胡 煒

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）人文經(jīng)管學(xué)院，北京 100083）

1 露天煤礦生態(tài)形勢(shì)

1.1 露天煤礦開(kāi)采的概況

與世界主要產(chǎn)煤國(guó)相比，我國(guó)露天煤礦開(kāi)采比重較小。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)井工開(kāi)采煤炭產(chǎn)量占95%以上，露天采煤只占不到5%，而其他主要產(chǎn)煤國(guó)露天開(kāi)采產(chǎn)量比重為：加拿大88%、德國(guó)78%、美國(guó)61.5%、俄羅斯56%。露天采煤可以盡量實(shí)現(xiàn)集中開(kāi)采，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，降低安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。并且，遵照嚴(yán)格的環(huán)境恢復(fù)法規(guī)，實(shí)施相應(yīng)技術(shù)，可以大規(guī)模的實(shí)施對(duì)環(huán)境的整體調(diào)整和恢復(fù)。因此，露天開(kāi)采是各采煤國(guó)家都將優(yōu)先發(fā)展的增加煤產(chǎn)量的途徑。就礦區(qū)環(huán)境治理而言，各國(guó)的策略不同，美、加以恢復(fù)原有地表生態(tài)為基本原則，澳、俄以補(bǔ)償和恢復(fù)為基本原則。

1.2 生態(tài)脆弱的露天煤礦區(qū)生態(tài)形勢(shì)嚴(yán)峻

據(jù)1998年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)露天開(kāi)采煤炭破壞的土地面積約2 200hm2/a，2000年以后，估算破壞的土地面積以8%～9%的速度遞增，到2020年達(dá)到年均破壞土地約66000hm2的程度。露天采煤對(duì)礦區(qū)土地資源及生態(tài)環(huán)境的破壞毋庸置疑日益加劇，而更為嚴(yán)峻的是，我國(guó)露天煤礦分布具有明顯的區(qū)域性，多集中在中西部地區(qū)，以山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆等地為主。值得注意的是，這些地區(qū)多屬于溫帶干性大陸氣候，生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱，大規(guī)模露天開(kāi)采對(duì)環(huán)境的破壞較難恢復(fù)，總的來(lái)看一是植被和生物圈恢復(fù)起來(lái)比較難，二是植被破壞后造成地表剝蝕，地面景觀破壞，三是土地沙化致使沙塵增加，直接影響到我國(guó)的中部和東部地區(qū)，四是這些地區(qū)長(zhǎng)期以農(nóng)業(yè)和礦業(yè)作為經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期處于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)狀態(tài)，國(guó)家和地方的政策法規(guī)制定和執(zhí)行也不到位，故而歷史遺留環(huán)境問(wèn)題也非常多。

2 露天煤礦的土地復(fù)墾狀況

2.1 土地復(fù)墾的政策和要求

露天礦土地復(fù)墾是指將采礦破壞的土地因地制宜地恢復(fù)到所期望狀態(tài)的行動(dòng)和過(guò)程。其主要目標(biāo)是重新建立永久穩(wěn)定的景觀地形，這種地形在美學(xué)上和環(huán)境上能與未被破壞的土地相協(xié)調(diào)，而且采后土地的用途能最有效地促進(jìn)其所在的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生產(chǎn)力的發(fā)展。根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，經(jīng)復(fù)墾后的土地，不但要滿足當(dāng)代人的需求，而且也要為后代人留下一個(gè)良好的生存環(huán)境。

土地資源是國(guó)家重要的自然資源，土地資源的開(kāi)發(fā)利用有力地支持了各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)。但在露天煤礦的建設(shè)過(guò)程中，因挖損、壓占、施工等造成了土地的破壞及生態(tài)環(huán)境的惡化。而且，露天采煤本身需要?jiǎng)冸x地表土進(jìn)行開(kāi)采，以及排土場(chǎng)和矸石山還存在著占用耕地問(wèn)題。由于認(rèn)識(shí)自然的歷史局限性及法制法規(guī)的不完善和執(zhí)行不到位，加之露天煤礦近些年又迅猛發(fā)展，加劇了一系列的礦山環(huán)境問(wèn)題和生態(tài)破壞，已嚴(yán)重影響地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。成為亟待解決而又要認(rèn)真對(duì)待的大問(wèn)題。關(guān)于對(duì)破壞土地復(fù)墾利用和恢復(fù)改善生態(tài)環(huán)境，基本依據(jù)是《中華人民共和國(guó)土地管理法》、國(guó)務(wù)院《土地復(fù)墾規(guī)定》、《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》《中華人民共和國(guó)礦產(chǎn)資源法》、《中華人民共和國(guó)固體環(huán)境污染物防治法》等國(guó)家的有關(guān)法律、法規(guī)，以及國(guó)土部等《關(guān)于加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土地復(fù)墾管理工作的通知》、《礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與污染物防治技術(shù)政策》等關(guān)于礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與污染防治的多個(gè)部門(mén)規(guī)章與文件，成為指導(dǎo)露天煤礦進(jìn)行土地復(fù)墾和環(huán)境保護(hù)的基本原則。

2.2 露天煤礦區(qū)復(fù)墾現(xiàn)狀

現(xiàn)實(shí)情況是，鑒于我國(guó)人多地少，人均占有耕地更少，露天煤礦開(kāi)采存在愈演愈烈的的礦場(chǎng)和和排土場(chǎng)、矸石山占用耕地問(wèn)題，已經(jīng)引起中央、省級(jí)和地方政府的高度重視，在當(dāng)前各地制定了耕地紅線，采取嚴(yán)厲措施保障存量的形勢(shì)下，露天煤礦土地的恢復(fù)利用成為亟待解決的問(wèn)題。因此要求露天煤礦在生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中參照當(dāng)體生態(tài)體系的實(shí)際情況，除盡量少占或不占基本農(nóng)田外，積極把礦場(chǎng)造地復(fù)田，在復(fù)墾的土地上種植莊稼，以符合政策法規(guī)的需要。

3 生態(tài)脆弱露天礦區(qū)復(fù)墾研究

本文進(jìn)行了文獻(xiàn)調(diào)查和建模研究，主要著眼于驗(yàn)證在晉北、陜北、內(nèi)蒙古中西部等半沙化和黃土高原等生態(tài)脆弱區(qū)進(jìn)行露天煤炭的開(kāi)采過(guò)程中，環(huán)境恢復(fù)首先要考慮基本生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與穩(wěn)定，首先營(yíng)為林草地。采用長(zhǎng)周期、滾動(dòng)式間歇輪換的策略，在后期實(shí)現(xiàn)耕地補(bǔ)償，把少部分林草地復(fù)墾為旱地。

3.1 方法和路線

本文參考了各省礦產(chǎn)資源生態(tài)普查及部分論文1999～2005年間及研究積累成果資料。所采用的研究方法是對(duì)象礦區(qū)土地利用/覆蓋直接由礦區(qū)未來(lái)人工擾動(dòng)和復(fù)墾時(shí)空的影響。選取陜西神府、內(nèi)蒙古東勝和平朔露天礦區(qū)安太堡三大露天礦，分別確定了各自的采區(qū)順序和開(kāi)采時(shí)限。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況指數(shù)（EI）按照《生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ/T192-2006）來(lái)計(jì)算。EI取值權(quán)重為EI＝0.25×生物豐度指數(shù)＋0.2×植被覆蓋指數(shù)＋0.2×水網(wǎng)密度指數(shù)＋0.2×土地退化指數(shù)＋0.15×環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；水土流失預(yù)測(cè)按照原地貌、人工擾動(dòng)區(qū)和復(fù)墾土地區(qū)劃分土壤侵蝕強(qiáng)度單元進(jìn)行計(jì)算。依據(jù)生態(tài)環(huán)境狀況的不同，在同一時(shí)期設(shè)置了不同的情景（表1）。

表1 情景設(shè)置一覽表（2010～2030年）

3.2 測(cè)算生態(tài)環(huán)境指數(shù)變化趨勢(shì)

生態(tài)環(huán)境是指由生物群落及非生物自然因素組成的各種生態(tài)系統(tǒng)所構(gòu)成的整體，主要或完全由自然因素形成，并間接地、潛在地、長(zhǎng)遠(yuǎn)地對(duì)人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生影響。生態(tài)環(huán)境的破壞，最終會(huì)導(dǎo)致人類生活環(huán)境的惡化。生態(tài)環(huán)境狀況評(píng)價(jià)目的是為保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境、開(kāi)發(fā)利用自然資源提供科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)露天采礦對(duì)土地資源挖損、壓占和占用的時(shí)空順序，井工礦開(kāi)采誘發(fā)沉陷對(duì)土地資源的破壞，以及礦區(qū)萬(wàn)噸復(fù)墾面積的復(fù)墾速度、耕地占卜平衡從復(fù)墾的高覆蓋草地和復(fù)墾林地中占卜的原則，根據(jù)設(shè)定的情景1，情景2和情景3，預(yù)測(cè)研究當(dāng)期（2010～2020年），中期（2020～2030年）兩個(gè)時(shí)段的因子數(shù)值，包括：生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，求得EI值（表2）。

表2 兩個(gè)時(shí)期不同情景下生態(tài)環(huán)境指數(shù)統(tǒng)計(jì)均值

4 結(jié)論

上述圖表表明：在不同情景下多種因子中以水土流失變化表現(xiàn)最為明顯，其他因子指數(shù)的變化則相較不顯著。由于先期選定的擾動(dòng)區(qū)范圍值相對(duì)較小，周期較短，也可見(jiàn)影響比較大。如果周期加長(zhǎng)，人工擾動(dòng)的范圍擴(kuò)大，則會(huì)產(chǎn)生更為顯著的生態(tài)受益。由此可以說(shuō)明：礦區(qū)復(fù)墾應(yīng)當(dāng)將采礦、地質(zhì)、農(nóng)學(xué)、水文學(xué)、植物學(xué)、土壤學(xué)等多學(xué)科理論和技術(shù)融于一體，在規(guī)劃設(shè)計(jì)露天礦區(qū)的土地復(fù)墾時(shí)，要對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、生物群落、土巖特性以及自然條件等做好詳細(xì)調(diào)查，從而制定出合理的“開(kāi)采－復(fù)墾”方案，以使礦區(qū)遭到破壞的土地最大限度地得到復(fù)墾和取得最好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃以做好剝離物規(guī)劃和排土場(chǎng)規(guī)劃為基礎(chǔ)，以及確定最終采場(chǎng)規(guī)劃；目的就是要做好復(fù)墾地利用方向規(guī)劃、植物群落規(guī)劃，以及水文規(guī)劃；最后要做的是復(fù)墾監(jiān)控。

在黃土高原生態(tài)脆弱區(qū)煤炭資源的開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)該更加考慮環(huán)境的脆弱性和生態(tài)體系恢復(fù)的長(zhǎng)期性，排土場(chǎng)的復(fù)墾首先要考慮生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，留足生態(tài)環(huán)境保育期。相比較復(fù)墾為林草地，復(fù)墾成耕地后生態(tài)環(huán)境狀況會(huì)降低。因此，首先應(yīng)把排土場(chǎng)恢復(fù)為林草地，后期為了實(shí)現(xiàn)耕地的占卜平衡，可以將部分林草地復(fù)墾為田地。建議，多發(fā)展以林草地為依托的農(nóng)牧經(jīng)濟(jì)。以山西省朔州市安太堡露天煤為例：其排土場(chǎng)復(fù)墾區(qū)采用適宜當(dāng)?shù)貢x北氣候耐寒耐旱的野草、沙棘、松樹(shù)、楊樹(shù)等植被類型，經(jīng)過(guò)多年?duì)I養(yǎng)，生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)建立得比較完善。地面上已經(jīng)生長(zhǎng)了地衣和苔蘚類植物，草類和灌木等植被的每平米蓄積量已經(jīng)超過(guò)原生態(tài)的80%。由于相對(duì)封閉的管理環(huán)境營(yíng)造了適合動(dòng)物生存的空間，已經(jīng)繁衍了一些小型食草和食肉動(dòng)物。考慮到當(dāng)前土地承載能力尚未補(bǔ)足，該礦的環(huán)境恢復(fù)策略是不作耕地補(bǔ)償，利用礦區(qū)已復(fù)墾土地及生物資源，采用種、養(yǎng)殖相結(jié)合的策略，著力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)，力圖打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，將復(fù)墾區(qū)建成綠色牧業(yè)產(chǎn)品基地。截至2009年，完成土地復(fù)墾總面積1300余公頃，復(fù)墾率達(dá)到47%以上，排土場(chǎng)植被覆蓋率達(dá)到90%以上。在環(huán)境恢復(fù)的工作中統(tǒng)籌考慮失地農(nóng)民就業(yè)，使礦區(qū)土地保育和開(kāi)發(fā)成為失地農(nóng)民就業(yè)的重要途徑，由此實(shí)現(xiàn)建設(shè)和諧礦區(qū)的目標(biāo)。因此，對(duì)于黃土高原礦區(qū)尤其露天礦耕地保護(hù)與煤炭資源開(kāi)采的協(xié)調(diào)發(fā)展仍需要結(jié)合實(shí)際，作深入的研究，制訂適宜的策略。

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