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礦山開采對生態環境的影響及礦區生態修復
摘要:礦山開采所造成的環境污染和生態破壞是整個生態系統退化的重要因素:占用和破壞土地、污染水資源、造成生物多樣性損害等。從政策和技術層面分別探討礦區生態修復問題,旨在恢復礦區的生態平衡。
關鍵詞:礦山開采;生態環境;生態修復
中圖分類號:F407.1文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2010)18-0109-02
中國有95%以上的一次能源、80%以上的工業原料和70%以上的農業生產資料來自于礦產資源[1]。礦產資源的開發利用,有力地支撐了我國經濟社會的快速發展。但我國礦業在推動經濟發展的同時,也給生態環境帶來了嚴重的問題。
一、礦山開采對生態環境的影響
(一)占用和破壞土地
礦產資源開發利用必然占用和破壞土地,包括采礦場破壞土地、廢渣堆放破壞土地、地面塌陷破壞土地、礦區修路及建設廠房占用破壞土地等,礦山對土地的破壞存在于礦產資源開發的各個環節。
在采礦前,主要是對礦區土地進行勘察和三通一平工作,這個階段主要造成地貌被破壞,規模相對較小。
在采礦中,露天開采時,要剝離礦層上的覆蓋層,挖損大量土地,地表植被將完全被破壞,這個過程對土地資源的破壞是毀滅性的。我國大部分露天礦目前均采用外排土場方式開采。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。露天礦正常生產后,每采1萬t煤排土場壓占土地0.04hm2～0.33hm2,平均為0.16hm2。目前,露天礦排土場壓占土地達16 300hm2,造成了對土地資源的大量壓占。我國94%是井下開采,井下開采對土地造成的破壞主要是地表塌陷,在礦產資源被大量開采出以后,巖體原有的平衡狀況將會受到破壞,資料表明,對于井工開采,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為標準)的土地面積達40萬hm2左右。其中,因積水造成減產或絕產的,我國中東部礦區面積為13萬hm2,而西北、東北、華北北部和西南地區受塌陷影響區的面積約為27萬hm2[2]。
在采礦閉坑后,矸石堆的穩定性及滲浸對土地也會造成相當嚴重的污染。據統計,目前已形成堆積的3Gt矸石,占地面積約26 000hm2;預計到2010年排矸量將每年增加0.2Gt,年新增占地約667hm2,顯然將進一步加劇國家可耕地資源短缺的局面。例如,平頂山礦區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,按當地平均種植水平,每年少產糧食626 000kg,相當于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,矸石及露天堆煤場遇到雨天時所排放的大量廢水也很容易使礦區周圍的河流、湖泊變成黑色死水。
相對地表水資源污染,地下水資源污染更具有隱蔽性,且影響深遠,難以恢復。礦產資源開采強度和延伸速度的不斷加大提高,使得礦區地下水位大面積下降,導致缺水地區供水更加緊張,影響當地居民的正常生產生活。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,有的甚至高達每升3克,既不能飲用,也不適宜灌溉,造成地表生態系統嚴重破壞,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40萬畝。由于生態惡化每年給民勤縣造成的經濟損失達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重影響著礦區動植物的生存,對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現植物的自然定居,但形成的植被質量也通常是相對低劣的,因為礦山廢棄土地土層薄、生物活性差,受損的生態系統恢復又非常緩慢,往往要50～100年,所以,礦山開采對生物多樣性的破壞往往是致命的。
二、礦區生態修復
礦區生態修復實際上就是國外的礦區復墾。英國礦業與環境委員會將復墾定義為將廢棄的場地改做某種用途。澳大利亞將復墾定義為消除采礦對環境影響的過程。美國將復墾定義為恢復采煤影響的土地做林地、草地、農地、娛樂場所野生動物棲息地或其他高于或相當于采前生產力水平的用途,采取回填、平整、土壤重構、植被恢復及其他工作。
礦區生態修復是指對采礦引起退化的礦區生態系統,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,恢復其生態平衡的過程[5]。
(一)政策層面:新老礦區區別對待,明確生態修復責任
礦區生態修復涉及兩部分內容:一是廢棄礦山和老礦區造成的生態破壞問題;二是正在進行的礦山開采所造成的生態破壞問題。解決這兩類問題可以借鑒美國關于礦山修復的模式,美國在頒布露天采礦與復墾法后,逐將礦區復墾分為法律頒布前與頒布后,對頒布前已廢棄的礦區,由國家通過建立復墾基金的方式組織恢復治理,而對于頒布后的礦區環境污染和生態破壞,則根據
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