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全面實施生態修復治理,從實踐上實現生態涵養實施了國家水土保持工程、京津風沙源工程、國家農業綜合開發土地治理和山區小流域綜合治理等工程,累計治理水土流失面積615平方千米,建成9條生態清潔小流域,水源涵養和植被凈化功能明顯增強。實施了永定河上游水質改善工程,推進永定河流域點源污染治理和沿線25個村的面源污染治理,新建污水處理設施119套,每年處理永定河三家店攔河閘上游污水200萬立方米。實施了永定河河道生態修復工程,有效改善了濕地生態系統。
推進生態涵養與生態產業同步發展在大力加強生態修復的同時,以溝域經濟為載體,加快培育替代產業,積極推進生態產業發展,努力實現生態建設與經濟社會發展的良性互動。按照生態修復與生態產業相結合的思路,結合地方產業發展特點和工礦廢棄地位置,分別將廢棄礦山、舊灰窯、采石場建成休閑公園、特色種植養殖基地等,引進社會資本參與生態修復,積極發展休閑旅游、生產業和高新技術產業,使生態修復與經濟社會發展初步實現良性互動。
門頭溝區廢棄礦山生態修復工作取得了顯著成效。全區森林覆蓋率達到35.57%;林木綠化率達到56.63%;水土流失初步治理率達到92.6%,退化土地治理率達到81.1%;礦山土地治理面積13093畝,礦山土地復墾率達到57.83%,受保護地面積占到全部陸地面積的49.7%,有力地保護了生物多樣性,使區域內生態系統結構和功能進一步改善,環境質量明顯提升,城鄉環境面貌大為改觀。門頭溝區生態修復存在的主要問題短期行為,后期維護管理不到位門頭溝區生態修復工作依托的是生態修復項目的實施,項目完成后,后續管護資金跟不上,無法維持生態修復工程的持續性,使生態修復的效果得不到有效保護。
配套資金不足,資金籌措難度大門頭溝區是典型的石質山區類型,山高、坡陡、土層薄、水源匱乏等自然條件造成生態修復難度大、成本高,而生態修復又是一項長期的系統工程,生態修復的范圍急需進一步擴大,因此門頭溝區生態修復工作任重而道遠,這就需要充足的資金作為堅實后盾予以保障。目前來看,財政資金方面主要存在的問題,一是由于本區財力的限制,資金明顯不足,籌措資金難度較大;二是一些預算單位項目申報時研究報告缺乏可行性,導致項目批復延誤或者不被立項。
生態修復處于示范階段,地區間發展不平衡幾年來,重點對108、109國道沿線、風景名勝區周圍可視范圍內的廢棄礦山山體進行了修復,其他大面積廢棄礦山還沒開始修復,急需總結成熟的經驗進行大面積推廣,加大生態修復力度。
門頭溝區開展生態修復的對策加強宣傳,樹立長期堅持的意識生態修復是一項復雜的系統工程,需要長期艱苦努力地工作,應充分利用媒體廣泛宣傳,做到人人關心、參與、支持生態修復工作,使生態修復工作能夠長期堅持下去。
關鍵詞:冶金礦山;廢棄地;生態修復;土壤改良;邊坡治理
冶金礦山行業涉及面廣、產業關聯度大,是國家經濟建設的重要基礎。但在礦山的開采過程中,會不可避免地挖掘和破壞山體、毀壞林地和耕地、擠壓動植物的生存空間,造成嚴重的水土流失和生態系統退化,形成大片的山體和廢棄礦場;在資源的加工過程中,會副產大量的固體廢棄物,如廢石、尾渣等,它們堆棄占用土地,破壞耕地,釋放有毒物質,并向周圍環境遷移擴散,通過食物鏈在動植物體內和人體中富集,威脅礦區生物的多樣性和礦區居民的正常生產生活,制約區域經濟的可持續發展[1-6]。隨著礦產資源的日益貧化,這些問題日趨嚴重,因此,對礦山廢棄地進行生態修復,恢復其原有功能,已經刻不容緩。
1冶金礦山廢棄地的生態現狀
冶金礦山廢棄地指在礦山開采過程中因被污染、占用或破壞,以致暫時失去利用價值的土地[7]。根據其成因,礦山廢棄地可分為五類:(1)排巖場。由被剝離的表土、被剝采的廢石以及缺乏深加工價值的低品位礦巖堆棄而成,堆積體結構松散、不穩定,自然條件下很難風化粉碎,表層植被生長困難;(2)尾礦庫。由礦石經洗選加工后產生的尾渣泵送堆積而成[8]。尾渣粒徑小、質地松散、表層干燥、保水能力差,尾渣會持續向外界釋放有毒物質,尾渣毒性很強,植被難以存活[1-2];(3)露天采坑。露天開采埋層較淺的礦床所形成的凹坑,通常直徑較大、挖掘較深,表層巖石風化嚴重,植被立地條件差,難以形成植被覆蓋[9];(4)塌陷區。礦區地下大量開采后,地質條件不穩定,地面塌陷所形成的塊狀、帶狀凹陷區域,塌陷區地表破碎、難以復墾,塌陷坑四周封閉,坑內常年積水[10-11];(5)壓占地。為開發礦山所修建的輔助設施,如建筑物、公路等,它們會占用大量土地,在礦山停采后,這些區域被水泥、砌石、磚瓦等覆蓋,難以復墾。我國在20世紀50年代就開始了礦山廢棄地的生態修復工作,但受限于當時的觀念和技術水平,這項工作一直處于零星、小規模狀態,并未完全發展起來。針對礦區嚴重破壞的情況,國家相繼出臺了多項舉措,一方面規范和引導礦區土地復墾工作[12],同時明確礦企在礦山修復工作中的責任,增強了企業的責任意識,政企聯合,加快了我國礦山廢棄地生態修復的工作進展[13],截止2016年底,我國已累計投入修復資金近千億元,累計修復土地上百公頃,資助研發、推廣了近200項先進治理技術,生態修復工作取得顯著進步[14]。然而,我國礦區污染面積大,污染程度深,而多數礦企習慣了“先污染后治理”的生產模式,歷史欠賬多,使得環境治理資金需求量巨大。在當前持續低迷的礦業形勢下,礦區土地的修復費用主要由政府財政撥款提供,資金缺口很大[15]。截止2016年底,我國礦山廢棄地的修復率仍不足30%,與其他礦業發達國家50%~70%的平均修復率相距甚遠,廢棄土地修復工作不容樂觀[13]。國外礦山的生態修復工作可追溯到19世紀末,到20世紀中期已經開始了系統化、規模化的治理工作,并在法律法規、管理方式和修復技術等方面獲得了大量的成功經驗。澳大利亞實行礦產開發、土壤改良與生態恢復相結合的“三位一體”管理模式,促進了礦區土地復墾和生態修復工作的進展[12];美國的礦山土地復墾工作始于20世紀30年代,現已形成了健全的法律體系和完善的管理制度,廢棄土地復墾率高達85%,其首創的復墾保證金制度已被許多國家學習采用[16]。德國在礦區土地復墾方面投入了大量的人力和財力,目前德國廢棄土地的復墾率已經超過90%[13]。相比較而言,我國礦山廢棄地的生態修復工作任重而道遠。
2冶金礦山的生態修復技術
礦山廢棄地地表大多坑洼不平、浮石凸起,鐵礦等金屬礦廢棄地地表還散落有許多硬度大、難以破碎的低品位礦石。在進行土地復墾前,應首先利用推土機、壓路機等大型設備對其地表進行平整處理,使區域附近地表性質盡量均一化,減小土壤改良和植被恢復的阻力,為后續復墾工作創造有利條件。礦山廢棄地土壤重金屬污染嚴重,氮、磷、鉀等營養元素嚴重缺失,土壤結構性差,在不進行人工干涉的情況下,礦區植被很難恢復。因此,修復礦區污染土壤是礦區植被恢復和生態重建的前提。
2.1物理修復技術
土壤的物理修復技術包括表土轉移和客土回填兩種。表土轉移指在礦山開采前將區域內表層土壤收集保存,待閉礦后再重新覆蓋的方法[17],在這個過程中,雖然地表植被被完全破壞,但土壤中的營養元素和種子庫得以很好保存,能夠加快植被的恢復速度[18],表土轉移法僅適用于新開礦山和新建尾渣場,在西歐國家的鐵礦露采場應用較為廣泛。客土回填指直接將區域內原有表土全部移除,回填適于植被生長的耕植土,在表面形成0.1~1.0m厚的覆蓋層,以達到土壤改良的目的,Mago-ba等[19-20]在大量實驗后發現,覆土厚度與植被覆蓋率的增量成正相關關系,當覆土厚度為30cm時,區域內植被的覆蓋率能提高近70%。該法效果明顯,但需要外借耕值土,費用昂貴。湖北黃梅馬尾山鐵礦通過經濟技術比較后采用了表層客土全覆蓋、喬灌草間植的方式進行植被恢復,對防治水土流失和改善區域環境起到了很好的效果。
2.2化學修復技術
礦山廢棄地普遍酸堿化過度,土壤pH值嚴重偏離正常范圍,不適于植被生長,必須添加酸堿調節劑進行基質改良。對于酸化土地,可以施用石灰、碳酸氫鹽等進行基質改良[22],劉珊珊等[23]探究了用石灰調節南京紫金山銅礦堆浸場pH值的可行性,發現在浸場表層持續噴撒石灰一段時間后,能夠顯著提高基質表層的pH值,但由于渣堆厚度較深、下層尾渣酸化嚴重,因此對渣堆深處的pH值沒有明顯調節效果,這對于鐵尾礦庫表層基質的改良可起到一定的借鑒作用。對于堿化土地,可以投入石膏、碳酸氫鹽、硫酸亞鐵等來中和基質的堿性[24]。Na+含量過高容易導致土壤板結,石膏中的Ca2+能夠有效地替換Na+,降低土壤堿性,疏松土壤,改善水分、空氣和有機質的流通條件。當土壤酸堿度過高或失調時間過長時,宜采用“少量多次”的方法施加調節劑,這樣既能保證藥劑的持續效力,增強調節效果,又能節省藥劑。重金屬處理是土壤修復的關鍵,利用化學物質(包括鈣酸鹽、含磷材料、鐵氧化物、鐵鹽、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等)的吸附沉淀、氧化還原、催化還原、絡合等作用,可以在一定程度上達到重金屬離子固定的目的,顯著減弱重金屬離子的遷移能力[25-31]。鐵礦廢棄地中存在的重金屬主要有銅、鎘、鉛、鋅等,Ca2+對這些重金屬離子有明顯的拮抗作用,可以有效緩解其毒性,向廢棄土地中噴撒藥劑可阻礙農作物對它們的吸收,保證農產品安全[32]。EDTA通過螯合作用可以固定多種重金屬離子,且對土壤中的微生物群落幾乎不產生影響,是目前廣泛應用的鐵礦廢棄地重金屬淋洗劑[33]。黃凱[34]將有機肥和泥炭的混合試劑經過特殊工藝處理后,用于修復鉛鋅礦尾礦庫污染土壤。Wu等[35]利用黏土、生物炭成功研制出一種具有網狀結構的新型納米復合材料,能促使有毒的Cr6+轉化成無毒的Cr3+,大大簡化了土壤的修復步驟,提高了修復效率。另外,利用城市污泥較強的黏性、持水性和保水性,將其用于土壤改良,既能夠提高土壤肥力,改善土壤的團粒結構,又能以廢治廢,促進城市固體廢棄物的資源化再利用[36-37]。另外,從城市污泥中提取出的一些菌株還能對Cr6+起到還原作用,可有效去除其中90%的Cr6+,實現鉻渣堆六價鉻的高效治理[38-39]。
2.3生物修復技術
生物修復技術指利用酶、菌類及土壤動物等的新陳代謝作用來降低土壤中有毒、有害物質的濃度,從而達到土壤修復目的的一種技術。趙永紅等[40]認為,植物與降解菌的協同作用,可顯著增加土壤中降解菌的數量,提高降解菌的活性,改善植被的根際微環境,促進植被對養分和水分的吸收,促進植被的立地生長,加快土壤環境的改善速度。Denny等[41]研究發現,在土壤中接種菌根,菌根分泌物能夠增強土壤中重金屬離子的遷移能力,增強植被的抗性,促進植物對重金屬離子的吸收,加快土壤的凈化速度。Boyer等[42]研究了土壤動物蚯蚓對土壤中重金屬的凈化作用,發現蚯蚓既能夠吞食土壤中的重金屬,又能夠疏松板結土壤,增加土壤孔隙度,改善土壤的物理結構。徐池[43]對用不同馴化濃度/時間篩選出的赤子愛勝蚯的生理指標進行了系統比較,通過急性毒性試驗和彗星試驗確定了該種類蚯蚓的耐性最佳馴化條件,用該最佳條件篩選出的赤子愛勝蚯對重金屬有強提取作用,利用蚯蚓的吞食作用來改善重金屬污染土壤具有廣闊的應用前景。
2.4植被恢復技術
鐵礦廢棄地土地貧瘠、鹽堿化嚴重、重金屬毒害作用強,經過一系列的修復措施,如表土轉移、化學試劑投放等,在一定程度上修復被破壞的土壤,通過人工種植能較快實現礦區的植被覆蓋,最終建立起新的生態平衡[44]。禾草植物和豆科植物經常都被用作礦山廢棄地生態修復過程中的先鋒植物,它們生長迅速,抗旱性強,耐貧瘠能力強,且豆科植物具有固氮能力,能夠產生易于植被吸收、且緩釋性能良好的有機氮,這對于貧瘠土壤的修復改良至關重要[45]。楊卓等[46]對禾草植物高羊茅和黑麥草的重金屬耐受性進行了研究,發現這兩種植物抗逆性很強,可在重金屬污染土壤中迅速生長,能夠起到防止土壤侵蝕的作用。Chen等[47]發現,香根草具有對Cd2+的強富集作用,即使在Cd2+含量極低的土壤中,葉片中所吸收的Cd2+濃度也可達218gC/hm,是鐵礦廢棄地中Cd的理想治理植物。此外,高山甘薯、海州香薷、酸模等對Cu有較強的富集作用,高山漆菇草、東南景天羽葉鬼針草等對Pb也有富集作用[48-52]。多季收割重金屬富集植物,土壤中重金屬離子濃度降低,這時可種植一些生物量更大的植物(如灌木、喬木等)來完善區域的生物群落,增強礦區的保水、保肥能力和抗逆性[53]。對于收割獲得的重金屬富集植物體,可采取焚燒法、高溫分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等進行處理[54-55],其中焚燒法和高溫分解法能夠顯著減少植物殘體的體積和重量,是目前最為行之有效的重金屬富集植物體處置技術[56-57]。
3冶金礦山的邊坡治理技術
鐵礦廢棄地環境惡劣,露天采坑等區域表土幾乎被完全剝離,土地結構破壞嚴重,水分和養分流失嚴重,滑坡時有發生;排巖場、尾礦庫的堆積結構松散,顆粒易流動,且堆場往往勢能較高,是潛在的人造泥石流發生源[11]。鑒于這些特征,除對礦區采取必要的生態修復手段外,還必須輔以邊坡治理等措施,以疏通地表徑流,減少基質流失,增強邊坡穩定性,降低滑坡和潰壩風險。
3.1客土噴播技術
客土噴播技術是一項新型的巖質邊坡綠化技術,主要利用機械攪拌設備將客土、種子、緩釋肥、粘結劑、保水劑、穩定劑等充分混勻,在待修復坡面上錨桿掛網,然后利用泵和壓縮空氣機將基材垂直噴附到坡壁上,形成具有一定厚度的噴附層[58]。噴附層結構良好,含有植物生長所需的各種營養物質,其中的保水劑為高分子樹脂材料,具有很強的儲水保水能力,可吸收超過自身重量數百倍的水分,且高壓下水分不脫除[59]。在種子的出苗和生長過程中,噴附層能夠持續供水供肥,確保植物的正常生長,實現邊坡的快速綠化。為豐富邊坡生物群落,客土噴播技術通常采取草罐混植的搭配方式進行植被培育,同時選用根系發達、抗逆性強的植物種子,充分利用植物根系對土壤的加筋和錨固作用,力求達到最佳護坡效果[60]。
3.2植被混凝土技術
植被混凝土技術綜合了土壤學、環境生態學、巖土力學、園藝學等多學科知識,系統考慮了邊坡角度、裸巖性質、氣候特征、綠化要求等條件,采用特定的混凝土配方和種子配方,將植生土、膠結劑、綠化劑、有機質、腐殖質、肥料、保水劑、草種等基礎材料混勻,然后澆灌于坡壁以起到邊坡防護與綠化的作用[61]。植被混凝土所用的膠結劑為普通硅酸鹽水泥,將其與特制的綠化劑配合使用,能夠在巖坡表面形成具有大量細密孔隙的植被生長基質,該生長基質既能像普通混凝土那樣穩固邊坡,又因為它獨特的多孔結構,可以加快水分和養分的運輸速率,營養物質供應順暢,植被生長迅速,對裸巖邊坡的治理效果良好[62]。
3.3生態灌漿技術
像排巖場這種類型的礦山廢棄區域,它們的地表特征明顯,堆渣呈塊狀、塊間空隙大,幾乎不存在植被生長土壤,可借鑒工程灌漿技術來對它們的邊坡進行治理。將基質材料、黏土和水等按照特定的配比攪拌制漿,然后由上而下對渣堆邊坡灌漿,漿體填充表面空隙,并逐漸在渣堆表層形成一層富含養分的植被生長基質,該基質層具有一定硬度和抗侵蝕能力,既防滲護坡,又適于植被生長,能夠為后續的植被恢復工作奠定良好基礎[11]。
3.4生態植被毯和袋技術
生態植被毯是以稻草、麥秸、玉米桿等為骨架,負載壤土、保水劑、有機質、植物種子等制備出的一種邊坡高效水土保持材料[63]。植被毯適用于坡度較緩的邊坡,能夠有效減少地表徑流和降水對坡面的沖刷,減少水土流失,其中含有的壤土和營養物質可以有效促進區域植被的立地生長,植被毯生產成本低、修復效果好,目前應用十分廣泛[64]。生態植被袋技術是一項新型的柔性護坡技術,袋體為無紡布袋,以聚丙乙烯為原料制備而成,通常會在制作過程中添加抗老化劑,以延長植被袋的使用壽命。在進行植被袋的護坡施工時,將耐性較強的草木種子通過木漿紙附著在袋體內側,然后向袋內裝入干燥、疏松的細粒壤土,為促進植被生長,還會適量摻入緩釋肥和保水劑,當袋內壤土達到密度要求后,停止裝土,用專用縫紉機封口,然后堆壘護坡[65]。在工程實踐中,由鋼材、水泥等筑造的護坡擋墻屬于硬質結構,常因局部沉降或受力不均勻而破裂;由植被袋構筑的護坡系統屬于柔性結構,可在一定范圍內維持結構體的穩定。生態植被袋既能夠穩固邊坡,減少水土流失,又能為植被的生長提供載體,增強邊坡的觀賞性,是一種有效的生態護坡技術。
4冶金礦山的功能化再開發
在礦山生態功能基本恢復后,可根據礦區自身屬性的不同,選擇恰當的發展模式進行資源的再開發利用。常見的礦山廢棄地生態開發模式有三種:單一復綠模式、農業復墾模式、景觀再造模式。再利用模式的選擇,依廢棄地的規模、環境、交通等因素的不同而不同,不同的再利用模式能夠產生不同的綜合效益[66]。
4.1單一復綠模式
主要適用于地理位置不佳、復墾后可獲得的耕地資源有限,基本無景觀開發價值的礦山廢棄地,可引入水生植物,如蘆葦、金魚藻等,將其培育成人工濕地,增加塌陷區的生態穩定性;而對于一些采深較大、面積較廣的露天采坑,可對其邊坡和底部進行加固防滲處理,以開發成小型湖泊;特別是對于一些破壞十分嚴重的礦區,經人工輔助手段后即使能夠在它的地表形成植被覆蓋,它的生態功能也仍有可能十分脆弱,稍加干擾就會引起植被的大片枯萎、死亡,使礦區再次朝廢棄土地的方向逆轉,這時可通過法規條例,將其設定為自然保護區,加強監管措施,杜絕人為擾動,為礦區生態正常恢復創造有利條件。
4.2農業復墾模式
主要針對經適當修復后可被重新賦予生產力的廢棄土地,如馬鋼姑山礦的多層次立體土地復墾模式是國內鐵礦廢棄地農業復墾的典型,該礦排巖場是依托礦區原有露天采坑形成的多平臺堆積場,根據生態系統的多物種配置和多層次配置原則,設計出了可進行農、林、牧、漁綜合開發的立體復墾結構[67],將中心積水采坑設計成魚塘,進行水產養殖;對水塘淺水區底層土壤施以必要改良措施,進行水稻種植,同時在水稻中放養鴨、鵝等家禽;對排巖場堆積平臺,則種植上防風林、生態林、經濟林等,同時林間修建小道,供市民休閑之用;排巖場斜坡坡度大、渣粒多、水土流失嚴重,可喬、灌、草間植,增加斜坡植被覆蓋率,減少降水對斜坡的侵蝕,增加排巖場的生物多樣性,提高生態位的利用率。
4.3景觀再造模式
對于一些具有旅游開發潛力的礦山廢棄地,可以將其作為景觀資源加以二次開發,為城市的可持續性發展,特別是老工業城市的產業轉型提供新的著力點。德國政府綜合魯爾區當時所面臨的社會、環境、資源等各方面的問題,制定出了符合自身情況的長遠規劃方案,確保了區域環境治理方法與區域經濟發展政策的連續性,設計人員對魯爾區的鐵礦采坑、橋梁隧道以及其它礦區建筑物進行了構思精妙的景觀改造,將舊礦區成功開發成了新的旅游資源[68]。遼寧撫順是我國重要的煤炭和鐵礦基地,大規模的礦床開采作業使得當地地質災害頻發,礦區百姓深受其害,撫順市在對礦區環境進行全面調查后,以國家“振興東北老工業基地”政策為契機,將原有廢棄礦坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景區,既緩解工礦企業與當地居民的矛盾,也促進了區域經濟的轉型升級[69]。湖北黃石國家礦山公園是我國第一家國家礦山公園,是鐵礦遺址開發的典型代表,這種開發模式既有助于保留采址的原有風貌,展現礦區曾經的輝煌成績,又能夠啟迪和教育后人,增強游客的環保意識,對其它礦山廢棄地的開發利用具有重要借鑒作用[66]。
5結語
江西省屬國有礦區生態修復中存在生態補償制度不合理;生態補償體系不完善;生態補償管理不健全;生態補償市場不充分;生態補償資金不到位等問題。完善江西省屬國有礦區生態修復補償的原則包括:開發與治理協同;新賬與舊賬分治;政府與市場結合;分類與共建并進。文章提出江西省屬國有礦區生態修復補償的對策建議為:構建生態監測和生態標準兩種體系;建立補償評估與補償談判兩種機制;完善事前補償與事后補償兩種制度;優化環境稅制和補償費用兩種手段;運用直接融資和間接融資兩種方式;加強環境法規和生態管理兩種保障。
關鍵詞:
江西省;礦區;生態修復;補償機制
作為礦產資源大省,江西礦產資源種類繁多、儲量豐富,開發與利用比較活躍,造成了巨大的生態環境的破環,僅江西贛州因稀土開采造成的生態環境破壞而需要治理的費用就高達380億元。黨的十八屆三中全會作出《關于全面深化改革若干重大問題的決定》,提出要健全自然資源資產產權制度和用途管制制度,實行資源有償使用制度和生態補償制度。江西礦業經濟總產值對GDP的貢獻度很高,豐富的礦產資源為經濟社會快速健康持續發展發揮了巨大的保障作用。與此同時,我省正在積極建設生態文明先行示范區,探索建立省屬礦區生態修復補償機制,對促進我省綠色崛起具有十分重要的意義。
一、江西省屬國有礦區開發與利用情況
2014年江西省地礦局共實施各類地質礦產勘查項目293項,合同總經費約7.5億元。其中:中國地質調查局項目27項,經費6234萬元;中央財政項目7項,經費4436.6萬元;中央地勘基金項目6項,經費7508萬元;省地勘基金項目28項,經費8182.9萬元;自有礦權投資項目73項,經費8299.17萬元;地礦單位礦權合作項目28項,經費8029.7萬元;對外礦產勘查項目120項,經費3.18億元。為客觀、準確地反映我省國有礦區開發與利用現狀,我們基于中部六省的視角,分別從礦業單位個數、固定資產投資、主營業務收入、成本費用利潤率、產品銷售率等方面來分析我省礦區經濟發展水平。
(一)中部六省礦業企業單位數情況從表1可以看出來,2013年中部六省采礦業中湖南和河南的企業單位數最多,分別為1442個和1236個,而江西、安徽、山西處于一個層次,分別為520個、479個、446個。其中,四大類采礦業中,江西礦業企業分布較為均勻,而山西、湖南多集中于煤炭開采業。
(二)中部六省礦業固定資產投資情況從表2可以看出來,2013年在中部六省采礦業固定資產投資中山西是投資最多的,達1475.01億元,江西是最少的,為252.17億元。其中,四大類采礦業中,江西非金屬礦采選業固定資產投資最高,為115.39億元;黑色金屬礦采選業固定資產投資最低,為27.74億元。
(三)中部六省礦業主營業務收入情況從表3可以看出來,2013年中部六省礦業主營業務收入差距明顯,山西采礦業的主營業務收入最高,達5654.19億元;其次是河南,其主營業務收入達5339.33億元,江西采礦業的主營業務收入最低,為940.49億元。其中,四大類采礦業中,江西有色金屬礦采選業最高,為384.56億元,而非金屬礦采選業最低,為170.91億元,這與對應的固定資產投資不相符合。
(四)中部六省成本費用利潤率情況從表4可以看出來,2013年中部六省礦業成本費用利潤率高低不平,例如煤炭開采和洗選業,湖北成本費用利潤率為11.59%,而安徽為0.06%。對于江西四大類采礦業來說,其成本費用利潤率相對較為平穩,煤炭開采和洗選業、黑色金屬礦采選業、有色金屬礦采選業、非金屬礦采選業分別為8.23%、10.6%、8.55%、10.3%。
(五)中部六省產品銷售率情況從表5可以看出來,2013年中部六省礦業產品銷售率相對平穩,例如有色金屬礦采選業,江西、湖南、湖北、河南、安徽、山西的產品銷售率分別為99.13%、99.13%、96.92%、99.2%、99.39%、99.61%。對于江西四大類采礦業來說,黑色金屬礦采選業的產品銷售率最高,為100%,煤炭開采和洗選業的產品銷售率最低,為98.68%。
二、江西省屬國有礦區生態修復存在的問題
為保護與修復我省省屬國有礦區的生態環境,實現我省礦產資源可持續開發,省國土資源廳2008年出臺了《江西省礦山環境治理和生態恢復保證金管理暫行辦法》等,這些政策的實施有力推動了我省省屬國有礦區生態環境的保護,但仍存在一些問題,如省屬國有礦區生態環境惡化凸顯,礦業開發與礦區保護的矛盾嚴重,已成為礦產經濟發展的瓶頸。
(一)生態補償制度不合理目前,我國礦產資源相關稅(費)包括兩大類:第一類是資源稅,即《中華人民共和國資源稅暫行條例》中的各類礦產資源稅收;第二類是資源管理的相關稅費:包括資源補償費、探礦權使用費、采礦權使用費、國家出資勘探形成的探礦權價款和采礦權價款。[1]在高層次的礦產資源稅費制度中,沒有礦區生態補償方面的條款。2006年財政部、國土資源部、環保總局《關于逐步建立礦山環境治理和生態恢復責任機制的指導意見》及2008年《江西省礦山環境治理和生態恢復保證金管理暫行辦法》原則上提出了對礦山進行環境治理和生態恢復,但是在具體的分區域、分種類如何進行補償方面沒有細則出臺。
(二)生態補償體系不完善生態補償是相關利益者之間關于生態環境的責、權、利統一對等的過程,需要相應的制度支持和技術支撐。我國現行礦產資源開發的法律法規中,如《中華人民共和國礦產資源法》,對礦區生態環境破壞只提出原則性的補償,不但沒有界定利益相關者的權利和義務,更沒有明確補償方式和標準等,導致各礦區生態環境補償主體單一、補償標準偏低、補償資金不足、補償期限太短,引發了一系列社會矛盾,影響礦區經濟的可持續發展。同時,礦區生態環境補償的技術支撐還不夠:生態補償標準體系、生態價值評估體系、生態環境監測體系沒有完善,缺乏統一、權威的指標體系和測算方法。[2]
(三)生態補償管理不健全生態補償管理涉及國土、環保、農業、林業、水利、稅務等眾多政府部門,各部門都有相關的管理職能,有些職責交叉,難免產生沖突,有些職責缺失,難免產生真空,沒有形成一個統一、高效的協同管理機制,因此在礦區生態環境補償管理上難以形成合力,容易出現管理越位或缺位問題。與此同時,“重規劃輕監督”的現象也比較嚴重。對于礦區企業事前對生態環境的保護、事中對礦區受損者的補償、事后對生態環境的修復等缺乏全程監督和控制,因而礦區生態環境修復往往流于形式。
(四)生態補償市場不充分現行的礦區生態環境治理主要依靠政府財政支出,缺乏市場化運作的多元化投資。這種補償方式一方面導致政府負擔過重,無力主導礦區生態環境的修復治理;另一方面市場化運作的不足使得礦區生態環境修復補償缺乏足夠的資金支持。礦區生態補償市場的不充分還包括:一是缺乏生態補償價格評估機制,表現在評估機構不一、評估體系不清、評估技術不高,導致生態補償價格隨意性大;二是缺乏生態補償公平談判機制,表現在生態補償方式、補償標準都是由相關政府部門確定,礦區生態環境受損者缺乏參與的平臺和積極性,導致生態補償不合理;三是缺乏生態補償市場融資機制。目前,我省礦區生態環境修復補償仍以政府主導模式為主,多是由政府財政支出,生態補償資金獲取渠道較少,生態補償資金獲取總額不大。
(五)生態補償資金不到位現行礦區生態環境補償資金大都是“杯水車薪”,難以完全治理和修復礦區的生態環境破壞。一是因為礦區生態環境恢復治理任務重,歷史欠賬多。2012年國家42個部委組成的聯合調研組認為,贛州的污染問題比較嚴重,稀土開采污染遍布贛州的18個縣(市、區),涉及廢棄稀土礦山302個,遺留的尾礦1.91億噸,被破壞的山林面積達97.34平方公里,僅殘留1.9億噸廢渣的治理就需要70年。初步治理需要26億多,而整個綜合治理大概要380多個億。[3]二是礦區生態環境恢復治理資金來源單一,礦山企業補償不夠。目前,我省礦區生態補償主要是以政府為主,幾乎全靠財政投入,而財政支出不足,補償標準過低,不能充分地起到礦區生態環境修復治理的作用。同時,礦山企業多只重視自身利益,對礦山的生態環境保護不夠重視,對礦區的生態修復治理工作更是能拖就拖、能賴就賴,補償資金不是不足就是不到位。
三、完善江西省屬國有礦區生態修復補償的原則
(一)開發與治理協同原則生態補償不是采取礦區“先開發、后治理”的舊模式,而是要把生態補償納入礦區開發的全過程,從一開始就要實行“邊開發、邊治理”的新模式,從礦區開發之始,就要在礦業權轉讓中明確生態補償問題,就要在礦區開發的時候明確企業恢復礦山的責任。
(二)新賬與舊賬分治原則礦區面臨生態破壞和環境污染問題,應該視具體情況新舊賬分別對待。對省屬國有礦區歷史遺留的生態破壞問題即舊賬,由政府負責治理,通過財政支出解決;而對于礦區生態補償制度出臺后出現的生態環境破壞問題即新帳,必須由開采企業承擔對礦區生態環境的修復,對礦區受損者的補償等一系列責任。[4]
(三)政府與市場結合原則生態補償模式包括政府主導、政府直接補償和市場化運作等多種模式。原來的制度更多傾向于礦區生態環境由政府“買單”,通過財政解決相關的費用。現在要引入市場機制,探索建立全方位、多層次的生態補償方式,多渠道籌措礦區生態補償資金。
(四)分類與共建并進原則一方面要因地制宜,探索不同類型的生態補償機制,根據不同的礦區開發現狀和生態環境問題進行分區、分時、分類、分層地補償。另一方面要全局統籌,建立礦區生態環境共享共建機制,整合各個相關利益者對礦區進行共同的生態保護與建設。
四、江西省屬國有礦區生態修復補償的對策建議
(一)構建生態監測和生態標準兩種體系一是構建礦區環境信息采集和統計體系,加強對礦區生態破壞程度的實時監測分析,提高礦產資源環境統計資料的科學性、系統性和真實性。同時,建立礦區生態環境監測網絡和預警系統,通過監測及時掌握礦區生態環境的動態變化,為礦區生態環境的修復提供科學依據,便于采取針對性的有效措施。二是構建礦區生態補償標準,明確生態補償內容。應根據礦區的實際生態環境破壞狀況,確定生態補償的主體、客體及標準,避免補償內容的不完全或重復,低估或高估礦區生態環境損失的程度,對礦區生態環境做出科學、合理的評估,并結合相關利益者的補償意愿,形成一套完整、系統的礦區生態環境補償標準。
(二)建立補償評估與補償談判兩種機制一是建立科學的生態補償評估機制。礦區生態環境破壞損失涉及土地、植被、水污染和居民健康損害等方面,應由第三方生態補償體系評估機構來進行生態損失估價。并且,不同的環境污染損失采取的評估方法不同,比如農作物的損失可以用生產率變動分析法、土地損失可以用替代市場法、居民健康受損可以用人力資本法等等。[5]因此,需要盡快制定礦產資源開發生態補償標準的具體評估方法,提出各種評估方法的具體適用范圍、操作原則,尋求多種方法結合的最佳途徑。二是建立合理的生態補償談判機制。生態補償談判機制是指礦區生態環境破壞者與受害者雙方就補償方式、補償標準、補償期限等進行平等、自愿的一種協商機制。要改變目前完全以政府為主導的生態補償機制,轉向基于市場化的生態補償協商機制,確立礦區生態環境受損者(包括政府)在生態補償中的市場主體地位,與礦產開采企業進行公正、公開、公平的談判,就生態補償達成協議。
(三)完善事前補償與事后補償兩種制度一是完善事前補償制度。要加強礦產資源開發與礦區環境保護之間的協調。對礦山開采涉及的生態環境問題要與環境保護規劃充分銜接,列入規劃的許可范圍,按照主體功能區的分類要求保障礦區生態環境的修復。因此,礦業權管理機構批準出讓礦業權時,必須要求申請開采者在報告中含有相關的礦區生態治理與環境修復計劃。對于已經取得礦業權,并進行礦產資源開采,但未履行或履行不足生態環境修復義務的企業,可以暫停開采,限期進行生態環境治理整頓。二是完善事后補償制度。礦產企業在開發過程中或事后,必須采取足夠的行動,實行礦區生態環境的補償修復。例如,對短期開采的實行“一次性補償機制”;對中期開采的嘗試“年度租金制度”;對長期開采的探索“股份制補償方式”。[6]
(四)優化環境稅制和補償費用兩種手段一是適時開征環境稅。應循序漸進,逐步構建礦產資源環境稅制。資源環境稅的征收可按產量或價格進行征收,稅率確定與對環境的損害程度掛鉤。在初期,主要針對水、土推行易征的污染排放稅目,條件成熟再考慮開征全覆蓋的環境稅。礦區生態環境修復的稅收機制應包括兩個方面:(1)懲罰性稅收機制,主要是通過強制性稅收,迫使企業對生態環境進行修復;(2)激勵性稅收制度,主要是通過稅收優惠或減免,鼓勵企業減少對生態環境的破壞。二是適當收取生態補償費。生態補償費主要針對礦區環境污染征收,因此可根據礦區面積大小進行征收。有人認為,對于生態補償費,因與環境稅的重合,可考慮“費改稅”,將生態補償費的征收制度設計融入到環境稅中。我們認為兩者不同,環境稅應主要針對修礦區生態環境的修復,生態補償費主要用于對礦區受損者的補償。三是可以探索礦區生態環境修復備用金征收模式。對于礦區資源開發的企業,政府可以充分利用采礦許可的權利,強制其交納一定備用金,保證金的交納可以在銀行建立專門的企業生態修復賬戶,根據企業在實際開采中對生態環境的損害程度來確定賬戶金額。
(五)運用直接融資和間接融資兩種方式一是探索公司化運行機制。由政府發起,社會資本進入,成立專業性礦山生態環境治理投資公司,由公司具體承擔礦山生態修復資金籌措、運行和治理項目管理。在所有制性質上,公司可以是政府投資的混合所有制企業,也可以是政府委托的純民營企業。二是推進礦山生態資產證券化機制。資產證券化是一種金融創新,它可以通過靈活的融資方式,應用于礦山生態環境治理工程中。礦區生態資產證券化基本上可以采取兩種方案,第一種是直接將礦區某些權利如礦業權投入證券市場,可以稱為直接證券化;第二種是將礦區的某些資產如礦業權抵押貸款進行證券化,可以稱為間接證券化。三是探索礦區生態環境治理項目的市場化運作。在有條件的地方,可以按照“誰投資、誰治理、誰收益”的原則,通過生態環境治理項目的市場化運作回收資金并獲得土地出讓收入,即通過出讓礦區生態環境修復后的土地使用權和土地增值收益的方式,拓寬礦區生態環境修復資金渠道。四是探索組建生態銀行。生態銀行是以促進礦區生態環境建設為目的而經營信貸業務的銀行,應和相關銀行構建專業性的生態銀行或開發相關的生態銀行業務為我省礦區生態修復提供資金支持。企業、團體、家庭和個人在“生態銀行”開戶后,就成為了銀行的正式“儲戶”,并將獲得銀行發放的“綠色存折”。[7]儲戶們通過參與礦區生態環境修復獲得的“綠幣”,這些“綠幣”可以兌換旅游景區門票或其他公共服務,以此提升公眾參與熱情,讓更多的人參與到礦區生態建設中。五是建立礦區生態環保創業投資基金。盡快設立江西省屬礦區生態環保創業投資基金,并主要用于礦區生態環境的修復,資金或來源于政策性銀行聯合出資,或向外部機構投資者募集資金。通過建立生態環保創業投資基金、發行生態建設彩票、培育生態環保信托業等方式為江西省屬礦區生態補償提供資金支持。
(六)加強環境法規和生態管理兩種保障一是加快生態補償立法建設。我省尚未建立完整、規范的生態補償法規制度,在礦區生態補償領域中的實踐活動依據的是各級政府制定的帶有生態補償性質的規范性文件,比較零星、散落。要緊緊抓住建設生態文明先行示范區的戰略機遇,全面強化生態治理制度,根據省屬礦區生態補償的需要,盡快制定或修訂江西省屬礦區生態補償修復的指導意見,為礦區環境修復提供強有力的法律保障。二是加強生態補償行政管理。礦產資源開采造成的生態損害涉及水、土和植被等,而不同的生態損害分別由不同的行政部門管理,不利于礦區生態環境的綜合治理。應由環保廳、水利廳、農業廳、林業廳協助,在國土廳成立跨部門的礦區生態環境治理機構,負責全省編制全省省屬礦區生態環境整治專項規劃,確定工作目標任務,組織分期分批實施。同時,成立礦區生態環境修復工作領導小組,辦公室設在國土廳,定期召開領導小組會議制度,負責礦區生態環境修復工作的實施、監測等工作。
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1、生態環境嚴重破壞
由于金屬礦山的開采力度加大,加上礦山企業缺乏經驗以及忽視了日常環保工作,這導致了嚴重的環境污染與生態破壞。a)由于低下采礦的力度加大,金屬礦山地表出現嚴重的地表下沉、破裂以及塌陷等現象,這不僅威脅到了地面建筑物的安全,而且嚴重破壞了金屬礦山的土地資源。同時,開采金屬礦產使地表排水與地下水出現截斷和導流,這影響了金屬礦山周圍地下水資源的質量以及日常水供應,進而影響金屬礦山的生態資源;b)在中國金屬礦產開采過程中,經常從事露天礦業爆破作業、穿孔作業以及礦產運輸等作業,這產生了大量的粉塵及汽車尾氣,從而使金屬礦山地區的空氣質量嚴重下降,進而影響金屬礦山地區及周圍地區的大氣環境;c)目前,中國在開采金屬礦山過程中,采富棄貧以及采大棄小等現象很嚴重,這導致了礦產資源的嚴重浪費,同時也造成了生態環境污染。在開采金屬礦山時,金屬礦山地區存在大量的礦產廢渣,這破壞了金屬礦山地區的地理景觀,并破壞了金屬礦山地區的植被,進而造成水土流失以及生態失調等生態問題。
2、存在嚴重的重金屬污染
金屬礦山的污染多為復合性污染,與有機污染物不同,重金屬不能被生物分解,但卻可以在生物體內富集并轉化為毒性較大的甲基類化合物。金屬礦山地區的重金屬主要是通過與有機物形成混合物的形式存在于土壤以及空氣中,其對水、大氣造成嚴重污染。同時,重金屬污染也造成土壤污染,但是,土壤污染通常需要分析化驗方能檢測出來,而且其破壞程度較嚴重。重金屬對空氣、水資源、土壤等造成的污染易隨著氣流以及水流的變化而變化,在其達到一定濃度時,其會對金屬礦山地區及周圍的植物、農作物等造成嚴重危害。當前,金屬礦山地區存在的重金屬污染,需引起社會的高度重視,并利用先進技術及時治理污染,從而保護金屬礦山地區的生態環境。
二、金屬礦山環境污染的整治對策
1、采用傳統的整治措施
傳統的酸水整治措施是指在酸性廢水中如加入堿性中和劑,通過充氣、絮凝和沉淀,來整治酸性廢水。當前,中國金屬礦山地區存在嚴重的硫化物的氧化現象。整治硫化物中的酸性廢水的堿性中和劑一般是NaOH,其中,重金屬通常是以微溶或不溶性的氫氧化物呈現出來。在整治硫化的氧化問題時,我們可以采用一些整治措施,例如,金屬礦山企業通過向礦業廢水中注入H2S溶液,并應用瑞典的Laiswail,從而析出沉淀物,其中,鉛通常是以PbS的形式沉淀析出;為了去除重金屬,金屬礦山企業可以在溶液中注入廢鐵,并通過電化學還原以及離子交換方式而析出銅元素,并利用反滲透和電解方式回收銅。
2、采用微生物處理技術
微生物處理技術是針對AMD的形成機理,利用能產堿和穩定金屬的微生物來治理AMD,其成本低,技術含量高,針對性強。當前,國外很多國家已經開發并應用先進的微生物處理技術來整治金屬礦山地區的環境污染,例如,RAPS技術、PRB技術、Iron-oxidisingBioreac-Tors技術等。因此,中國整治金屬礦山環境污染應引進先進的外國微生物處理技術,并結合中國金屬礦山的實際情況,采取有效的治理措施。例如,中國應加強對金屬礦山中的重金屬元素的研究以及重金屬元素的微生物性質以及生物地球化學形狀的研究,從而開發出適合中國金屬礦山的微生物治理技術。
3、修復金屬礦山地區的植被
目前,中國在開采金屬礦產資源過程中,由于缺乏經驗以及環境保護意識,金屬礦山地區存在大量的礦山廢渣以及礦坑等,周圍的植被也受到了不同程度的破壞,因此,在整治金屬礦山地區的環境污染時,我們可以采用植被修復技術,即通過種植能富集重金屬的植物進行金屬礦山地區植被修復,從而減少金屬礦山地區的水土流失以及重金屬污染。
4、貫徹以防促治防治結合
在整治金屬礦山環境污染的過程中,我們應貫徹以防促治、護防治結合的理念,在治理環境污染的過程中,應樹立防治意識,在開發金屬礦山資源時,應注意環境保護。例如,中國可以對礦山企業進行一定的技術改造,并將消除污染作為技術改造的重要內容。對于金屬礦山地區存在的環境污染,我們可以采用分期分批的方式進行治理。對于新建的工程,我們應嚴格執行環境保護設施與主體設施同時進行,從而防止新的污染產生,進而保護金屬礦山的生態環境。
三、結語
關鍵詞:大田縣;礦產資源開發;環保建議
1引言
大田縣礦產資源豐富,開發利用礦產資源是縣域經濟、農村經濟建設和財政收入的重要支柱。但同時也給轄區生態環境帶來沖擊和壓力,給大田生態環境保護工作提出了新的挑戰。
2大田礦產資源開發現狀
大田縣礦產資源豐富,有“閩中寶庫”之稱。現已發現的礦產有煤、鐵等30多種。已探明煤炭儲量2.25億t,預測全縣蘊藏量2.9億t,是全國首批100個重點產煤縣之一;鐵礦石已探明儲量為5914.7萬t,預測全縣蘊藏量1.5億t,是省內五大鐵礦之一;含氧化鈣55%以上的石灰石預測儲量5億t;瓷土已探明儲量182萬t,預測總儲量1.5億t[1]。礦產資源開發利用是大田縣財政的主要來源,縣財政收入80%來自工業,而工業80%是資源型的[2]。
3大田縣礦產資源開發存在的環境問題及原因分析
3.1生態治理待強化
大田礦山企業多為露采礦山,由于缺乏詳細而全面的規劃布局,礦產企業較為分散不能形成連片和上規模的工業區,企業環保投資不到位,導致露采礦山開采直接毀壞地表土層和植被,造成的礦區水土流失、采空區塌陷、地下水下降等現象比較嚴重。根據2011年遙感普查,大田縣水土流失面積達39.83萬畝,占全縣國土面積的11.95%,其中:礦山水土流失面積3萬畝,占流失總面積的7.53%;強烈流失6.11萬畝,占流失面積的15.35%;極強烈以上流失1.89萬畝,占流失總面積的4.74%[3]。永安煤業柯坑煤礦、仕坑石灰石礦、龍床石灰石礦因水源問題影響當地群眾日常生活。2012年,大田縣被列為福建省22個水土流失治理重點縣之一。
3.2土壤污染待修復
大田縣礦區的土壤環境質量狀況整體還是安全穩定的,但局部區域土壤污染狀況不容忽視。根據環保部全國土壤現狀調查數據,大田縣土壤環境受到一定程度的重金屬污染,土壤環境質量監測點位超標率為14.29%,位居全省第10、全市第3。土壤重金屬主要超標因子是鎘、砷,土壤污染主要分布在礦區采、選區域。其中,建設、太華、均溪等以資源為主要產業的鄉鎮周邊土壤重金屬污染相對較為嚴重[4]。3.3礦權整合待徹底由于歷史遺留原因,有的礦權整合不夠徹底,礦權配置出現了區塊交叉現象,導致資源開發與環境保護權責不清,礦山企業在生態治理過程中出現扯皮現象,影響了廢水、棄土、棄碴等環保設施的統一規劃、治理。如銀川礦區和均溪十八灣硫鐵礦區,一個獨立的開采區有多個開采權人[1]。
3.4科技含量待提升
產業鏈短,主要以探、采、選為主,有2/3的企業處于礦產資源的原礦初加工水平。如煤炭資源主要以原煤銷售為主,加工轉化率僅為3%,煤矸石等的綜合利用率不高[1]。
3.5環保意識待提高
據2009年調查,大田礦產企業勞動力平均受教育年限短,小學以下文化占46.6%,初中文化占40.5%,高中及以上文化程度僅占12.9%[5]。由于礦山企業從業人員受教育程度普遍偏低,部分業主、員工存在“先污染后治理”、“重經濟輕環保”的心理,甚至以犧牲環境為代價的短期經濟行為仍然不同程度地存在。
4對策及取得的成效
4.1礦產資源開發從粗放型逐步向集約型轉變
近年來,大田縣采取法律支持、經濟補償和政府引導相結合的辦法,集中整合礦產資源,截至2015年,整合配置礦權138個,面積達190km2[6]。隨著探采區塊的不斷擴大,大田縣礦產企業利用區域、資源等優勢,加大對選、冶技術的科技攻關力度,就地提高精礦的品位,建設“海西機械鑄造重要基地”就地生產鑄件,延伸礦產業的產業鏈。如鑫榮礦業投資1億元與武漢高等院校合作建設年可處理50萬t低品位錳礦渣鐵錳分離的項目,年產重型機械配件10萬t的華倫特重工、年產5萬t鑄件的長鑫船舶配件鑄造等35家機械鑄造業先后投產[7]。
4.2礦山水土流失綜合治理初顯成效
2012年以來,福建省委、省政府提出“大田礦山水土流失治理要在全省乃至全國爭創治理樣板”的要求。針對礦山水土流失嚴重問題,大田縣委、縣政府通過理念創新、技術創新、機制創新和管理創新,探索推進礦山治理的“五園模式”,對不同的礦山實行分類治理,重點抓好貴竹林、山貴崎、十八灣、銀頂格駿原工貿礦區、川石礦區等23個示范點建設,致力將礦山逐步修復打造成公園、工業園、物流園、田園、家園。2012~2014年,全縣籌資3.79億元,實施治理項目128個水土流失,土壤侵蝕量比治理前減少91%,年減少土壤流失總量4.27萬t[8]。
4.3統籌推進礦區土壤污染防治工作
近年來,大田縣通過開展礦區土壤污染狀況調查,有針對地在建設、太華、均溪等重金屬污染土壤相對較為嚴重的鄉鎮開展土壤污染修復示范項目建設,通過以點帶面,推動礦區土壤環境保護工作。
5大田礦產資源開發可持續發展的環保建議
5.1完善環境規劃,把好生態環境保護紅線關
大田礦產資源開發要結合資源環境承載能力、現有開發密度、發展潛力和環境保護狀況,將生態環境保護紅線劃定作為依據,修編礦產資源開發方案,將礦產資源劃分為優先開發、重點開發、限制開發和禁止開發四類,為項目所處生態環境功能區的功能定位、保護目標、準入條件、保護措施等提供環境準入依據。要做好資源整合、鉛鋅業發展、煤礦業發展、鑄造業發展等專項規劃,依法開展規劃環境影響評價工作,并把專項規劃環評作為項目審批前置條件。在資源開發建設項目管理中,要嚴把環保關,凡不符合國家產業和技術政策、生態功能區劃、發展規劃、環境規劃、污染物排放總量要求的項目堅決“卡死”,一律不批,對新建項目全過程進行環境監管和竣工驗收。
5.2注重生態保護,加強礦山水土流失治理
按照生態保護與生態修復并重的思路,大力恢復礦山植被和治理“青山掛白”,著力探索推行“五園治理”模式,把廢棄礦區變為公園、田園、家園、物流園、工業園,推進廢棄礦山復墾和礦山水土流失綜合治理,打造礦山水土流失治理樣板。
5.3推進土壤修復,改善礦區土壤環境質量
按《土十條》有關規定,把改善礦區土壤環境質量作為實現礦業經濟持續發展的重要保障,將礦區土壤環境保護和污染治理工作納入重要議事日程,強化監管和修復措施,開展礦區土壤污染防治工作,做好土壤污染治理修復項目建設。
5.4推進礦業轉型,打造綠色礦業園區
探索特色產業發展之路,淘汰落后產能,應用新技術、新工藝、新材料進行轉型升級,建設綠色礦業鏈群。轉變資源利用方式,加大礦產資源整合力度,大力支持礦產品深加工產業的綠色轉型,建立礦產資源粗放開發企業的升級改造和退出機制;引導縣內優勢企業整合全縣礦產資源,促進優勢資源向優勢企業集中。大力發展節能環保產業,提高礦產資源利用效率,引導產業鏈關聯企業向園區集聚,把現有園區逐步改造成為低消耗、可循環、少排放、無污染的綠色生態礦業園區。
5.5加大環保宣傳,增強礦產資源從業人員環保意識
加強資源型城市的環境整治和生態保護,改善其生態環境狀況。不僅是這些城市可持續發展的重要內容,也是全國生態環境可持續發展的重要組成部分,對促進資源型城市自身和全國經濟社會可持續發展,落實科學發展觀,構建環境友好型、資源節約型社會意義重大。
一、我國資源型城市生態環境破壞嚴重
(一)礦產資源開采誘發多種次生地質災害,威脅人民群眾生命財產安全
在一些資源型城市中,由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了自然山體、斜坡穩定,導致礦山崩塌、滑坡、泥石流等地質災害時有發生。目前,我國因采礦活動誘發的地質災害每年造成的直接經濟損失超過100億元。此外,大多數煤炭開采城市都面臨嚴重的地面塌陷問題。據調查,我國每采萬噸煤引起地面下沉面積達0.2公頃,目前,僅東北三省原國有重點煤礦采煤沉陷區的總面積就達990平方公里,受影響居民超過90萬人。
(二)資源開采對地表破壞嚴重,固體廢棄物堆積大量占用土地
全國每年85%的工業廢棄物來自礦山開采。據不完全統計,我國金屬尾礦、煤矸石堆積已超過50億噸和40億噸,并且以每年4-5億噸的速度劇增。全國因采礦、尾礦、廢石堆積,直接破壞和占用土地近200萬公頃,破壞森林面積累積超過106萬公頃,破壞草地面積26.3萬公頃,而且工礦廢棄地復墾率不到12%,而先進國家的復墾率達50%。
(三)許多資源型城市地下水均衡系統受到破壞,水和空氣污染嚴重
采礦破壞地下水均衡,導致地下水位下降,出現大面積地下漏斗。如山西省平均每挖1噸煤損耗2.5噸水,由此造成的地下水資源破壞面積達2萬平方公里,全省水資源由建國初期的130多億噸減少到現在的97億噸。因采礦產生的廢水、廢液排放總量占全國工業廢水排放總量的10%以上。礦山附近地表水體,常常作為廢水、廢渣的排放場所,遭受污染。在廢氣排放方面,僅煤炭采礦行業廢氣排放量就占全國工業廢氣排放量的5.7%,其中,有害物排放量每年超過73萬噸,主要為煙塵、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等,使資源型城市大氣環境遭受不同程度污染。
(四)森林砍伐和礦產資源開采導致城市與鄉村生態失衡
由于長期過量采伐林木(如伊春的紅松林被砍伐98%),我國東北的大、小興安嶺等地森林生態功能弱化,蓄水固土抗風沙能力明顯下降。近些年,黑龍江省伊春市干旱和山洪等自然災害頻發,對周邊區域和整個東北、華北等地的天然屏障作用也明顯降低。大慶市由于開采石油造成森林覆蓋率大幅下降,草原退化、鹽堿化和沙化的面積已占當地土地總面積的84%,嚴重破壞了生態平衡,春秋兩季風沙肆虐。
(五)礦產資源開采和森林砍伐破壞了自然地貌景觀的美觀和完整性
采礦造成大量的坑礦、沉陷區和排土場等,特別是露天采礦破壞地貌景觀非常嚴重。在一些自然保護區、風景名勝區、森林公園、飲用水源地保護區以及鐵路、公路等交通干線兩側,可看到采礦留下的痕跡,不但破壞了自然環境,還影響到一些自然景觀。
二、資源型城市生態環境嚴重惡化的主要原因
我國資源型城市生態環境遭受嚴重破壞,除了資源開采行業的客觀特征之外,還存在諸多其他原因。
(一)資源型城市長期缺乏正確的發展觀作指導
在資源型城市發展中,傳統的發展觀忽視生態保護和環境治理,“先污染后治理、邊治理邊破壞”狀況突出,往往以犧牲環境為代價換取一時的經濟繁榮。對資源開采與城市發展缺乏統籌考慮和規劃安排。不少資源型城市的建設未經科學論證,礦區和城區混合在一起,從建礦開始就埋下地質災害隱患。傳統的礦業發展重經濟建設項目,輕礦山環境保護項目。在項目決策中重經濟評價,輕環境影響評價,特別是近年來,一些民營中小型礦山企業過分追求經濟效益,加劇破壞了資源型城市原本就很脆弱的生態環境。
(二)資源開發補償和生態環境治理方面的法律法規不健全,相關管理工作薄弱。從生態保護和環境治理等方面的政策看,國家現有的法律法規和政策體系還不完善
在管理體制上。相關政策措施常常由于缺乏有效的監管和懲處措施而流于形式,礦產資源開發由多個部門管理。涉及多個執法部門,職責交叉,互相扯皮,影響了資源型城市環境保護工作。
(三)現有的政策體系缺乏促進資源型城市生態環境可持續發展的機制體制保障
由于稅收和財政等方面的政策尚未形成有效激勵約束機制,使得大部分礦產企業重開發利用,輕資源節約和環境保護,重經濟效益和發展速度,輕環境效益和發展質量。從資源品的定價政策上看,目前的現狀是價格扭曲,成本不完整,未能涵蓋礦業權有償取得、環境治理、安全投入和衰退期轉產等方面。許多礦山的開采嚴重破壞環境、污染大氣和水源,并把這部分成本推給政府,留給社會。
(四)資源型城市生態環境治理長期欠賬,責任主體缺位
目前,資源型城市存在的生態環境問題,有一部分是計劃經濟時期遺留下來的,造成資源型城市存在大量的生態環境治理欠賬問題,而且越積越多。現有的資源稅費制度仍然存在類似問題,資源開采上繳的稅費地方分成較少,中央財政支出中用于解決資源型城市生態環境歷史遺留問題的份額明顯不足,而財政轉移支付制度也缺乏補償資源型城市歷史欠賬的穩定保證,造成資源型城市長期缺乏合理補償,地方財政對遺留問題也難以解決。
(五)缺乏資源型城市環境治理和生態保護方面的技術和人才
資源型城市環境整治不僅是經濟問題,也是技術問題。目前,我國資源型城市普遍存在的開采遺跡沒有及時治理的問題,不僅是因為存在資金缺口,還由于對災害程度認識的不足和治理技術的欠缺。資源型城市的環境治理和生態保護,特別是礦山地質災害防治具有很強的專業性和技術性,而我國在這方面的技術儲備和人才支持目前仍嚴重不足。
三、改善資源型城市生態環境狀況的政策措施建議
(一)建立資源型城市生態環境補償和可持續發展的長效機制
借鑒國外已有經驗,建立資源開發的生態環境補償機制是促進資源型城市生態環境可持續發展的根本保證。為此,應在資源開采的不同階段,遵循市場規律,采取市場、法律和必要的行政措施,引導和規范各類市場主體合理開發資源,按照“誰開發、誰保護,誰受益、誰補償,誰污染、誰治理,誰破壞、誰修復”的原則,使責任主體真正承擔資源開采、生態環境保護與修復的責任。此外,要完善森林生態效益補償機制,增設森林培育資金,延長“天保工程”的實施年限和范圍,削減采伐量。對于森工城市因調減木材產量、保護生態帶來的經濟損失,通過一定渠道給予合理補償。通過幾十年的休養生息,逐步恢復森林的生態涵養功能。
(二)健全資源型城市和礦區生態環境治理的法律法規體系
我國的《礦產資源法》、《環境保護法》、《土地管理法》、《森林法》、《煤炭法》等法律法規中,提出了資源開采環境治理方面的規定和要求,但力度遠遠不夠,不利于實際操作,應進一步完善。要借鑒發達國家的經驗,研究資源開發補償和生態環境治理方面的專業立法工作。
(三)完善資源品價格形成機制,確立資源型企業在未來生態環境治理中的責任主體地位
科學合理地確定資源成本費用核算框架,把資源開采、環境治理、生態修復等列入資源型企業成本開支范圍。通過建立資源開發補償保證金制度等途徑。使企業承擔資源開發補償和自我援助的主要責任。有關部門應依據新礦山設計年限或已服役礦山的剩余壽命,確定按資源銷售收入的一定比例,分年預提資源開發補償保證金,并列入成本。按照“企業所有、專款專用、專戶儲存、政府監管”的原則,確保企業完成有關的環境治理任務。
(四)明確政府在資源型城市生態環境保護中的職責并保證落實到位
一是對于原國有資源型企業形成的歷史問題以及資源已經或接近枯竭的城市,國家應給予必要的資金和政策支持,做好治理的統籌規劃,解決這些城市在生態環境方面的歷史欠賬。二是通過健全公共財政體系,對今后企業治理不足或具備公共產品特性部分給予必要的資金支持。三是結合資源開采地區的環境特點,建立符合我國國情的資源型城市環境保護政策和技術標準體系,這一體系應覆蓋礦區發展的全過程。四是按照礦產資源規劃,做好新建礦區的統籌規劃和合理布局,嚴格界定生產和生活區,禁止在已勘察確定的資源開采區建設生活區,或在生活區進行開采。五是做好相應的監管工作,完善管理體制。地方政府要對企業治理資金的落實情況進行監督,做好資源開采的環境影響評價工作,建立環境監理制度,有效預防和減少環境污染和生態破壞。
(五)加強對生態環境保護的技術研究和人才培養
礦山環境治理需要進行大量的科學技術研究,如借助現代技術手段,預測地下采空區和特大型坑礦可能出現的重大地質災害。改進礦山開采遺跡的治理技術;研究礦山開采造成的生態退化機理與修復技術、與地上景觀相關的物種選擇、配置和種植等方面的技術等。因此,要加強相關領域的基礎性、應用性研究和人才培養,組織多學科專家聯合會診,逐步形成一套科學合理、經濟高效、符合國情的治理方案。通過論證,盡可能將采礦造成的礦坑等開采遺跡,改造為水庫、湖泊、森林、草地和花園等景觀,美化礦區面貌。
(六)組建專業性的礦山環境治理公司
為深入貫徹落實國務院《土壤污染防治行動計劃》(國發〔2016〕31號),保護和改善全省土壤環境,保障公眾健康和農產品安全,促進經濟社會可持續發展,特制定本計劃。
一、總體要求
我省土壤環境質量總體良好,但局部存在污染,中部黑土區土壤功能下降,西部生態脆弱區土壤 “三化 ”嚴重。全省土壤污染防治工作要以保障農產品質量、人居環境安全和人體健康為出發點,以改善土壤環境質量為核心,以土壤安全利用和土壤風險管控為主線,加強土壤污染防治和綜合保護,提升中部黑土地核心區土壤功能、改善西部土壤生態環境,優化東部土壤環境系統,促進土地資源的可持續利用。
基本原則:按照 “預防為主、保護優先、風險管控、分類管理、綜合治土、污染擔責 ”的原則,建立政府主導、部門協同、企業擔責、公眾參與、社會監督的土壤資源保護與污染防治相結合的綜合治土體系。
工作目標:到2020年,全省土壤環境質量總體保持穩定、局部區域穩中有升,農用地和建設用地土壤環境安全得到基本保障,土壤環境風險得到基本管控。到2030年,農用地和建設用地土壤環境安全得到有效保障,土壤環境風險得到有效管控,土壤生態系統功能有效改善和提升。
主要指標:到2020年,受污染耕地安全利用率達到90%左右,污染地塊安全利用率達到90%以上。到2030年,受污染耕地安全利用率達到95%以上,污染地塊安全利用率達到95%以上。
二、重點任務
(一)實施中部黑土地核心區綜合保護
中部黑土地核心區是國家重要的商品糧生產基地,在保障國家糧食安全中具有舉足輕重的地位。包括長春市、吉林市、遼源市,四平市、松原市、通化市的部分縣(市、區),梅河口市、公主嶺市。
中部黑土地核心區保護的主要任務是:保障黑土區土壤資源安全和生態安全,為農業可持續發展提供土壤資源和生態環境保障。制定并實施2016年至2020年度《全省黑土地保護治理工程試點工作方案》,開展土壤環境保護、土壤培肥、耕地養護等工作。在農安縣、榆樹市、公主嶺市、松原市寧江區等縣(市、區)開展黑土地保護利用試點工程。2017年,頒布實施《建設占用耕地耕作層土壤剝離實施辦法》,加強對耕作層土壤剝離保護工作。到2020年,逐步恢復土壤肥力,土壤有機質含量提高到2%以上,耕層平均厚度達到20厘米以上,黑土區耕地質量顯著提升。(省農委牽頭,省發展改革委、省財政廳、省國土資源廳、省水利廳、省林業廳、省環保廳參與)
(二)開展西部地區土壤生態修復
西部地區土地鹽堿化等問題較為嚴重,土壤生態系統較為脆弱,是我省增產百億斤糧主要地區。包括白城市及四平市、松原市部分縣(市、區)。
西部地區土壤保護主要任務是:改良和修復脆弱土壤系統,鹽堿地土壤修復試點和石油開采污泥治理取得成效。實施生態治理鹽堿區試點工程,在西部地區開展鹽堿地修復試點,到2020年力爭完成100萬畝集中連片鹽堿地治理修復;實施石油開采行業泥漿和管線漏失污染治理工程。2017年,松原市、白城市、長春市完成土地復墾治理1萬畝以上。2020年基本解決落地油土、廢棄泥漿等土壤污染問題。(省環保廳牽頭,省發展改革委、省國土資源廳、省工業和信息化廳、省農委參與)
(三)推動東部地區土壤生態功能提升
東部長白山地區是我國東北地區重要的生態屏障,土壤生態系統良好。包括白山市、延州、長白山保護開發區,以及通化市部分縣(市、區)。
東部地區土壤保護主要任務是:提升森林、草地、未利用地等土地資源功能,恢復礦山開采區土壤生態環境。落實完善礦山地質環境恢復治理保證金和土地復墾制度,按照 “誰破壞、誰治理”原則,開展礦山土壤生態環境恢復治理。對有重要價值的礦山遺跡開展礦山公園建設,促進資源枯竭型礦山經濟轉型。加大礦區生態環境綜合整治力度。到2020年年底前,建設和恢復琿春市城西煤礦采礦塌陷區等88個重點治理區礦山土壤生態環境。(省國土資源廳牽頭,省環保廳、省林業廳、省住房城鄉建設廳參與)
(四)強化重點區域、行業監管和土壤治理修復
1.加強重點區域管控。縣級及以上政府所在地城鎮建成區、工業園區為重點管控區域,產糧油大縣、蔬菜大縣為重點監控區域。鼓勵工業企業集聚發展,有序搬遷或依法關閉對土壤造成嚴重污染的現有企業,加強企業搬遷原址土地功能變化后的環境監管和風險評估工作。2017年制定《推進城鎮人口密集區高風險危險化學品生產企業搬遷改造工作方案》,推動污染企業退城入園;產糧油大縣、蔬菜大縣要制定土壤污染監控方案。(省工業和信息化廳、省環保廳、省農委負責)
2.加大涉重金屬等重點行業污染防控力度。確定重點監管污染物為鎘、汞、砷、鉛、鉻等重金屬和多環芳烴、石油烴等有機污染物;重點監管行業為有色金屬礦采選、有色金屬冶煉、石油開采、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革等行業。各地政府要根據實際確定本區域重點污染物、重點監管行業和企業名單。列入名單的企業每年要自行對其用地進行土壤環境監測。2017年向社會公開土壤污染重點監管企業名單。(省環保廳牽頭,省工業和信息化廳、省國土資源廳、省住房城鄉建設廳、省農委參與)
加大淘汰涉重金屬重點行業落后產能力度,嚴格執行重金屬相關行業準入標準,禁止新建落后產能或產能嚴重過剩行業的建設項目。涉重金屬企業須依法申領排污許可證,開展強制性清潔生產審核,落實總量控制指標。對涉重金屬企業加大環境執法力度,對整改后仍不達標的企業,依法責令其停業、關閉。重點監管行業企業拆除生產設施設備、構筑物和污染治理設施,要事先制定殘留污染物清理和安全處置方案,并報所在地縣級環境保護、工業和信息化部門備案。2020年重點行業的重金屬排放量要比2013年下降10%。(省環保廳、省工業和信息化廳牽頭,省發展改革委參與)
歷經多年的快速發展后,湖南省婁底市資源瓶頸趨緊,環境污染嚴重,部分重點流域水污染嚴重,生態系統退化,水土流失、沙漠化程度加劇,地面沉陷面積擴大等問題日趨顯現。
婁底市國土資源局從自身現狀出發,不斷加強國土資源管理,全面促進資源節約集約利用,在新時期積極推進了生態文明建設工作。
著力打造綠色礦業
礦業開發給婁底市社會經濟的發展帶來了巨大的貢獻,然而,過度和無序的開采破壞了當地的地質生態環境,帶來了一系列地質災害隱患。因此,強化國土資源管理,推進生態文明建設應全面貫徹落實《礦山地質環境保護規定》,著力建設綠色礦業。
首先,對礦山環境保護實施源頭控管、過程監督、閉坑審驗的全過程管理機制,將礦山地質環境保護和恢復治理工作與礦業秩序整頓、采礦許可證審批(含延續審批)、年檢工作融為一體,加強動態檢測。其次,逐步完善以礦山企業為主體的礦山地質環境保護與恢復治理投資體制,將礦山地質環境綜合治理與農村土地綜合整治、建設用地增減掛鉤等有機結合起來,形成政府推動、國土資源及環保等部門監督、礦山企業負責、社會各界參與、全方位治理的環境保護體制。堅持“因地制宜、分類實施、突出重點、注重實效”的原則,以礦山地質環境恢復治理驗收(含分期驗收)為契機,不斷加大礦山地質環境綜合治理與土地復墾力度,有效地保護礦區生態環境。
同時,要不斷探索建立礦產資源開發生態補償機制,強化資源保護、節約利用、循環利用和綜合利用,走綠色發展道路。要因地制宜建立生態補償標準,明確生態補償資金來源和使用的監督機制,拓寬礦產資源開發環境補償資金多元化渠道,按照“誰投資,誰治理,誰收益”的原則,建立公司化運行機制。此外,探索礦山地質環境治理項目的市場途徑,加大礦山地質環境治理恢復保證金收存力度,建立礦產資源開發生態環境代價核算制度。如果礦產資源開發的環境代價超過開采礦產資源的預期收益,采礦權登記發證機關可直接駁回采礦權申請,不予頒發采礦許可證。
加強地質災害防治
婁底市作為地質災害多發區,每年地質災害所帶來的生態環境破壞較為嚴重。為進一步推進生態文明建設,構建綠色發展城市,婁底市應不斷優化措施,加強對全市地質災害的防治工作。
工欲善其事必先利其器。加強對地質災害的防治,首先必須對全市地質環境的現狀有充分了解。要充分利用地質勘查隊伍的技術優勢,對全市地質災害現狀開展系統的調查與建檔,把地災隱患點情況摸清楚,找原因、定措施、早規劃。對于一些災害嚴重的村莊、居民點,要做好整體搬遷的準備。特別是要繼續深入開展重點防治區地質災害詳查,重新確定全市地質災害高易發區隱患點,逐一落實好監測預警和應急處險措施,為防災減災提供基礎依據。
在充分了解地質災害狀況的基礎上,全面開展建設用地地質災害危險性評估制度,及時發現問題,從源頭上消除安全隱患,對人為引發的地質災害嚴格實行“誰破壞,誰治理”的方針。在新農村建設過程中也要嚴格執行地質災害危險性評估制度,對選址、設計、施工等環節提出指導性或指令性建議,防患于未然。
另外,要進一步加強地質災害預測。健全完善群測群防體系,做好地質災害氣象預警預報,充分發揮群眾的力量,以村莊為單位加強防災減災能力建設。
對發現的地質災害隱患點,要堅持工程措施、生物措施與行政措施并舉,綜合治理。要按照“量力而行,輕重緩急”的原則,有計劃、有步驟地實施治理,最大限度減少因地災造成的損失。對地質環境已經遭到破壞的地區,要盡快實施生態修復。
突出資源生態管理
婁底市國土資源局在強化國土資源管理,推進生態文明建設過程中,以保障發展、保護資源、保護生態環境作為資源管理的最終目標,逐步推進管理方式轉變,實施資源和生態的雙重管理,把生態管理放在更加突出、貫穿始終的位置。
堅持規劃引導生態文明建設。婁底市國土資源局結合地質地理實際和資源稟賦條件,進一步完善規劃體系,以形成與資源環境承載力相適應的生產力布局、城鎮化布局和基礎設施布局,使國土規劃統籌國土空間開發格局的優化、資源配置和生態環境管護。同時,嚴格開發準入條件,明確國土空間開發鼓勵、限制和禁止的方向,實行紅線管控,設置基本農田保護區、水源地保護區、生態功能區等紅線,保障糧食、水資源和生態安全,以實現經濟社會和資源環境的協調發展。加大對國家級自然保護區、國家級風景名勝區、國家森林公園、國家地質公園的保護力度,修復治理被破壞的生態環境。
堅持節約集約促進生態文明建設。在推進生態文明建設的全過程中,婁底市國土資源局加強節約管理,降低能源、水、土地消耗強度,提高利用效率和效益。在落實市委、市政府產業結構調整決策方面,統籌安排保重點,區分輕重緩急,優先保障新型支柱產業、重大基礎設施、民生工程等重大項目的用地需求。繼續開展國土資源節約集約模范縣市創建活動,抓好劃撥用地和園區用地節約用地工作,推進城市地上地下空間開發利用,探索和推廣節地型城市建設模式和產業發展模式。
[關鍵字]:GIS空間分析;生態修復;景觀修復;適宜性評價
中圖分類號:TD88 文獻標識碼: A
1.引言
1.1礦區生態修復的問題
煤炭作為我國的主要能源,約占一次能源構成的74%,但長期以來“高投入,高產出”的粗放型經濟發展模式以及煤炭資源“不可再生”的特點,人類在開發利用礦產資源促進自身的生存發展、社會進步與物質繁榮的同時,對礦區及周邊的生態環境的產生了嚴重破壞,如礦區土地采空滲透、土地塌陷空氣污染、生物多樣性喪失、礦區自然景觀被破壞等,并嚴重威脅到人民群眾的身心健康。閉坑礦區的污染源、采礦遺留的地質災害都將繼續對周圍生態環境產生嚴重影響,礦山廢棄地數量眾多,造成土地資源極大的浪費,對資源枯竭礦區的生態環境進行修復和景觀的恢復成為共識。礦山生態恢復實際上是指對礦區植物和土地資源的持續利用和保護,不僅是持續產業發展的重要保證,同時又是區域生態環境保護的重要內容。
礦區生態修復不僅包括生態系統的重建,還包括景觀結構修復、生態過程修復、生態服務功能修復、人文生態修復和生態經濟修復以及社會經濟修復等各個方面,是調節人與自然、環境與經濟發展的共軛生態修復。我國礦山廢棄地生態修復主要集中在工程和生物方法上,并均具備了較為成熟的修復理論體系。但是在礦山生態系統修復評價和景觀結構構建上還存在系統性不足,缺乏直觀性和連續性等問題。
1.2 GIS在生態領域的應用
墨爾本大學的Turk A指出生態環境修復保護是一項需要一系列規范來約束的科學性和程序性的復雜任務,而GIS 技術為這個復雜的多學科交叉領域的研究和發展帶來了新的契機和巨大益處。相對于傳統的純數值評價方法,基于GIS的土地適宜性評價方法在數據收集、管理和分析方面具有十分強大的功能,GIS與模型軟件有效結合時,就能得到一個有效的空間決策支持系統,進而真正實現該生態系統的整體穩定性,而且這個系統的成果能以可視化的方式表現出來,極大地提高了評價效率。本文將利用GIS技術進行生態敏感性分析和景觀安全格局分析,從保護城市生態多樣性的角度為礦區生態修復和景觀安全格局的構建提供技術支撐。
2. 評價原則與體系
評價過程中指標的選取和標準化、權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合是研究的重點。具體原則包括:生態優先、綜合性及因地制宜等。本文以長治陶清河風景區總體規劃為研究對象,探究GIS技術在礦區生態修復和景觀格局分析及恢復中的應用,研究其在礦區環境因子的提取分析和生態治理規劃輔助決策中的具體應用方式,并制定研究區生態修復方案和景觀安全格局構建。GIS將使得礦區生態環境現狀因子的獲取和分析更為快速準確,通過對礦區三維景觀模型治理模擬規劃,可以為礦區生態修復和景觀安全格局決策工作提供科學手段和依據。其技術流程如下(圖1)。
圖1 礦區生態修復和景觀安全格局決策工作技術路線
3.生態修復和景觀安全格局分析實例
3.1 生態及景觀現狀分析
研究區域位于山西省長治縣,太行山脈中段西麓,居上黨盆地腹地,長治縣溫帶大陸性季風氣候,縣境內地表水年徑流量8693萬立方米,河流由東南向西北注入濁漳河,屬海河流域。地下水資源較為豐富,儲采量5950萬立方米。該縣礦物資源充足,區域內地面有采空塌陷,范圍較大。該段河道水體較充足,沿線濕地景觀較好該段開挖水塘較多,濕地植被以蘆葦為主,距村莊較近,濕地易受人為干擾,河道周邊人工痕跡較重,部分生態環境受人為影響較嚴重,耕地侵占河道,煤礦向河道內排污,河道受礦區和生活區污染嚴重。
3.2 生態敏感性分析
本研究進行的城市生態環境敏感性分析以GIS為空間數據和屬性數據的管理工具并將其應用于小尺度的生態敏感區劃,分析了敏感區域的空間分布規律,使生態敏感性因子空間疊加分析變得高效準確。
綜合考慮規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題,選取對規劃區建設影響的關鍵因素作為因子,總共包括地質、生境質量、地表水、高程、道路(圖2) 。
圖2單因子分析圖
按照各評價因子對區域生態環境的影響, 將其分為多個生態適宜性等級,并通過層次分析法確定權重,權衡比較不同評價因子間重要性程度差異的作用。本研究中不同的評價指標在礦區不同的部位所造成的影響程度是有差異的。因而根據各指標權重在不同的區域所處的不同評價標準,將敏感性分為3級,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生態敏感性分析圖。
生態環境敏感性的分析對于規劃區建設進行指導和建議,由以生態環境指標為主的單一層次、單一要素評價向多層次、綜合性評價發展。如圖所示(圖3),規劃區沿陶清河基本為生態敏感區,低敏感區面積較大,分布在規劃區大部分區域,生態破壞嚴重,為生態修復重點區域,生態高敏感區域和生態中敏感區域為生態保護利用重點區域。
圖 3 生態敏感性分析圖
3.3景觀安全格局分析
現在的景觀規劃不再單純以追求視覺效果為目標,而是需要構建兼有生態保護的意義的景觀安全格局,本研究運用 GIS技術,增加新的景觀要素到一些具有很好的生態、觀賞價值的景觀中,設立生態廊道的目的不僅僅是為了起到美化環境的作用,更重要的是以此恢復因交通設施建設造成的兩個或多個破碎生態系統之間的生態鏈接,進而恢復破碎生態系統之間的物質、能量和信息交換,提高生態系統群落演替速度,防止生態功能退化,最終增強城市生態系統的整體穩定性。在工程建設中,使得原本是一個整體的生態系統被切割成零散的小塊,破壞了原有的整體性,造成生態系統穩定性的降低。因此,規劃區需要設立生態廊道以使得規劃區生態系統重新成為一個有機聯系的整體。
本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過防洪分析、采礦塌陷區、河流廊道、生境質量等單因子景觀安全格局分析,構建廣域景觀格局,并考慮特殊地段景觀要求,構建綜合景觀安全格局(圖4)。
圖4景觀安全分析技術路線圖
圖 5 景觀安全格局圖
從現狀景觀類型的斑塊個數來看,水塘的斑塊個數最多,從面積角度看,斑塊總面積最大的,景觀類型是蘆葦,但是,破碎化程度較高,受人工痕跡干擾明顯,生態作用明顯降低。依據景觀大斑塊打造生態核心源。在源周圍建立緩沖區,減少人的干擾,并建立景觀廊道增強生態連通性,在廊道交匯處和較為脆弱的區域建立斑塊戰略點,構建完整的景觀安全格局。
4.生態修復與景觀格局恢復策略
4.1生態修復策略
根據GIS的分析結果得出,陶清河規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題。在遵循自然規律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受損退化的河流生態系統,恢復河流泄洪、排沙等重要自然功能,維持河流資源的可再生循環能力,促進河流兩岸生態系統的穩定和良性循環。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保護、創造生物良好的生存環境與自然景觀為建設前提,不是單純的環境生態保護 ,而是在再生生物群落的同時,建設具有設定抗洪強度的景觀河流。并經行以下生態修復工程:河床斷面修復道形態修復、重建生態型護岸、再造喪失的河岸植被和濕地群落、保障水質的人工濕地構建、濕地保護與生物棲息地的營建等。
4.2景觀安全格局恢復策略
由GIS分析得知,本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過對規劃區河沿岸植被帶、道路沿線植被帶將風景區內綠地野生植物斑塊與周邊綠化區域相連。將野生植物廊道與水庫—河流—濕地—綠地的多層次的生態網絡相連。
消除人為干擾,使區域內個景觀斑塊聯系起來,使物質和能量交流聯通起來。大型斑塊可以有效維持和保護物種的多樣性,可以成為大型動物的生存場所;小型斑塊可以作為小型物種的避難場所,其占地小,靈活,可以出現在建成區的景觀中,具有跳板的作用,皆需采取保護措施。
河廊道作為規劃區內最重要的一條生態動植物廊道,在保護區內濕地生境連續性,維持環境功能完整性上起著不可替代的作用,因此更要重點保護。
5.結論與展望
GIS在生態修復及景觀格局中的應用在以下幾個方面發揮優勢:第一,利用已有的模型,在GIS幫助下,將會使得計算更方便和快捷。第二,利用GIS提供了傳統的環境評價方法無法實現的功能。第三,利用GIS建立礦區生態環境評價新模型,及對原有的傳統模型進行改進。本研究在生態調查的基礎上,綜合考慮到礦區用地的自然、社會、生態等因素,遵循“生態優先”的原則選取評價指標。采用了層次分析法確定各評價指標的權重,減少了權重評價的主觀性。運用多因素綜合評價模型對城市礦區建設用地生態適宜性進行評價,在此基礎上結合實際情況劃分基本生態控制區域和建設控制區域,從保護城市生態安全的角度提出城市土地利用建議,對城市建設用地的科學評價以及今后城市發展具有重要意義。
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