,否则政府将使用这笔资金进行矿山环境恢复工作。
三、矿区综合治理效益评估分析
(一)社会效益评价分析
矿区综合治理的社会效益是影响最为广泛的效益,体现在国家政策的落实情况以及对人民生活水平的提高和大环境质量的改善。
1.高产、优质、高效农田建设是中央建设社会主义新农村,解决三农问题的重要举措,是各地政府全心全意为民服务的一项民心工程。随着生产力的发展,城镇化进程的加快,城乡用地矛盾日益突出,以增加耕地面积、提高耕地质量、改善农业生产、农民生活条件为主要目的矿区综合治理就成为解决农民增收的一项重要措施。
2.为项目矿区农业机械化、生物化、集约化、智能化生产等奠定了基础,对于引进和采用农业新技术,转变传统观念,运用现代农业经营管理方法,改善农业基础生产条件,建设新型农村社区,推进农村经济文化的现代化和农村社会的全面发展,具有重要的现实意义。
3.提高项目区农业抵抗自然灾害的能力。综合治理后,农田的基础设施水平将大大提高,抗灾能力大大增强,基本农田稳定、高产农田将有保障,农民收入增加,逐步提高农民生活水平。
4.有效改善项目矿区农业生产条件和人民生活条件。通过矿区的综合治理,原废弃矿区的农田道路、灌溉、电力设施和环境景观工程将得到基本配套治理,矿区内部分坑塘、零星未利用地将得到平整,通过土地整理项目区有效耕地数量将会增加,从而改善矿区农业生产条件,促进农村经济的可持续发展,提高土地利用率和农业生态效率,进而提高项目矿区人民生活水平。
5.对于发展项目区的特色产业和第三产业来说,具有深远意义。将矿区综合治理成为一个集生产、生活、娱乐为一体的特色社区,为当地人和各地游客提供一个认知矿业历史,休闲娱乐的去处,合理利用当地的地理地貌,使之成为当地社会文化的一个象征。示范矿区综合治理项目的建立引发各地矿区综合治理的连锁反应,提升各地人建设矿区的积极性,具有深刻的社会效益。
(二)经济效益评价分析
矿区综合治理最为谨慎的是经济效益的计算,由于矿区治理很大部分是为了改善被严重破坏的自然环境,经常出现投资大于回报的情况,所以如何在投资最小的情况下获得最大回报才是我们最应该注重的。
1.矿区综合治理经济指标评价
本文侧重于矿区土地治理以及第一产业农业,林业的发展和生态恢复。
(1)单位投资产品增长率。每百元投资增加产量=(平均每年增加产量/投资总额)*100
(2)单位投资产值增长率。每百元投资增加总产值=(平均每年增加总产值或总收入/投资总额)*100
(3)投资收益率。投资收益率=(平均每年增加净收入/投资总额)*100%
(4)投资回收期。投资回收期=(投资总额/平均每年增加净收入)/年
这四项指标,比较全面的反映矿区项目投资的静态效益分析,可作为评价矿区项目投入可行性分析的参考和依据。矿区治理工程是个比较全面也比较复杂的系统性工程,对土地开发,利用,治理规划各个方面有着重要的指导作用。
2.矿区土地治理程度评价
主要评价矿区土地治理规划中,措施的实施对治理土地的控制和效果,包括措施功能,标准及预期达到的治理水平。主要指标有:
(1)矿区土地治理率。矿区土地治理率=(已治理土地面积/需治理土地面积)*100%
(2)矿区农用地增长面积。矿区农用地增长率=(治理后农用地面积―治理前农用地面积)/治理前农用地面积*100%
(3)矿区复垦耕地利用率。矿区复垦耕地利用率=(复垦耕地面积―工程物占地面积)/复垦耕地面积*100%
(4)矿区草被覆盖率。矿区草被覆盖率=(保护草地面积/治理土地面积)*100%
(5)项目治理土地亩投资额、评价治理土地投入标准。项目治理土地亩投资额=(治理土地年际投资额/治理土地面积)*100%
(6)矿区土地平整率。矿区土地平整率=(平整土地面积/耕地面积)*100%
(7)治理农田有效灌溉率。在正常水文年,可正常灌溉的有效面积占耕地面积之比。治理农田有效灌溉率=(有效灌溉面积/耕地面积)*100%
3.提高矿区治理土地生产力分析。矿区治理后,土地的生产能力,产出标准,是规划方案的经济依据。主要指标有:
(1)矿区单位耕地面积产量。矿区单位耕地面积产量=(矿区治理后作物总产量/矿区耕地总面积)kg/亩
(2)矿区单位面积耕地产值。矿区单位面积耕地产值=(矿区治理后作物总产值/矿区耕地总面积)kg/亩
(3)矿区单位农用地产值。矿区单位农用地产值=(矿区农业用地总产值/矿区农业用地面积)元/亩
(4)矿区单位土地净产值、评价单位土地劳动价值水平。矿区单位土地净产值=(农产品产值―消耗生产资料价值)/矿区农用地总面积(元/亩)
4.经济效益评价实例分析
笔者以湖北省大冶市某矿区综合治理项目为例,进行说明(注:表1、2、3均来自大冶某矿区综合治理项目报告)。
该项目总面积106.773hm2,建设规模89.977hm2,不动工面积16.7965hm2。该项目动工之前,区内土地利用现状类型主要是农用地、建设用地和未用地。此地水利利用条件较差,土里利用粗放,农业生产技术力量不足,土地闲置较多,利用效益不高,道路布局不合理,田块通达度较差。由于降雨充沛,年内分配不均,旱涝现象时有发生。
2009年9月,该矿区综合治理项目开始实施。项目预算总投资2261037.60元,单位面积投资1675.27元/亩,全部由大冶市人民政府投资。项目建设工期8个月,自2009年9月开始,至2010年4月底竣工。
通过规划以及实地勘察,新增耕地主要来源原废弃矿地,通过复垦使项目区内75.0877 hm2工矿用地整理成耕地,扣除新修沟渠新增1.3179 hm2、新建道路0.9375 hm2,项目区新增耕地72.9323 hm2,新增耕地率为80.95%,说明项目区提高土地利用率和生产率的潜力十分可观。
整理后土地种植结构:粮食作物以水稻为主,经济作物以油料为主,适当种植棉花、蔬菜等。
土地整理项目实施后,项目区总投资226.10万元。本项目实施后,各种作物产量将增加约15%,整理后的成本应该随着耕地质量的提高降低约10%按建设规模89.977hm2(合1349.655亩)计,每亩投入量约为1669.32元;项目农业生产每年净收益增加量可达71.49万元,按规划整理后的耕地面积72.8323 hm2(合1092.48亩)计,每亩每年净增产出654.38元。
该项目规划投资建设8个月,总投资226.10万元。用静态收益法进行计算,静态回收期为3年。静态回收期=226.10/71.49-3.2年。
综上所述,该项目实施不久就能获得巨大的经济回报,从经济角度上考虑是可行的。
(三)生态效益评价分析
矿区综合治理的生态效益是矿区治理的出发点,其重点体现在植被的恢复,对自然灾害的敏感程度和对人们生活质量的影响。
1.按“集约化”进行建设的高产农田建设项目,可以发挥出农业生产建设和美化环境的双重功效。矿区综合治理以生态农业建设为基础,在保护生态环境的前提下,把农田水利配套设施建设、小流域综合治理、土地平整及田间渠系、道路建设紧密结合在一起,通过排灌渠系、田间道路、土地平整、农田水利工程建设以及防护林工程等工程措施,实现高效农业生态系统。
2.提高土地垦殖率和植被覆盖率,有效抑制矿区植被荒芜和水土流失的现象。矿区综合治理区内土地平整,能有效提高土地垦殖率。项目建设区内现有的公路和田间道,建立起农田防护林体系,同时提高植被覆盖率,可以起到调节气温、净化空气、美化环境的作用。进展良好的项目植被恢复率可达到85%(含农作物),大大减少水土流失的程度。植被率的提高则很好抑制洪涝灾害的危险,通过整治现有的农田水利基础设施、开挖排水沟、新建泵站,使项目区内耕地旱、涝和渍害得到有效控制。
3.提高土壤肥力,控制水土污染。矿区治理完成后,可以在治理区内大力推广有机肥料、生物肥料和生物农药的使用,尽可能地减少化肥和剧毒农药的使用,从而控制水土污染,保护农田生态环境。通过各种措施能有效提高土壤肥力,相应的可以减少化肥、农药的使用量,减轻土壤化学污染,改善土壤生化环境。注重农业生产的过程管理,可以将原废置矿区建成无公害农产品生产基地。
4.通过对废置矿区的综合治理,可以让废置矿区焕发出新的精神面貌。矿区土地复垦让土地得到了重新利用,生态建设则让被采矿破坏的植被环境得到全方位的恢复。通过项目区的建设,出现一个“田成方、林成网、路相通、渠相连、旱能灌、涝能排、渍能降”的现代生态高效农业园区,明显改善项目区的生态景观。
5.对于以开发第三产业为目标的综合治理,其生态效益则更为重大。生态农业,生态旅游业的开发会吸引更多的目光。建立在生态基础上的第三产业是最为绿色,最为持久的产业,这样的产业永远受到人类的欢迎。
四、结论
矿区的综合治理目前只是应用于比较大型的废置矿区,零星矿区只是进行小面积的土地复垦或者生态恢复工程。矿区综合治理的效益分析是矿区治理相当重要的一环,但目前国内没有比较明确的矿区评估体系。矿区地质条件较复杂,不同类型的矿区治理评估角度也不尽相同。矿区综合治理效益评估是具有社会、经济、生态效益的工作,需要政府部门,地方矿主和人民群众的通力合作,这样,矿区才能走上可持续发展之路。
基金项目:大学生创新性实验计划,编号:091052031。
参考文献:
[1]大冶市某矿区治理项目规划报告.
矿区生态恢复的关键范文6
关键词:矿山;生态环境;恢复对策
中图分类号:X171.1 文献标识码:A
我国现有的私营矿山有20多万个,国有的矿山企业也有将近1万个,每年累计的土地被破坏面积达到约280万hm2,并且这个数字还在逐年上升,给我国的社会生态环境造成了巨大的危害。在矿山开采过程中,缺乏环境保护意识,对环境造成了严重的污染,影响了人们群众的正常生活和健康安全。
1 矿山开发对生态环境的影响
目前,我国的矿山生态环境的破坏主要表现在:土地资源和地表景观被破坏;水资源与生物多样性遭到破坏;矿山开采引起的地质灾害频发。
1.1 对土地资源的破坏
矿山开采一般包括露天开采和地下开采两种方式。露天开采破坏了土地,并且排出的大量废石也侵占了土地,且露天开采以剥离挖土为主,改变了地表的景观。地下开采将矿物挖出后,破坏了岩层内部的应力平衡,造成采空区的岩层发生移位、变形甚至被破坏。矿山开采前,矿区大多为森林覆盖的地区,开采时,要砍掉植物,毁坏了山体平衡。同时,矿山企业在开采时产生的大量废气、废水等对矿区周围的农田土壤进行了严重的破坏。
1.2 对水资源进行了污染
矿山开采既影响了地表的水资源,又破坏了地下水资源。地表水资源的影响通常表现为矿山开采,改变了原有的河道,污染了水质等,而地下水资源的破坏表现为过度开采造成地下水位的下降、地面沉降等严重的地质灾害。在干旱的地区里,地下水位的下降还可能引起植被的死亡,进而形成沙漠化,引起了生态环境的恶性循环。
1.3 生物多样性遭到破坏
由于矿山开采需要砍掉大量植被,这样会直接导致森林面积的急剧减少,从而引起生物多样性的丧失。同时,由于矿区开采后的土地层较薄,营养匮乏,生物多样性是很难再逆转的。另外,由于废水、废弃的大量排放,对于大气污染非常严重,甚至导致气候条件的变异,造成对环境的严重破坏[1]。
2 矿山生态环境恢复的对策及相关技术
2.1 加强对矿区土壤的治理
首先要对矿区的土壤进行培肥改造。土壤的培肥是指对土壤的pH值等物理化学性质进行改良,并对土壤的有机营养状况进行改造,这是对矿区进行生态恢复的最重要目的。这种治理方式通常包括:先在采矿前就将土壤的表层和亚表层取走并保存,再将废弃的土层进行覆盖和固定,并引起微生物、氮肥等进行改良,保证矿区的植被能够重建。然后对土壤中的pH值、有机废弃物、化肥等进行改良,以改善土壤的结构。最后将取走的表层土壤进行覆盖。这样,即使植被破坏了,但土壤的物理性质和养分并未受到大多破坏,有利于植物的迅速生长。对于矿山开采过程中产生的废石要进行及时处理,提高土壤的利用率。
由于矿山的主要构造都是含有重金属的矿产,所以矿区的重金属污染也较为严重。对于重金属污染,一般采用生物治理技术,这种治理方式投资较低、设施简便,对环境的影响较小,是最有生命力的一种金属治理技术。
2.2 加强对矿区水资源的保护治理
首先在开采前,就要在废弃物的堆放地筑坝砌墙,进行排水工程的处理,对固体废弃物进行拦截和防漏处理。然后对于影响矿山地质安全的坡面,要进行设置截流沟,修筑排洪渠等水利工程,还要在坡面建造防护带,增加植被的覆盖,防止坡面的径流以及极端天气引发的泥石流、山体滑坡的影响,保证矿区的安全。然后,在矿山的边坡也要尽可能的恢复植被、增加植被,同时还要根据边坡的稳定程度,采取相应的防护措施[2]。
2.3 完善相关法律与政策的机制
首先,应该制定和完善矿山环境治理的法律法规,主要涉及以下几个方面:明确矿山生态环境恢复的原则,即谁开发谁保护,谁污染谁治理,以防为主,防治结合。其次,要明确矿山治理的责任主体,将责任落实到具体的人头上,并完善责任追究制。总之,一定要制定相关的技术标准规范,做到矿山生态环境治理有法可依。
相关政府部门要积极配合,落实相应的政策措施:简化矿山治理的相关登记、报告批准程序;完善相应的经济刺激手段;对矿山的生态环境治理实行税收和费用的减免政策;建立起协调矿业公司、政府之间利益争端的法律机制。在管理上,应该编制符合情况的矿山生态环境防治规划,并纳入当地的经济社会发展总体规划中,建立健全完善的矿山生态环境的管理机制,提高矿山开采的准入条件,加大对矿山生态环境的执法力度。还要加强新闻舆论的监督作用,对矿山生态环境保护和治理进行广泛宣传。
2.4 几种类型矿区植树造林的技术
不同类型的矿区有不同的造林技术。排土场为稳固坡体,必须将坡度降到35°以下,并用大石块固定,再沿着高等线以鱼鳞坑的形式来进行植树造林,提高水土的保持效果。这种矿区一般开药纯林、混交林、经济林的造林方式。
采矿坑通常采用乔灌结合、立体绿化的造林模式。由于采矿坑已经没有土壤,就只能在坑的斜坡基部挖掘深沟,再用其他地方的土壤进行填埋。并且只有在斜坡的基部上厚度为1m的土壤体方能进行造林。对于尾矿库来说,它的顶部平面可以直接进行造林,一般选用抗旱力强、耐贫瘠、适应能力强的树种[3]。
3 结语
矿山生态环境的治理和恢复是关系到国计民生的大事,所以,我们一定要将经济利益与环境保护捆绑在一起,用双赢的理念合理开发矿产,让青山绿水常在。
参考文献
[1] 谢兆倩,丁凝.矿山开采生态环境破坏欲恢复研究——以赣州市矿山为例[J].绿色科技,2012(10):111-112.