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礦山開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及礦區(qū)生態(tài)修復(fù)
摘要:礦山開采所造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)退化的重要因素:占用和破壞土地、污染水資源、造成生物多樣性損害等。從政策和技術(shù)層面分別探討礦區(qū)生態(tài)修復(fù)問題,旨在恢復(fù)礦區(qū)的生態(tài)平衡。
關(guān)鍵詞:礦山開采;生態(tài)環(huán)境;生態(tài)修復(fù)
中圖分類號(hào):F407.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002-2589(2010)18-0109-02
中國(guó)有95%以上的一次能源、80%以上的工業(yè)原料和70%以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料來自于礦產(chǎn)資源[1]。礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用,有力地支撐了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。但我國(guó)礦業(yè)在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的問題。
一、礦山開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
(一)占用和破壞土地
礦產(chǎn)資源開發(fā)利用必然占用和破壞土地,包括采礦場(chǎng)破壞土地、廢渣堆放破壞土地、地面塌陷破壞土地、礦區(qū)修路及建設(shè)廠房占用破壞土地等,礦山對(duì)土地的破壞存在于礦產(chǎn)資源開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)。
在采礦前,主要是對(duì)礦區(qū)土地進(jìn)行勘察和三通一平工作,這個(gè)階段主要造成地貌被破壞,規(guī)模相對(duì)較小。
在采礦中,露天開采時(shí),要?jiǎng)冸x礦層上的覆蓋層,挖損大量土地,地表植被將完全被破壞,這個(gè)過程對(duì)土地資源的破壞是毀滅性的。我國(guó)大部分露天礦目前均采用外排土場(chǎng)方式開采。露天開采外排土壓占的土地約是挖掘土地量的1.5～2.5倍,平均為2倍。露天礦正常生產(chǎn)后,每采1萬t煤排土場(chǎng)壓占土地0.04hm2～0.33hm2,平均為0.16hm2。目前,露天礦排土場(chǎng)壓占土地達(dá)16 300hm2,造成了對(duì)土地資源的大量壓占。我國(guó)94%是井下開采,井下開采對(duì)土地造成的破壞主要是地表塌陷,在礦產(chǎn)資源被大量開采出以后,巖體原有的平衡狀況將會(huì)受到破壞,資料表明,對(duì)于井工開采,每采1萬t煤炭就有0.01hm2～0.29hm2的土地塌陷;平均為0.2hm2的土地塌陷,截止到目前,受煤炭開采下沉影響(以下沉大于10mm為標(biāo)準(zhǔn))的土地面積達(dá)40萬hm2左右。其中,因積水造成減產(chǎn)或絕產(chǎn)的,我國(guó)中東部礦區(qū)面積為13萬hm2,而西北、東北、華北北部和西南地區(qū)受塌陷影響區(qū)的面積約為27萬hm2[2]。
在采礦閉坑后,矸石堆的穩(wěn)定性及滲浸對(duì)土地也會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前已形成堆積的3Gt矸石,占地面積約26 000hm2;預(yù)計(jì)到2010年排矸量將每年增加0.2Gt,年新增占地約667hm2,顯然將進(jìn)一步加劇國(guó)家可耕地資源短缺的局面。例如,平頂山礦區(qū)40年來,排放矸石累積存量39Mt,形成31座矸石山,占地98hm2,其中77.5%為可耕地,按當(dāng)?shù)仄骄N植水平,每年少產(chǎn)糧食626 000kg,相當(dāng)于1 500多人的年糧食占有量[3]。
(二)造成水資源污染
礦山開采造成水資源污染包括地表水資源污染和地下水資源污染。地表水資源污染主要是指選礦水和選礦廢水排入地表水體所造成的污染。在采礦生產(chǎn)過程中,露天開采或地下開采疏干排水和廢石淋溶水都含有較高的懸浮物及重金屬等,排入水體后往往造成地表水體的有機(jī)污染和重金屬污染,并且增加水體的混濁度,影響水體納污能力。另外,矸石及露天堆煤場(chǎng)遇到雨天時(shí)所排放的大量廢水也很容易使礦區(qū)周圍的河流、湖泊變成黑色死水。
相對(duì)地表水資源污染,地下水資源污染更具有隱蔽性,且影響深遠(yuǎn),難以恢復(fù)。礦產(chǎn)資源開采強(qiáng)度和延伸速度的不斷加大提高,使得礦區(qū)地下水位大面積下降,導(dǎo)致缺水地區(qū)供水更加緊張,影響當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉa(chǎn)生活。如甘肅省石羊河下游的民勤縣,因連年超采,地下水位每年以0.5m～0.8m的速度不斷下降,地下咸淡水層串通,水中礦化度不斷升高,有的甚至高達(dá)每升3克,既不能飲用,也不適宜灌溉,造成地表生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞,使73萬畝天然林、28萬畝人工育林枯死,2 528.5km2土地鹽漬化。民勤縣盆地綠洲北部地帶的沙漠每年以10m的速度入侵,廢棄耕地達(dá)40萬畝。由于生態(tài)惡化每年給民勤縣造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.5億元[4]。
(三)造成生物多樣性損失
廢渣排放、植被清除、土壤污染與退化都嚴(yán)重影響著礦區(qū)動(dòng)植物的生存,對(duì)生物多樣性造成的破壞往往是不可逆的。生物多樣性喪失后,雖然一些耐性物種能在礦地實(shí)現(xiàn)植物的自然定居,但形成的植被質(zhì)量也通常是相對(duì)低劣的,因?yàn)榈V山廢棄土地土層薄、生物活性差,受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)又非常緩慢,往往要50～100年,所以,礦山開采對(duì)生物多樣性的破壞往往是致命的。
二、礦區(qū)生態(tài)修復(fù)
礦區(qū)生態(tài)修復(fù)實(shí)際上就是國(guó)外的礦區(qū)復(fù)墾。英國(guó)礦業(yè)與環(huán)境委員會(huì)將復(fù)墾定義為將廢棄的場(chǎng)地改做某種用途。澳大利亞將復(fù)墾定義為消除采礦對(duì)環(huán)境影響的過程。美國(guó)將復(fù)墾定義為恢復(fù)采煤影響的土地做林地、草地、農(nóng)地、娛樂場(chǎng)所野生動(dòng)物棲息地或其他高于或相當(dāng)于采前生產(chǎn)力水平的用途,采取回填、平整、土壤重構(gòu)、植被恢復(fù)及其他工作。
礦區(qū)生態(tài)修復(fù)是指對(duì)采礦引起退化的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng),通過重整地形和表土,采取植被和其他適宜的土地利用方式,恢復(fù)其生態(tài)平衡的過程[5]。
(一)政策層面:新老礦區(qū)區(qū)別對(duì)待,明確生態(tài)修復(fù)責(zé)任
礦區(qū)生態(tài)修復(fù)涉及兩部分內(nèi)容:一是廢棄礦山和老礦區(qū)造成的生態(tài)破壞問題;二是正在進(jìn)行的礦山開采所造成的生態(tài)破壞問題。解決這兩類問題可以借鑒美國(guó)關(guān)于礦山修復(fù)的模式,美國(guó)在頒布露天采礦與復(fù)墾法后,逐將礦區(qū)復(fù)墾分為法律頒布前與頒布后,對(duì)頒布前已廢棄的礦區(qū),由國(guó)家通過建立復(fù)墾基金的方式組織恢復(fù)治理,而對(duì)于頒布后的礦區(qū)環(huán)境污染和生態(tài)破壞,則根據(jù)
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