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全面实施生态修复治理,从实践上实现生态涵养实施了国家水土保持工程、京津风沙源工程、国家农业综合开发土地治理和山区小流域综合治理等工程,累计治理水土流失面积615平方千米,建成9条生态清洁小流域,水源涵养和植被净化功能明显增强。实施了永定河上游水质改善工程,推进永定河流域点源污染治理和沿线25个村的面源污染治理,新建污水处理设施119套,每年处理永定河三家店拦河闸上游污水200万立方米。实施了永定河河道生态修复工程,有效改善了湿地生态系统。
推进生态涵养与生态产业同步发展在大力加强生态修复的同时,以沟域经济为载体,加快培育替代产业,积极推进生态产业发展,努力实现生态建设与经济社会发展的良性互动。按照生态修复与生态产业相结合的思路,结合地方产业发展特点和工矿废弃地位置,分别将废弃矿山、旧灰窑、采石场建成休闲公园、特色种植养殖基地等,引进社会资本参与生态修复,积极发展休闲旅游、生产业和高新技术产业,使生态修复与经济社会发展初步实现良性互动。
门头沟区废弃矿山生态修复工作取得了显著成效。全区森林覆盖率达到35.57%;林木绿化率达到56.63%;水土流失初步治理率达到92.6%,退化土地治理率达到81.1%;矿山土地治理面积13093亩,矿山土地复垦率达到57.83%,受保护地面积占到全部陆地面积的49.7%,有力地保护了生物多样性,使区域内生态系统结构和功能进一步改善,环境质量明显提升,城乡环境面貌大为改观。门头沟区生态修复存在的主要问题短期行为,后期维护管理不到位门头沟区生态修复工作依托的是生态修复项目的实施,项目完成后,后续管护资金跟不上,无法维持生态修复工程的持续性,使生态修复的效果得不到有效保护。
配套资金不足,资金筹措难度大门头沟区是典型的石质山区类型,山高、坡陡、土层薄、水源匮乏等自然条件造成生态修复难度大、成本高,而生态修复又是一项长期的系统工程,生态修复的范围急需进一步扩大,因此门头沟区生态修复工作任重而道远,这就需要充足的资金作为坚实后盾予以保障。目前来看,财政资金方面主要存在的问题,一是由于本区财力的限制,资金明显不足,筹措资金难度较大;二是一些预算单位项目申报时研究报告缺乏可行性,导致项目批复延误或者不被立项。
生态修复处于示范阶段,地区间发展不平衡几年来,重点对108、109国道沿线、风景名胜区周围可视范围内的废弃矿山山体进行了修复,其他大面积废弃矿山还没开始修复,急需总结成熟的经验进行大面积推广,加大生态修复力度。
门头沟区开展生态修复的对策加强宣传,树立长期坚持的意识生态修复是一项复杂的系统工程,需要长期艰苦努力地工作,应充分利用媒体广泛宣传,做到人人关心、参与、支持生态修复工作,使生态修复工作能够长期坚持下去。
关键词:冶金矿山;废弃地;生态修复;土壤改良;边坡治理
冶金矿山行业涉及面广、产业关联度大,是国家经济建设的重要基础。但在矿山的开采过程中,会不可避免地挖掘和破坏山体、毁坏林地和耕地、挤压动植物的生存空间,造成严重的水土流失和生态系统退化,形成大片的山体和废弃矿场;在资源的加工过程中,会副产大量的固体废弃物,如废石、尾渣等,它们堆弃占用土地,破坏耕地,释放有毒物质,并向周围环境迁移扩散,通过食物链在动植物体内和人体中富集,威胁矿区生物的多样性和矿区居民的正常生产生活,制约区域经济的可持续发展[1-6]。随着矿产资源的日益贫化,这些问题日趋严重,因此,对矿山废弃地进行生态修复,恢复其原有功能,已经刻不容缓。
1冶金矿山废弃地的生态现状
冶金矿山废弃地指在矿山开采过程中因被污染、占用或破坏,以致暂时失去利用价值的土地[7]。根据其成因,矿山废弃地可分为五类:(1)排岩场。由被剥离的表土、被剥采的废石以及缺乏深加工价值的低品位矿岩堆弃而成,堆积体结构松散、不稳定,自然条件下很难风化粉碎,表层植被生长困难;(2)尾矿库。由矿石经洗选加工后产生的尾渣泵送堆积而成[8]。尾渣粒径小、质地松散、表层干燥、保水能力差,尾渣会持续向外界释放有毒物质,尾渣毒性很强,植被难以存活[1-2];(3)露天采坑。露天开采埋层较浅的矿床所形成的凹坑,通常直径较大、挖掘较深,表层岩石风化严重,植被立地条件差,难以形成植被覆盖[9];(4)塌陷区。矿区地下大量开采后,地质条件不稳定,地面塌陷所形成的块状、带状凹陷区域,塌陷区地表破碎、难以复垦,塌陷坑四周封闭,坑内常年积水[10-11];(5)压占地。为开发矿山所修建的辅助设施,如建筑物、公路等,它们会占用大量土地,在矿山停采后,这些区域被水泥、砌石、砖瓦等覆盖,难以复垦。我国在20世纪50年代就开始了矿山废弃地的生态修复工作,但受限于当时的观念和技术水平,这项工作一直处于零星、小规模状态,并未完全发展起来。针对矿区严重破坏的情况,国家相继出台了多项举措,一方面规范和引导矿区土地复垦工作[12],同时明确矿企在矿山修复工作中的责任,增强了企业的责任意识,政企联合,加快了我国矿山废弃地生态修复的工作进展[13],截止2016年底,我国已累计投入修复资金近千亿元,累计修复土地上百公顷,资助研发、推广了近200项先进治理技术,生态修复工作取得显著进步[14]。然而,我国矿区污染面积大,污染程度深,而多数矿企习惯了“先污染后治理”的生产模式,历史欠账多,使得环境治理资金需求量巨大。在当前持续低迷的矿业形势下,矿区土地的修复费用主要由政府财政拨款提供,资金缺口很大[15]。截止2016年底,我国矿山废弃地的修复率仍不足30%,与其他矿业发达国家50%~70%的平均修复率相距甚远,废弃土地修复工作不容乐观[13]。国外矿山的生态修复工作可追溯到19世纪末,到20世纪中期已经开始了系统化、规模化的治理工作,并在法律法规、管理方式和修复技术等方面获得了大量的成功经验。澳大利亚实行矿产开发、土壤改良与生态恢复相结合的“三位一体”管理模式,促进了矿区土地复垦和生态修复工作的进展[12];美国的矿山土地复垦工作始于20世纪30年代,现已形成了健全的法律体系和完善的管理制度,废弃土地复垦率高达85%,其首创的复垦保证金制度已被许多国家学习采用[16]。德国在矿区土地复垦方面投入了大量的人力和财力,目前德国废弃土地的复垦率已经超过90%[13]。相比较而言,我国矿山废弃地的生态修复工作任重而道远。
2冶金矿山的生态修复技术
矿山废弃地地表大多坑洼不平、浮石凸起,铁矿等金属矿废弃地地表还散落有许多硬度大、难以破碎的低品位矿石。在进行土地复垦前,应首先利用推土机、压路机等大型设备对其地表进行平整处理,使区域附近地表性质尽量均一化,减小土壤改良和植被恢复的阻力,为后续复垦工作创造有利条件。矿山废弃地土壤重金属污染严重,氮、磷、钾等营养元素严重缺失,土壤结构性差,在不进行人工干涉的情况下,矿区植被很难恢复。因此,修复矿区污染土壤是矿区植被恢复和生态重建的前提。
2.1物理修复技术
土壤的物理修复技术包括表土转移和客土回填两种。表土转移指在矿山开采前将区域内表层土壤收集保存,待闭矿后再重新覆盖的方法[17],在这个过程中,虽然地表植被被完全破坏,但土壤中的营养元素和种子库得以很好保存,能够加快植被的恢复速度[18],表土转移法仅适用于新开矿山和新建尾渣场,在西欧国家的铁矿露采场应用较为广泛。客土回填指直接将区域内原有表土全部移除,回填适于植被生长的耕植土,在表面形成0.1~1.0m厚的覆盖层,以达到土壤改良的目的,Mago-ba等[19-20]在大量实验后发现,覆土厚度与植被覆盖率的增量成正相关关系,当覆土厚度为30cm时,区域内植被的覆盖率能提高近70%。该法效果明显,但需要外借耕值土,费用昂贵。湖北黄梅马尾山铁矿通过经济技术比较后采用了表层客土全覆盖、乔灌草间植的方式进行植被恢复,对防治水土流失和改善区域环境起到了很好的效果。
2.2化学修复技术
矿山废弃地普遍酸碱化过度,土壤pH值严重偏离正常范围,不适于植被生长,必须添加酸碱调节剂进行基质改良。对于酸化土地,可以施用石灰、碳酸氢盐等进行基质改良[22],刘珊珊等[23]探究了用石灰调节南京紫金山铜矿堆浸场pH值的可行性,发现在浸场表层持续喷撒石灰一段时间后,能够显著提高基质表层的pH值,但由于渣堆厚度较深、下层尾渣酸化严重,因此对渣堆深处的pH值没有明显调节效果,这对于铁尾矿库表层基质的改良可起到一定的借鉴作用。对于碱化土地,可以投入石膏、碳酸氢盐、硫酸亚铁等来中和基质的碱性[24]。Na+含量过高容易导致土壤板结,石膏中的Ca2+能够有效地替换Na+,降低土壤碱性,疏松土壤,改善水分、空气和有机质的流通条件。当土壤酸碱度过高或失调时间过长时,宜采用“少量多次”的方法施加调节剂,这样既能保证药剂的持续效力,增强调节效果,又能节省药剂。重金属处理是土壤修复的关键,利用化学物质(包括钙酸盐、含磷材料、铁氧化物、铁盐、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等)的吸附沉淀、氧化还原、催化还原、络合等作用,可以在一定程度上达到重金属离子固定的目的,显著减弱重金属离子的迁移能力[25-31]。铁矿废弃地中存在的重金属主要有铜、镉、铅、锌等,Ca2+对这些重金属离子有明显的拮抗作用,可以有效缓解其毒性,向废弃土地中喷撒药剂可阻碍农作物对它们的吸收,保证农产品安全[32]。EDTA通过螯合作用可以固定多种重金属离子,且对土壤中的微生物群落几乎不产生影响,是目前广泛应用的铁矿废弃地重金属淋洗剂[33]。黄凯[34]将有机肥和泥炭的混合试剂经过特殊工艺处理后,用于修复铅锌矿尾矿库污染土壤。Wu等[35]利用黏土、生物炭成功研制出一种具有网状结构的新型纳米复合材料,能促使有毒的Cr6+转化成无毒的Cr3+,大大简化了土壤的修复步骤,提高了修复效率。另外,利用城市污泥较强的黏性、持水性和保水性,将其用于土壤改良,既能够提高土壤肥力,改善土壤的团粒结构,又能以废治废,促进城市固体废弃物的资源化再利用[36-37]。另外,从城市污泥中提取出的一些菌株还能对Cr6+起到还原作用,可有效去除其中90%的Cr6+,实现铬渣堆六价铬的高效治理[38-39]。
2.3生物修复技术
生物修复技术指利用酶、菌类及土壤动物等的新陈代谢作用来降低土壤中有毒、有害物质的浓度,从而达到土壤修复目的的一种技术。赵永红等[40]认为,植物与降解菌的协同作用,可显著增加土壤中降解菌的数量,提高降解菌的活性,改善植被的根际微环境,促进植被对养分和水分的吸收,促进植被的立地生长,加快土壤环境的改善速度。Denny等[41]研究发现,在土壤中接种菌根,菌根分泌物能够增强土壤中重金属离子的迁移能力,增强植被的抗性,促进植物对重金属离子的吸收,加快土壤的净化速度。Boyer等[42]研究了土壤动物蚯蚓对土壤中重金属的净化作用,发现蚯蚓既能够吞食土壤中的重金属,又能够疏松板结土壤,增加土壤孔隙度,改善土壤的物理结构。徐池[43]对用不同驯化浓度/时间筛选出的赤子爱胜蚯的生理指标进行了系统比较,通过急性毒性试验和彗星试验确定了该种类蚯蚓的耐性最佳驯化条件,用该最佳条件筛选出的赤子爱胜蚯对重金属有强提取作用,利用蚯蚓的吞食作用来改善重金属污染土壤具有广阔的应用前景。
2.4植被恢复技术
铁矿废弃地土地贫瘠、盐碱化严重、重金属毒害作用强,经过一系列的修复措施,如表土转移、化学试剂投放等,在一定程度上修复被破坏的土壤,通过人工种植能较快实现矿区的植被覆盖,最终建立起新的生态平衡[44]。禾草植物和豆科植物经常都被用作矿山废弃地生态修复过程中的先锋植物,它们生长迅速,抗旱性强,耐贫瘠能力强,且豆科植物具有固氮能力,能够产生易于植被吸收、且缓释性能良好的有机氮,这对于贫瘠土壤的修复改良至关重要[45]。杨卓等[46]对禾草植物高羊茅和黑麦草的重金属耐受性进行了研究,发现这两种植物抗逆性很强,可在重金属污染土壤中迅速生长,能够起到防止土壤侵蚀的作用。Chen等[47]发现,香根草具有对Cd2+的强富集作用,即使在Cd2+含量极低的土壤中,叶片中所吸收的Cd2+浓度也可达218gC/hm,是铁矿废弃地中Cd的理想治理植物。此外,高山甘薯、海州香薷、酸模等对Cu有较强的富集作用,高山漆菇草、东南景天羽叶鬼针草等对Pb也有富集作用[48-52]。多季收割重金属富集植物,土壤中重金属离子浓度降低,这时可种植一些生物量更大的植物(如灌木、乔木等)来完善区域的生物群落,增强矿区的保水、保肥能力和抗逆性[53]。对于收割获得的重金属富集植物体,可采取焚烧法、高温分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等进行处理[54-55],其中焚烧法和高温分解法能够显著减少植物残体的体积和重量,是目前最为行之有效的重金属富集植物体处置技术[56-57]。
3冶金矿山的边坡治理技术
铁矿废弃地环境恶劣,露天采坑等区域表土几乎被完全剥离,土地结构破坏严重,水分和养分流失严重,滑坡时有发生;排岩场、尾矿库的堆积结构松散,颗粒易流动,且堆场往往势能较高,是潜在的人造泥石流发生源[11]。鉴于这些特征,除对矿区采取必要的生态修复手段外,还必须辅以边坡治理等措施,以疏通地表径流,减少基质流失,增强边坡稳定性,降低滑坡和溃坝风险。
3.1客土喷播技术
客土喷播技术是一项新型的岩质边坡绿化技术,主要利用机械搅拌设备将客土、种子、缓释肥、粘结剂、保水剂、稳定剂等充分混匀,在待修复坡面上锚杆挂网,然后利用泵和压缩空气机将基材垂直喷附到坡壁上,形成具有一定厚度的喷附层[58]。喷附层结构良好,含有植物生长所需的各种营养物质,其中的保水剂为高分子树脂材料,具有很强的储水保水能力,可吸收超过自身重量数百倍的水分,且高压下水分不脱除[59]。在种子的出苗和生长过程中,喷附层能够持续供水供肥,确保植物的正常生长,实现边坡的快速绿化。为丰富边坡生物群落,客土喷播技术通常采取草罐混植的搭配方式进行植被培育,同时选用根系发达、抗逆性强的植物种子,充分利用植物根系对土壤的加筋和锚固作用,力求达到最佳护坡效果[60]。
3.2植被混凝土技术
植被混凝土技术综合了土壤学、环境生态学、岩土力学、园艺学等多学科知识,系统考虑了边坡角度、裸岩性质、气候特征、绿化要求等条件,采用特定的混凝土配方和种子配方,将植生土、胶结剂、绿化剂、有机质、腐殖质、肥料、保水剂、草种等基础材料混匀,然后浇灌于坡壁以起到边坡防护与绿化的作用[61]。植被混凝土所用的胶结剂为普通硅酸盐水泥,将其与特制的绿化剂配合使用,能够在岩坡表面形成具有大量细密孔隙的植被生长基质,该生长基质既能像普通混凝土那样稳固边坡,又因为它独特的多孔结构,可以加快水分和养分的运输速率,营养物质供应顺畅,植被生长迅速,对裸岩边坡的治理效果良好[62]。
3.3生态灌浆技术
像排岩场这种类型的矿山废弃区域,它们的地表特征明显,堆渣呈块状、块间空隙大,几乎不存在植被生长土壤,可借鉴工程灌浆技术来对它们的边坡进行治理。将基质材料、黏土和水等按照特定的配比搅拌制浆,然后由上而下对渣堆边坡灌浆,浆体填充表面空隙,并逐渐在渣堆表层形成一层富含养分的植被生长基质,该基质层具有一定硬度和抗侵蚀能力,既防渗护坡,又适于植被生长,能够为后续的植被恢复工作奠定良好基础[11]。
3.4生态植被毯和袋技术
生态植被毯是以稻草、麦秸、玉米杆等为骨架,负载壤土、保水剂、有机质、植物种子等制备出的一种边坡高效水土保持材料[63]。植被毯适用于坡度较缓的边坡,能够有效减少地表径流和降水对坡面的冲刷,减少水土流失,其中含有的壤土和营养物质可以有效促进区域植被的立地生长,植被毯生产成本低、修复效果好,目前应用十分广泛[64]。生态植被袋技术是一项新型的柔性护坡技术,袋体为无纺布袋,以聚丙乙烯为原料制备而成,通常会在制作过程中添加抗老化剂,以延长植被袋的使用寿命。在进行植被袋的护坡施工时,将耐性较强的草木种子通过木浆纸附着在袋体内侧,然后向袋内装入干燥、疏松的细粒壤土,为促进植被生长,还会适量掺入缓释肥和保水剂,当袋内壤土达到密度要求后,停止装土,用专用缝纫机封口,然后堆垒护坡[65]。在工程实践中,由钢材、水泥等筑造的护坡挡墙属于硬质结构,常因局部沉降或受力不均匀而破裂;由植被袋构筑的护坡系统属于柔性结构,可在一定范围内维持结构体的稳定。生态植被袋既能够稳固边坡,减少水土流失,又能为植被的生长提供载体,增强边坡的观赏性,是一种有效的生态护坡技术。
4冶金矿山的功能化再开发
在矿山生态功能基本恢复后,可根据矿区自身属性的不同,选择恰当的发展模式进行资源的再开发利用。常见的矿山废弃地生态开发模式有三种:单一复绿模式、农业复垦模式、景观再造模式。再利用模式的选择,依废弃地的规模、环境、交通等因素的不同而不同,不同的再利用模式能够产生不同的综合效益[66]。
4.1单一复绿模式
主要适用于地理位置不佳、复垦后可获得的耕地资源有限,基本无景观开发价值的矿山废弃地,可引入水生植物,如芦苇、金鱼藻等,将其培育成人工湿地,增加塌陷区的生态稳定性;而对于一些采深较大、面积较广的露天采坑,可对其边坡和底部进行加固防渗处理,以开发成小型湖泊;特别是对于一些破坏十分严重的矿区,经人工辅助手段后即使能够在它的地表形成植被覆盖,它的生态功能也仍有可能十分脆弱,稍加干扰就会引起植被的大片枯萎、死亡,使矿区再次朝废弃土地的方向逆转,这时可通过法规条例,将其设定为自然保护区,加强监管措施,杜绝人为扰动,为矿区生态正常恢复创造有利条件。
4.2农业复垦模式
主要针对经适当修复后可被重新赋予生产力的废弃土地,如马钢姑山矿的多层次立体土地复垦模式是国内铁矿废弃地农业复垦的典型,该矿排岩场是依托矿区原有露天采坑形成的多平台堆积场,根据生态系统的多物种配置和多层次配置原则,设计出了可进行农、林、牧、渔综合开发的立体复垦结构[67],将中心积水采坑设计成鱼塘,进行水产养殖;对水塘浅水区底层土壤施以必要改良措施,进行水稻种植,同时在水稻中放养鸭、鹅等家禽;对排岩场堆积平台,则种植上防风林、生态林、经济林等,同时林间修建小道,供市民休闲之用;排岩场斜坡坡度大、渣粒多、水土流失严重,可乔、灌、草间植,增加斜坡植被覆盖率,减少降水对斜坡的侵蚀,增加排岩场的生物多样性,提高生态位的利用率。
4.3景观再造模式
对于一些具有旅游开发潜力的矿山废弃地,可以将其作为景观资源加以二次开发,为城市的可持续性发展,特别是老工业城市的产业转型提供新的着力点。德国政府综合鲁尔区当时所面临的社会、环境、资源等各方面的问题,制定出了符合自身情况的长远规划方案,确保了区域环境治理方法与区域经济发展政策的连续性,设计人员对鲁尔区的铁矿采坑、桥梁隧道以及其它矿区建筑物进行了构思精妙的景观改造,将旧矿区成功开发成了新的旅游资源[68]。辽宁抚顺是我国重要的煤炭和铁矿基地,大规模的矿床开采作业使得当地地质灾害频发,矿区百姓深受其害,抚顺市在对矿区环境进行全面调查后,以国家“振兴东北老工业基地”政策为契机,将原有废弃矿坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景区,既缓解工矿企业与当地居民的矛盾,也促进了区域经济的转型升级[69]。湖北黄石国家矿山公园是我国第一家国家矿山公园,是铁矿遗址开发的典型代表,这种开发模式既有助于保留采址的原有风貌,展现矿区曾经的辉煌成绩,又能够启迪和教育后人,增强游客的环保意识,对其它矿山废弃地的开发利用具有重要借鉴作用[66]。
5结语
江西省属国有矿区生态修复中存在生态补偿制度不合理;生态补偿体系不完善;生态补偿管理不健全;生态补偿市场不充分;生态补偿资金不到位等问题。完善江西省属国有矿区生态修复补偿的原则包括:开发与治理协同;新账与旧账分治;政府与市场结合;分类与共建并进。文章提出江西省属国有矿区生态修复补偿的对策建议为:构建生态监测和生态标准两种体系;建立补偿评估与补偿谈判两种机制;完善事前补偿与事后补偿两种制度;优化环境税制和补偿费用两种手段;运用直接融资和间接融资两种方式;加强环境法规和生态管理两种保障。
关键词:
江西省;矿区;生态修复;补偿机制
作为矿产资源大省,江西矿产资源种类繁多、储量丰富,开发与利用比较活跃,造成了巨大的生态环境的破环,仅江西赣州因稀土开采造成的生态环境破坏而需要治理的费用就高达380亿元。党的十八届三中全会作出《关于全面深化改革若干重大问题的决定》,提出要健全自然资源资产产权制度和用途管制制度,实行资源有偿使用制度和生态补偿制度。江西矿业经济总产值对GDP的贡献度很高,丰富的矿产资源为经济社会快速健康持续发展发挥了巨大的保障作用。与此同时,我省正在积极建设生态文明先行示范区,探索建立省属矿区生态修复补偿机制,对促进我省绿色崛起具有十分重要的意义。
一、江西省属国有矿区开发与利用情况
2014年江西省地矿局共实施各类地质矿产勘查项目293项,合同总经费约7.5亿元。其中:中国地质调查局项目27项,经费6234万元;中央财政项目7项,经费4436.6万元;中央地勘基金项目6项,经费7508万元;省地勘基金项目28项,经费8182.9万元;自有矿权投资项目73项,经费8299.17万元;地矿单位矿权合作项目28项,经费8029.7万元;对外矿产勘查项目120项,经费3.18亿元。为客观、准确地反映我省国有矿区开发与利用现状,我们基于中部六省的视角,分别从矿业单位个数、固定资产投资、主营业务收入、成本费用利润率、产品销售率等方面来分析我省矿区经济发展水平。
(一)中部六省矿业企业单位数情况从表1可以看出来,2013年中部六省采矿业中湖南和河南的企业单位数最多,分别为1442个和1236个,而江西、安徽、山西处于一个层次,分别为520个、479个、446个。其中,四大类采矿业中,江西矿业企业分布较为均匀,而山西、湖南多集中于煤炭开采业。
(二)中部六省矿业固定资产投资情况从表2可以看出来,2013年在中部六省采矿业固定资产投资中山西是投资最多的,达1475.01亿元,江西是最少的,为252.17亿元。其中,四大类采矿业中,江西非金属矿采选业固定资产投资最高,为115.39亿元;黑色金属矿采选业固定资产投资最低,为27.74亿元。
(三)中部六省矿业主营业务收入情况从表3可以看出来,2013年中部六省矿业主营业务收入差距明显,山西采矿业的主营业务收入最高,达5654.19亿元;其次是河南,其主营业务收入达5339.33亿元,江西采矿业的主营业务收入最低,为940.49亿元。其中,四大类采矿业中,江西有色金属矿采选业最高,为384.56亿元,而非金属矿采选业最低,为170.91亿元,这与对应的固定资产投资不相符合。
(四)中部六省成本费用利润率情况从表4可以看出来,2013年中部六省矿业成本费用利润率高低不平,例如煤炭开采和洗选业,湖北成本费用利润率为11.59%,而安徽为0.06%。对于江西四大类采矿业来说,其成本费用利润率相对较为平稳,煤炭开采和洗选业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业分别为8.23%、10.6%、8.55%、10.3%。
(五)中部六省产品销售率情况从表5可以看出来,2013年中部六省矿业产品销售率相对平稳,例如有色金属矿采选业,江西、湖南、湖北、河南、安徽、山西的产品销售率分别为99.13%、99.13%、96.92%、99.2%、99.39%、99.61%。对于江西四大类采矿业来说,黑色金属矿采选业的产品销售率最高,为100%,煤炭开采和洗选业的产品销售率最低,为98.68%。
二、江西省属国有矿区生态修复存在的问题
为保护与修复我省省属国有矿区的生态环境,实现我省矿产资源可持续开发,省国土资源厅2008年出台了《江西省矿山环境治理和生态恢复保证金管理暂行办法》等,这些政策的实施有力推动了我省省属国有矿区生态环境的保护,但仍存在一些问题,如省属国有矿区生态环境恶化凸显,矿业开发与矿区保护的矛盾严重,已成为矿产经济发展的瓶颈。
(一)生态补偿制度不合理目前,我国矿产资源相关税(费)包括两大类:第一类是资源税,即《中华人民共和国资源税暂行条例》中的各类矿产资源税收;第二类是资源管理的相关税费:包括资源补偿费、探矿权使用费、采矿权使用费、国家出资勘探形成的探矿权价款和采矿权价款。[1]在高层次的矿产资源税费制度中,没有矿区生态补偿方面的条款。2006年财政部、国土资源部、环保总局《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》及2008年《江西省矿山环境治理和生态恢复保证金管理暂行办法》原则上提出了对矿山进行环境治理和生态恢复,但是在具体的分区域、分种类如何进行补偿方面没有细则出台。
(二)生态补偿体系不完善生态补偿是相关利益者之间关于生态环境的责、权、利统一对等的过程,需要相应的制度支持和技术支撑。我国现行矿产资源开发的法律法规中,如《中华人民共和国矿产资源法》,对矿区生态环境破坏只提出原则性的补偿,不但没有界定利益相关者的权利和义务,更没有明确补偿方式和标准等,导致各矿区生态环境补偿主体单一、补偿标准偏低、补偿资金不足、补偿期限太短,引发了一系列社会矛盾,影响矿区经济的可持续发展。同时,矿区生态环境补偿的技术支撑还不够:生态补偿标准体系、生态价值评估体系、生态环境监测体系没有完善,缺乏统一、权威的指标体系和测算方法。[2]
(三)生态补偿管理不健全生态补偿管理涉及国土、环保、农业、林业、水利、税务等众多政府部门,各部门都有相关的管理职能,有些职责交叉,难免产生冲突,有些职责缺失,难免产生真空,没有形成一个统一、高效的协同管理机制,因此在矿区生态环境补偿管理上难以形成合力,容易出现管理越位或缺位问题。与此同时,“重规划轻监督”的现象也比较严重。对于矿区企业事前对生态环境的保护、事中对矿区受损者的补偿、事后对生态环境的修复等缺乏全程监督和控制,因而矿区生态环境修复往往流于形式。
(四)生态补偿市场不充分现行的矿区生态环境治理主要依靠政府财政支出,缺乏市场化运作的多元化投资。这种补偿方式一方面导致政府负担过重,无力主导矿区生态环境的修复治理;另一方面市场化运作的不足使得矿区生态环境修复补偿缺乏足够的资金支持。矿区生态补偿市场的不充分还包括:一是缺乏生态补偿价格评估机制,表现在评估机构不一、评估体系不清、评估技术不高,导致生态补偿价格随意性大;二是缺乏生态补偿公平谈判机制,表现在生态补偿方式、补偿标准都是由相关政府部门确定,矿区生态环境受损者缺乏参与的平台和积极性,导致生态补偿不合理;三是缺乏生态补偿市场融资机制。目前,我省矿区生态环境修复补偿仍以政府主导模式为主,多是由政府财政支出,生态补偿资金获取渠道较少,生态补偿资金获取总额不大。
(五)生态补偿资金不到位现行矿区生态环境补偿资金大都是“杯水车薪”,难以完全治理和修复矿区的生态环境破坏。一是因为矿区生态环境恢复治理任务重,历史欠账多。2012年国家42个部委组成的联合调研组认为,赣州的污染问题比较严重,稀土开采污染遍布赣州的18个县(市、区),涉及废弃稀土矿山302个,遗留的尾矿1.91亿吨,被破坏的山林面积达97.34平方公里,仅残留1.9亿吨废渣的治理就需要70年。初步治理需要26亿多,而整个综合治理大概要380多个亿。[3]二是矿区生态环境恢复治理资金来源单一,矿山企业补偿不够。目前,我省矿区生态补偿主要是以政府为主,几乎全靠财政投入,而财政支出不足,补偿标准过低,不能充分地起到矿区生态环境修复治理的作用。同时,矿山企业多只重视自身利益,对矿山的生态环境保护不够重视,对矿区的生态修复治理工作更是能拖就拖、能赖就赖,补偿资金不是不足就是不到位。
三、完善江西省属国有矿区生态修复补偿的原则
(一)开发与治理协同原则生态补偿不是采取矿区“先开发、后治理”的旧模式,而是要把生态补偿纳入矿区开发的全过程,从一开始就要实行“边开发、边治理”的新模式,从矿区开发之始,就要在矿业权转让中明确生态补偿问题,就要在矿区开发的时候明确企业恢复矿山的责任。
(二)新账与旧账分治原则矿区面临生态破坏和环境污染问题,应该视具体情况新旧账分别对待。对省属国有矿区历史遗留的生态破坏问题即旧账,由政府负责治理,通过财政支出解决;而对于矿区生态补偿制度出台后出现的生态环境破坏问题即新帐,必须由开采企业承担对矿区生态环境的修复,对矿区受损者的补偿等一系列责任。[4]
(三)政府与市场结合原则生态补偿模式包括政府主导、政府直接补偿和市场化运作等多种模式。原来的制度更多倾向于矿区生态环境由政府“买单”,通过财政解决相关的费用。现在要引入市场机制,探索建立全方位、多层次的生态补偿方式,多渠道筹措矿区生态补偿资金。
(四)分类与共建并进原则一方面要因地制宜,探索不同类型的生态补偿机制,根据不同的矿区开发现状和生态环境问题进行分区、分时、分类、分层地补偿。另一方面要全局统筹,建立矿区生态环境共享共建机制,整合各个相关利益者对矿区进行共同的生态保护与建设。
四、江西省属国有矿区生态修复补偿的对策建议
(一)构建生态监测和生态标准两种体系一是构建矿区环境信息采集和统计体系,加强对矿区生态破坏程度的实时监测分析,提高矿产资源环境统计资料的科学性、系统性和真实性。同时,建立矿区生态环境监测网络和预警系统,通过监测及时掌握矿区生态环境的动态变化,为矿区生态环境的修复提供科学依据,便于采取针对性的有效措施。二是构建矿区生态补偿标准,明确生态补偿内容。应根据矿区的实际生态环境破坏状况,确定生态补偿的主体、客体及标准,避免补偿内容的不完全或重复,低估或高估矿区生态环境损失的程度,对矿区生态环境做出科学、合理的评估,并结合相关利益者的补偿意愿,形成一套完整、系统的矿区生态环境补偿标准。
(二)建立补偿评估与补偿谈判两种机制一是建立科学的生态补偿评估机制。矿区生态环境破坏损失涉及土地、植被、水污染和居民健康损害等方面,应由第三方生态补偿体系评估机构来进行生态损失估价。并且,不同的环境污染损失采取的评估方法不同,比如农作物的损失可以用生产率变动分析法、土地损失可以用替代市场法、居民健康受损可以用人力资本法等等。[5]因此,需要尽快制定矿产资源开发生态补偿标准的具体评估方法,提出各种评估方法的具体适用范围、操作原则,寻求多种方法结合的最佳途径。二是建立合理的生态补偿谈判机制。生态补偿谈判机制是指矿区生态环境破坏者与受害者双方就补偿方式、补偿标准、补偿期限等进行平等、自愿的一种协商机制。要改变目前完全以政府为主导的生态补偿机制,转向基于市场化的生态补偿协商机制,确立矿区生态环境受损者(包括政府)在生态补偿中的市场主体地位,与矿产开采企业进行公正、公开、公平的谈判,就生态补偿达成协议。
(三)完善事前补偿与事后补偿两种制度一是完善事前补偿制度。要加强矿产资源开发与矿区环境保护之间的协调。对矿山开采涉及的生态环境问题要与环境保护规划充分衔接,列入规划的许可范围,按照主体功能区的分类要求保障矿区生态环境的修复。因此,矿业权管理机构批准出让矿业权时,必须要求申请开采者在报告中含有相关的矿区生态治理与环境修复计划。对于已经取得矿业权,并进行矿产资源开采,但未履行或履行不足生态环境修复义务的企业,可以暂停开采,限期进行生态环境治理整顿。二是完善事后补偿制度。矿产企业在开发过程中或事后,必须采取足够的行动,实行矿区生态环境的补偿修复。例如,对短期开采的实行“一次性补偿机制”;对中期开采的尝试“年度租金制度”;对长期开采的探索“股份制补偿方式”。[6]
(四)优化环境税制和补偿费用两种手段一是适时开征环境税。应循序渐进,逐步构建矿产资源环境税制。资源环境税的征收可按产量或价格进行征收,税率确定与对环境的损害程度挂钩。在初期,主要针对水、土推行易征的污染排放税目,条件成熟再考虑开征全覆盖的环境税。矿区生态环境修复的税收机制应包括两个方面:(1)惩罚性税收机制,主要是通过强制性税收,迫使企业对生态环境进行修复;(2)激励性税收制度,主要是通过税收优惠或减免,鼓励企业减少对生态环境的破坏。二是适当收取生态补偿费。生态补偿费主要针对矿区环境污染征收,因此可根据矿区面积大小进行征收。有人认为,对于生态补偿费,因与环境税的重合,可考虑“费改税”,将生态补偿费的征收制度设计融入到环境税中。我们认为两者不同,环境税应主要针对修矿区生态环境的修复,生态补偿费主要用于对矿区受损者的补偿。三是可以探索矿区生态环境修复备用金征收模式。对于矿区资源开发的企业,政府可以充分利用采矿许可的权利,强制其交纳一定备用金,保证金的交纳可以在银行建立专门的企业生态修复账户,根据企业在实际开采中对生态环境的损害程度来确定账户金额。
(五)运用直接融资和间接融资两种方式一是探索公司化运行机制。由政府发起,社会资本进入,成立专业性矿山生态环境治理投资公司,由公司具体承担矿山生态修复资金筹措、运行和治理项目管理。在所有制性质上,公司可以是政府投资的混合所有制企业,也可以是政府委托的纯民营企业。二是推进矿山生态资产证券化机制。资产证券化是一种金融创新,它可以通过灵活的融资方式,应用于矿山生态环境治理工程中。矿区生态资产证券化基本上可以采取两种方案,第一种是直接将矿区某些权利如矿业权投入证券市场,可以称为直接证券化;第二种是将矿区的某些资产如矿业权抵押贷款进行证券化,可以称为间接证券化。三是探索矿区生态环境治理项目的市场化运作。在有条件的地方,可以按照“谁投资、谁治理、谁收益”的原则,通过生态环境治理项目的市场化运作回收资金并获得土地出让收入,即通过出让矿区生态环境修复后的土地使用权和土地增值收益的方式,拓宽矿区生态环境修复资金渠道。四是探索组建生态银行。生态银行是以促进矿区生态环境建设为目的而经营信贷业务的银行,应和相关银行构建专业性的生态银行或开发相关的生态银行业务为我省矿区生态修复提供资金支持。企业、团体、家庭和个人在“生态银行”开户后,就成为了银行的正式“储户”,并将获得银行发放的“绿色存折”。[7]储户们通过参与矿区生态环境修复获得的“绿币”,这些“绿币”可以兑换旅游景区门票或其他公共服务,以此提升公众参与热情,让更多的人参与到矿区生态建设中。五是建立矿区生态环保创业投资基金。尽快设立江西省属矿区生态环保创业投资基金,并主要用于矿区生态环境的修复,资金或来源于政策性银行联合出资,或向外部机构投资者募集资金。通过建立生态环保创业投资基金、发行生态建设彩票、培育生态环保信托业等方式为江西省属矿区生态补偿提供资金支持。
(六)加强环境法规和生态管理两种保障一是加快生态补偿立法建设。我省尚未建立完整、规范的生态补偿法规制度,在矿区生态补偿领域中的实践活动依据的是各级政府制定的带有生态补偿性质的规范性文件,比较零星、散落。要紧紧抓住建设生态文明先行示范区的战略机遇,全面强化生态治理制度,根据省属矿区生态补偿的需要,尽快制定或修订江西省属矿区生态补偿修复的指导意见,为矿区环境修复提供强有力的法律保障。二是加强生态补偿行政管理。矿产资源开采造成的生态损害涉及水、土和植被等,而不同的生态损害分别由不同的行政部门管理,不利于矿区生态环境的综合治理。应由环保厅、水利厅、农业厅、林业厅协助,在国土厅成立跨部门的矿区生态环境治理机构,负责全省编制全省省属矿区生态环境整治专项规划,确定工作目标任务,组织分期分批实施。同时,成立矿区生态环境修复工作领导小组,办公室设在国土厅,定期召开领导小组会议制度,负责矿区生态环境修复工作的实施、监测等工作。
参考文献:
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[7]邹睿思.生态价值评估、资源证券化与生态补偿机制探讨[J].价格理论与实践,2014(8).
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
关键词:大田县;矿产资源开发;环保建议
1引言
大田县矿产资源丰富,开发利用矿产资源是县域经济、农村经济建设和财政收入的重要支柱。但同时也给辖区生态环境带来冲击和压力,给大田生态环境保护工作提出了新的挑战。
2大田矿产资源开发现状
大田县矿产资源丰富,有“闽中宝库”之称。现已发现的矿产有煤、铁等30多种。已探明煤炭储量2.25亿t,预测全县蕴藏量2.9亿t,是全国首批100个重点产煤县之一;铁矿石已探明储量为5914.7万t,预测全县蕴藏量1.5亿t,是省内五大铁矿之一;含氧化钙55%以上的石灰石预测储量5亿t;瓷土已探明储量182万t,预测总储量1.5亿t[1]。矿产资源开发利用是大田县财政的主要来源,县财政收入80%来自工业,而工业80%是资源型的[2]。
3大田县矿产资源开发存在的环境问题及原因分析
3.1生态治理待强化
大田矿山企业多为露采矿山,由于缺乏详细而全面的规划布局,矿产企业较为分散不能形成连片和上规模的工业区,企业环保投资不到位,导致露采矿山开采直接毁坏地表土层和植被,造成的矿区水土流失、采空区塌陷、地下水下降等现象比较严重。根据2011年遥感普查,大田县水土流失面积达39.83万亩,占全县国土面积的11.95%,其中:矿山水土流失面积3万亩,占流失总面积的7.53%;强烈流失6.11万亩,占流失面积的15.35%;极强烈以上流失1.89万亩,占流失总面积的4.74%[3]。永安煤业柯坑煤矿、仕坑石灰石矿、龙床石灰石矿因水源问题影响当地群众日常生活。2012年,大田县被列为福建省22个水土流失治理重点县之一。
3.2土壤污染待修复
大田县矿区的土壤环境质量状况整体还是安全稳定的,但局部区域土壤污染状况不容忽视。根据环保部全国土壤现状调查数据,大田县土壤环境受到一定程度的重金属污染,土壤环境质量监测点位超标率为14.29%,位居全省第10、全市第3。土壤重金属主要超标因子是镉、砷,土壤污染主要分布在矿区采、选区域。其中,建设、太华、均溪等以资源为主要产业的乡镇周边土壤重金属污染相对较为严重[4]。3.3矿权整合待彻底由于历史遗留原因,有的矿权整合不够彻底,矿权配置出现了区块交叉现象,导致资源开发与环境保护权责不清,矿山企业在生态治理过程中出现扯皮现象,影响了废水、弃土、弃碴等环保设施的统一规划、治理。如银川矿区和均溪十八湾硫铁矿区,一个独立的开采区有多个开采权人[1]。
3.4科技含量待提升
产业链短,主要以探、采、选为主,有2/3的企业处于矿产资源的原矿初加工水平。如煤炭资源主要以原煤销售为主,加工转化率仅为3%,煤矸石等的综合利用率不高[1]。
3.5环保意识待提高
据2009年调查,大田矿产企业劳动力平均受教育年限短,小学以下文化占46.6%,初中文化占40.5%,高中及以上文化程度仅占12.9%[5]。由于矿山企业从业人员受教育程度普遍偏低,部分业主、员工存在“先污染后治理”、“重经济轻环保”的心理,甚至以牺牲环境为代价的短期经济行为仍然不同程度地存在。
4对策及取得的成效
4.1矿产资源开发从粗放型逐步向集约型转变
近年来,大田县采取法律支持、经济补偿和政府引导相结合的办法,集中整合矿产资源,截至2015年,整合配置矿权138个,面积达190km2[6]。随着探采区块的不断扩大,大田县矿产企业利用区域、资源等优势,加大对选、冶技术的科技攻关力度,就地提高精矿的品位,建设“海西机械铸造重要基地”就地生产铸件,延伸矿产业的产业链。如鑫荣矿业投资1亿元与武汉高等院校合作建设年可处理50万t低品位锰矿渣铁锰分离的项目,年产重型机械配件10万t的华伦特重工、年产5万t铸件的长鑫船舶配件铸造等35家机械铸造业先后投产[7]。
4.2矿山水土流失综合治理初显成效
2012年以来,福建省委、省政府提出“大田矿山水土流失治理要在全省乃至全国争创治理样板”的要求。针对矿山水土流失严重问题,大田县委、县政府通过理念创新、技术创新、机制创新和管理创新,探索推进矿山治理的“五园模式”,对不同的矿山实行分类治理,重点抓好贵竹林、山贵崎、十八湾、银顶格骏原工贸矿区、川石矿区等23个示范点建设,致力将矿山逐步修复打造成公园、工业园、物流园、田园、家园。2012~2014年,全县筹资3.79亿元,实施治理项目128个水土流失,土壤侵蚀量比治理前减少91%,年减少土壤流失总量4.27万t[8]。
4.3统筹推进矿区土壤污染防治工作
近年来,大田县通过开展矿区土壤污染状况调查,有针对地在建设、太华、均溪等重金属污染土壤相对较为严重的乡镇开展土壤污染修复示范项目建设,通过以点带面,推动矿区土壤环境保护工作。
5大田矿产资源开发可持续发展的环保建议
5.1完善环境规划,把好生态环境保护红线关
大田矿产资源开发要结合资源环境承载能力、现有开发密度、发展潜力和环境保护状况,将生态环境保护红线划定作为依据,修编矿产资源开发方案,将矿产资源划分为优先开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类,为项目所处生态环境功能区的功能定位、保护目标、准入条件、保护措施等提供环境准入依据。要做好资源整合、铅锌业发展、煤矿业发展、铸造业发展等专项规划,依法开展规划环境影响评价工作,并把专项规划环评作为项目审批前置条件。在资源开发建设项目管理中,要严把环保关,凡不符合国家产业和技术政策、生态功能区划、发展规划、环境规划、污染物排放总量要求的项目坚决“卡死”,一律不批,对新建项目全过程进行环境监管和竣工验收。
5.2注重生态保护,加强矿山水土流失治理
按照生态保护与生态修复并重的思路,大力恢复矿山植被和治理“青山挂白”,着力探索推行“五园治理”模式,把废弃矿区变为公园、田园、家园、物流园、工业园,推进废弃矿山复垦和矿山水土流失综合治理,打造矿山水土流失治理样板。
5.3推进土壤修复,改善矿区土壤环境质量
按《土十条》有关规定,把改善矿区土壤环境质量作为实现矿业经济持续发展的重要保障,将矿区土壤环境保护和污染治理工作纳入重要议事日程,强化监管和修复措施,开展矿区土壤污染防治工作,做好土壤污染治理修复项目建设。
5.4推进矿业转型,打造绿色矿业园区
探索特色产业发展之路,淘汰落后产能,应用新技术、新工艺、新材料进行转型升级,建设绿色矿业链群。转变资源利用方式,加大矿产资源整合力度,大力支持矿产品深加工产业的绿色转型,建立矿产资源粗放开发企业的升级改造和退出机制;引导县内优势企业整合全县矿产资源,促进优势资源向优势企业集中。大力发展节能环保产业,提高矿产资源利用效率,引导产业链关联企业向园区集聚,把现有园区逐步改造成为低消耗、可循环、少排放、无污染的绿色生态矿业园区。
5.5加大环保宣传,增强矿产资源从业人员环保意识
加强资源型城市的环境整治和生态保护,改善其生态环境状况。不仅是这些城市可持续发展的重要内容,也是全国生态环境可持续发展的重要组成部分,对促进资源型城市自身和全国经济社会可持续发展,落实科学发展观,构建环境友好型、资源节约型社会意义重大。
一、我国资源型城市生态环境破坏严重
(一)矿产资源开采诱发多种次生地质灾害,威胁人民群众生命财产安全
在一些资源型城市中,由于地下采空,地面及边坡开挖影响了自然山体、斜坡稳定,导致矿山崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害时有发生。目前,我国因采矿活动诱发的地质灾害每年造成的直接经济损失超过100亿元。此外,大多数煤炭开采城市都面临严重的地面塌陷问题。据调查,我国每采万吨煤引起地面下沉面积达0.2公顷,目前,仅东北三省原国有重点煤矿采煤沉陷区的总面积就达990平方公里,受影响居民超过90万人。
(二)资源开采对地表破坏严重,固体废弃物堆积大量占用土地
全国每年85%的工业废弃物来自矿山开采。据不完全统计,我国金属尾矿、煤矸石堆积已超过50亿吨和40亿吨,并且以每年4-5亿吨的速度剧增。全国因采矿、尾矿、废石堆积,直接破坏和占用土地近200万公顷,破坏森林面积累积超过106万公顷,破坏草地面积26.3万公顷,而且工矿废弃地复垦率不到12%,而先进国家的复垦率达50%。
(三)许多资源型城市地下水均衡系统受到破坏,水和空气污染严重
采矿破坏地下水均衡,导致地下水位下降,出现大面积地下漏斗。如山西省平均每挖1吨煤损耗2.5吨水,由此造成的地下水资源破坏面积达2万平方公里,全省水资源由建国初期的130多亿吨减少到现在的97亿吨。因采矿产生的废水、废液排放总量占全国工业废水排放总量的10%以上。矿山附近地表水体,常常作为废水、废渣的排放场所,遭受污染。在废气排放方面,仅煤炭采矿行业废气排放量就占全国工业废气排放量的5.7%,其中,有害物排放量每年超过73万吨,主要为烟尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等,使资源型城市大气环境遭受不同程度污染。
(四)森林砍伐和矿产资源开采导致城市与乡村生态失衡
由于长期过量采伐林木(如伊春的红松林被砍伐98%),我国东北的大、小兴安岭等地森林生态功能弱化,蓄水固土抗风沙能力明显下降。近些年,黑龙江省伊春市干旱和山洪等自然灾害频发,对周边区域和整个东北、华北等地的天然屏障作用也明显降低。大庆市由于开采石油造成森林覆盖率大幅下降,草原退化、盐碱化和沙化的面积已占当地土地总面积的84%,严重破坏了生态平衡,春秋两季风沙肆虐。
(五)矿产资源开采和森林砍伐破坏了自然地貌景观的美观和完整性
采矿造成大量的坑矿、沉陷区和排土场等,特别是露天采矿破坏地貌景观非常严重。在一些自然保护区、风景名胜区、森林公园、饮用水源地保护区以及铁路、公路等交通干线两侧,可看到采矿留下的痕迹,不但破坏了自然环境,还影响到一些自然景观。
二、资源型城市生态环境严重恶化的主要原因
我国资源型城市生态环境遭受严重破坏,除了资源开采行业的客观特征之外,还存在诸多其他原因。
(一)资源型城市长期缺乏正确的发展观作指导
在资源型城市发展中,传统的发展观忽视生态保护和环境治理,“先污染后治理、边治理边破坏”状况突出,往往以牺牲环境为代价换取一时的经济繁荣。对资源开采与城市发展缺乏统筹考虑和规划安排。不少资源型城市的建设未经科学论证,矿区和城区混合在一起,从建矿开始就埋下地质灾害隐患。传统的矿业发展重经济建设项目,轻矿山环境保护项目。在项目决策中重经济评价,轻环境影响评价,特别是近年来,一些民营中小型矿山企业过分追求经济效益,加剧破坏了资源型城市原本就很脆弱的生态环境。
(二)资源开发补偿和生态环境治理方面的法律法规不健全,相关管理工作薄弱。从生态保护和环境治理等方面的政策看,国家现有的法律法规和政策体系还不完善
在管理体制上。相关政策措施常常由于缺乏有效的监管和惩处措施而流于形式,矿产资源开发由多个部门管理。涉及多个执法部门,职责交叉,互相扯皮,影响了资源型城市环境保护工作。
(三)现有的政策体系缺乏促进资源型城市生态环境可持续发展的机制体制保障
由于税收和财政等方面的政策尚未形成有效激励约束机制,使得大部分矿产企业重开发利用,轻资源节约和环境保护,重经济效益和发展速度,轻环境效益和发展质量。从资源品的定价政策上看,目前的现状是价格扭曲,成本不完整,未能涵盖矿业权有偿取得、环境治理、安全投入和衰退期转产等方面。许多矿山的开采严重破坏环境、污染大气和水源,并把这部分成本推给政府,留给社会。
(四)资源型城市生态环境治理长期欠账,责任主体缺位
目前,资源型城市存在的生态环境问题,有一部分是计划经济时期遗留下来的,造成资源型城市存在大量的生态环境治理欠账问题,而且越积越多。现有的资源税费制度仍然存在类似问题,资源开采上缴的税费地方分成较少,中央财政支出中用于解决资源型城市生态环境历史遗留问题的份额明显不足,而财政转移支付制度也缺乏补偿资源型城市历史欠账的稳定保证,造成资源型城市长期缺乏合理补偿,地方财政对遗留问题也难以解决。
(五)缺乏资源型城市环境治理和生态保护方面的技术和人才
资源型城市环境整治不仅是经济问题,也是技术问题。目前,我国资源型城市普遍存在的开采遗迹没有及时治理的问题,不仅是因为存在资金缺口,还由于对灾害程度认识的不足和治理技术的欠缺。资源型城市的环境治理和生态保护,特别是矿山地质灾害防治具有很强的专业性和技术性,而我国在这方面的技术储备和人才支持目前仍严重不足。
三、改善资源型城市生态环境状况的政策措施建议
(一)建立资源型城市生态环境补偿和可持续发展的长效机制
借鉴国外已有经验,建立资源开发的生态环境补偿机制是促进资源型城市生态环境可持续发展的根本保证。为此,应在资源开采的不同阶段,遵循市场规律,采取市场、法律和必要的行政措施,引导和规范各类市场主体合理开发资源,按照“谁开发、谁保护,谁受益、谁补偿,谁污染、谁治理,谁破坏、谁修复”的原则,使责任主体真正承担资源开采、生态环境保护与修复的责任。此外,要完善森林生态效益补偿机制,增设森林培育资金,延长“天保工程”的实施年限和范围,削减采伐量。对于森工城市因调减木材产量、保护生态带来的经济损失,通过一定渠道给予合理补偿。通过几十年的休养生息,逐步恢复森林的生态涵养功能。
(二)健全资源型城市和矿区生态环境治理的法律法规体系
我国的《矿产资源法》、《环境保护法》、《土地管理法》、《森林法》、《煤炭法》等法律法规中,提出了资源开采环境治理方面的规定和要求,但力度远远不够,不利于实际操作,应进一步完善。要借鉴发达国家的经验,研究资源开发补偿和生态环境治理方面的专业立法工作。
(三)完善资源品价格形成机制,确立资源型企业在未来生态环境治理中的责任主体地位
科学合理地确定资源成本费用核算框架,把资源开采、环境治理、生态修复等列入资源型企业成本开支范围。通过建立资源开发补偿保证金制度等途径。使企业承担资源开发补偿和自我援助的主要责任。有关部门应依据新矿山设计年限或已服役矿山的剩余寿命,确定按资源销售收入的一定比例,分年预提资源开发补偿保证金,并列入成本。按照“企业所有、专款专用、专户储存、政府监管”的原则,确保企业完成有关的环境治理任务。
(四)明确政府在资源型城市生态环境保护中的职责并保证落实到位
一是对于原国有资源型企业形成的历史问题以及资源已经或接近枯竭的城市,国家应给予必要的资金和政策支持,做好治理的统筹规划,解决这些城市在生态环境方面的历史欠账。二是通过健全公共财政体系,对今后企业治理不足或具备公共产品特性部分给予必要的资金支持。三是结合资源开采地区的环境特点,建立符合我国国情的资源型城市环境保护政策和技术标准体系,这一体系应覆盖矿区发展的全过程。四是按照矿产资源规划,做好新建矿区的统筹规划和合理布局,严格界定生产和生活区,禁止在已勘察确定的资源开采区建设生活区,或在生活区进行开采。五是做好相应的监管工作,完善管理体制。地方政府要对企业治理资金的落实情况进行监督,做好资源开采的环境影响评价工作,建立环境监理制度,有效预防和减少环境污染和生态破坏。
(五)加强对生态环境保护的技术研究和人才培养
矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。改进矿山开采遗迹的治理技术;研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术、与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。因此,要加强相关领域的基础性、应用性研究和人才培养,组织多学科专家联合会诊,逐步形成一套科学合理、经济高效、符合国情的治理方案。通过论证,尽可能将采矿造成的矿坑等开采遗迹,改造为水库、湖泊、森林、草地和花园等景观,美化矿区面貌。
(六)组建专业性的矿山环境治理公司
为深入贯彻落实国务院《土壤污染防治行动计划》(国发〔2016〕31号),保护和改善全省土壤环境,保障公众健康和农产品安全,促进经济社会可持续发展,特制定本计划。
一、总体要求
我省土壤环境质量总体良好,但局部存在污染,中部黑土区土壤功能下降,西部生态脆弱区土壤 “三化 ”严重。全省土壤污染防治工作要以保障农产品质量、人居环境安全和人体健康为出发点,以改善土壤环境质量为核心,以土壤安全利用和土壤风险管控为主线,加强土壤污染防治和综合保护,提升中部黑土地核心区土壤功能、改善西部土壤生态环境,优化东部土壤环境系统,促进土地资源的可持续利用。
基本原则:按照 “预防为主、保护优先、风险管控、分类管理、综合治土、污染担责 ”的原则,建立政府主导、部门协同、企业担责、公众参与、社会监督的土壤资源保护与污染防治相结合的综合治土体系。
工作目标:到2020年,全省土壤环境质量总体保持稳定、局部区域稳中有升,农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。到2030年,农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障,土壤环境风险得到有效管控,土壤生态系统功能有效改善和提升。
主要指标:到2020年,受污染耕地安全利用率达到90%左右,污染地块安全利用率达到90%以上。到2030年,受污染耕地安全利用率达到95%以上,污染地块安全利用率达到95%以上。
二、重点任务
(一)实施中部黑土地核心区综合保护
中部黑土地核心区是国家重要的商品粮生产基地,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位。包括长春市、吉林市、辽源市,四平市、松原市、通化市的部分县(市、区),梅河口市、公主岭市。
中部黑土地核心区保护的主要任务是:保障黑土区土壤资源安全和生态安全,为农业可持续发展提供土壤资源和生态环境保障。制定并实施2016年至2020年度《全省黑土地保护治理工程试点工作方案》,开展土壤环境保护、土壤培肥、耕地养护等工作。在农安县、榆树市、公主岭市、松原市宁江区等县(市、区)开展黑土地保护利用试点工程。2017年,颁布实施《建设占用耕地耕作层土壤剥离实施办法》,加强对耕作层土壤剥离保护工作。到2020年,逐步恢复土壤肥力,土壤有机质含量提高到2%以上,耕层平均厚度达到20厘米以上,黑土区耕地质量显著提升。(省农委牵头,省发展改革委、省财政厅、省国土资源厅、省水利厅、省林业厅、省环保厅参与)
(二)开展西部地区土壤生态修复
西部地区土地盐碱化等问题较为严重,土壤生态系统较为脆弱,是我省增产百亿斤粮主要地区。包括白城市及四平市、松原市部分县(市、区)。
西部地区土壤保护主要任务是:改良和修复脆弱土壤系统,盐碱地土壤修复试点和石油开采污泥治理取得成效。实施生态治理盐碱区试点工程,在西部地区开展盐碱地修复试点,到2020年力争完成100万亩集中连片盐碱地治理修复;实施石油开采行业泥浆和管线漏失污染治理工程。2017年,松原市、白城市、长春市完成土地复垦治理1万亩以上。2020年基本解决落地油土、废弃泥浆等土壤污染问题。(省环保厅牵头,省发展改革委、省国土资源厅、省工业和信息化厅、省农委参与)
(三)推动东部地区土壤生态功能提升
东部长白山地区是我国东北地区重要的生态屏障,土壤生态系统良好。包括白山市、延州、长白山保护开发区,以及通化市部分县(市、区)。
东部地区土壤保护主要任务是:提升森林、草地、未利用地等土地资源功能,恢复矿山开采区土壤生态环境。落实完善矿山地质环境恢复治理保证金和土地复垦制度,按照 “谁破坏、谁治理”原则,开展矿山土壤生态环境恢复治理。对有重要价值的矿山遗迹开展矿山公园建设,促进资源枯竭型矿山经济转型。加大矿区生态环境综合整治力度。到2020年年底前,建设和恢复珲春市城西煤矿采矿塌陷区等88个重点治理区矿山土壤生态环境。(省国土资源厅牵头,省环保厅、省林业厅、省住房城乡建设厅参与)
(四)强化重点区域、行业监管和土壤治理修复
1.加强重点区域管控。县级及以上政府所在地城镇建成区、工业园区为重点管控区域,产粮油大县、蔬菜大县为重点监控区域。鼓励工业企业集聚发展,有序搬迁或依法关闭对土壤造成严重污染的现有企业,加强企业搬迁原址土地功能变化后的环境监管和风险评估工作。2017年制定《推进城镇人口密集区高风险危险化学品生产企业搬迁改造工作方案》,推动污染企业退城入园;产粮油大县、蔬菜大县要制定土壤污染监控方案。(省工业和信息化厅、省环保厅、省农委负责)
2.加大涉重金属等重点行业污染防控力度。确定重点监管污染物为镉、汞、砷、铅、铬等重金属和多环芳烃、石油烃等有机污染物;重点监管行业为有色金属矿采选、有色金属冶炼、石油开采、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业。各地政府要根据实际确定本区域重点污染物、重点监管行业和企业名单。列入名单的企业每年要自行对其用地进行土壤环境监测。2017年向社会公开土壤污染重点监管企业名单。(省环保厅牵头,省工业和信息化厅、省国土资源厅、省住房城乡建设厅、省农委参与)
加大淘汰涉重金属重点行业落后产能力度,严格执行重金属相关行业准入标准,禁止新建落后产能或产能严重过剩行业的建设项目。涉重金属企业须依法申领排污许可证,开展强制性清洁生产审核,落实总量控制指标。对涉重金属企业加大环境执法力度,对整改后仍不达标的企业,依法责令其停业、关闭。重点监管行业企业拆除生产设施设备、构筑物和污染治理设施,要事先制定残留污染物清理和安全处置方案,并报所在地县级环境保护、工业和信息化部门备案。2020年重点行业的重金属排放量要比2013年下降10%。(省环保厅、省工业和信息化厅牵头,省发展改革委参与)
历经多年的快速发展后,湖南省娄底市资源瓶颈趋紧,环境污染严重,部分重点流域水污染严重,生态系统退化,水土流失、沙漠化程度加剧,地面沉陷面积扩大等问题日趋显现。
娄底市国土资源局从自身现状出发,不断加强国土资源管理,全面促进资源节约集约利用,在新时期积极推进了生态文明建设工作。
着力打造绿色矿业
矿业开发给娄底市社会经济的发展带来了巨大的贡献,然而,过度和无序的开采破坏了当地的地质生态环境,带来了一系列地质灾害隐患。因此,强化国土资源管理,推进生态文明建设应全面贯彻落实《矿山地质环境保护规定》,着力建设绿色矿业。
首先,对矿山环境保护实施源头控管、过程监督、闭坑审验的全过程管理机制,将矿山地质环境保护和恢复治理工作与矿业秩序整顿、采矿许可证审批(含延续审批)、年检工作融为一体,加强动态检测。其次,逐步完善以矿山企业为主体的矿山地质环境保护与恢复治理投资体制,将矿山地质环境综合治理与农村土地综合整治、建设用地增减挂钩等有机结合起来,形成政府推动、国土资源及环保等部门监督、矿山企业负责、社会各界参与、全方位治理的环境保护体制。坚持“因地制宜、分类实施、突出重点、注重实效”的原则,以矿山地质环境恢复治理验收(含分期验收)为契机,不断加大矿山地质环境综合治理与土地复垦力度,有效地保护矿区生态环境。
同时,要不断探索建立矿产资源开发生态补偿机制,强化资源保护、节约利用、循环利用和综合利用,走绿色发展道路。要因地制宜建立生态补偿标准,明确生态补偿资金来源和使用的监督机制,拓宽矿产资源开发环境补偿资金多元化渠道,按照“谁投资,谁治理,谁收益”的原则,建立公司化运行机制。此外,探索矿山地质环境治理项目的市场途径,加大矿山地质环境治理恢复保证金收存力度,建立矿产资源开发生态环境代价核算制度。如果矿产资源开发的环境代价超过开采矿产资源的预期收益,采矿权登记发证机关可直接驳回采矿权申请,不予颁发采矿许可证。
加强地质灾害防治
娄底市作为地质灾害多发区,每年地质灾害所带来的生态环境破坏较为严重。为进一步推进生态文明建设,构建绿色发展城市,娄底市应不断优化措施,加强对全市地质灾害的防治工作。
工欲善其事必先利其器。加强对地质灾害的防治,首先必须对全市地质环境的现状有充分了解。要充分利用地质勘查队伍的技术优势,对全市地质灾害现状开展系统的调查与建档,把地灾隐患点情况摸清楚,找原因、定措施、早规划。对于一些灾害严重的村庄、居民点,要做好整体搬迁的准备。特别是要继续深入开展重点防治区地质灾害详查,重新确定全市地质灾害高易发区隐患点,逐一落实好监测预警和应急处险措施,为防灾减灾提供基础依据。
在充分了解地质灾害状况的基础上,全面开展建设用地地质灾害危险性评估制度,及时发现问题,从源头上消除安全隐患,对人为引发的地质灾害严格实行“谁破坏,谁治理”的方针。在新农村建设过程中也要严格执行地质灾害危险性评估制度,对选址、设计、施工等环节提出指导性或指令性建议,防患于未然。
另外,要进一步加强地质灾害预测。健全完善群测群防体系,做好地质灾害气象预警预报,充分发挥群众的力量,以村庄为单位加强防灾减灾能力建设。
对发现的地质灾害隐患点,要坚持工程措施、生物措施与行政措施并举,综合治理。要按照“量力而行,轻重缓急”的原则,有计划、有步骤地实施治理,最大限度减少因地灾造成的损失。对地质环境已经遭到破坏的地区,要尽快实施生态修复。
突出资源生态管理
娄底市国土资源局在强化国土资源管理,推进生态文明建设过程中,以保障发展、保护资源、保护生态环境作为资源管理的最终目标,逐步推进管理方式转变,实施资源和生态的双重管理,把生态管理放在更加突出、贯穿始终的位置。
坚持规划引导生态文明建设。娄底市国土资源局结合地质地理实际和资源禀赋条件,进一步完善规划体系,以形成与资源环境承载力相适应的生产力布局、城镇化布局和基础设施布局,使国土规划统筹国土空间开发格局的优化、资源配置和生态环境管护。同时,严格开发准入条件,明确国土空间开发鼓励、限制和禁止的方向,实行红线管控,设置基本农田保护区、水源地保护区、生态功能区等红线,保障粮食、水资源和生态安全,以实现经济社会和资源环境的协调发展。加大对国家级自然保护区、国家级风景名胜区、国家森林公园、国家地质公园的保护力度,修复治理被破坏的生态环境。
坚持节约集约促进生态文明建设。在推进生态文明建设的全过程中,娄底市国土资源局加强节约管理,降低能源、水、土地消耗强度,提高利用效率和效益。在落实市委、市政府产业结构调整决策方面,统筹安排保重点,区分轻重缓急,优先保障新型支柱产业、重大基础设施、民生工程等重大项目的用地需求。继续开展国土资源节约集约模范县市创建活动,抓好划拨用地和园区用地节约用地工作,推进城市地上地下空间开发利用,探索和推广节地型城市建设模式和产业发展模式。
[关键字]:GIS空间分析;生态修复;景观修复;适宜性评价
中图分类号:TD88 文献标识码: A
1.引言
1.1矿区生态修复的问题
煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,但长期以来“高投入,高产出”的粗放型经济发展模式以及煤炭资源“不可再生”的特点,人类在开发利用矿产资源促进自身的生存发展、社会进步与物质繁荣的同时,对矿区及周边的生态环境的产生了严重破坏,如矿区土地采空渗透、土地塌陷空气污染、生物多样性丧失、矿区自然景观被破坏等,并严重威胁到人民群众的身心健康。闭坑矿区的污染源、采矿遗留的地质灾害都将继续对周围生态环境产生严重影响,矿山废弃地数量众多,造成土地资源极大的浪费,对资源枯竭矿区的生态环境进行修复和景观的恢复成为共识。矿山生态恢复实际上是指对矿区植物和土地资源的持续利用和保护,不仅是持续产业发展的重要保证,同时又是区域生态环境保护的重要内容。
矿区生态修复不仅包括生态系统的重建,还包括景观结构修复、生态过程修复、生态服务功能修复、人文生态修复和生态经济修复以及社会经济修复等各个方面,是调节人与自然、环境与经济发展的共轭生态修复。我国矿山废弃地生态修复主要集中在工程和生物方法上,并均具备了较为成熟的修复理论体系。但是在矿山生态系统修复评价和景观结构构建上还存在系统性不足,缺乏直观性和连续性等问题。
1.2 GIS在生态领域的应用
墨尔本大学的Turk A指出生态环境修复保护是一项需要一系列规范来约束的科学性和程序性的复杂任务,而GIS 技术为这个复杂的多学科交叉领域的研究和发展带来了新的契机和巨大益处。相对于传统的纯数值评价方法,基于GIS的土地适宜性评价方法在数据收集、管理和分析方面具有十分强大的功能,GIS与模型软件有效结合时,就能得到一个有效的空间决策支持系统,进而真正实现该生态系统的整体稳定性,而且这个系统的成果能以可视化的方式表现出来,极大地提高了评价效率。本文将利用GIS技术进行生态敏感性分析和景观安全格局分析,从保护城市生态多样性的角度为矿区生态修复和景观安全格局的构建提供技术支撑。
2. 评价原则与体系
评价过程中指标的选取和标准化、权重的确定以及如何将GIS和决策过程结合是研究的重点。具体原则包括:生态优先、综合性及因地制宜等。本文以长治陶清河风景区总体规划为研究对象,探究GIS技术在矿区生态修复和景观格局分析及恢复中的应用,研究其在矿区环境因子的提取分析和生态治理规划辅助决策中的具体应用方式,并制定研究区生态修复方案和景观安全格局构建。GIS将使得矿区生态环境现状因子的获取和分析更为快速准确,通过对矿区三维景观模型治理模拟规划,可以为矿区生态修复和景观安全格局决策工作提供科学手段和依据。其技术流程如下(图1)。
图1 矿区生态修复和景观安全格局决策工作技术路线
3.生态修复和景观安全格局分析实例
3.1 生态及景观现状分析
研究区域位于山西省长治县,太行山脉中段西麓,居上党盆地腹地,长治县温带大陆性季风气候,县境内地表水年径流量8693万立方米,河流由东南向西北注入浊漳河,属海河流域。地下水资源较为丰富,储采量5950万立方米。该县矿物资源充足,区域内地面有采空塌陷,范围较大。该段河道水体较充足,沿线湿地景观较好该段开挖水塘较多,湿地植被以芦苇为主,距村庄较近,湿地易受人为干扰,河道周边人工痕迹较重,部分生态环境受人为影响较严重,耕地侵占河道,煤矿向河道内排污,河道受矿区和生活区污染严重。
3.2 生态敏感性分析
本研究进行的城市生态环境敏感性分析以GIS为空间数据和属性数据的管理工具并将其应用于小尺度的生态敏感区划,分析了敏感区域的空间分布规律,使生态敏感性因子空间叠加分析变得高效准确。
综合考虑规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题,选取对规划区建设影响的关键因素作为因子,总共包括地质、生境质量、地表水、高程、道路(图2) 。
图2单因子分析图
按照各评价因子对区域生态环境的影响, 将其分为多个生态适宜性等级,并通过层次分析法确定权重,权衡比较不同评价因子间重要性程度差异的作用。本研究中不同的评价指标在矿区不同的部位所造成的影响程度是有差异的。因而根据各指标权重在不同的区域所处的不同评价标准,将敏感性分为3级,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生态敏感性分析图。
生态环境敏感性的分析对于规划区建设进行指导和建议,由以生态环境指标为主的单一层次、单一要素评价向多层次、综合性评价发展。如图所示(图3),规划区沿陶清河基本为生态敏感区,低敏感区面积较大,分布在规划区大部分区域,生态破坏严重,为生态修复重点区域,生态高敏感区域和生态中敏感区域为生态保护利用重点区域。
图 3 生态敏感性分析图
3.3景观安全格局分析
现在的景观规划不再单纯以追求视觉效果为目标,而是需要构建兼有生态保护的意义的景观安全格局,本研究运用 GIS技术,增加新的景观要素到一些具有很好的生态、观赏价值的景观中,设立生态廊道的目的不仅仅是为了起到美化环境的作用,更重要的是以此恢复因交通设施建设造成的两个或多个破碎生态系统之间的生态链接,进而恢复破碎生态系统之间的物质、能量和信息交换,提高生态系统群落演替速度,防止生态功能退化,最终增强城市生态系统的整体稳定性。在工程建设中,使得原本是一个整体的生态系统被切割成零散的小块,破坏了原有的整体性,造成生态系统稳定性的降低。因此,规划区需要设立生态廊道以使得规划区生态系统重新成为一个有机联系的整体。
本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过防洪分析、采矿塌陷区、河流廊道、生境质量等单因子景观安全格局分析,构建广域景观格局,并考虑特殊地段景观要求,构建综合景观安全格局(图4)。
图4景观安全分析技术路线图
图 5 景观安全格局图
从现状景观类型的斑块个数来看,水塘的斑块个数最多,从面积角度看,斑块总面积最大的,景观类型是芦苇,但是,破碎化程度较高,受人工痕迹干扰明显,生态作用明显降低。依据景观大斑块打造生态核心源。在源周围建立缓冲区,减少人的干扰,并建立景观廊道增强生态连通性,在廊道交汇处和较为脆弱的区域建立斑块战略点,构建完整的景观安全格局。
4.生态修复与景观格局恢复策略
4.1生态修复策略
根据GIS的分析结果得出,陶清河规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题。在遵循自然规律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受损退化的河流生态系统,恢复河流泄洪、排沙等重要自然功能,维持河流资源的可再生循环能力,促进河流两岸生态系统的稳定和良性循环。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护、创造生物良好的生存环境与自然景观为建设前提,不是单纯的环境生态保护 ,而是在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的景观河流。并经行以下生态修复工程:河床断面修复道形态修复、重建生态型护岸、再造丧失的河岸植被和湿地群落、保障水质的人工湿地构建、湿地保护与生物栖息地的营建等。
4.2景观安全格局恢复策略
由GIS分析得知,本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过对规划区河沿岸植被带、道路沿线植被带将风景区内绿地野生植物斑块与周边绿化区域相连。将野生植物廊道与水库—河流—湿地—绿地的多层次的生态网络相连。
消除人为干扰,使区域内个景观斑块联系起来,使物质和能量交流联通起来。大型斑块可以有效维持和保护物种的多样性,可以成为大型动物的生存场所;小型斑块可以作为小型物种的避难场所,其占地小,灵活,可以出现在建成区的景观中,具有跳板的作用,皆需采取保护措施。
河廊道作为规划区内最重要的一条生态动植物廊道,在保护区内湿地生境连续性,维持环境功能完整性上起着不可替代的作用,因此更要重点保护。
5.结论与展望
GIS在生态修复及景观格局中的应用在以下几个方面发挥优势:第一,利用已有的模型,在GIS帮助下,将会使得计算更方便和快捷。第二,利用GIS提供了传统的环境评价方法无法实现的功能。第三,利用GIS建立矿区生态环境评价新模型,及对原有的传统模型进行改进。本研究在生态调查的基础上,综合考虑到矿区用地的自然、社会、生态等因素,遵循“生态优先”的原则选取评价指标。采用了层次分析法确定各评价指标的权重,减少了权重评价的主观性。运用多因素综合评价模型对城市矿区建设用地生态适宜性进行评价,在此基础上结合实际情况划分基本生态控制区域和建设控制区域,从保护城市生态安全的角度提出城市土地利用建议,对城市建设用地的科学评价以及今后城市发展具有重要意义。
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