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关键词:矿山开发区 生态修复技术 工程措施 问题分析 方法探究
中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(b)-0026-02
我国的矿产等资源虽然相对来说比较丰富一些,但是,不得不承认的是,我国的人均能源消耗量也是十分突出的。这就导致我国的一些矿产的开发区出现过度开采的情形。因此,就这种情况而看,我国应该采取一系列的措施来对相关的矿产开发区进行一些修复施工。当然,我国所采取的关于矿产开发区的修复方法是多种多样的,但是,效果最好,利用最广的一种修复方法就是生态修复。
1 矿山开发区进行生态修复的具体的措施介绍
1.1 治理边坡
不管是对于矿山开发区来说,还是其他的一些山体结构,边坡都是十分重要的存在。因此,在矿山开发区进行修复的时候首先就是要考虑边坡的治理情况。如果在进行矿山开发的时候,边坡出现不稳定的情形,很大程度上会导致相关的开发人员以及设备的损伤。只有采取一些措施保持边坡的稳定性,才可以避免山体滑坡、坍塌等现象的出现。具体可以采取的举措包括以下几点:首先就是要尽量保持矿山路面的平整性;其次就是要对悬崖进行修整的工作,最好是使其形成一个水平的台阶状;然后就是在边坡的面积范围内种植绿色植物,在美好环境的同时保证它的持久性。
1.2 治理尾矿
一般来讲,对于任意一座矿山开发区来讲,尾矿都是占地面积最大,但是利用效率确是最差的一个地方。因此,在关于尾矿的修复措施上一定要格外注意对尾矿的二次利用以及它的综合效益水平。主要采取的方法就是利用井下踩空区这种方式来进行尾矿的排放,进而能够使其在整体的矿山开发区中达到最优的利用水平。除此之外,还可以将尾矿这种不能够充分开采的地区进行商品化以及资源化,从而达到废物再次利用的最终目的。
1.3 关于植被修复
除了上述这些措施之外,利用生态的方式对矿山开发区进行修复的时候还可以运用植被达到这一目的,尤其是对于遭到重金属污染的矿山开发区而言,这种方式更具有效果。一般来讲,就算进行植被种植这种修复方法,所采用的具体工序也是不同的,根据相关的操作步骤的不同,具体的可以分为两类。第一种方式就是对矿山开发区进行直接的植被覆盖,这种方式简单快捷,而且所耗费的资金也不是特别昂贵。但是,这种方法的缺点就是见效比较慢。第二种则是采取覆土植被的方式进行矿山开发区的修复工程。一般来讲,这种方法比第一种的应用更为广泛,这主要是因为在具体的操作中,这种方式不仅仅是具有第一种的简单操作这一优点,而且还可以在保证资金投入量的同时提高相应的效率,简单地讲,就是这种修复方式操作简单而且成效快。
1.4 治理水资源
在矿山开发区的具体开采工程中难免会出现对自然资源的一些伤害,其中又以对水资源的破坏以及浪费最为严重。 水是我国最重要的资源,任何人都不可能离开水而生存。因此,在对矿山进行修复时一定要注意对水资源的修复。一般来讲,矿山开发区的水资源包括地表水和地下水两种,在对水资源进行修复,是可以采取人工湿地的方法以及种植植被的方法。值得注意的就是关于地下水的水位问题,一定要将其控制在合理的范围之内。
1.5 治理矿山的土壤
总的来说,对土壤进行优化改良的方式不在乎以下三种:第一种方法就是利用异地进行取土的这种操作模式。这种修复模式所利用的原理就是对矿山开发区中完好的土壤进行移植,也就是说利用优质的土壤对已经遭到破坏的地区进行填补修复。第二种方法则是对废弃地进行改造,一般来讲,矿山开发区的各种土地资源都是不可弃的,所以,我国是一直秉持着治理的理念来对矿山进行整体的修复的。最后一种则是采取对土地增肥的方式来进行土壤的改良。这样一来,就可以达到重复利用矿山资源的目的,而且还有利于提升相关矿山开发区的综合产量。
1.6 利用微生物以及地下动物的能力来进行矿山开发区的治理
一般来讲,我国的矿山开发区在经过长久的利用之后都会产生不同程度的土质硬化等问题,因此,在对其进行修补的时候合理适当地利用微生物以及地下动物等生物资源是十分有效的方法。通常情况之下,这些微生物都可以利用自身的特性在进行地底活动的时候都会从某种程度上达到对土壤进行疏松的目的,这样一来,可以在不浪费任何资源的情况下合理并且有效地对矿山开发区进行生态修复。值得一提的是,在利用微生物对矿山开发区进行修复的时候可以利用的微生物主要包括两种,其中一种就是抗污染的菌种,这种微生物菌种的最主要功能就是可以将矿山开发区的有害物质通过一系列的手法转化为无污染的物质,从而大大地提高了矿山开发区的综合利用能力。除此之外,它还可以降低一些有毒物质的毒性,使得这些有毒物质对矿山开发区的危害降到最小。
2 结语
综上所述,我国的矿产等资源虽然丰富,但是,却经不起我国这庞大人口的综合利用。因此,在对其进行开采的时候一定要注意做到相关矿山开发区的修复工作。只有这样,才可以保证我国的相关矿产资源在进行有效利用的时候不会对相应的矿山环境造成坏的影响。
参考文献
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1.1建设阶段对环境的影响
我国的铀矿山分布在全国15个省市、30多个地县境内,在铀矿开发项目的建设和阶段会产生一定量的污染物,这些污染物排放到周围环境,这在一定程度上影响了周围的大气、水、土壤等自然环境。开发建设过程中,地表景观破坏,耕地植被生产破坏、水土流失加剧等生态问题。矿山井下开采引起的地面沉陷,露天开采引起的滑坡等地质灾害。
1.2生产运行阶段的影响
生产运行阶段为重点阶段,也是环境污染最严重的阶段,其中重金属污染、地下水污染、固体废弃物污染等已经成为了世界性话题。
1.2.1重金属污染
尾矿、废石中重金属元素很容易随雨水在土壤中迁移,重金属进入土壤环境后,扩散迁移比较缓慢,且不被微生物降解,通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等过程后,容易形成不同的化学形态。当其在土壤中积累到一定程度时,就有可能通过土壤—植物(作物)系统,经食物链被动物或人体摄入,潜在危害性极大。因此重金属污染问题必须引起高度关注,并采取相应措施加以防止。
1.2.2地下水污染
传统的铀矿开采、加工和水冶过程中产生的放射性元素经过多种途径进入地下水,并随地下水流动而扩散,给地下水及其生态安全造成严重危害。矿区地质变化会引起地下水位的下降。溶浸采铀中的原地浸出采铀工艺,具有明显的环保优势,“三废”大量减少,但溶浸液的扩散或渗漏也会在不同程度上造成地下水环境污染问题。黄国夫指出:酸法浸出对地下水影响较大,大量溶浸剂和氧化剂导致含矿含水层中各种试剂组分含量增高,水酸度增大,重金属含量和有害元素大大超标。张振强指出:碱法浸出可使铵离子引入造成污染。对矿区及附近地下水质检测尤为重要。
1.2.3固体废弃物污染
我国铀矿的开采力度在逐年增大,我国铀矿具有类型多,规模小,形态复杂,矿化不均匀,品位低,埋藏条件多变,矿石开采量大,采矿贫化率高等特点。开采一吨铀矿石往往需要采出4~7吨固体废物。铀矿采冶造成的固体废物主要是放射性废物,铀矿开采、冶炼时产生大量低品位废石和矿渣,长期堆放在矿区废石堆和尾矿库中,其放射性虽然不及高放废物强但由于规模大、数量多,且多以露天存放,因而是一个不容忽视的放射性污染源。
1.3退役后的铀矿山
退役铀矿山的主要污染有:放射性废渣,未封闭的坑道口,露天采场废墟,矿冶尾渣,废水,土壤中氡析出率等。主要工作有废石堆治理、矿井封闭、废水处理和辐射环境治理及监测等。
2修复技术
2.1构建环境影响评价体系
铀矿山的各阶段难免给周围自然环境,生态环境,地质等带来损害。既然无法避免就应使其危害最小化。环境影响评价制度,是构建人与自然和谐发展的重要手段。因此,在铀矿山建设、开采过程中,要严格执行该制度,实现铀矿开采与环境治理的一体化,并且使环境影响评价制度伴随铀矿开采的整个过程。
2.2重金属污染的治理方法
目前我国常用的治理重金属污染方法为物理法、化学法、生物法。物理法和化学法虽然效率较高,但是存在消耗成本高,对土壤结构损害较大,会带来二次污染等缺点。生物法不仅成本较低,不会带来二次污染,还能够在治理重金属污染的同时修复矿山的生态系统。但生物法也有其缺点如治理效率较低、效果较差。根据不同的土地条件,必须选择不同的植物类型。尽管植物修复技术在治理重金属污染方面得到了广泛的应用,但在植物选取方面仍有待加强。寻找、筛选和培育对重金属具有超级累能力的植物,及增加其生长量缩短其生长周期的方法。我们不仅仅是提高单个技术得营运,把三种方式结合起来扬长避短,获得一个最优的处理方法。
2.3地下水污染修复技术
铀矿区地下水中污染物质复杂,影响因素较多,需要相应的理论、技术和方法支持,才能做到地下水污染的修复。目前国内主要有地表净化法和地下清除两类。
2.3.1地表净化法
地表净化法是指将被污染的地下水抽取到地表专门的处理场地,经过多重化学反应,得到大量难溶行盐类,处理后深埋地下。这种方法不仅要求专门收集和存储措施,处理费用高,易造成二次污染,故未被广泛运用。近几年来,人们开始将目光转向绿色,安全廉价的生物修复技术。植物根系过滤技术在废水,湿地污染修复中具有极好的效果,通过植物-微生物共存作用,可将铀从地下水体活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是从注孔中加入净化剂或通过专门技术构筑地下含水层处理工程,来达到消除污染的治理方式。地下清除方法较多,而微生物原位修复技术前景较为开阔。Lovely提出利用微生物以氢作为电子供体将地下水中可溶性的六价铀转化为难溶的四价铀,进而防止其迁移和扩散。Pollmann等从德国铀矿废石中分离得到了一种细菌,可以高度富集毒性金属以及贵金属等,在铀矿山地下水污染治理中具有良好的前景。
2.4固体废弃物污染处理方法
铀矿山固体废弃物主要污染为氡的析出和占地面积过多。有矿石废渣中的氡,可通过迁移而大量进入大气中,对周围人们造成一定的辐射,对周围环境造成污染。目前较常用的方法为覆盖法,即使用粘土、黄土、红土、石块或者水泥等不同物质覆盖在废渣石,以降低氡的析出。配合使用含磷物质和植物修复技术对周围铀、铅等重金属进行吸收降低其辐射和重金属含量,最后将去除掉铀等金属的废渣石进行再利用,可回填井下采空区。即可减少污染又取得了较好的经济效果。
2.5退役后的铀矿山
废渣石、废水、矿井封闭及监测为退役铀矿山的主要工作。废渣石可采取上述方法处理。对铀矿山矿井封闭可采用全井充填方式或者封闭淹井的方式,效果良好。关于废水可建造废水沉淀池或污水处理厂。通过物理法、化学法、生物法、水稀释法、循环利用法等方法进行废水处理。我国部分矿山循环利用吸附尾液,使污水排放量大大减少。在退役铀矿山治理的问题上不仅技术重要,而源项调查和长期监护方面也很重要。
3结论及展望
2018年以来,按照创建先行县的部署,把绿色矿山建设作为“发展生命线工程”来抓,围绕打造全国绿色矿业发展先行县”目标,坚持“规划引领、标准倒逼、标杆带动、科技支撑、综合利用”的创建路径,在提升绿色矿业发展理念上下功夫、在政策引导和建设指导上做文章、在推进绿色改造和生态治理上求突破、在破解制约矿业生存和发展瓶颈上打出路,着力推进矿业绿色高质量发展,现将2018年绿色矿山建设有关工作开展情况汇报如下。
(一)2018年绿色矿山工作
一、夯实四项基础,把绿色矿山建设作为生命线工程来抓
1、加强组织领导,推动工作落实。在绿色矿山建设领导小组领导下,组建了县绿色矿山建设领导小组办公室,重点企业也相应成立了绿色矿山建设办公室,统筹推进矿业的绿色开发、生产和生态环境修复治理工作,现已形成政府主导、企业主体、部门协同、社会支持的四位一体推进格局。
2、全面调查摸底,把握县情矿情。先后组织了四轮调查摸底掌握第一手的现实情况,为出台政策、科学治矿提供了事实依据。
3、提升思想理念,形成绿色共识。先后组织有关部门和重点企业3批次80余人次赴绿色矿山建设先进地区参观学习、考察对标,在职能部门和重点企业层面对绿色矿业发展有了全面系统的认识。同时,通过召开工作推进会、企业座谈会以及加强宣传等措施,广泛宣传“绿水青山就是金山银山”的发展理念,已安装制作固定展牌、永久性标语50余处。
4、坚持顶层设计,强化政策推动。根据国家六部委的实施意见和《绿色矿业发展示范区建设方案》,编制了《绿色矿业发展先行县建设方案》。立足县情和资源禀赋实际,在政策、制度层面先行先试,配套出台了等一系列文件,明确了“干什么、怎么干、达到什么标准”。
二、把握三项重点,真抓实干对标打造国家绿色矿山
1、加强绿色治理,加大矿区生态环境修复治理。绿色矿山建设中矿山生态环境治理既是焦点问题又是难点问题,坚持边开发、边生产、边治理、边恢复进行生态的修复再造,大力推进“百矿披绿”和“花园式矿山企业”建设工程,专门细化制定了“绿色矿山建设洁化绿化美化标准(试行)”,明确开采区、生产区、生活区、办公区、道路运输系统在矿容矿貌、绿色治理、矿区及周边环境综合整治方面具体的标准要求。督导指导企业因地制宜对损毁山体、尾矿库、排土场进行复垦披绿、光伏发电、栽植经济林等多路径恢复治理,年初下发了2018年矿山披绿任务指标,覆盖81家矿山企业,全年绿化治理面积2500亩,植树900万株,播撒草籽300余公斤,总投资达2500万元,使矿山生态环境有了很大改观,还进一步拓展了建设用地空间。
2、加强绿色改造,培育矿业生态发展竞争力。以安全生产、环保达标、节能减排为切入点,通过实施技改升级和环保达标工程,落实绿色开采、绿色运输、清洁生产等规范要求,把蓝天、绿水、净土保卫战落在实处。在开采环节,实施爆破水袋降尘、采区微喷降尘、棚化入库等绿色环保治理工程,有效治理扬尘污染。。在生产加工环节,推广使用高压辊磨、量恒式干选、湿式磨前预选等新技术新工艺,逐步推动技术装备升级改造,建设现代化、科技化、数字化矿山。在矿物输送环节,大力推广皮带廊封闭运输,实施矿区运输“车转廊”工程.
3、加强综合消纳,创新尾废资源化利用路径。在尾废处置利用上,坚持“挖潜创新、调整结构、综合利用、循环发展”工作思路,走科学消纳尾废、绿色开发利用的资源化、生态化之路,把铁、金尾矿变废为宝,有效减少对生态的影响,降低区域生态环境承载的压力。发展壮大尾矿制备新型绿色建材产业,推进尾废生产绿色砂石骨料产业,做好铁尾矿复垦造地还田的升级文章。在实现尾矿库复绿披绿、生态再造的基础上,利用铁尾矿砂中含磷、铁等元素,推进铁尾矿综合利用产业与农业产业结合发展,推进就地生态化利用。
三、抓住三个关键,引领矿业走绿色可持续发展之路。
1、生态环境严重破坏
由于金属矿山的开采力度加大,加上矿山企业缺乏经验以及忽视了日常环保工作,这导致了严重的环境污染与生态破坏。a)由于低下采矿的力度加大,金属矿山地表出现严重的地表下沉、破裂以及塌陷等现象,这不仅威胁到了地面建筑物的安全,而且严重破坏了金属矿山的土地资源。同时,开采金属矿产使地表排水与地下水出现截断和导流,这影响了金属矿山周围地下水资源的质量以及日常水供应,进而影响金属矿山的生态资源;b)在中国金属矿产开采过程中,经常从事露天矿业爆破作业、穿孔作业以及矿产运输等作业,这产生了大量的粉尘及汽车尾气,从而使金属矿山地区的空气质量严重下降,进而影响金属矿山地区及周围地区的大气环境;c)目前,中国在开采金属矿山过程中,采富弃贫以及采大弃小等现象很严重,这导致了矿产资源的严重浪费,同时也造成了生态环境污染。在开采金属矿山时,金属矿山地区存在大量的矿产废渣,这破坏了金属矿山地区的地理景观,并破坏了金属矿山地区的植被,进而造成水土流失以及生态失调等生态问题。
2、存在严重的重金属污染
金属矿山的污染多为复合性污染,与有机污染物不同,重金属不能被生物分解,但却可以在生物体内富集并转化为毒性较大的甲基类化合物。金属矿山地区的重金属主要是通过与有机物形成混合物的形式存在于土壤以及空气中,其对水、大气造成严重污染。同时,重金属污染也造成土壤污染,但是,土壤污染通常需要分析化验方能检测出来,而且其破坏程度较严重。重金属对空气、水资源、土壤等造成的污染易随着气流以及水流的变化而变化,在其达到一定浓度时,其会对金属矿山地区及周围的植物、农作物等造成严重危害。当前,金属矿山地区存在的重金属污染,需引起社会的高度重视,并利用先进技术及时治理污染,从而保护金属矿山地区的生态环境。
二、金属矿山环境污染的整治对策
1、采用传统的整治措施
传统的酸水整治措施是指在酸性废水中如加入碱性中和剂,通过充气、絮凝和沉淀,来整治酸性废水。当前,中国金属矿山地区存在严重的硫化物的氧化现象。整治硫化物中的酸性废水的碱性中和剂一般是NaOH,其中,重金属通常是以微溶或不溶性的氢氧化物呈现出来。在整治硫化的氧化问题时,我们可以采用一些整治措施,例如,金属矿山企业通过向矿业废水中注入H2S溶液,并应用瑞典的Laiswail,从而析出沉淀物,其中,铅通常是以PbS的形式沉淀析出;为了去除重金属,金属矿山企业可以在溶液中注入废铁,并通过电化学还原以及离子交换方式而析出铜元素,并利用反渗透和电解方式回收铜。
2、采用微生物处理技术
微生物处理技术是针对AMD的形成机理,利用能产碱和稳定金属的微生物来治理AMD,其成本低,技术含量高,针对性强。当前,国外很多国家已经开发并应用先进的微生物处理技术来整治金属矿山地区的环境污染,例如,RAPS技术、PRB技术、Iron-oxidisingBioreac-Tors技术等。因此,中国整治金属矿山环境污染应引进先进的外国微生物处理技术,并结合中国金属矿山的实际情况,采取有效的治理措施。例如,中国应加强对金属矿山中的重金属元素的研究以及重金属元素的微生物性质以及生物地球化学形状的研究,从而开发出适合中国金属矿山的微生物治理技术。
3、修复金属矿山地区的植被
目前,中国在开采金属矿产资源过程中,由于缺乏经验以及环境保护意识,金属矿山地区存在大量的矿山废渣以及矿坑等,周围的植被也受到了不同程度的破坏,因此,在整治金属矿山地区的环境污染时,我们可以采用植被修复技术,即通过种植能富集重金属的植物进行金属矿山地区植被修复,从而减少金属矿山地区的水土流失以及重金属污染。
4、贯彻以防促治防治结合
在整治金属矿山环境污染的过程中,我们应贯彻以防促治、护防治结合的理念,在治理环境污染的过程中,应树立防治意识,在开发金属矿山资源时,应注意环境保护。例如,中国可以对矿山企业进行一定的技术改造,并将消除污染作为技术改造的重要内容。对于金属矿山地区存在的环境污染,我们可以采用分期分批的方式进行治理。对于新建的工程,我们应严格执行环境保护设施与主体设施同时进行,从而防止新的污染产生,进而保护金属矿山的生态环境。
三、结语
关键字:矿区生态环境效应生态恢复
由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
一、矿山开采的生态环境效应
(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。
(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。
矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
二、矿区生态恢复的典型技术
(一)矿区土壤污染的治理
1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。
2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良:对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。
在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。
(三)水土流失的综合治理
1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。
2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。
3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。
5.植被恢复工程。对各类面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。
三、结语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。
必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。
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关键词:采矿废弃地 景观修复设计 乡村治理 生态环境 矿山环境
一、引言
(一)研究的背景和意义
1.研究背景
乡村占有我国领土面积的绝大部分,我国的矿产资源十分丰富,而恰恰拥有矿产资源的地区,多数都在有着乡村的山区中。本次案例中的村庄由于二十多年的露天开采,使得整个村庄支离破碎,景观破坏程度很深。因此,在我国经济高速发展的今天,资源型乡村的转型和景观改造是我国景观行业应该重视的一个新的视角,从村庄的生态环境来说起到了一定的维护作用,但是更加提高了居民的生活幸福指标。
2.研究意义
从现实的角度来讲,以大冶市石嘴山茅岭吴家村为例,通过实地的考察调研和考察问卷等方式进行深入地由表及里地剖析这种资源型乡村的问题。通过这种研究方式,也可以推动我国乡村区域的发展。这也是提供一种乡村景观修复方法的可能性。
(二)国内外课题的相关研究
国外这类课题的研究,大多集中在乡村自治上,强调通过个人主义的作用来带动集体主义。通过组织每一位村民参与到村庄的建设中去,以此来提高村庄的民主性。我们人类的家园需要我们每个人的努力去实现。曾经有英国的学者提出了景观生态学的四个文化原理:第一,人类的各种人为的甚至破坏生态的活动也会影响到景观的发展,相互地,景观的发展也会影响到人类的生产活动和行为意识;第二,村庄的居住环境和自然环境的发展会受到当地地域文化的影响;第三,纯自然的生态功能和人文活动无关;第四,一个地区的景观风貌可以反映出当地的传统文化和民风民俗。
相对而言,国内学者对于该资源乡村的研究时间开始较晚,始于20世纪30年代。改革开放后,我国逐渐开始重视对农村景观的发展和改造。孙碧辉等学者对于乡村景观中的文化景观现象进行了深入地调查并分析在各种环境影响下的乡村景观格局。一些硕博士论文也对我国资源型地区进行了深入调查和景观改造方法的提出。其中,中南林业大学赵晓英的硕士论文就目前我国乡村因不同原因和程度的开采所面临的文化景观困境,提出其应遵循的基本保护原则和针对不同类型的乡村景观文化所应对的解决方法。
二、矿山废弃地乡村景观设计概述
(一)矿山废弃地的开发利用模式
1.矿山遗址模式
矿山的废弃地是人类工业工业文明的见证,其遗留的历史价值和工业文化都有着非同一般的意义。在工业遗址中,废弃地不仅意味着当时人类生产生活的场景,更是很多村落居民的重要生活支柱。国内的部分地区,为了重现工业景观的遗迹,对一些无法使用的工业设施设备进行修复性设计,这种行为可以最大程度的使人们认识到工业的破坏性后果,了解到保护生态系统的重要性并采取实际行动。如果矿山地区的地表结构十分丰富,很多地质结构可以提供非常不错的研究和观赏价值,也可以建立一些科普性质的博物馆。同时,当地政府的这种行为也可以利用这种天然的优势形成独特的矿山体验之旅,使得旅客感受到矿冶工业文明的魅力。这种工业遗址的形式,不仅保留了当地的工业遗迹,还为当地居民创造了经济效益。
2.文化景观模式
在整个人类的发展史过程中,文化的依赖性几乎是人类与生俱来的。国内很多矿山地区的废弃地带有建设成为工业文化类的主题公园。例如研究的案例石嘴山茅岭吴湾村的景观改造设计中,不H有悠久的矿冶文化历史,更有玉石文化的传承。大冶作为青铜文化的滥觞之地,上千年的青铜文化在这里源远流长。黄石大冶所位处的地区湖北省,是以朱雀鸟作为图腾,所以凤鸟文化是楚文化的重要特征。设计师在设计的过程中,不仅应该保留现有的自然景观形式,还应该对其进行艺术设计再改造,赋予矿山废弃地一个新的生命。
3.生态修复模式
对于矿山废弃地进行景观覆绿和植物再生设计也是必不可少的一个环节。对于尾砂地段,应该首先覆绿之后进行大地景观的再生设计应用。如石嘴山矿山公园地区,对尾砂地区采取覆绿技术可以使得该地区的生态环境得到初步的改善。对于乱石采矿区采取雨水花园的景观修复方法,而硬质的水泥厂地带采取修改为采摘园的形式进行生态植被修复。
(二)乡村景观修复的基本措施
1.恢复自然景观
乡村相对于城市而言,有着宜人的空气,绿色的居住空间,是一片世外桃源,是每个都市中国生活的居民所精神向往乐园。无论是春天的万物生长,夏日的生意盎然还是秋日的硕果累累,都是一处处绝美的风景线。例如大冶石嘴山地区的油菜花,每逢春分时刻来临,油菜花便漫山遍野地开得灿烂,黄灿灿的一片片油菜花田象征着繁荣昌盛的生命气象,成为当地的景观亮点。
2.改造聚落与建筑
一般而言,典型的乡村聚落往往具有独特的地方特色。这是相对于其他村落而明显存在的特点。而聚落的具体表现形式往往表现在乡村的民居建筑中。随着我国经济发展的逐步加快,很多传统古村落正在走向消亡,取而代之的是“千城一面”的城市化建设。这正是乡村聚落的无声的消亡。浙江的“西塘”就很好的保留了当地的建筑形式,还原了江南地区古村落的建筑形式。
3.挖掘并保留本土文化
乡土气息的营造是乡村景观的又一大特色。首先是农耕文化的保留。农耕文化的气息越是浓厚,农村的气质就越是独特,那种牛背横笛,鸡鸣犬吠的景象恰恰是游客们最为喜欢观赏的场所。民族服饰也是乡村景观不可或缺的风景线。那种鲜艳的少数民族服装,更是为单一的乡村景观增添了一份活力。在乡村的非物质文化遗产中,民风民俗的建设不可或缺。当地的一些手工艺品正体现出了浓浓的传统文化。
三、石嘴山茅岭吴家村景观恢复面临的困境
(一)项目背景
石嘴山茅岭吴家村位于湖北省黄石市大冶市西南市郊的矿山开采地带。其东北部是铜录山古铜矿遗址。该村交通便利,毗邻国道和省道。该村西南部山峦起伏,项目基地位于较为平坦开阔的区域。该村原本位于石嘴山之上,之后由于勘探到石嘴山地下蕴藏着丰富的矿产资源,于是在上世纪80年代将该村移至矿山附近。由于露天开采等原因,该村的建筑受到炮震等不同程度的影响,空心化和老龄化程度高,生存h境不容乐观。
(二)面临问题
1.环境污染严重
通过深入的了解得知,由于炮震的影响使得很多建筑受到不同程度的损害。而由于矿山开采所带来的大气污染,水质严重受损,土壤盐碱化程度增高,导致村落的生态系统受到了非常严重的破坏。曾经的果林已经不复存在,经济竹林无法成活,耕地面积骤减,水资源接近枯竭。除了零散在田间的墓地,还保持着原有的生态环境,其余地区都遭受到环境的损坏。因此,控制工业污染和进行生态景观修复是这部分区域的重点。
2.治理成本大
治理成本,往往是为了某一特定目标而进行的各种资源的整合。乡村景观的改造再生设计是乡村环境治理的重要组成部分。景观改造的基本目标就是恢复该地区的生态环境,包括其对破坏的植被,污染的水体,残缺的山地地形和土壤的恢复。但是破坏容易恢复难,有些生态环境的破坏,是无法在短时间内恢复好的,可能需要经过漫长且有效的治理期。那么治理的经费自然不少,包括重新进行水源的引水入村的管道铺设,土壤盐碱度的恢复,都需要高昂的费用来支撑。但目前就我国的经济形势而言,如果地区发展水平不高,乡村的治理就会陷入困境。
四、茅岭吴家村景观改造设计方法
(一)设计规划原则
1.生态优先原则
茅岭吴家村赖以生存的生态环境是一切生产生活的前提和基础。因此,在景观改造的过程中,最先进行考虑的就是自然环境的发展。根据当地的水文水系和地理特征进行合理的资源规划,以确保当地的生态环境得到应有的改善,促进生态环境的维持发展。
2.地域文化原则
每一个乡村都有其独特的地域文化景观。茅岭吴家村也不例外。其土生土长的草根文化应给予保留和提升。通过赋予景观历史文化意义以保留和传承当地的传统文化。通过结合当地居民的经验,生活习性和环境背景,把其内在的文化特色加以提炼和运用。同时,在传统文化给予保留的同时应该发展创新,并赋予新时代的意义。通过艺术化的再现和创造文化,更加突出乡村景观的独特性,使得乡村景观获得新生。
3.因地制宜原则
不同地域的景观自然而然的有着不同类型的乡村风貌。因此,在茅岭吴家村的改造中一定要因地制宜地进行景观再生设计,不可照搬其它乡村修复案例。应对当地环境进行适当的评估后再进行景观规划设计。
(二)生态景观修复
对于茅岭吴家村这样的资源型乡村而言,生态景观的修复是第一步。这是贯穿资源节约型社会重要理念的重要准则之一。
从植物修复的角度而言,首先应选择本土的植物种类以还原当地的自然景观。由于露天采矿的原因,石嘴山的边坡毁坏十分的严重。有很多碎石和的岩石,不仅对景观有破坏性,还造成了安全隐患。可首先打掉突出的岩石以确保安全性,废弃的采石场中进行雨水花园的设计,通过植物的修复性设计不仅恢复当地的自然景观,还起到了雨水收集的作用。村庄中粉煤灰堆场长期堆积,对于土壤和空气都造成了极大的破坏。通过采摘园的形式成为特色农业发展区。
(三)场所功能定位
考虑到乡村的特殊性,根据不同的功能定位,将整个茅岭吴家村规划为生态农业示范园,观光农业旅游园,和乡村聚落区。而在乡村聚落中,曾经的废旧厂房区改为艺术中心活动区,变废为宝。废弃的乱石堆区则是展示大冶的矿冶文化,通过还原当时炼铜时的场景,让游客仿佛亲身经历般穿越回到千年前的青铜时代,成为矿冶文化体验区。建筑相对比较密集的区域,则作为游客歇息餐饮的农家乐体验区。村落东北角空间相对私密性较好,建筑密度不是很大,则作为老年人活动园,中间设有太极广场,下棋广场,健身器材,小型运动场等。
(四)文化精神赋予
由于石嘴山市矿山开采的区域,该地区拥有的气质最为明显的文化即是矿冶文化,而基地毗邻铜录山古铜矿遗址,因此,还带有浓浓的青铜文化的烙印。这里的孔雀石十分的出名,而玉石文化作为一种中华文化的精髓也是该地区的本土文化的组成部分。此外,该地区属于湖北地区,而湖北所代表的是楚文化,楚文化的精髓则是凤鸟文化,凤凰所代表的又是火文化,并且代表着涅重生,因此也是该项目所重点提炼的文化。对于一些文化的图腾,例如青铜文化,凤鸟文化,这些传统元素需要化繁为简,有的地方需要提炼元素进行抽象概括创造出理想的效果。
五、结语
随着我国经济的发展越来越迅速,乡村景观的设计越来越受到重视。特别是这种资源型乡村更会越来越受到景观设计师的青睐。在规划之前,首先要做到实地考察研究充分,应该在充分地了解基地的基本特征之后,进行详尽的评估再因地制宜地进行景观改造设计。
本文对石嘴山茅岭吴家村的景观改造分析起到引导性的作用。首先,在前期的分析阶段要查找相关资料并进行完整的调研。改造设计方面提出了一些个人性的意见以供参考。当然,这还需要大量的实际案例去论证才具有实际的可靠性。望本文对于资源型乡村的景观设计具有参考性价值并起到一定的促进作用。
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关键词 矿区生态系统;人为干扰;修复与重建技术
中图分类号X3文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)18-0096-02
1 人为干扰对矿区生态系统的影响
1.1 人为干扰的概念
人为干扰是区别于自然干扰的另一种主要干扰方式,是指由于人类生产、生活和其它社会活动形成的干扰体对自然环境和生态系统施加的各种影响。人为干扰无论从伤害强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在危害、诱发性等方面,都常常高于自然干扰。
1.2 人为干扰的方式
对于中国矿区环境生态系统,人为干扰的主要方式是污染。主要包括:水资源的破坏和污染、废气污染、固体废物污染、噪声污染等污染。
煤矿开采矿区废水的排放使许多水域被污染,水质下降甚至丧失饮用水的价值,洗煤污水的污染程度较矿井水为重;煤矸石在露天堆放过程中,经雨水淋溶后部分物质形成地表径流进入土壤、地表水体或地下水体时,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤矿开采过程中噪声污染主要是由于各种机械设备工作时所产生的,不仅直接影响的身体健康,还会影响周围居民的工作、生活和学习。
2 矿区受损生态系统的特征
根据目前的研究成果,矿区受损生态系统的主要特征可以概括为:
1)生态系统受损伤的各种变化都始于结构的改变
矿区水土资源受到污染破坏、物种资源急剧衰减、矿区植被面积下降、植物光和作用的转换效率低,能量流动效率降低、物质循环受阻等,修复矿区生态需要借助于生态系统的外部力量才能促进矿区生态功能的转变,矿区生态治理和维持成本加大。
2)生态系统过程受阻和功能衰退是受损生态系统的主要特征
矿区产业结构的演变通过对生态系统的破坏力和生态修复能力而影响矿区生态系统功能的发挥。开发初期,矿区生态恶化程度较低,生态系统维持成本较低,矿区生态自我修复的能力较强,对矿区生态长期影响较小;矿区形成期,矿区污染和生态环境破坏力加大,矿区生态的自我修复能力急剧下降,治理成本上升,但是矿区生态治理在可以接受的范围之内,需要加大矿区治理的力度或实行清洁化生产,以消除开采过程生态系统的破坏力。如果失去矿山生态治理的时期,矿区进入衰退期,整个矿区的恶化程度急剧上升,矿区生态修复的周期长、成本高、修复能力脆弱,对矿区持续发展的长期影响大,严重阻碍矿区社会的持续发展能力。
3)关键组分和过程的状态决定着生态系统的回复进程
一个具有自我维持能力的生态系统才是真正健康的生命系统,生态系统的关键物种(如建群种、优势种、关键的传粉动物、顶级食肉动物等)和关键生态过程,在受损伤的的生态系统中还是否存在,对于受损伤的生态系统的恢复进程至关重要。在矿区生态修复的过程中,要注重生物种类、数量、生物量的增加,更要注重物种间的竞争和协同关系,才能更充分地利用系统自身的潜能,促进矿区生态系统的恢复进程。
3 探索人为干扰下的生态演替规律
矿区生态系统是人类生态系统经过漫长的发展时期才产生的,在人为干扰下矿区生态系统先后存在3种不同的类型:
1)原始型矿区生态系统
人类社会早期矿区生态系统,社会生产力水平低,矿业开发利用程度很低,对自然生态系统的压力不大,生态与矿业开发的矛盾没有显现。
2)掠夺型矿区生态系统
19 世纪开始社会生产力有了飞速提高,对矿产的需求量不断扩大。人们仅仅为了追求经济发展而进行掠夺式的开发,环境污染严重,矿区环境生态系统严重破坏。
3)协调型矿区生态系统
这种矿区生态系统类型以生态与经济协调和可持续发展的理论作指导,必将成为普通存在的先进矿区生态系统类型。矿产资源的综合利用率高, 矿区灾害很少发生, 矿区生态系统处于健康状态。
4矿区生态系统修复和重建技术
矿区生态修复的综合技术主要包括监测、预测及风险评估技术,管理技术,规划设计 技术,工程修复技术,化学与生物修复技术。
4.1 监测、预测及风险评估技术
主要是对矿区生态环境损害进行动态监测与预测,揭示损害的程度、范围、机理和规律及风险,为矿区生态环境治理技术的选择和有关法规与技术标准的制定提供依据。
4.2 管理技术
主要是对受损矿山生态环境进行科学的管理、宏观过程管理以及矿山整个生命周期的环境修复管理。
4.3 规划设计技术
矿区生态环境规划设计技术包括传统规划法和计算机辅助规划法。在详尽调查、监测的基础上,运用先进的规划技术和手段对矿区生态进行详细的规划。
4.4 工程修复技术
包括回复生态系统的各种工程措施。应根据不同的破坏特征、不同的自然条件采取不同的技术措施,主要包括生态破坏的工程修复技术和环境污染的工程(物理)修复技术。
4.5 化学与生物修复技术
指提高和改善重建系统生产力和环境安全的各种化学和生物措施,其中生物工程(含植物修复)、生态工程、化学修复和土壤改良技术等是十分重要的。
4.6 采煤沉陷区生态修复技术
采煤沉陷是我国两大面广的矿区生态问题,其主要的修复技术主要包括疏排法、挖深垫浅法、充填复垦法、直接利用法、修整法、生态工程复垦法等方法。将土地复垦技术和生态工程技术结合起来,综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法对破坏土地所涉及的多层次利用的工艺技术。
5 结论
本文主要阐述了在人为干扰下生态系统的变化,特别是对中国矿区生态系统的研究,提出矿区生态修复和重建技术,在开发矿产能源的同时,走经济与生态环境的可持续发展之路。
参考文献
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1.1矿产资源产权制度存在问题分析
产权是一组权利束。我国矿产资源产权的权利束由资源的国家所有权,以及由所有权所派生的矿业权组成。矿业权包括探矿权和采矿权。现行矿产资源产权制度安排缺陷主要是国家所有权明确的情况下,产权实现过程中不同权利主体之间的责、权、利边界不清。
(1)矿产资源所有权、管理权、经营权混淆导致的权责不清。
现行矿产资源产权本质上是公有制基础上的委托-关系,矿产资源的国家所有权事实上被国家垄断企业和地方政府(或由地方政府控制的企业)二元分割。国家法律上规定的矿产资源所有权及其行使是明确的,但在委托关系中缺乏人格化的所有者,所有权主体虚置导致了一系列产权关系的混淆与错位。首先,中央直属企业认为自己是资源国家所有权的代表,享有占有、使用、处置和经营管理矿产资源的一切权利,结果导致资源的国家所有权与国有企业的开发经营权之间产权混淆和严重错位。其次,在法律层次上,由矿产资源所有权所衍生出来的矿业权审批权由中央授权予地方政府。如探矿权的审批权限主要集中在中央与省两级政府,而采矿权则由中央、省、市、县四级政府审批。这样,地方政府即代替中央政府执行矿产资源所有权管理职能,又承担对矿产资源开发经营的行政管理职能。实践中地方政府的所有权管理权能代替了行政管理权能,而在所有权管理上,由于地方采矿权人对地方政府税费贡献要远大于中央、省企业,因此,基于自身利益最大化倾向,地方政府普遍存在机会主义行为,违法审批、以大化小,变更矿种越权审批屡禁不止。另外,由于国家所有权主体缺位,地方政府与中央企业为各自利益对矿产资源的控制权相互争夺,而对矿区生态补偿的责任互相推诿。"单一的所有权主体,多元的所有权代表"造成国家的所有权、政府的行政管理权被事实上的经营权所代替,产权关系不清、责任主体不明,造成资源浪费和矿区生态环境的破坏。最后,按照资源管理的属地原则,地方特别是县级政府是环境保护的首要责任者和矿产资源开采的重要监管者。一方面对采矿权探矿权的审批主要集中于市、省以及中央部委,而县级政府的审批权限较小,造成矿山属地政府的权力与责任不对称。另一方面是在当前的税费制度框架下,中央、省财政以及矿业企业获得了大部分资源开采的收益,而地方政府,尤其是市(县)级政府的收益相对有限,造成基层政府的事权与财权不对称,基层政府无力也不愿履行相应的监管责任。政府部门及个别官员甚至与企业合谋牟取私利更激化了资源开采环节的乱象。权力与责任不对称、事权与财权错配导致基层政府监管缺位,私挖滥采、无证开采屡禁不止,矿区生态环境遭到严重破坏。
(2)采矿权权能残缺与生态补偿责任不明导致环境破坏与无人负责并存。
首先,矿产资源的所有权属于国家,矿业企业获得的只是一定时期内的使用权,这就使采矿权不具有真正意义上的独立性与完整性(李香菊等,2011)。矿产资源的使用权期限受制于发证机关核定的开采期限,而且非常不确定(作为所有者代表的政府随时可以要求再谈判)。采矿权权能残缺激励了以收益最大化为目标的矿业权人的急功近利,不惜代价、不顾后果的掠夺式资源开发行为,并导致了严重的生态环境问题。其次,相关法律法规虽然在所有权人与采矿权人之间分配了矿产资源产权,却没有明确彼此的义务,尤其是采矿权人对矿区生态补偿的责任不明。《矿产资源法实施细则》规定了对探矿权人和采矿权人应当履行"水土保持、土地复垦"的义务。但实际运作过程则是矿业企业向地方政府缴纳生态环境税费,然后由地方政府对辖区内的矿区生态环境进行修复治理。其存在问题:1)是政府与企业的职能错位,地方政府事实上代替了本应由矿业企业承担的生态环境修复治理责任。2)是环境税费的征收标准过低,未能充分补偿矿区生态环境损害。3)是地方性的环境税费对以中央企业为主体的矿业企业缺乏约束力而流于形式。4)是对地方政府实施的矿区环境修复治理的质量缺乏检测与监督。从而难以真正落实"谁破坏、谁补偿"原则,各地生态补偿存在严重的"搭便车"现象。
(3)矿权与地权之间的矛盾与冲突。
在我国,矿产资源所有权与土地所有权是分离的。矿产资源国家一元所有,而土地属国家和集体二元所有。一方面国家通过审批制度,以招、拍、挂等方式将矿业权-探(采)矿区块地下的使用权出让,但在法律上对于覆盖于矿上的土地所有权与使用权如何出让并未做出具体规定;另一方面资源的国家所有排斥了资源地政府与社区居民对资源的支配权力和参与资源利益分配的权利。因此,依附于集体土地上的矿业权与地权的冲突与矛盾随之产生:当地政府索取高额的地权使用费间接分享矿资源开发利益而导致的征地困难、阻挠矿业权人生产作业、非法开采、私挖滥采等,结果造成矿区开采秩序混乱,对环境破坏与生态恶化无人负责。
1.2环境质量产权缺失与矿区生态环境恶化
我国的法律法规明确将环境质量的所有权界定为全体公民所有,但缺失对环境质量使用权的明确界定。而使用权是环境质量产权束的核心。环境使用权既是全体公民环境质量所有权的实现方式,又是对环境质量这一稀缺资源价值的确认和保护,是将矿产资源开采环节中的环境外部性内部化的一种制度安排。理论上,对于矿产资源开发这一复杂条件下环境质量使用权有多种界定方式,包括环境税、可交易的排污权制度、土地复垦与矿区环境恢复治理保证金制度、生态修复基金、地质灾害防治基金等。矿区生态补偿本质上就是对环境质量使用权的界定。在这个意义上,矿区环境质量使用权的界定方式决定了生态补偿的实现方式。当前,由于环境质量使用权界定缺失,导致矿区生态补偿方式单一,仅有矿区生态补偿费与矿山环境质量保证金制度两种补偿方式,且存在缺乏严格的法律依据,征收标准偏低且不统一,应缴税费总额远低于生态修复重建工程的费用。补偿的客体仅限于矿山土地以及"三废"造成的环境污染,对因矿资源开发而诱发的突发地质灾害(地震、泥石流等)以及矿山周边的生态破坏(荒漠化、水土流失等)没有相应的补偿措施,生态补偿不充分。上述分析表明,矿区生态环境恶化根源在于资源环境产权的"制度失灵",矿业企业缺乏从源头上实施绿色开采、保护环境的激励机制,以及在制度与法律层面的约束机制,矿区生态环境的修复治理始终处于被动地位。
2矿产资源开发中的利益主体与生态补偿的责任主体相背离产权就是受保护的利益(盛洪,2003)。
矿产资源开发中相关利益者主要有中央政府、地方政府(省、市、县三级)、采矿权人、土地所有者与矿区居民。各级政府与矿业企业分别通过税费分成与净利润的方式参与矿产资源开发的收益分配。矿区居民与土地所有者尚没有合法的参与资源开发收益的途径。对于矿区的生态补偿,实践中的做法是,中央政府通过转移支付的方式进行,矿业企业通过上缴生态补偿费由地方政府实施矿区生态环境恢复治理,地方政府同时又是辖区生态环境的监管者。由于资源环境产权制度缺陷,导致资源开发中的利益主体与生态补偿的责任主体相脱节,并最终导致矿区生态环境因无人负责而持续恶化。榆林是我国重要的能源化工基地和能源接续地,文中以榆林为例,考察在矿产资源开采环节各产权主体的收益分配,及其承担的生态补偿责任,剖析资源开发中利益主体与生态补偿责任主体的背离。
2.1榆林煤炭资源开发环节收益分配关系
榆林市煤炭资源开采的中央收益为矿业企业所得税分成、增值税分成、两权价款与使用费分成和资源补偿费分成的加总。省级政府与榆林市县级政府收益分别为企业所得税分成、增值税分成、资源补偿费分成、两权价款与使用费分成、资源税分成、环境税费分成的加总。煤炭开采企业净利润为企业利润总额与所得税之差。如果将省和中央财政收入作为一级的话,那么,榆林市煤炭资源开采的收益分配呈现典型的"杠铃"型特征:矿业企业与中央、省财政的收益较大,而资源开采地政府的收益偏小。2008年矿业企业与中、省收入占榆林地区煤炭资源开采总收益的比重分别59.7%和27.5%,市县收入占比12.8%。2009年以后,陕西省对煤炭开采企业加征5元/吨的水土流失补偿费,加之当年美国次贷危机的影响,矿业企业收益的比重下降到51.9%,中、省和市县收入占比分别提高至32.3%和15.8%。2010年,矿业企业和中、省的收益比重分别为54.4%,市县收入下降至14.4%。
2.2不同利益主体承担的生态补偿责任分析
矿业企业是矿区生态环境的直接损害者和生态补偿的责任主体。当前矿业企业主要通过缴纳环境税费的方式间接履行矿区生态补偿与修复治理责任。2008-2010年,榆林煤炭企业缴纳的用于生态环境修复治理的环境税费种类及征收标准。中央与地方政府在矿区生态补偿中承担的责任。根据《中国国土资源统计年鉴》(2009-2011年卷)提供的数据,在2008-2010年,中央财政对陕西省矿山环境恢复治理的转移支付分别为4990万元、13130万元和19390万元;地方财政支出分别为760万元、1075万元与2803.7万元;另外,除了上交的税费外,矿业企业就矿山环境修复治理分别支出331万元、8990.4万元和6514.13万元。一方面我们无法获得中央与地方财政对榆林地区矿山环境恢复治理方面的投入资金数据,另一方面由于榆林煤炭资源产量在陕西省的绝对优势地位,不妨假设中央财政与地方财政对陕西省矿山环境修复治理的资金投入全部用于榆林地区。这样可以大体核算出中央、地方财政以及矿业企业对矿区生态环境修复治理方面的支出。需要说明的是,由于中央与地方对陕西省矿山环境修复治理的支出被当作是榆林地区的支出,因此会高估中央与地方政府对榆林地区矿山环境修复承担的责任。
3讨论
矿产资源开发中利益主体与生态补偿的责任主体问题。中央、地方以及矿业企业在矿产资源开采中获得的收益与承担的矿区生态补偿责任严重背离。在2008-2010年间,获得矿产资源开采收益份额分别为59.7%、51.9%、54.4%的矿业企业承担了11.28%、19.68和21.73%的生态环境损害治理责任,获得收益份额分别为19.5%、22.5%、22.5%的中央政府仅承担了约0.32%、0.76、1%的矿区生态损害治理责任,而获得收益份额分别为20.8%、25.6%、23.2%的省与地市两级政府仅承担了0.05%、0.06%、0.15%的矿区生态补偿责任。在现有的产权体系下,矿业企业承担了矿区生态环境损害的部分成本,远未实现环境外部成本的完全内部化。另一方面,按照法律法规,地方政府负责本辖区的矿山地质环境保护工作,但地方政府从矿产资源开采中的获益有限,如榆林市县级政府在2010年仅获得矿产资源开采全部收益的14.4%,没有能力为未补偿的77.1%的生态环境损害提供资金投入。由于资源环境产权制度的缺陷导致矿产资源开发中利益主体与生态补偿的责任主体严重背离,致使大部分的矿区生态环境损害无人负责,矿区生态环境持续恶化。
4结论及政策建议
以往研究过多地关注了生态补偿本身,所提出的政策建议因没有触及问题的本质而难以实现预期的效果。文中的研究则表明,导致矿区生态环境持续恶化的直接原因是矿产资源开发的产权主体、利益主体与生态补偿的责任主体三者脱节,而根源是资源环境产权的制度安排缺失。只有从产权改革着手才可能建立有效运行的矿区生态补偿机制,从而彻底解决矿区生态环境问题。
(1)从国家法律层面界定环境质量的初始产权。
针对生产过程对环境质量使用以及损害的不同特征,通过命令-控制、环境税、排污权交易、土地复垦等多种方法界定环境质量的使用权。
(2)明确政府与企业在矿产资源开发中对于生态补偿的责权利关系。
探索多元化的生态补偿方式,彻底改变当前地方政府代替矿业企业行使矿区生态补偿责任,以及无人为矿区生态损害负责的乱象。根据污染者付费原则,以及受益者分担原则,矿业企业是矿区生态补偿的责任主体,主要承担正在发生的矿区生态环境损害的补偿责任,主要包括废弃物(固相、液相、气相)、土地塌陷、地形地貌破坏以及矿山闭坑造成的环境损害。中央政府作为资源开发的受益者一方,主要承担单个企业无力承担的自然灾害(如地震、泥石流等),以及无法区分责任的诸如荒漠化、水土流失等生态损害的补偿责任。而长期以来低价使用矿产资源的输入地政府作为资源开发的受益者一方,应承担历史遗留的矿区生态环境损害的补偿问题,补偿方式可以通过征收跨区税、以及横向转移支付的方式进行。改革的方向是从资源开发中获得的收益与承担的生态补偿责任相匹配。
(3)厘清中央政府与地方政府在矿区生态补偿中的责权利关系。
首先要进一步明晰矿产资源的国家所有权,关键点在于作为所有者的中央政府应该从资源开发中获得相应的产权收益,主要通过全面实施矿业权有偿取得制度实现。其次要明确中央政府在资源开发中的公共管理职能,这一职能主要体现在制定全国性的与矿产资源开发有关的法律法规、矿产资源发展规划等方面。三是明确地方政府的监管职能,主要包括对当地资源开发秩序、矿区公共实施建设、矿山环境恢复治理等的监管。四是以事权与财权相对称为原则,重构中央与地方在资源开发中的利益分享机制。主要是改革现行的财税体制,特别是中央与地方的税收分享比例,加大资源地政府的分享比例,增强地方政府的财力,使地方政府有足够的激励实现其监管职能。
(4)探索通过不同方式解决一元矿权与二元地权的矛盾与冲突。
一、充分肯定20*年矿山整治工作取得的成绩
20*年矿山整治工作,在市委市政府的高度重视和正确领导下,在各级各有关部门的共同努力下,按照“规范、有序、安全、科学”的要求,坚决整治矿山开采和生产经营中存在的违法违规开采、环境污染、水土流失、安全生产隐患等突出问题,取得了明显成效。
(一)年度目标任务全面完成。一是总量控制目标基本实现。全市计划关闭矿山企业16家,实际关闭18家;计划压缩建筑石料矿山开采规模10%,减少开采规模423万吨,实际减少开采规模432万吨;全年建筑石料矿山企业炸药供应指标为11020吨,实际使用8984吨,节余2036吨。二是废弃矿山治理任务圆满完成。全市废弃矿山治理项目计划开工23个,完工14个,累计完工116个;去年实际开工43个,完工37个,累计完工130个。三是绿色矿山建设扎实推进。在组织实施第一批绿色矿山创建试点的基础上,开展了第二批绿色矿山创建试点工作。已有6家矿山企业通过省市级绿色矿山验收。今年又有小羊山等13家矿山企业开展创建省市级绿色矿山试点。四是安全生产形势显著好转。全市发生矿山事故14起,死亡人16人,与上年同比分别下降36.3%和27.2%,死亡人数占全年指标的48.3%。未发生一次性死亡3人以上的矿山事故。
(二)矿产资源开发整合工作进展顺利。为认真贯彻国务院和省政府关于开展矿产资源开发整合工作的有关精神,推进全市矿产资源开发整合工作,全面提升矿产资源开发利用规模化、集约化水平,市政府下发了《关于进一步推进矿产资源开发整合工作的通知》(湖政发〔20*〕66号),明确了整合工作的主要目标、整合重点、总体要求和保障措施,并将省政府确定的吴兴区妙西镇龙泉坞、长兴县李家巷镇青草坞和德清县洛舍镇砂村三个省级试点矿区作为重点,认真编制方案,并按方案抓好推进工作,已取得初步成效。
(三)矿山固废综合利用取得重大突破。为有效解决矿山固废乱堆滥放造成的环境污染问题,切实做好水洗泥砂的综合利用,市政府拨出专项经费,由市矿整办牵头成立课题组,委托市墙改办开展固废综合利用课题研究,在有关科研单位的大力协作下,课题研究取得了重大进展,在湖州华晖建材有限公司进行的工业性试验获得成功,已通过专家验收。在页岩中掺入40%的建筑石料尾矿生产的烧结多孔砖,各项质量指标符合国家有关要求。该课题的重大突破,为有效解决矿山固废乱堆滥放造成的环境污染问题奠定了基础。
(四)矿山管理得到新的加强。一是加强资源开采动态监管。在组织日常巡查的同时,各级主管部门采取公开招标方式,委托资质单位对建筑石料矿山进行实测,基本做到重点矿山半年实测一次,其他矿山一年实测一次,为加强监管提供了依据。二是强化民爆物品管理。严格按照经核准的火工品供应计划实施供应,加大了对民爆物品使用管理中违法违规行为的查处力度,为规范火工品供应管理、实现矿山资源开采总量控制目标发挥了积极作用。三是采矿权设置管理更加规范。坚持采矿权设置联合踏勘制度和公开公平公正原则。通过联合踏勘,使矿山设置更加科学,矿界划定更加合理,为矿山安全生产和生态环境保护奠定良好基础。
(五)矿山环境进一步改善。各级矿整办和主管部门针对矿山污染反弹的问题,加大了对矿山企业环境治理的监管力度,继续开展矿山废水和粉尘污染专项检查行动,组织日常巡查和突击检查,进一步督促矿山企业落实治理措施,较好地遏制了环境污染反弹现象。在督促矿山企业抓好加工环节污染治理的同时,积极投入资金做好矿区道路的硬化保洁工作,全年新增矿区硬化道路68条,硬化道路总长122公里。
(六)废弃矿山治理成效显著。各级和各有关部门采取得力措施,切实抓好废弃矿山治理工作,取得了显著成效。一是突出重点抓治理。把城市周边、交通干道可视范围的废弃矿山列为重点项目,排定计划,明确要求,限定时间,落实责任,扎实推进。二是多方筹资抓治理。采取项目自筹和财政拨款相结合的方法,积极筹措治理资金,确保项目资金需求。三是多种形式抓治理。坚持因矿制宜的原则,复绿与复垦相结合,多种方式进行治理。全市全年完成废弃矿山治理37家,累计完成130家,总体达到省级考核指标要求。
总的来看,矿山整治工作取得了明显成效,但是也还存在不少问题。主要表现在四个方面:一是思想上存在松劲情绪。一些分管矿山整治的领导和从事矿山整治工作的同志开始滋生自满和松劲情绪,认为矿山整治工作已经到位,缺乏进一步推进矿山整治工作的动力和决心,以致工作标准不高,工作力度不大,责任心不强,进展不平衡。二是矿产资源整合的任务依然很重。我市矿山小、散、乱的问题还比较突出。由于历史原因,矿点分散,布局不合理,规模偏小,总量偏大,总量控制的压力非常大,矿产资源整合的任务繁重。三是矿区的总体环境还未得到根本改善。受市场行情低迷的影响和经济利益的驱使,一些矿山企业的废水处理设施运转不正常,少数矿山企业采取各种非法手段偷排生产废水。部分矿山企业粉尘治理不到位,扬尘污染问题仍然存在。对照“环保化开采,清洁化加工,无尘化运输”的要求,环境治理工作还需要进一步深化和完善。四是废弃矿山治理任务仍然很重。全市应治理的废弃矿山共有210个,按省要求到20*年完成70%计算,需完成150个;目前,已完成124个,今年需要完成26个;到2010年还需完成84个,任务十分艰巨。
二、20*年矿山整治工作的目标和任务
20*年矿山整治工作要以党的十七大精神为指导,深入贯彻落实科学发展观,按照“科学规划、总量控制、有序推进、综合利用”的总体思路和“整合、巩固、优化、提高”的要求,综合运用经济、法律、行政手段,推进资源整合,强化环境治理,加强安全生产,完善管理机制,努力达到“环保化开采、清洁化加工、无尘化运输、规范化管理”,实现矿产资源开发利用与生态环境协调发展。
主要目标是:一是优化矿山布局,抓好减点减量。以20*年考核指标为基数,建筑石料矿山开采规模(采矿许可证总规模)压缩5%,炸药使用量减少5%;关闭建筑石料矿山10%,关闭建筑石料矿山(宕面)13家以上。二是加快废矿治理,抓好生态修复。全市废弃矿山治理项目完成29个以上,累计完成153个。三是完善环境治理,改善矿区环境。矿山生产废水处理和矿石加工扬尘治理规范达标;固废综合利用,妥善处置;主要矿车运输道路落实硬化、保洁措施。四是加大工作力度,推进矿产资源整合。在抓好3个省级矿产资源开发整合矿区试点的基础上,选定2至3个矿区进行市级矿产资源开发整合试点,全面提升矿产资源开发利用规模化、集约化水平。五是加强工作指导,完成绿色矿山建设试点。总结经验,完善措施,加强指导,完成绿色矿山创建试点工作,为全面推行绿色矿山建设积累经验。六是强化安全监管,落实安全生产措施。全面实施自上而下开采,有条件推行中深孔爆破的矿山企业实施率达到80%以上,矿山安全标准化贯标率100%,达标率80%以上。全市矿山死亡人数在20*年基础上实现零增长,控制在16人以内。
为完成上述目标,必须落实好以下十项措施:
(一)坚持不审批新矿。各级各部门不得受理和审批新矿,严禁以移点方式变相设置新矿。要将复垦、复绿和场平等各类治理工程纳入矿山整治范围,进一步强化监管,防止变相开矿。
(二)抓好矿产资源整合。认真贯彻落实省市政府关于进一步推进矿产资源开发整合工作的精神,抓好开发整合试点,重点整合15万吨以下建筑石料矿山,对零星分散不适合整合的小矿,有关证照到期后,坚决予以关闭。同时,要按照国务院整顿和规范矿产资源开发秩序部际联席会议的统一部署,积极开展以查处无证勘查开采、超层越界开采违纪违规行为为重点的整顿和规范矿产资源开发秩序“回头看”行动。
(三)加强开采量实测工作。要加强对矿山企业开采量的实测,做到重点矿山企业每半年实测一次,其他矿山企业每年实测一次,严肃查处越界、超量等违法违规开采行为。对超量开采收缴的矿产资源出让金,不再按比例返还乡镇政府。
(四)加大矿山环境治理力度。要组织开展矿山环境治理专项检查行动,推动矿山企业完善废水治理设施,确保规范运行,沿河加工机组必须达到零排放,切实抓好水洗泥砂综合利用的推广工作。督促矿山企业按照分级治理的要求,完善粉尘治理措施,头破、二破加工机组必须实施局部封闭、布袋除尘措施;全面落实矿区道路硬化和保洁措施,做好矿区绿化工作,解决矿区扬尘污染问题,改善矿区景观。督促矿山企业严格按照水土保持方案的要求,落实水土保持措施。
(五)加快推进废弃矿山治理。要以主要交通干道和城镇周边可视范围废弃矿山的生态修复为重点,排定计划,落实矿点,多渠道筹措资金,多方式实施治理,确保废弃矿山治理工作扎实推进。因矿制宜,注重实效,使废弃矿山生态修复与土地整理、村庄整治、景观建设有机结合。明确责任,强化监管,严格按治理方案实施,防止变相开矿,确保废弃矿山治理工作取得实效。
(六)强化火工品供应管理。必须坚持按批准规模定量供应炸药。根据批准的年度开采规模、区别不同石质和爆破方式,逐矿核定炸药用量,并按照按月定量分配、年度总量内适度调剂的办法供给。严格程序、加强管理、强化火工品规范供应。
(七)进一步落实安全生产责任。强化安全监督管理,督促矿山企业加强安全生产标准化建设,严格实施自上而下开采,积极推行分台阶中深孔爆破,深入开展安全教育培训,强化企业主体的安全意识,减少安全生产事故的发生。
(八)积极推进绿色矿山建设。认真贯彻市政府《关于创建绿色矿山的实施意见》,加强工作指导,加大工作力度,全面完成绿色矿山创建试点工作。督促指导第二批试点矿山企业制定完善的创建方案,并严格按创建方案落实各项措施,高标准完成试点任务,为全面开展绿色矿山创建工作积累经验。
(九)加强采矿权设置管理。坚持采矿权设置联合踏勘制度,积极探索采矿权与矿区原有不动产整体评估、一并挂牌出让的有效途径,实现矿产资源采矿权出让的完全公平竞争。进一步完善按照矿产资源种类、品质、开采运输条件和市场行情等综合定价的价格机制。
(十)进一步加大行政执法力度。各部门要严格按照法律法规赋予的职能,切实加强监督检查,积极开展联合执法和专项检查行动,严肃查处无证开采、越界开采、非法占用林地和污染环境的违法违规行为。建立矿山企业诚信档案,完善矿山企业违法责任追究机制,有效遏制矿山企业的违法违规行为。
三、加强领导,确保完成20*年各项目标任务
今年矿山整治工作的目标已经明确,任务十分繁重。各级各部门一定要紧紧围绕目标,狠抓工作落实,确保完成各项整治任务。
一是要进一步统一思想。全市矿山整治工作取得的成绩是显著的。但是,对照党的十七大关于建设生态文明的要求,对照“建设现代化生态型滨湖大城市”的目标,矿山整治工作还存在很大的差距,矿山整治的任务仍然十分艰巨,面临的形势依然比较严峻。因此,我们必须时刻保持清醒的头脑,充分认识矿山整治工作的艰巨性、长期性、复杂性和反复性。一定要进一步深化对矿山整治工作重要性和必要性的认识,在加强组织领导上统一思想,在深化矿山整治上统一思想,在攻坚克难上统一思想。要把矿山整治作为深入贯彻落实科学发展观、建设生态文明的具体行动,作为推进现代化生态型滨湖大城市建设的重大举措,列入党委政府的重要议事日程,切实加强领导。主要领导要经常过问,分管领导要具体负责;各级各部门要认真履行职能,切实落实责任,抓好工作落实。各级矿整办要继续履行好综合协调、指导督查、联合执法的职能,确保矿山整治工作向纵深推进。