李建中,張進(jìn)德(.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430074;.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院,北京 0008)
當(dāng)前和今后一個時期,隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求將越來越大,資源與環(huán)境的矛盾會更加突出。黨的“十八大”將生態(tài)文明建設(shè)提高到更加重要的地位。作為生態(tài)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害問題比較突出的礦業(yè)基地,是生態(tài)文明建設(shè)不可逾越的鴻溝。今后,無論是推進(jìn)礦業(yè)基地的綠色礦山建設(shè),還是開展歷史遺留的礦山地質(zhì)環(huán)境問題綜合治理,都離不開礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)的支撐。
我國是世界上的礦業(yè)大國,礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用具有悠久的歷史。近年來,全國各類生產(chǎn)礦山曾一度保持在11萬多個,年采掘礦石總量近百億噸。礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用已成為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要組成部分,而礦業(yè)活動也成為影響礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的主要外部作用力,其影響結(jié)果主要表現(xiàn)為礦山地質(zhì)環(huán)境問題的產(chǎn)生[1]。長期以來,由于礦產(chǎn)資源開發(fā)活動過快,開發(fā)強(qiáng)度過大,加劇了礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)破壞和環(huán)境污染,嚴(yán)重威脅到礦區(qū)周圍人民生命財產(chǎn)安全,制約著礦業(yè)自身乃至整個國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
礦產(chǎn)資源開發(fā)活動強(qiáng)烈改變了礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境,導(dǎo)致地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流等各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。其中采空區(qū)地面塌陷是礦區(qū)最主要的礦山地質(zhì)災(zāi)害,采空區(qū)地面塌陷又以煤炭礦山最為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計,全國因采礦活動引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害累計約25 000 處,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約350億元。
礦山在建礦、采礦過程中嚴(yán)重破壞了區(qū)域地下水系統(tǒng)的均衡和補(bǔ)徑排條件,導(dǎo)致礦區(qū)及周邊區(qū)域性的地下水位下降,進(jìn)而引發(fā)礦區(qū)地下水資源破壞。據(jù)測算,全國采礦活動平均每年抽排地下水超過60億噸,全國礦區(qū)含水層受影響的范圍不斷擴(kuò)大。特別是地處平原盆地區(qū)的煤炭礦區(qū),含水層的破壞問題十分嚴(yán)重。
礦區(qū)地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害、露天采場和采礦產(chǎn)生的大量固體廢棄物堆放等對地形地貌景觀和土地資源造成了嚴(yán)重破壞。這不僅加劇了礦區(qū)生態(tài)破壞和土地資源短缺的矛盾,還導(dǎo)致土地的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益嚴(yán)重下降。據(jù)統(tǒng)計,全國各類礦山累計破壞土地接近400萬公頃,按照全國11萬個生產(chǎn)礦山計算,平均每個礦山破壞土地超過36公頃。
礦山“三廢”排放中主要以液體和固體廢棄物為主。采礦形成的礦坑水、選礦廢水等不達(dá)標(biāo)排放,以及采礦廢石、煤矸石、尾礦渣等堆放不當(dāng),構(gòu)成了礦區(qū)水體和土壤的污染源。由此導(dǎo)致大多數(shù)礦區(qū)的水土環(huán)境都遭受不同程度的污染。據(jù)初步測算,全國采礦業(yè)平均每年排放液體廢水超過40億噸,而采礦產(chǎn)生的固體廢棄物累計積存量也超過400億噸。
為了進(jìn)一步摸清全國礦山地質(zhì)環(huán)境底數(shù),中國地質(zhì)調(diào)查局于2013年完成了新一輪以省為單元全國礦山地質(zhì)環(huán)境摸底調(diào)查,調(diào)查礦山數(shù)量超過11萬座。通過新一輪全國性的礦山地質(zhì)環(huán)境摸底調(diào)查,全面系統(tǒng)地摸清了全國礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型、分布及其危害,更新了全國礦山地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫,并與上一輪全國摸底調(diào)查[1]數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。本輪調(diào)查成果為編制“十三五”全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃和全國礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理區(qū)劃奠定了基礎(chǔ)。
完成了晉陜蒙能源基地神東煤炭開采區(qū)、吉林遼源煤礦區(qū)、陜西潼關(guān)金礦區(qū)、小秦嶺金礦區(qū)、黑龍江雙鴨山煤炭礦區(qū)、河北邯邢煤炭礦區(qū)共6個典型礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題調(diào)查。通過開展典型礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查示范,探索了區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的技術(shù)路線、工作方法和成果表達(dá)與應(yīng)用。
開展了湖南冷水江、湖北大冶、河南焦作、河北承德武烈河流域共4個國家級礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測示范區(qū)建設(shè)工作。通過推進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測示范區(qū)建設(shè),總結(jié)了監(jiān)測技術(shù)方法、手段、工作程序以及數(shù)據(jù)分析和評估方法,探索了礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)方法,為全面開展全國礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測積累而經(jīng)驗(yàn),為最終建立健全全國礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測體系奠定基礎(chǔ)。
開發(fā)了全國礦山環(huán)境地質(zhì)信息系統(tǒng)平臺軟件,建立了一個集數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析、打印輸出、圖形顯示等功能的信息系統(tǒng)平臺,實(shí)現(xiàn)了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、高效化,實(shí)現(xiàn)了調(diào)查數(shù)據(jù)應(yīng)用的多樣化、快速化、準(zhǔn)確化,提高了國土資源大調(diào)查的信息化技術(shù)水平,提升了為政府管理部門進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)支撐的能力。
(1)已完成的全國礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作以摸底調(diào)查為主,突出了全面性和宏觀性,但調(diào)查的精細(xì)化程度不夠。對于我國礦產(chǎn)資源開發(fā)所產(chǎn)生的礦山環(huán)境地質(zhì)問題的成因、分布規(guī)律、動態(tài)變化等方面的調(diào)查研究程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新形勢下礦山環(huán)境保護(hù)工作的需要。
(2)調(diào)查工作在面向國家生態(tài)文明建設(shè)重大需求方面的支撐能力薄弱。我國重要生態(tài)功能區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)的礦山環(huán)境問題的調(diào)查評價工作尚未系統(tǒng)地開展;國家重要規(guī)劃礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境詳細(xì)調(diào)查工作,以及資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境控制等綜合評估不能完全滿足綠色礦山建設(shè)的要求。
(3)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查過程中開展專題研究工作不足。采礦活動影響下地質(zhì)環(huán)境演變過程極其復(fù)雜,涉及多學(xué)科交叉。只有通過對礦山集中開采的整個區(qū)域單元進(jìn)行深入的水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,才能揭示礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)礦山地質(zhì)環(huán)境問題的特征及其演變規(guī)律,才能提出有針對性的預(yù)防控制措施和恢復(fù)治理技術(shù)方法,才能提高礦區(qū)生態(tài)文明建設(shè)成效。
(1)當(dāng)前我國正處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時期,國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對礦產(chǎn)資源的需求旺盛,礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出。而我國許多礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境破壞已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了區(qū)域環(huán)境的承載能力和自然恢復(fù)能力,已成為制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素[2~3]。
(2)礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)通常都是某類礦產(chǎn)資源富集的區(qū)域,它既是重要成礦區(qū)帶,又是重要經(jīng)濟(jì)區(qū)和重大地質(zhì)環(huán)境問題區(qū)[4]。該區(qū)域的主要社會經(jīng)濟(jì)活動以礦業(yè)為主導(dǎo),由于礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用吸引和帶動各類人群向礦區(qū)聚集,因此該區(qū)域又涉及許多重大社會民生問題,礦山地質(zhì)環(huán)境問題已經(jīng)影響到了區(qū)域的社會民生。
(3)黨的“十八大”將生態(tài)文明建設(shè)提高到了一個新的高度,這是順應(yīng)歷史發(fā)展趨勢的必然選擇。作為生態(tài)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害比較突出的礦產(chǎn)資源基地是生態(tài)文明建設(shè)不可逾越的鴻溝。今后加強(qiáng)礦產(chǎn)資源基地地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和預(yù)防,加快礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理與生態(tài)修復(fù),將成為我國礦區(qū)生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù)。
(4)我國絕大多數(shù)礦產(chǎn)資源基地沒有開展過專門的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境條件不清,采礦活動誘發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律不清,區(qū)域地質(zhì)環(huán)境影響效應(yīng)不清,嚴(yán)重制約著礦產(chǎn)資源基地地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理工作的開展。
礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作應(yīng)當(dāng)與我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展階段的不同需求相適應(yīng)。“十二五”規(guī)劃期間礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的主要目標(biāo)是摸清全國礦山地質(zhì)環(huán)境問題的家底,當(dāng)前這項(xiàng)工作已圓滿完成。今后礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作應(yīng)當(dāng)圍繞著礦區(qū)生態(tài)文明建設(shè)和礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大需求進(jìn)行部署,統(tǒng)籌兼顧,突出調(diào)查工作重點(diǎn),注重調(diào)查成果的應(yīng)用。因此,調(diào)查工作區(qū)的確定應(yīng)充分考慮調(diào)查區(qū)域的地位和作用,以及對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性,重點(diǎn)選擇大型礦產(chǎn)資源基地開展地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。進(jìn)一步強(qiáng)化關(guān)鍵問題(重大問題)的科學(xué)研究,提升地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與研究的能力和水平。
面向我國礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工作需要,選擇大型礦產(chǎn)資源基地,開展前瞻性、基礎(chǔ)性的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作。通過調(diào)查,深入分析礦業(yè)開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響,提出防治對策,服務(wù)于老礦業(yè)基地的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、地質(zhì)災(zāi)害治理、土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)[5],以及新建礦業(yè)基地的綠色生產(chǎn)和礦山環(huán)境問題預(yù)防,提升國家地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的工作程度和服務(wù)水平,促進(jìn)礦業(yè)基地的生態(tài)文明建設(shè)。
(1)開展我國重要老礦業(yè)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。摸清區(qū)域地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀,查明區(qū)域主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題及其危害,深入分析礦業(yè)開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響,提出針對不同礦產(chǎn)資源基地的礦山環(huán)境保護(hù)對策措施。
(2)開展新建大型礦產(chǎn)資源基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。查明區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景條件,分析影響礦產(chǎn)資源開發(fā)與礦業(yè)基地建設(shè)的地質(zhì)環(huán)境因素,評估區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件對礦業(yè)活動的敏感性和制約作用,預(yù)測可能出現(xiàn)的礦山環(huán)境地質(zhì)問題及發(fā)展變化趨勢,提出區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)預(yù)防對策建議。
(3)開展專題研究和綜合研究。針對礦山地質(zhì)環(huán)境領(lǐng)域的一些重大問題,開展礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評估方法、新建礦產(chǎn)資源基地地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、我國礦山生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制等專題研究,推動礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與恢復(fù)治理方面的技術(shù)進(jìn)步;同時開展全國礦山地質(zhì)環(huán)境綜合研究,為開展礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)督管理提供決策依據(jù)。
(1)東北煤鐵礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。工作區(qū)地處東北老工業(yè)基地[6],區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出過巨大貢獻(xiàn),歷史遺留的礦山環(huán)境問題嚴(yán)重,存在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和礦區(qū)生態(tài)修復(fù)等重大問題。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明長期的礦產(chǎn)資源開發(fā)活動對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響效應(yīng)和影響程度,提出對策建議。
(2)華北煤鐵礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。煤鐵礦產(chǎn)開發(fā)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中占比較重要的地位,隨著京津冀一體化發(fā)展,迫切需求資源合理配置和開發(fā),面臨礦業(yè)持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明煤鐵礦產(chǎn)資源開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響,以及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境對今后礦產(chǎn)資源開發(fā)的承載能力。
(3)華東有色金屬和稀土礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。該地區(qū)的稀土和鎢礦在國內(nèi)外占有舉足輕重的地位,但礦業(yè)開發(fā)引發(fā)了土地破壞和區(qū)域水土環(huán)境污染[7]問題,當(dāng)前面臨著的巨大國際壓力,最關(guān)鍵的問題是如何處理好資源合理開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明歷史時期大規(guī)模礦產(chǎn)開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響特征及影響程度,提出綜合整治對策。
(4)中南有色金屬和化工原料礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。區(qū)域內(nèi)有色金屬和化工原料礦產(chǎn)開發(fā)造成的水土環(huán)境污染問題尤為突出,涉及到長江中下游地區(qū)糧食生產(chǎn)與安全問題,迫切需要摸清礦業(yè)活動與地下水和土壤污染物的產(chǎn)生、運(yùn)移關(guān)系。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明區(qū)域內(nèi)有色金屬和化工原料礦產(chǎn)開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響效應(yīng)、影響規(guī)律和影響程度,提出防治對策。
(5)西南煤炭和化工原料礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。該區(qū)域?qū)儆谖覈?jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),礦業(yè)開發(fā)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展,但由于大規(guī)模煤炭和化工原料開發(fā)引發(fā)大量地質(zhì)災(zāi)害和水土污染問題,嚴(yán)重影響了人民群眾的生產(chǎn)生活,處理好礦業(yè)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系問題是一個重要需求。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明大規(guī)模煤炭和化工原料開發(fā)對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響程度,以及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境對今后礦產(chǎn)資源開發(fā)的承載能力,提出對策建議。
(6)西北煤炭和多金金屬礦產(chǎn)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。工作區(qū)地處我國西北生態(tài)脆弱區(qū)和嚴(yán)重缺水地區(qū),區(qū)內(nèi)煤炭資源和金屬礦產(chǎn)豐富,礦產(chǎn)資源開發(fā)強(qiáng)度越來越大,并具有將來建設(shè)多個礦業(yè)基地的潛力,處理好礦業(yè)活動與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾問題事關(guān)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。調(diào)查工作重點(diǎn)是詳細(xì)查明擬規(guī)劃建設(shè)的礦業(yè)基地區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景條件,評估其對大規(guī)模礦業(yè)活動的承載能力,提出區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境事前保護(hù)預(yù)防對策建議。
(1)礦山地質(zhì)調(diào)查與綜合治理是礦區(qū)生態(tài)文明建設(shè)的重要任務(wù),我國礦山地質(zhì)環(huán)境問題突出,危害嚴(yán)重。迫切需要開展重要礦產(chǎn)資源區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,摸清區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件及采礦活動誘發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律等,為加快礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理與生態(tài)修復(fù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(2)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查是針對礦區(qū)開展的水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,是水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的重要組成部分。截至目前全國性的礦山地質(zhì)環(huán)境摸底調(diào)查工作已完成,今后礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作應(yīng)轉(zhuǎn)向大型礦產(chǎn)資源基地的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。
(3)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查是一項(xiàng)針對性很強(qiáng)的地質(zhì)調(diào)查工作,具有前瞻性和現(xiàn)勢性。規(guī)劃新礦業(yè)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查屬于前瞻性工作,調(diào)查成果服務(wù)于綠色礦山建設(shè)與礦山環(huán)境問題預(yù)防;老礦業(yè)基地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查屬于現(xiàn)勢性工作,調(diào)查成果是服務(wù)于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、地質(zhì)災(zāi)害治理和生態(tài)修復(fù)。
(4)調(diào)查工作部署應(yīng)以國家需求為導(dǎo)向,優(yōu)先考慮礦產(chǎn)資源基地的地位和作用,以及對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。突出水工環(huán)地質(zhì)綜合調(diào)查,強(qiáng)化野外調(diào)查實(shí)物工作量,同時適當(dāng)開展一些科學(xué)研究,提升地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與研究的能力和水平。