㈠ 優化資源開發模式 加強經濟利益調節——關於礦山生態環境保護與治理的調研報告
編者按 如何轉變舊的過度消耗資源、破壞生態環境的發展模式;如何轉變舊的發展理念,科學配置資源,建立有效的保護生態環境政策體系,實現經濟、社會、生態協調發展戰略,是當前亟待解決的問題。在這個背景下,遵循人地協調發展的規律,合理利用礦產資源,把礦業活動限制在資源承載力和生態環境容量許可的限度內,特別是保護和治理恢復礦山生態環境,成為目前礦政管理工作一項重要課題。
前不久,受環境保護部科技標准司的委託,國土資源部咨詢研究中心承擔了《關於建立建全我國保護生態環境政策的建議》課題項目。項目組先後赴江西、浙江兩省重點開展對江西省德興銅礦和浙江省舟山市慶豐採石場礦山生態環境保護與治理工作的實地調研,以科學發展觀為指導,通過綜合分析研究我國資源開發與生態環境保護中存在的主要問題,著力從體制、機制、法律、法規、管理監督等方面提供政策依據,提出一些符合客觀實際和可操作性政策建議。現將調研報告的精華部分選編刊發,謹供讀者學習交流。
一、現狀:我國礦產資源開發的雙重效應
礦業開發為我國經濟社會發展提供了大量的物質資源,對經濟社會發展起了巨大的推動作用,產生巨大的經濟效益,但同時也對生態環境造成不同程度的負面影響,礦產資源開發產生雙重效應:一是礦產資源開發為我國經濟的增長、財富的積累和擴大就業等方面發揮了積極的作用,為國家經濟和社會的繁榮與穩定作出了巨大貢獻。二是礦產資源開發同時也引起生態環境問題,往往帶來污染環境、破壞生態、誘發地質災害等方面的不利影響。
(一)礦產資源開發帶來經濟與社會的繁榮與穩定
礦產資源作為生產資料,是生產力組成要素,是生產力發展的重要物質基礎。開發礦產資源對於推動經濟社會發展,促進財富積累,增加就業崗位發揮了重要作用。
進入21世紀,由於國內需求和全球礦業市場的雙重拉動,我國礦業獲得持續高速發展。2005~2007年,我國礦業產值在全國工業增加值、工業總產值以及GDP總體上佔1/10,礦業已成為我國國民經濟的重要支柱。在資源全球化的今天,資源的佔有、資源的開發以及資源的爭奪已成為當今處理國際關系的重要內容。目前,全球經濟危機嚴重沖擊礦業市場,礦產品價格大幅下跌。但我國工業化、城鎮化階段,經濟社會發展對礦產資源長期依賴的態勢不會改變,「危」中之「機」是調整結構,夯實基礎,理順關系,蓄勢待發。
(二)礦產資源開發對生態環境造成的不利影響
礦產資源開發產生的負面效應主要是引發生態環境問題,集中反映在污染環境、破壞生態和誘發地質災害等方面。
首先,礦山及其選、冶部門直接排放的廢氣、粉塵及廢渣使大氣污染並產生酸雨,其中以硫化工業和煤炭行業最嚴重,污染物多為煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和放射性物質,以及汞、砷、鎘等有害物質。其次,我國礦業活動產生的廢水主要包括礦坑水,選礦、冶煉廢水及尾礦池水等。眾多廢水未經達標處理就隨意排放,甚至直接排入地表水體中,使土壤或地表水體受到污染,其中煤礦、金屬、非金屬礦山的廢水以酸性為主,並多含大量重金屬及銅、鉛、鋅、砷、鎘、六價鉻、汞、氰化物等有毒、有害元素及懸浮物。再其次,礦山尾礦尤其是浮選尾礦中殘留的選礦葯劑有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有機絮凝劑、表面活性劑等,受到陽光、雨水、空氣的作用及其相互作用,就會產生有害氣體、液體或酸性水,加劇重金屬的流失,嚴重污染地下水和土壤。此外,礦山的廢石、廢渣的堆存還佔用了大量的土地資源。據有關資料顯示,我國礦業及相關行業固體廢棄物堆存情況相當嚴重,所佔比重超過了總固體廢棄物的85%。
礦山開發對水資源的破壞主要表現在地下水源枯竭或流量減少。疏干排水及廢水廢渣的排放導致地表水、地下水系統失衡,造成大面積疏干漏斗、泉水乾枯、水資源枯竭、河水斷流、地表塌陷,產生地下水降落漏斗和地面沉降,影響礦山地區的生態環境。大規模的采礦活動常使地形發生較大改變,破壞原始地貌。礦山開採在佔用土地的同時,還對耕地、森林、草地等造成了破壞。據不完全統計,我國因采礦佔用的土地面積約586萬公頃,破壞土地157萬公頃,並以每年4萬公頃速度遞增,破壞林地面積166萬公頃,破壞草地面積26.3萬公頃,工礦廢棄地復墾率不到12%。
此外,礦產資源開發不當還會誘發冒頂片幫、地表塌陷與裂縫、滑坡與泥石流等地質災害。冒頂片幫是地下開采空間頂板和邊幫岩石冒落、崩塌,是礦山開采最直接的地質災害。據統計,我國有色金屬地下開采礦山冒頂片幫造成的人員死亡人數占礦山總事故死亡人數的18%。采礦活動引起大面積的地表塌陷,在塌陷同時,地表出現高度、深度不等的裂縫。近十餘年來,金屬礦山地表塌陷呈急劇上升的勢頭。受采礦影響而引起的山體滑坡在全國許多礦山時有發生,廢石堆積體、尾礦庫等都可能誘發泥石流。據調查,全國有9000多座尾礦庫,一半以上沒有安全許可證,大部分是病庫、危庫、險庫。
二、回顧:我國礦山生態環境保護與治理歷程
從20世紀70年代開始,我國礦山生態環境保護與治理經歷了三個發展階段。
礦山生態環境保護與治理制度的初創時期(1972~1984年)。這時期,我國由於環境問題的日益突出和重大環境問題的爆發,開始糾正資源開發過程中對環境造成的危害的行為,並對重大礦山生態環境問題開始進行治理。隨著我國《憲法》的修改完善,我國的生態環境保護工作開始步入依法、有序的發展階段。與此同時,相應的環境保護管理機構開始建立並初具規模,保證了各項環境保護和治理制度的有效實施。
1982年,我國政府先後出台了一系列關於環境保護與治理的法規制度,強調生態環境保護的重要性。但是,針對礦山生態環境的機構和法制建設還未引起全社會的重視,礦山生態環境保護與治理仍然處在一種無序狀態。雖然一些國有大型礦山對礦山環境開始保護與治理,但大多數礦山並未採取有效措施保護與治理礦山環境。20個世紀60、70年代,一些礦山就開始了土地復墾,但復墾率極低,在70年代我國有色金屬礦山復墾率僅12%。
礦山生態環境治理低谷期(1985~1989年)。我國最早的礦山生態環境治理實踐始於1983年,當時以雲南昆陽磷礦為試點,對每噸礦石徵收0.3 元,用於開采區植被及其他生態環境破壞的恢復費用,取得了良好效果。但是,1985年以來,受「大礦大開,小礦放開,有水快流,國家、集體、個人一齊上」思想影響,放鬆了對鄉鎮集體礦山企業和個體采礦活動的控制與管理,形成一哄而上,遍地開花的混亂局面。一些地方亂采亂挖,根本不採取與之相適應的礦山生態環境保護措施,開采技術落後,開發利用效益低下,致使我國礦山生態環境遭到嚴重破壞,生態環境恢復與治理停滯不前,舉步維艱。統計數據表明,20個世紀80年代我國礦山廢氣處理率僅12.24%,有色金屬礦山工業廢水復用率58%,土地復墾率停滯不前。一些中小礦山對生態環境破壞尤為嚴重。
礦山生態環境保護與治理有序開展期(1990年至今)。此時,我國相應的礦山生態環境治理機構逐步建立,國家和有關政府部門制定和出台了一系列環境保護的法律、法規、標准以及相關政策措施,使礦山生態環境保護與治理逐步進入法制軌道,呈有序發展態勢。原地質礦產部成立了地質環境司,專門承擔礦山生態環境保護與治理的政府職能。各地方也相繼成立了地質環境處及地質環境監測中心(站),逐步完善礦山生態環境保護與治理的組織機構建設。
2002~2005年,國土資源部組織完成了《全國礦山地質環境調查與評估》工作,並發出《關於開展省級礦山環境保護與治理規劃編制工作的通知》。除此之外,國土資源部和各產業部門還制定了一系列礦山生態環境保護與治理的制度、政策和措施,一些地方性法規中也涉及到礦山生態環境保護。在實際操作中,國土資源部已嚴格限制對生態環境有較大影響的礦產資源開發,禁止在自然保護區、重要風景區和重要地質遺跡保護區和地質災害危險區開采礦產,嚴格禁止土法煉焦、煉硫、煉鐵等,加強了對礦山「三廢」治理的監管和查處力度。這樣在很大程度上糾正了礦山開采破壞資源、環境的不正之風,維護了礦山生產的正常秩序。
2009年國土資源部出台的《礦山地質環境保護規定》,是礦山生態環境保護與治理法規建設的重大舉措,將對礦山生態環境保護與治理起到重要的保障和推動作用。
三、案例:礦山生態環境保護與治理典型剖析
項目組選擇對江西省德興銅礦和浙江省舟山市慶豐採石場進行礦山生態環境保護與治理的實地調查與分析研究。一是調研德興銅礦典型礦山生態環境保護與治理情況和問題,分析德興銅礦資源開發對礦區周圍生態環境造成的影響,總結德興銅礦集團創建綠色生態礦山的成功經驗。二是對浙江省進行調研,浙江省不僅在推進我國全面建設小康社會中發揮著引領作用,同時在礦山生態環境保護與治理中也起到了積極的典範帶動作用。通過不斷創新治理模式,制定有效政策措施,礦山生態環境保護與治理已取得了良好治理效果。舟山市慶豐採石場經過幾年的生態環境治理,目前已取得了礦山生態環境根本改善與土地節約集約利用雙豐收。
(一)江西省德興銅礦礦山生態環境保護與治理
江西省德興銅礦是世界五大斑岩銅礦之一,亞洲第一大銅礦山,我國最大的露天采礦場,是全國有色金屬工業的重要生產基地。德興銅礦在大規模開采礦產資源的同時,十分重視生態環境的保護與治理,效果顯著,成績斐然,被譽為全國著名綠色礦山,同時被確定為江西省生態環境監察試點單位之一。
德興銅礦大規模礦產資源開發對礦山及周邊生態環境造成較大影響,主要表現在:一是酸性廢水對大塢河水及兩岸土地造成嚴重污染,水質呈褐色,魚蝦絕跡,種植物減產。二是采場的固體廢棄物占據了大量的土地資源,森林植被減少,形成多個廢石裸露區,改變了這些地區地貌、水系和小氣候特點,產生熱島效應,打破了礦山原有的生態環境格局。
近年來,德興從土地復墾與生態恢復,治理酸性廢水等方面加大了礦山生態環境恢復與治理的力度。從20世紀80年代初,江銅集團就開始進行生態復墾的試驗研究,經過20多年的努力,現在德興銅礦1號尾礦庫近90公頃沙化土地全部被植被覆蓋,壩體上建立了苗圃基地,凈化水池發展水產業,基本實現了生態恢復的目標。從20世紀90年代開始,德興銅礦在露天采礦場邊坡、廢石場等地開展生態恢復實驗,建立植被生態恢復示範基地。截至目前,德興銅礦已完成水龍山廢石場生態復墾工程、銅廠采礦場工程機械工段綠化工程、南山堆浸廠綠化工程、大山廠原礦工段綠化工程、富家塢采礦場綠化工程、富家塢聯絡道綠化工程等等。德興銅礦全礦經過20多年的艱苦奮斗,綠化面積達1110.83萬平方米,綠化率96.80%,綠化覆蓋率達30.28%,職工人均佔有綠地面積897平方米。
被酸性廢水浸泡的大塢河一直是江銅集團治理的重點。2001年通過國際互聯網招標,從加拿大引進HDS先進技術治理酸性廢水。將酸性廢水一分為三,1/3 用於廢石場噴淋浸出銅,每年回收銅金屬1500噸;1/3排入尾礦庫與庫中鹼性水中和後,返回選廠作為生產用水;1/3引入廢水處理站處理達標後排入大塢河,排放的水質已基本達地面水的標准,大大改善了大塢河水環境。
德興銅礦礦山生態環境恢復與治理經驗主要有:轉變觀念,統一認識,齊抓共管,以我為主,不等不靠;堅持「環境影響評價」制度和「三同時」制度、「礦山生態環境保護和復墾履約保證金」制度,以保證礦山建設項目與環境保護項目同步設計、施工、完成;同時,建立了一套完整的礦山生態環境保護與治理機制,走集約化規模生產的道路,通過礦山企業兼並和股份制改制、上市融資擴大經營規模,壯大經濟實力,使公司有能力逐步加大環保投入,也從根本上杜絕了亂采亂挖、盜礦,破壞環境的行為。此外,德興還自覺接受中央和地方政府的監管,積極主動協調好與礦區居民關系,共同參與建設綠色家園活動。
(二)浙江省慶豐採石場生態環境治理復綠工程
浙江省是我國東部經濟比較發達地區,在推進我國全面建設小康社會中發揮著引領作用,同時浙江省大力實施「千礦整治、百礦示範」工程和邊開采邊治理的計劃,通過礦區整治與景觀再造、礦區整治與生態公益林建設、礦區整治與建設用地復墾相結合的措施和辦法,著力改善礦區自然生態環境。2008年頒布了《浙江省省級綠色礦山創建管理暫行辦法》,實行分級管理逐級申報的管理模式,運用經濟手段,減少破壞生態環境與資源浪費,確保礦山生態環境達到綠色礦山創建的要求,礦產資源開發逐步走上資源利用集約化、開采技術科學化、生產工藝環保化、企業管理規范化、閉坑礦區生態化的科學發展之路。對廢棄礦山的治理本著「土洋結合、以土為主」的治理思路,分別採取台階式、板槽式、回填種植式、築穴及混噴式、人工促進自然復綠式、平整綜合利用式、四旁綠化式、藤蔓植物攀爬式、大樹遮擋式、掛網客上噴播式等多種整治復綠方式,取得了較好的治理效果。
浙江省舟山市位於我國東南沿海,積極主動開展「綠色礦山」創建工作,把「生態舟山」「綠色舟山」作為戰略目標,實施礦山生態環境精細化管理,實現礦山環境的整治從單純追求數量治理向質量治理轉變。舟山市「百礦示範」工程——慶豐採石場生態環境治理復綠工程就是一例。慶豐採石場位於定海城區東南火龍崗山西麓,自20個世紀50年代以來,開采從未中斷,已形成寬300餘米,坡緣周長約700餘米,開采面高達140餘米的人工陡坡。隨著市區的不斷擴大,採石場周邊已開發為居住用地及部分軍事用地,礦山開采嚴重地威脅著坡麓附近居民的安全。同時,由於該採石場規模大,在城區的大部分地區都能見其裸露的山體,嚴重影響了城市的景觀。為加快生態市建設步伐,2001年8月,舟山市政府決定關閉慶豐採石場,並對關閉後的採石場進行地質環境綜合治理,整個工程採用掃石牆+爆破削坡+石碴回填+生態復綠的優化設計方案及復綠施工招標方式,為降低復綠工程成本,將部分礦山復綠任務「捆綁」交由開發企業限期完成,以解決礦山土地開發的前期投入。由於因地制宜地選擇整治復綠施工方法,使採石場周邊遺留的崩塌、滑坡地質災害隱患明顯減少,礦山自然生態基本得到修復,改善了礦區及周邊人民群眾生活、生產環境。2008年5月,通過了浙江省國土資源廳礦山生態環境治理復綠工程的竣工驗收。該礦山生態環境治理後綠化總覆蓋率達95.9%以上,其中木本植物覆蓋率達30%,草本植物覆蓋率70%,礦山生態環境復綠總面積達70655平方米,整理出39600平方米的可建設用地,取得了礦山生態環境根本改善與土地節約集約利用雙豐收。
四、問題:制度機制亟需健全,法律法規體系有待完善
雖然我國礦山環境問題已經引起各方面的重視,但是由於環境產權制度仍未建立,無成本開發,以及利益分配不合理等方面的原因,礦山生態環境保護與治理工作滯後,總體來看,目前礦山環境保護與治理面臨的主要問題有:
(1)認識不到位,重開發、輕環保。只重視經濟發展而忽視環境保護的觀念並未根本改變,寧可犧牲環境,也要保GDP增長。
(2)環境產權制度未建立。實踐中往往因各種復雜關系使生態環境歸屬模糊,產權不清;一些企業未承擔起對環境保護的權利和義務。現階段如何合理界定環境產權,探索有效保護、開發利用資源的資源環境產權結構和管理制度是一個亟待解決的問題。
(3)無環境成本開發,資源價格機制未理順。目前資源的價值沒有體現資源的稀缺性,也沒有將環境生態成本納入其中,資源價格形成機制沒有理順。礦產品開發成本缺失是礦山企業尤其是民營礦山虛增利潤,乃至形成暴利的原因之一,也是礦山生態環境不能根本治理的主要原因。
(4)利益分配不合理。由於礦產品環境成本缺失的部分都擠進了礦業利潤,進而不可避免地會造成各個生產要素和利益分配不合理。政府和礦山企業受益而當地老百姓非但不能受益,反而因生態環境的破壞成為受害的主體。受益受損主體在時間和空間上不對稱。
(5)資源開發模式不合理。當前主要存在三種開發模式:只開采礦產資源,不治理環境;先開采,後治理;邊開采邊治理。前兩種資源開發模式不可取。把礦業經濟與環境保護協調發展,才是礦山可持續發展的唯一正確之路。
(6)礦山生態環境恢復治理和評價技術標准尚未完全建立。現有評價標准已遠遠不能滿足礦山評價要求,而且由於各地標准不統一,或根本無執行標准,給一些企業治理環境不力留下很大空間。
(7)環境治理投入不足,治理技術手段落後。我國已建立礦山生態環境治理專項基金,用於礦山環境恢復與治理,但因治理成本高,經費缺口大,治理率還不高,加上技術相對落後的粗放型治理狀態,礦山生態環境恢復與治理任重道遠。
(8)管理體制不完善。由於責任不明確,分工不協調,職責交叉、分散,標准不一,各相關部門依據各自職責制定和實施各種標准,未能進行充分和有效的協調,礦山生態環境治理項目實施難以到位。
(9)監管機制不健全。尚未建立專門的礦山生態環境監管執法機關,基本採用多部門不定期聯合執法,缺失監管責任主體,使礦山生態環境成為監管真空。
(10)環境保護法律法規體系不完整。我國目前還沒有制定具體的法律依據和管理規范鑒於礦山生態環境的復雜性,僅僅一些產業部門和地方政府制定和出台一些礦山生態環境保護與治理的法律文件和政策措施是不夠的。
五、建議:加強宏觀調控,用好經濟調節的杠桿
通過理論分析、研究及典型案例分析,我們從八方面對礦山環境保護與治理提出政策建議,僅供決策部門在制定礦山生態環境政策和環境保護規劃中作參考。
(一)理順資源開發與環境保護的關系
按照黨的十七大報告要求,「堅持節約資源和保護環境的基本國策」,「建設資源節約型、環境友好型社會」,「以人為本,全面協調可持續發展」,落實科學發展觀,將人與自然和諧相處納入經濟社會可持續發展目標。解決我國礦山生態環境出現的種種問題,關鍵是要把礦產資源開發與礦山生態環境保護重要性的認識統一到科學發展觀上來。加強礦山生態環境保護的宣傳教育,增強人們的環境保護意識,理順資源開發與環境保護的關系。
(二)發揮政府宏觀調控和市場配置資源的基礎性作用
政府宏觀調控的基本著力點是要推動資源開發與環境保護平衡、協調發展,既要通過資源開發促進經濟發展,又要保護生態環境。相關政府部門應建立資源環境安全的監控和預警機制,隨時監測目標的運行發展狀態,並根據警報信息和響應系統,採取相應的調控措施。通過市場調節實現礦山集約化規模發展,鼓勵經濟實力雄厚、技術設備先進的大型企業,兼並(收購)規模小、技術設備落後、不具備環保條件的中小型企業,形成規模經營,才能使資源配置合理,杜絕亂挖亂采、破壞生態環境的混亂現象,維護正常的生產秩序,從源頭上保護礦山生態環境。
(三)建立環境產權制度和生態環境補償機制
環境產權不明晰和缺乏產權主體,是影響礦山生態環境保護與治理的因素之一。為了調動全社會對生態環境保護的積極性,建議把環境資源視為環境資產,逐步列入資產化管理。生態環境補償機制的構建,一是要以戰略環評為前提,對生態補償政策的有效性,對生態補償主客體之間利益分配作出客觀評價。二是要對生態補償的標准和原則、補償范圍、補償對象、補償方式、補償資金來源,以及補償資金管理等都作出明確的規定。三是整合和完善現行的各項收費,生態環境補償收費要做到專款專用,避免重復收費。
(四)完善資源環境稅費制度,優化利益分配
(1)實施資源稅改革,完善分配機制。資源稅應是國家對采礦權人開采礦產資源產生的級差收益而徵收的。這種級差收益隨著資源稟賦、開采條件的差異而不同,因而稅率也不同,應根據不同類型資源、不同開采條件計算出不同稅率。實行開采優質和稀缺資源的企業多納稅,開采劣質資源的企業少納稅,從而實現利益平衡,建立稅收調節的公平機制,實現資源的優化配置。與此同時,完善收益分配機制,將一部分資源稅收入劃歸中央,加強國家對資源開發的調控,避免地方政府為了自身利益產生短期行為,過度開發礦產資源,加劇生態環境破壞。
(2)逐步實現資源環境稅費立法。將礦產資源補償收費和生態環境補償收費逐步完善為資源環境稅費,並以法律形式明確各種稅目,提高礦山企業資源和生態環境安全保護意識,建立資源環境管理長效機制。
(3)實施礦山生態環境保護優惠政策。對執行礦山建設與礦山生態環境保護工程設施的設計、施工與投入「三同時」制度優秀的企業和三廢資源化循環利用的企業,給予財政優惠政策,適當減免資源環境稅率,降低信貸投資門檻,增加經費投入
(五)建立跨流域(省、市)的利益平衡與補償機制
利益平衡與補償機制主要是獲益方向利益受損方通過財政專項資金轉移支付方式實現補償。受損方需要獲得礦產資源禁止開采區域或限制開采區域的經濟損失補償、生態環境保護工程經濟補償以及其他資源輸出補償。受益方則按地區按比例分配上述補償基金,通過財政轉移支付對限制開發區域和禁止開發區域的受損方經濟發展機會損失予以補償。
對於跨區域、跨流域財政轉移支付評估和管理協調工作需要有專門機構負責,建議由國土資源部協同環保部來統一協調,先試點再全面推廣。
(六)建立礦山生態環境質量評價體系和標准體系、生態環境安全預警系統
礦山生態環境質量評價體系和標准體系由於牽涉不同的行業部門,以及部門自身的局限性,礦山生態環境質量評價體系實際還未完全建立。因此,評價體系標準的建立是礦山生態環境質量評價體系的關鍵。同時應建立完善生態環境安全預警系統,加強對礦山生態環境污染、地質災害的預警預報。
(七)完善礦山生態環境監管體制,加強隊伍建設
一要建立和完善礦山生態環境監管和執法體制,明確責任主體。建議在監察執法中採用分權執法為主,聯合執法為輔的管理模式。二要明確政府對礦山生態環境治理與保護的職責。健全政府職責體系,正確履行政府職能,增強其公共服務的能力,努力建設服務型政府。三是加強基層隊伍建設,實行礦山生態環境監理制度,提高礦山生態環境恢復治理的監管質量和水平。
(八)加快礦山生態環境保護的法規建設
當前盡快建立和完善礦山生態環境法規是十分必要的,亟需為礦山生態環境的資源性及其產權歸屬和產權轉讓、礦山環境的恢復與治理及尾礦的回收利用等方面制定一個統一的、適合各行業、各部門共同遵守執行礦山生態環境保護與治理的法律文件。同時制定配套的相關法規,使礦山生態環境產權、保護目標、恢復標准、監督職責更加明確,資金管理更加精細、環境監測與預警體系更加健全。
(原載《中國國土資源報》2009年7月3日,作者為《關於建立健全我國保護生態環境政策的建議》課題負責人,課題組成員張光弟、張興)
㈡ 國外土地復墾研究現狀
土地復墾始於工業發達的國家,主要是由於工業的發展使土地損壞達到非常嚴重的程度。20世紀中葉,許多西方發達國家加快了土地復墾法律法規的制定與工程技術措施的實施,土地復墾邁入了科學復墾時代;到1970年以後,礦區土地復墾集采礦學、生態學、農學、地質學和林學等學科於一體,發展成一門與多種行業、多個部門密切聯系的系統性工程。20世紀80年代以來,礦區土地復墾已進入穩定、健康、蓬勃的發展軌道。
美國和德國是最早開始土地復墾的國家。美國的土地復墾主要從露天煤礦復墾發展而來,其在1918年就在印第安納州煤礦的煤矸石堆上進行植物再種試驗。美國學者主要研究露天礦(尤其是煤礦)的復墾和采礦廢棄土地復墾,注重土壤的重構及改良方法、植被再生技術、農業及林業生產技術和侵蝕處理技術等方面的研究。近年來,美國的研究特別關注復墾的長期性和持續性,生物修復和復墾區周圍的生態環境問題成為其研究熱點。
德國對復墾的要求較高,德國學者從生態效益和環境效益等綜合考慮,以整個生態系統的變化和人群對環境的要求為出發點,「以人為本」理念體現得更為明顯。德國的復墾模式基本延續表土剝離——開挖及回填填築——覆表土——培肥這樣一個傳統復墾過程,但它的具體方法和技術都較為先進,在維持復墾區域生態環境平衡的同時,追求社會、經濟和生態效益的最大化。目前,德國已從以復墾為農業、林業用地,向復墾為物種保護、土壤生物重構和生態休閑旅遊綜合用地發展,也就是混合型土地復墾模式。
加拿大已在多個領域對土地復墾進行研究,特別重視對石油、油母頁岩和各類有毒有害物質等污染的土地的復墾。加拿大學者認為土地復墾並不是要求恢復成原貌,而是要求因地制宜,但不能低於原來的生態水平。加拿大不僅每年組織召開國際土地復墾年會和編輯出版《國際露天采礦、復墾與環境》雜志,政府還出資支持土地復墾研究。
澳大利亞對土地復墾和開發等方面的管理被認為是當今最先進而且成功處理損毀土地的國家。澳大利亞政府制定了一系列嚴格的立法框架,對復墾中涉及的各項指標都有明確的規定。澳大利亞的土地復墾多採取「邊采邊復」的模式,注重復墾技術及其應用的研究,目前很多技術已處於世界領先水平。在法律要求、政府和公眾監督下,土地復墾已成為該國復墾義務人的自覺行為。
英國也是採取「邊開采,邊復墾」的模式,這樣大大地減少了土地滅失面積。英國政府還根據損毀土地所在區域的經濟水平來確定給地方政府所劃撥復墾經費。復墾後的土地屬於地方政府,由地方政府自行經營以彌補復墾費用的不足。由於政策、資金落實到位,英國的土地復墾成果顯著。
此外,Yuri Gorokhovich等利用GIS技術對礦區廢棄地的復墾進行了研究;Sahadeb De等利用生物工程復墾措施對印度東部的拉尼甘傑煤田廢棄地進行了研究,選取了適宜當地復墾的植物;Dimitris Damigos等運用了多種評價模型,對希臘煤礦挖損土地復墾後的環境影響進行了評價,提出了復墾對策;Duglas Baker對合成材料在無土壤覆蓋的純生物復墾技術及抗侵蝕工藝方面的應用進行了研究;Robert B.Atkinson認為應該把弗吉尼亞地區的濕地也納入到煤礦廢棄土地生態環境恢復過程;Richand J.Hobbs通過生態環境重建實驗研究,提出「保存大斑塊和交通便捷性是土地復墾的關鍵,在此基礎上再進行植被恢復」;Dimitris Kaliampakos和Dimitris Damigos等人對礦區損毀土地復墾環境效益和經濟效益的評價方法進行了分析,對土地復墾規劃和礦區施工管理具有積極的作用。
國外土地復墾的研究有以下特點:
(1)健全的法規。國外土地復墾研究領先的國家都制定了嚴格、完善的法律法規,且有專門的管理機構,保障了復墾的執行力度和達到較高的復墾率。
(2)多學科、多領域。土地復墾吸引了礦業、農業、林業、土壤、生態、化學、地質、生物和管理等領域的專家和學者,極大地促進了土地復墾研究發展。
(3)方向的轉變。土地復墾研究已由原來的煤礦復墾向其他采礦、污染、自然災害、水電建設、人為破壞等類型損毀土地復墾拓展;復墾措施也由工程復墾向生態復墾轉變,可持續發展的思想和原則運用得更多。
(4)國際化和產業化。國際化趨勢越來越明顯,國與國之間的交流合作更加密切;復墾產業化發展更為明顯。
㈢ 澳大利亞:恢復廢棄礦區走可持續生態礦業之路
此文系作者和李蘭(中國國土資源經濟研究院),刁淑麗(內蒙古赤峰市委黨校)合作。原載《國土資源》2005年第5期
澳大利亞是世界重要的礦業大國之一,每年礦業為該國的經濟帶來約400億美元的產值,不僅在礦產品出口方面佔有重要地位,而且在礦產資源評價、礦區設計和礦業開發方面向全球70%以上礦區提供了相關軟體,更令世人關注的是其礦區生態恢復技術在國際上處於領先地位。這與澳政府重視恢復廢棄礦區、嚴管生產礦區的生態環境,堅持走可持續生態礦業之路不無關系。
目前礦業部門總費用的0.5%和礦業周轉金的0.7%用於與環境恢復有關的支出。近年來,礦山企業在礦區生態恢復方面的投資達2.5億澳元。具體做法體現於注重礦區生態恢復方面生物多樣性和景觀生態系統的研究;立法保證廢棄礦區的生態恢復資金來源與稅收鼓勵;嚴格礦業環境保護規范管理,制定可行的生態恢復規劃並監督實施。
1 重視礦區生態恢復技術研究
澳大利亞礦業部門為貫徹國家生態可持續發展戰略,減少礦山對周圍生態的破壞,保護礦山生物多樣性和景觀生態系統,採取預防性原則防止環境退化。1996年~1997年,礦業部門投資3.69億美元用於廢水管理、水資源保護以及生物多樣性和景觀生態系統的保護,並且從土壤保持和植被選擇等方面加強研究,取得了可喜成績。如利用廢石保護表土以降低因采礦造成的土壤侵蝕;將提煉鋁土礦產生的能夠吸收磷的礦渣加入到沙質土壤中以增加土壤肥力;利用推土機或鏵犁松動被重型機械碾壓的硬質地表,加快恢復區內的水滲透速度,促進營養物質的循環。
在植被選擇和種植方面,研究選擇不育的、不結果的外來物種防止非本地物種繁殖;開發利用種子處理和儲藏技術及各種工程措施,降低恢復成本提高植被種植效果。另外,為保證生物多樣性的延續,為受到威脅的動物建立臨時棲息場所、恢復水生棲息地等。
2 立法保證廢棄礦區的復墾與生態恢復資金
在澳大利亞,盡管受采礦影響的地區占國土面積不足1%,但沒有管理的礦區均存在著不同程度的環境問題。隨著大量廢棄礦區環境問題的逐漸顯現,澳政府自20世紀60年代以來,在嚴格限制管理開發礦區生態的同時,制定了一系列行之有效的法規以保證廢棄礦區復墾與生態恢復資金的來源。
2.1 針對廢棄老礦區建立復原基金
為恢復廢棄礦區的生態環境,制定淺層礦物開采法(The Sur-face Mining Low),針對1977年8月3日之前全部或局部廢棄礦區收取開采費建立復原基金。該法規定:對露天煤礦每噸收取15澳分的開采費,對褐煤收取每噸10澳分的開采費建立復原基金。此外,該基金還包括捐助、逾期付款利息、罰款、管理費及本金利息。該基金自1978年1月30日起收取第一筆開采費至2004年6月30日止,共徵收總額為70多億澳元。
2.2 推行國家生態可持續發展戰略
20世紀90年代以來,澳大利亞政府為了更廣泛的生態可持續發展戰略步驟和承諾轉化成對自然資源的實際管理,為了制止和逆轉威脅生態系統和生物多樣性的消極勢頭,已經通過加大現有計劃的步伐以及推行新的創新機制來保護保護區內外的生物多樣性,同時結合聯邦、州和領地及當地政府所做的工作。為保護區內外的棲息地范圍和物種群體數量,確定更為量化的目標,更加強調現有項目和新項目以及措施的成效;考慮到擴大資金來源渠道,對收購和保護協定進行投資,提高生物多樣性管理的知識基礎;擴大研究項目,特別是支持對保護系統的編目、檢測和開發工作;進一步將生物多樣性目標結合到非保護區土地管理中,同時開發新的相關措施(例如保護權、契約、管理協議);與土著人密切合作,為屬於土著人所有和管理的14%領土進一步制定生物保護計劃和機制;進一步將可持續農業、林業和漁業的戰略目標轉化成具體目標。
在礦業開發方面,採取合作性的方式,運用管理、經濟和自願性手段,促使政府、工業和社區組織之間互相溝通,發揮自願性措施和協議的作用,共同管理礦山生態環境,改善了礦業的環境狀況。為減少勘探時期、礦山開采期間及閉坑之後的生態環境免遭破壞,對相關管理條例作了擴充和更新。另外,為了補償因礦山關閉之後遺棄無主以及不能進行恢復而造成的損失,採取涵蓋恢復費用的保證金制度。
2.3 建立廢棄礦區復墾及信託基金
澳大利亞1995年版礦產資源法第10章第2節「廢棄礦區的復墾及信託基金」181條規定:
(1)在州政府金庫中建立礦區復墾信託基金;
(2)該信託基金包括:由議會批準的用於該目的的任何款項;任何來自出售建築物、機器或其他財產所獲款項;任何由部長根據第198條規定罰沒的保證金或交納的保證金;任何為此目的而收到的款項;任何金庫向信託基金支付的款項。
該項法律實施以來,廢棄礦區的恢復工作取得了較大進展,以塔斯馬尼亞州為例,2000年~2001年,由該州礦產資源部、初級工業水資源及環保部共同對塔斯馬尼亞酸性物質排放量進行監測和調查,並制定了相關標准;根據礦產資源法(1995),在1997年建立了礦區恢復信託基金;該州主要相關礦區的酸性物質排放都是按照相關規定進行的;在2001年提交了一份關於Mt Lyell酸性尾礦排放補充措施的可行性報告,該報告提出了完全或部分電解銅礦成分回收等幾項可供選擇的方法及相關成本。2003年頒布了關於降低酸性尾礦排放指標的法令。
2.4 與生態恢復相關的礦業稅收減免
澳大利亞有關環境保護方面的稅收法規,對采礦、石油和採石業制定有專門的稅收減免條款。
勘探支出減免稅:對礦產開發的可行性研究以及采礦或採石之前的環保影響研究,如果相關支出發生在應交納所得稅的階段,與該類支出相關的經常或資本支出完全免稅。
資本支出津貼:油田和採石廠所發生的與環保相關的資本支出可部分減免。采前准備方面的道路、鐵路、管線等和礦區輔助車間、倉儲設施等的支出也可部分減免。
(環境)復原支出:復原指的是把廢棄礦區全部或部分大致恢復到采前環境水平,如海上石油開采復原是指完全拆除近海石油平台,在同一財政年度,因復原發生的任何經常或資本支出完全免交所得稅。復原支出的減免還包括勘探方面的補充性工作。
2 嚴格規范管理礦業生態環境
澳大利亞嚴格的礦業生態環境管理體現在明確的規范要求、全面系統的生態恢復規劃以及完善的監督體系。
2.1 明確的礦山環境管理規范
1996年,澳大利亞礦業協會發起制定了礦山環境管理規范,規定了從最初的勘探、閉坑到最終的礦山恢復各個階段的環境管理工作框架,明確要求礦山對所有的活動承擔環境責任,密切與當地社區的關系,將環境管理綜合到工作方式中,最大限度地減少各種活動的環境影響等。由於各州負責本區域內的環境管理,在礦業環境評估方面也立法並設計了相應的程序。如昆士蘭州,1994年制定的礦產資源法及以後的修正案要求礦山承包人必須提出經認可的環境管理總體戰略,該戰略是政府與礦山公司或承包人之間的一項協議,需要執行環境保護措施,對受到破壞的土地進行恢復。
2.2 廢棄礦區生態恢復規劃
廢棄礦區生態恢復的目的是生態系統重建——重新獲得並保持原有基礎資源。在制定生態恢復規劃時,制定明確的目標和執行標準是十分必要的,在考慮實施過程中可能調整的同時,要把生物多樣性作為一個現實的目標。制定的生物多樣性規劃,必須是可操作性強,步驟順序清晰。
在制定規劃時,還應考慮某些方面的細節,如原生表土是否已經被破壞。在原生表土已被破壞的地區,要考慮深層土壤同再生植被的交互作用;在表土保存較好的地區,則應更多地考慮影響物種的恢復及種植方面的空間和時間因素。規劃中的監測標准及滿意度評價,應該著眼於長遠自然本土生態系統和植物多樣性的恢復。另外,還應考慮如原生物種對表土喪失後,深層土壤物理和化學特徵的適用性及耐受性,復墾的具體生物、植物等方面的問題。生態恢復規劃實施過程中必須考慮以下幾點:恢復速度、經濟因素、成本利潤可實現性以及後續維持所需的管理費。
2.3 生態恢復目標與監測
澳大利亞對礦區生態的恢復及持續監測相當重視。如澳大利亞Beverley鈾礦關閉和復墾的主要目標是拆除加工處理設備、關閉水池和水井;拆除相關基礎設施如圍牆、通道等,使礦區恢復到開采前的原貌。按照生態恢復方案,一個開采礦區在開發期間即應該漸次開發、使用、關閉和復墾。復墾應在礦山開發的每一個局部區段完成後馬上進行,從而使整個采礦活動結束後,關閉礦山時所需進行的復墾控制在最低限度內。為保證礦區生態恢復的效果,要在礦山商業開采結束後7年內持續進行植被維護、地下水取樣、排水裝置維修等方面的監測。
澳大利亞紅柳桉林區鋁土礦復墾目標是「還礦區一個采前原有的、能夠自我生存的生態森林環境」,該地區特有的保護目標是「創造一個同本土桉林生態環境相似的植物群落、動物區系」。為了實現這一目標,對復墾區域執行了多種監測程序。在復墾後的最初9個月,檢查對植物樹木和地表以下施工的要求是否滿足;在15個月內,檢查物種的數量是否達到設計要求。Alcoa礦區近年來的改進復墾實踐和植物生態、植被模式、樹木的生長狀況、單位面積生物數量、營養循環、水資源利用、木林質量,以及動物種群引入和生態作用的研究表明:動物所需的食物和生存環境都滿足了要求。復墾區物種的豐富程度由1992年僅為一般林區正常水平的60%升至1999年的96.8%。復墾區域已基本達到西澳大利亞州立標准。
㈣ 礦山地面塌陷與復墾
5.4.3.1 開采塌陷
地表下沉和塌陷范圍一般大於采空區面積。當采空區為長方形時,下沉塌陷盆地大致是橢圓形(圖5-4)。橢圓盆地的范圍與沿煤層走向方向的移動角δ、沿傾斜方向的移動角β、γ有關。
不同傾角α的煤層,其下沉塌陷情況有所不同。煤層上覆岩層的物理力學性質對地表沉陷的影響甚大。在煤層傾角相同的情況下,移動角隨岩石強度的增大而增大。一般情況下,基岩的移動角值為50°~90°,表土的移動角為45°~55°,因此,覆岩越堅硬,地表下沉范圍越大。按覆岩性質區分的移動角數值如表5-3所示,利用表5-3數據以及所研究的礦井實際相關資料採用正規作圖法,即可對相應煤層采動後地面塌陷范圍做出預測。據陝西韓城象山煤礦實測資料分析,采空區面積在2ha時(即100m長的工作面推進200m時)是地表移動活躍期,大部分塌陷裂縫在此時產生。統計資料表明,地面塌陷面積與井下煤層開采面積之比平均值為1.2,塌陷體積與開采體積之比平均值為0.6~0.7,緩傾斜煤層,地表最大下沉深度一般為煤層開采總厚度的70%(表5-3)。
圖5-4 地下採煤地面沉陷示意圖
A—傾斜煤層;B—急傾斜煤層
1—塌陷區;2—裂縫區;3—移動區;4—采空區;5—采空區水平投影面;6—移動邊界線
表5-3 不同硬度覆岩移動角
5.4.3.2 開采塌陷指數
開采塌陷造成地表塌陷區面積大小及深度與礦層產狀、開采深度,以及采空區管理方法等因素有關。塌陷裂縫區面積與采礦規模呈正相關。如在地下採煤中,人們習慣用每采萬噸煤地面塌陷的土地面積(ha)作為一個指標反映地表形態的破壞程度,通常稱其為塌陷指數或塌陷率,它在一定程度上反映了煤炭開采量與塌陷佔地的相關性。各礦區和各地區均有其平均數值。比如,1996年和2000年陝西煤礦塌陷指數為0.258 和0.237,甘肅為0.236和0.221;寧夏為0.378 和0.368,新疆為0.146 和0.160,青海為0.178 和0.188等。
經驗表明,煤礦塌陷影響邊界值可通過煤層開采邊界外推0.5 倍采深來確定。采深H=500m,則塌陷影響邊界值約為250m。塌陷區面積約為煤層開采面積的1.2 倍,最大下沉值為煤層采出厚度的70%~80%。
1995~2003年間陝西185煤田地質勘探隊、神府煤炭勘測設計分公司、煤炭科學研究總院唐山分院等單位在陝西、內蒙古神東礦區大柳塔礦1203工作面、補連塔礦2211工作面、榆家梁礦45101工作面和孫家溝礦88101工作面地表設立了觀測站,進行了井下採煤地表塌陷的實地觀測,有關實測(計算)值列入表5-4。利用移動和變形分布函數表(表5-5),計算出走向正斷面上的移動和變形預計值(表5-6),按表5-6的相關參數值作礦區地面移動和變形曲線圖(圖5-5)。
地表與岩層移動過程受地質及採煤等條件的影響,通過對各礦井工作面觀測資料及綜合數據(表5-4),即可對地面移動和變形主要參數進行預計。預算步驟:
表5-4 神東礦區礦井工作面開采塌陷實測(計算)值
(1)確定預計參數:
拐點偏距So=30m,
主要影響半徑
(2)預計最大移動和變形值:
最大下沉值Wo=mqcosα=3.7×1000×0.6×cos2.5°=2255(mm);
最大傾斜值
最大麴率值
最大水平移動Uo=bWo=0.27×2255=609(mm);
最大水平變形值
(3)預計走向主斷面上的移動和變形值:x軸原點選在距工作面實際邊界So=30m(由於So為正值,應向采空區方向量取)的O點處,指向采空區(圖5-5)。進行預計算時要利用移動和變形分布函數值表(表5-5),預計算方法及結果見表5-6,由表5-6數據作出神東礦區地面移動和變形預計曲線,如圖5-5所示。
圖5-5 神東礦區地面移動和變形預計曲線圖
1—下沉曲線;2—傾斜曲線;3—曲率曲線;4—水平移動曲線;5—水平變形曲線
A—實際煤壁位置;B—計算時採用的假想煤壁位置;ABC—下沉前原始位置;AB1C1—下沉後頂板實際位置;D—拐點;So—偏距
表5-5 地表塌陷移動和變形分布函數值表
註:當
表5-6 走向正斷面上的移動和變形預計值
5.4.3.3 地面塌陷及地裂縫
5.4.3.3.1 工作面超前影響
工作面推進過程中的超前影響可用走向正斷面圖說明(圖5-6),工作面由開切眼推進一定距離到達A點後,岩層移動開始波及到地表,這一距離稱為起動距,地表開始下沉是以觀測地表點的下沉距達到10mm時為准,起動距大小主要與頂板岩性和采空面積有關,一般工作面推進(0.2~0.3)H0(H0為平均開采深度m),或采空面積達到(25~33)H0(m2)時地表開始下沉。如按面積計算,大柳塔礦1203工作面起動距在10~13m之間,故確定其起動距為0.2H0。
圖5-6 工作面推進過程中的超前影響
當工作面推進至B點時,得下沉曲線W1,工作面前方1 點開始受采動影響而下沉,而推進距離約為1.4H0即85m時(C點),得下沉曲線W2,地表2點開始受影響而下沉。在工作面推進過程中,其前方地表受采動影響而下沉,稱為超前影響。L1、L2、L3為超前影響距。ω1、ω2、ω3為超前影響角,榆家梁礦超前影響角為79°,當工作面回採結束,地表移動穩定後,該角等於邊界角 δ0(64°)。神東礦區綜合超前影響距 L=H0ctgδo=130 ctg61°=72m。
5.4.3.3.2 地表移動盆地
實際觀測表明,通常在采空區的長度 D2和寬度 D1均達到和超過(1.2~1.4)H0(H0為平均開采深度)時,地表可達到充分采動(地表移動盆地出現平底)。神東礦區D2/H0=15.7,D1/H0=1.51,地表可達到充分采動。
工作面回採結束,地表移動盆地如圖5-7 所示,神東礦區移動盆地分為三個邊界:①由邊界角61°所圈定的最外圍的邊界(取地表下沉10mm的點為邊界點),即圖中的ACBD;②危險移動邊界,是以盆地內的地表移動與變形對建築物有無危害劃分的邊界,對建築物有無危害的標準是以臨界變形值衡量的,目前我們採用的一組臨界變形值是11,傾斜變形i≤3mm,水平變形值ε≤2mm,曲率k≤0.2mm/m2,以此指標為准在圈定的范圍以外為地表移動和變形不產生明顯損害的地帶,在圈定的范圍以內為地表移動和變形對建築物產生有害影響的地帶,在神東礦區這一帶以其移動角75°所圈定,如圖中的A′C′B′D′;③移動盆地的裂縫邊界,神東礦區以裂縫角79°所圈定,如圖中的A″C″B″D″,顯然ACBD面積>A′C′B′D′面積>A″C″B″D″面積,我們把A′B′C′D′面積稱為采空地表塌陷面積,其中包括裂縫發育面積。移動盆地長軸應為工作面長加工作面停采後超前影響距 L=H0ctgδ=130ctg75°=35m,再加開切眼煤柱一側上方地表移動距55-30=25m(圖5-7),即2044+35+25=2104m,塌陷面積為2104×266=559664m2,為開采面積的1.4倍,各工作面的塌陷面積和開采面積比值如表5-7所示。
圖5-7 神東煤礦區地表移動盆地邊界示意圖
5.4.3.3.3 地裂縫
神東礦區煤層上覆岩層以砂岩為主,泥鈣質膠結。砂岩抗壓強度為22~48 MPa(厚度加權平均抗壓強度為42MPa)。煤層抗壓強度低,遇水易泥化、軟化和風化。覆岩中形成冒落帶、裂縫帶和彎曲帶,地表則產生緩慢連續變形,但如開采深度小,冒落帶和裂縫帶可直達地表,地表產生非連續變形,如大柳塔礦1203工作面,實際采高m=3.5m,采深H0=61m,H0/m=17。據有關資料,一般情況下,軟弱岩層形成的冒落裂縫帶高度為采高的9~12倍,中硬岩石為采高的12~18倍,1203工作面頂板屬中硬岩石,如按冒裂帶高度為采高的18倍計算,為63m,則已達地表,此時,在采空區外邊緣形成的裂縫與采空區貫通,構成向工作面涌水潰沙的通道。冒裂帶之上是彎曲帶,彎曲帶內岩層在水平方向處於雙向受壓狀態,其壓實程度較好,具有隔水性。彎曲帶高度主要受開采深度的影響。當采深很大時,彎曲帶高度可大大超過冒裂帶高度,此時,開采形成的裂縫不會到達地表,地表移動和變形相對較緩,有時在地表也可能產生一些裂縫(由地表拉伸變形所引起),但這些裂縫表現為上大下小,到一定深度(<5m)時一般自行閉合而消失,通常不和井下裂縫相溝通,其他三個礦的地表裂縫就是這種情況。但由於沙土鬆散層具有濕陷性,這種裂縫破壞帶,遇雨水沖刷侵蝕會形成再次塌陷破壞。對這類裂縫進行填實碾壓可防止再次塌陷破壞。
表5-7 工作面開采和地表塌陷面積及萬噸煤地表塌陷面積
註:①煤容重取1.35t/m3,工作面回採率取64.4%(大柳塔12032工作面數值),但礦區工作面回採率為65%~94%,平均為88%。
②即萬噸煤地表塌陷公頃數。
③據神木縣地質災害調查資料,到2001年底大柳塔礦產煤3676×104t,地面塌陷7700872m2,即萬噸煤塌陷指數為0.21ha,與全國均值0.2ha持平。
④據神木縣地質災害調查資料,到2001年底榆家梁礦產煤500×104t,地面塌陷552000m2,即萬噸煤塌陷指數為0.11ha,比全國均值0.2ha低45%。
綜上所述,可見:
(1)由表5-6 和圖5-8 可見,地表出現的最大傾斜處(x=0)傾斜值i(0)為41mm/m,下沉值W(0)=1128mm,是最大下沉值Wo=2255mm的1/2,此點的曲率值為K(0)=0;且當x<0時,K(x)>0,下沉曲線上凸;x>0 時,K(x)<0,下沉曲線下凹,傾斜出現最大值的地表點(即x=0 的地表點)是下沉曲線由凸變凹的轉折點,該點上的曲率值為0,稱為下沉曲線的拐點(D點)。
(2)地表的主要移動和變形值均發生在x=-γ~+γ的范圍內,稱γ為主要影響半徑,主要影響半徑γ與采深H0和主要影響角β的正切tgβ有關,
(3)不考慮頂板的懸臂作用時,下沉曲線的拐點在實際煤壁A的正上方,而頂板的懸壁作用是存在的,拐點D在假想煤壁B的正上方,故So實際上是由懸壁作用引起的拐點偏移距離,稱之為拐點偏距,礦區地表移動平均拐點偏距為30m,假想煤壁為采空區的計算邊界。
(4)神東礦區三個實測工作面萬噸產量地面塌陷面積為0.35~0.42ha,礦區平均值為0.387ha,比全國萬噸煤產量地面塌陷面積平均值0.2ha幾乎高出1倍,主要原因是工作面采深小、煤層采厚大。
(5)根據神東礦區有關開采參數及鬆散層和基岩移動角數值,設定了兩個地表保護面積5×100m2及5×320m2,作出相應的保護煤柱,估算出前者的壓煤量為16×104t,後者為24.8×104t,留設保護煤柱使部分煤炭留在地下暫時或永遠無法采出,造成大量煤炭資源的浪費,因此,對於一般村鎮居民點和耕地是否留設煤柱加以保護,或者遷移部分人員並徵用相關土地,就需進行全面的技術經濟分析。
5.4.3.4 礦山廢棄土地的復墾
礦山開采過程中,產生了大量的廢渣和廢石,排放壓佔了大量土地,廢水排放、廢渣揚塵污染了土地,也嚴重損害了周邊土地經濟價值,嚴重者會喪失耕地功能。因此,從保護環境及土地價值方面出發,必須在生產過程中對破壞與壓占的土地盡可能地恢復治理,消除污染危害。在礦山閉坑後對廢棄的土地進行全面的恢復治理,恢復其使用價值,重新作為農業、林業、牧業、漁業、旅遊業或工業、城鄉建設用地。
對破壞土地的復墾,是將礦山建設、開采過程中因挖損、壓占、塌陷破壞的各類廢棄土地,通過採取工程措施或生物措施,使其重新恢復到可供利用狀態,並加以利用的一種活動。從廣義上講,礦山土地復墾是采礦工程的延續和組成部分,最佳的復墾方法與采礦工藝密切配合,統一規劃,協調進行,既滿足生產需求,又符合復墾的需要,從而達到礦產資源開發與環境保護雙贏的目標。土地復墾已成為土地開發利用活動的重要組成部分,是土地資源可持續利用、緩解人多地少的矛盾、改善生態環境的重要措施。
根據采礦方式、礦區地形和氣候條件,因地制宜地選擇適合本礦區的土地復墾方式。按照礦山土地復墾對象的不同,主要有塌陷區復墾、廢渣堆場復墾、露天礦采場復墾、尾礦庫復墾等;按復墾主要用途分有農業復墾、林業復墾、建設用地復墾、休閑復墾等。
5.4.3.4.1 塌陷區復墾
礦區地面塌陷和地裂縫破壞大量良田,毀壞村舍和地面建築物,造成礦區生態環境惡化。礦山企業和受災居民的矛盾愈來愈嚴重,已成為社會不穩定的因素之一。合理整治礦區塌陷、地裂縫區,是當前亟待解決的重要課題。由於采礦塌陷的土地資源配置不盡合理、採煤塌陷地的權屬不清、復墾政策與管理機制不健全、復墾資金渠道不落實、復墾理論遠遠落後於實踐等問題,致使採煤塌陷土地的復墾工作困難重重、舉步維艱。地下開采引起的塌陷區,因其所在地區的地勢地貌、水文氣象等條件的不同,對土地的破壞程度和復墾方法均有所不同。對於山地和丘陵地帶,只要將局部的塌陷漏斗或塌陷坑、裂縫進行填培並加以平整,即可恢復原來的地形地貌。對於平原地區,若潛水位較低,地區降雨較少,塌陷區不會常年積水,復墾時只需進行回填和鋪墊表土,即可進行種植或做他用。若潛水位較高或降雨較多,塌陷區會常年積水,復墾時需排除積水或整治水面及周圍環境,用於養殖及游覽。
通過礦井回填系統,將地面矸石山和洗煤廠外排的矸石用風力充填和水力充填法回填采空區,既可減少岩層和地表移動,降低地表沉陷的目的,又可大量消耗煤矸石、減少地面污染,還可起到防止煤層自燃發火的作用。德國、蘇聯、捷克常用此法,焦作礦務局也曾採用此法回填采空區,得到很好的效果。
圖5-8 煤礦區土地復墾魚刺圖
我國對地面塌陷裂縫的治理主要是通過對塌陷區的開發利用和綜合治理實現的。從20世紀80年代初開始,有規劃地對塌陷裂縫區開始進行復墾,在淮北、淮南、徐州、大屯和平頂山等煤礦區取得了一定成效和經驗,提出了許多綜合治理模式(圖5-8)。徐州龐庄煤礦在分層充填、分層振壓塌陷區矸石地基上,建造了一層或兩層農村住宅627 棟共6.9×104m2,並經受了地下兩層煤、4個工作面的開采影響,房屋無一損失。綜合防治地面塌陷和地裂縫的辦法包括:①煤矸石粉煤灰充填;②取土復墾;③剝離復墾;④綜合利用塌陷地;⑤生態養殖治理塌陷地等,如圖5-9 所示。固體廢物作充填材料兼有掩埋廢物和復墾塌陷區的雙重效益。如淮北岱河煤礦將下沉深度5m的塌陷區充填的矸石地基強夯後,建起1650m2的四層大樓供工會、幼兒園、礦區中學使用。但是,煤矸石和粉煤灰一般只佔回填塌陷區總面積的20%,因此,還必須採用非充填方式來復墾部分塌陷區。非充填復墾主要是採取挖深墊淺的辦法對塌陷區進行綜合整治,將塌陷盆地底部深挖成能蓄水養魚的深水池塘,使其同時具有蓄洪和澆灌功能,周圍坡地可改建為水平梯田。我國西北大部分地區屬黃土高原和丘陵地區,塌陷後地形地貌無明顯變化,所破壞土地如果需要耕種的話,只要將局部漏斗式塌陷坑和地裂縫進行充填平整即可。
陝西與內蒙古接壤處的神東礦區,建成了5座排矸廠,集中處理煤矸石。採用分層排放、填溝造地方式,上覆黃土,平整後種樹種草,使矸石山變成綠地。寧夏煤礦區通過收集資料,調查訪問、地面物探、鑽探等查明歷史至今的采空區范圍,進行穩定性分析和跟蹤觀測,掌握地面塌陷與塌陷發生的規律,對其發生的區域、范圍、深度、時間和速度進行認真研究分析,提出預測預報。對於地面要求盡量減少塌陷的區域,採用條帶式、房柱式等開采方法採煤,還可採用鑽孔離層注漿、煤矸石回填等方法充填采空區,避免或減少覆蓋岩層沉降。對已經發生塌陷的區域,可利用煤矸石、電廠粉煤灰和少量的生活垃圾回填,進行生態環境恢復和農業土地復墾,在地面積水區養魚、修建景點等多種辦法治理。如寧夏石嘴山用現存的矸石,採用平翻方式充填塌陷區,營造出多處綠化和建設用地。
5.4.3.4.2 排渣場復墾
礦山棄土棄渣、廢石排放,占壓了大量土地,其本身又是礦區的重要污染源,對大氣、水體產生污染,同時還引發滑坡、泥石流等地質災害。排土場復墾就是整治廢石堆場,恢復土地,進行種植,控制或消除廢石場對周圍環境的污染。排土場在設計時就應考慮未來的復墾工作,在剝岩時要將表土層與廢石分別採集和堆放。在復墾時根據排土場的位置、形狀、廢石性質和水文氣象條件,因地制宜地確定復墾方案。
5.4.3.4.3 露天礦區復墾
露天礦開采初期就要考慮將來的采區復墾工作,將礦床之上較為肥沃的表土層剝離單獨堆放,盡可能保持原有土壤結構。在采空區回填時,將大塊廢石或有害岩土置於礦坑底層,表層鋪上原來的表層土,或另取適宜耕作的新土覆蓋,經平整後選擇合適的植物進行栽種,或作他用。
整治露天礦開采土地破壞的有效措施之一就是把土地復墾作為整個露天礦開采工藝中的一個環節。比如我國建材601金剛砂礦的開采順序是:表土剝離——表土儲存——采礦——選礦——尾礦回運並充填采空區——表土鋪敷——整平及渠道修築,而後交農民施肥種植。采礦、剝離及復墾方法如圖5-9所示。
圖5-9 采礦、剝離及復田方法示意圖
1—覆土堆;2—含礦層;3—已恢復農田;4—回填廢石;5—紅色砂岩
復墾作業就是將廢石和覆蓋土送入內排土場(采空區)中,要求盡可能與開采前地面標高一致,特別是表層種植土應保持原有土壤結構,能種植作物。該礦原先只採礦不復墾,開采後礦區成了三山(表土山、廢石山、尾礦山)兩池(水池、尾礦池)一無(無良田)區,造成工農關系緊張,如不復墾,礦山則無法繼續生產。開始復墾時只是進行堆山填坑搬土,效益差,費用高(3萬元/ha),採用開采復墾相結合的復墾法後,費用降低到0.45萬元/ha,效益提高。
晉陝蒙接壤的准格爾煤田位於乾旱的黃土高原地區,礦區所在區域水土流失嚴重,地表支離破碎,植被稀疏。在礦區搗蒜溝進行了綜合整治工程試驗。搗蒜溝原是一條自然沖刷溝,露天煤礦開采將最初剝離物填充此溝,形成梯形台階式區域。搗蒜溝堆土場總排棄量為75.28×104m3,堆土場平台總面積為2×104m2,4個邊坡總面積為1×104m2。
神東礦區馬家塔露天煤礦復墾建設的新思路是治理與經營互相促進、協調發展。復墾採取邊剝離邊回填的採煤方式,分層回填,廢石生土在下,表土在上。回填後形成復墾區面積113.33×104m2。1999年秋季,在復墾區20ha土地上墊紅泥0.2m,分別種植了蔬菜、玉米、土豆、葵花、蕎麥、優質牧草等,長勢良好,效果顯著。同時利用氧化塘處理後的污水作為水源,針對復墾區土壤保水能力差的特點,在復墾區全面布設灌溉管網,採取固定式或移動噴灌,持續有效地提高了土壤與近地層空氣的濕度,解決了復墾綠化中的乾旱制約難題。馬家塔復墾區目前已形成治理與經營互相促進、協調發展的格局。綠化覆蓋率達到80%,較開采前提高了15.8倍。共種植牧草46.7ha,栽植灌木10萬株,喬木2萬株。被水利部評為全國生態建設示範基地,被內蒙古自治區旅遊局評為AA級旅遊區,一個新型現代化的人造生態園已基本形成。
5.4.3.4.4 尾礦庫復墾
尾礦庫在停止使用後,由於水分的蒸發和排泄,表面乾涸而暴露在空氣中,形成一層不透氣的外殼,整個尾礦庫類似一個沼澤地,承載能力很低。在大風季節,乾旱地區的尾礦庫庫區籠罩在灰濛蒙的粉塵之中,風停之後,農作物和建築物上飄落灰塵,影響居民健康,這也是西北地區日漸強烈的沙塵暴的一種物源。因此,尾礦庫的復墾工作首先要處理和改善其表面結構,提高其抗風蝕能力。一般的復墾步驟是:挖松表面的堅硬外殼,表層挖松後用碎石充填,對酸性尾礦用石灰石中和其酸性,對鹼性尾礦用白雲石中和其鹼性,平整尾礦堆表面,鋪墊表土並摻入中和葯劑和肥料,種植或作它用。當尾礦及殘留葯劑中含有毒物質時,要研究這些有害物質的危害及其防治措施。這樣,既緩解了城市用地緊張,又有效地解決了尾礦庫粉塵污染大氣的問題。
㈤ 白中科的發表論文
發表論文130餘篇,其中SCI/EI10篇。
1、第一作者論文
(1)礦山土特性與林業利用,森林與土壤,中國科學技術出版社,1992.12
(2)山西採煤固體廢棄物對農業生態環境的污染及其土地復墾可行與必要性研究,走向21世紀——中國首屆青年環境論壇,中國環境科學出版社,1993.5
(3)論我國土地復墾的效益,生態經濟,1995, NO.2
(4)黃土區露天礦排土場土岩的特性、培肥與復墾種植,土壤地質,中國地質出版社,1994.5
(5)現代化大型露天礦廢棄地的物理特性與水土保持,礦山廢地復墾與綠化,中國林業出版社,1995.2
(6)安太堡露天煤礦排土場表層岩土徑流特徵與復墾種植,黃土高原地區露天礦土地復墾研究論文集,中國科學技術出版社,1995.8
(7)現代化大型露天煤礦排土場岩土侵蝕時空變異規律的研究,黃土高原地區露天礦土地復墾研究論文集,中國科學技術出版社,1995.8
(8)山西露天礦排土場地表排土工藝與復墾種植的關系,黃土高原地區露天礦土地復墾研究論文集,中國科學技術出版社,1995.8
(9)大型露天煤礦廢棄地生態環境重建研究,生態經濟,1996,NO.2
(10)礦區廢棄地復墾中的土壤學與植物營養學問題,煤礦環境保護,1996,NO.5
(11)Major problems and special techniques associated with reclamation of coal spoil piles in China,International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)
(12)Ecological restoration for mined degraded land of China,International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)
(13)安太堡露天煤礦水土流失特徵與控制,煤炭學報,1997,NO. 5
(14)山西煤礦區土地復墾研究,煤礦環境保護,1997,NO.2
(15)Revegetation of mine soil on surface mine in loess area,International Symposium on Soil, Human and Environment Interaction, China Science & Technology Press,1998,
(16)黃土區大型露天煤礦劇烈擾動土地生態重建研究,應用生態學報,1998,NO.6
(17)露天煤礦排土場人為加速侵蝕及分類研究,土壤侵蝕與水土保持學報,1998,NO.1
(18)試析平朔礦區土地復墾新技術,煤礦環境保護,1998,NO.6
(19)試論礦區生態重建,自然資源學報,1999,NO.1
(20)安家嶺露天煤礦土地利用結構預測,煤炭學報,1999,NO.2
(21)機修梯田與礦區廢棄地的再利用,科技導報1999,NO.4
(22)大型露天煤礦生態系統受損研究——以平朔露天煤礦為例,生態學報1999,NO.6
(23)Land Reclamation and Ecological Rehabilitation of degraded land of Opencast mine of Pingshuo Ataibao,China,Beijing International Land Reclamation and Restoration 2000.5
(24)中國山西平朔安太堡露天礦退化土地生態重建研究,中國土地科學2000,NO.4
(25)關於露天煤礦土地復墾與生態重建的幾個問題,冶金礦山設計與建設,2000 NO.4
(26)礦區土地復墾與生態重建效益演變與配置研究,自然資源學報,2001,NO.6
(27)工礦區土地復墾、生態重建與可持續發展,科技導報,2001,NO.6
(29)大型露天煤礦土地復墾規劃案例研究,水土保持學報,2001,NO.5
(30)我國煤礦區土地復墾與生態恢復重建,跨世紀土壤環境保護戰略,中國農業科技出版社,2002.3
(31)黃土區大型露天煤礦廢棄地生境再造與群落重組背景研究,跨世紀土壤環境保護戰略,中國農業科技出版社,2002.3
(32)黃土高原大型露天採煤廢棄地復墾與生態重建—以平朔露天礦為例,第三屆海峽兩岸山地災害與環境保育研究學術研討會論文集,2002.7
(33)重建礦區生存空間,中國國土資源報,2002.4
(34)平朔露天礦區土地復墾與生態重建研究14年,邁向21世紀的土壤科學論文集,2002.2
(35)重建礦區生存空間,避免人口大遷移,山西農業大學學報(社科版),2003 ,NO.1
(36)礦區土地復墾與生態重建的環境條件分析——以平朔安太堡露天礦為例,農業資源與環境領域的地學問題研究,地質出版社,2003.5
(37)山西礦區土地復墾科學研究與試驗示範18年回顧,山西農業大學學報,2004,NO.4
(38)資源枯竭型城市產業轉型研究面臨的問題,山西農業大學學報(社會科學版),2004,NO.4
(39)土地資源可持續利用產學研基地的構建,中國地質教育,2005,NO.3
(40)工礦區生態修復技術及案例分析,北京生態建設國內研討會,2005,8
2、通訊作者論文
(1)黃土區露天礦排土場生態建設中水分調控技術的研究,煤礦環境保護,2002,NO.5
(2)黃土區大型露天煤礦廢棄地植被恢復過程中的植被動態,生態學報2003,NO.8
(3)礦區土壤侵蝕與水土保持研究進展,水土保持學報,2003,NO.6
(4)植被根系與土壤抗沖抗蝕性的研究綜述,水土保持研究,2003 ,NO.5
(5)礦區土地復墾與生態重建信息管理系統的設計與開發,能源環境保護,2003 ,NO.5
(6)黃土區大型露天礦生態破壞過程中的土地利用/覆被變化研究,山西農業大學學報,2003 ,NO.4
(7)黃土區大型露天礦排土場水土流失評價,煤炭學報,2004,NO.2
(8)黃土丘陵採煤塌陷地非污染生態影響評價,山西農業大學學報,2004,NO.1
(9)黃土區大型露天礦排土場水土流失致災因子的確定,能源環境保護,2004,NO.3
(10)黃土區大型露天礦復墾土壤基質原始形成環境及化學特徵研究,山西農業大學學報,2004,NO.2
(11)礦區生態重建過程中的土地利用/覆被變化研究,山西農業大學學報,2004,NO.2
(12)綠色食品產地環境質量監測與評價,山西農業大學學報,2004,NO.3
(13)Potentiality Study of Settlement Consolidation in the Urban-rural Fringe,中國礦業大學學報(英文版),2004,NO.4
(14)城鄉交錯帶居民點整理潛力研究——以山西省太原市晉源區為例,農業工程學報,2005,增刊
(15)運城市果園土壤主要微量元素含量與分布特徵研究,山西農業大學學報,2005,NO.3
(16)土地開發、整理與復墾工程項目的生態影響評價方法亟待研究,露天采礦技術,2005,NO.
3、其他合作論文
(1)Improvement of mine soils by growing grasses in semi-arid areas and its ecological effects,Proceedings of the international workshop on classification and management of arid-desert soils ,August 20-29,1993 ,China Science and Technology Press
(2)粗顆粒固體廢棄物堆場的無覆蓋復墾種植,土地復墾技術,1993,NO.1
(3)礦山土地復墾中利用方向的決策,土地復墾技術,1993,NO.2
(4)黃土區大型露天煤礦排土場岩土侵蝕及其控制技術的研究,水土保持學報,1994,NO.2
(5)黃土高原土地破壞與復墾的流域管理,中國土地科學,1994,NO.2
(6)復墾地種植利用方向的模糊評價,山西農業大學學報,1995,NO.4
(7)山西煤矸石風化層中重金屬元素及鹽分對復墾利植的影響,煤礦環境保護,1995,NO.4
(8)黃土區大型露天煤礦排土場復墾決策的商榷,資源環境與持續發展戰略論文集,中國環境科學出版社,1995.5
(9)黃土區大型露天煤礦排土場時空變化與水土保持關系,水土保持持續發展——第三屆全國水土保持學術討論會論文集,中國水土保持學會編,中國林業出版社,1995.12
(10)當前我國礦區土地復墾的症結及解決思路,煤礦環境保護,1996,NO.6
(11)Problems of soil and water conservation ecological restoration in the large surface mine on the Loess Area,International Conference on Ecological Engineering (7-10 October ,1996)
(12)露天煤礦土地復墾與生態重建規劃決策支持系統,煤礦環境保護,1997,NO.2
(13)黃土區露天煤礦土地復墾專家系統的研製,煤礦環境保護,1997,NO.5
(14)露天礦排土場生態分類研究,煤礦環境保護,1997,NO.5
(15)大中型礦山廢棄地復墾對策,中國煤炭,1997,NO. 1
(16)山西礦區農業持續發展的擇訣:礦區生態重建,山西農業大學學報,1997,NO.1
(17)Ecological Restoration of Mining Land ——Taking Xiaoyi Bauxite Mine for Example,Ecological Engineering(美國) ,1998,被SCI收錄
(18)采礦廢棄地生態重建專家系統的研製與應用——以安太堡露天煤礦為例,土壤侵蝕與水土保持學報,1998,NO.3
(19)黃土區大型露天煤礦土地復墾信息系統的建立,計算機與農業,1998,NO.3
(20)黃土區大型露天煤礦土地復墾專家系統的程序設計,煤礦環境保護,1998,NO.2
(21)礦區「生態重建」效益的階段性及其定量評價探討,煤礦環境保護,1998,NO.3
(23)Ecological Rebuilding and land reclamation in surface mines in Shanxi Province, China,Journal of Ecological science
(24)陽泉煤矸石山淺層矸石風化物水分特徵初探,煤炭學報,1999,NO.4
(25)露天煤礦土地破壞預測研究,煤礦環境保護,1999,NO.2
(26)露天煤礦待復墾土地生產潛力評價方法研究,煤礦環境保護,1999,NO.2
(27)露天煤礦廢待復墾土地評價模型的建立,農業系統科學與綜合研究,1999,NO.1
(28)露天煤礦廢棄地生態重建智能決策支持系統的系統分析與總體設計,生態學雜志,1999,NO.2
(29)大型露天煤礦生態重建的效益分析,生態經濟,1999,NO.5
(30)沙棘對黃土高原地區露天煤礦土地復墾的作用,水土保持通報,1999,NO.5
(31)煤矸石山立地條件與林業復墾研究——以山西統配煤礦為例,山西林業科技,1999,NO.1
(32)露天煤礦待復墾土地適宜性評價單元類型劃分,山西農業大學學報,1999,NO.1
(33)山西礦區土地的持續發展與生態系統重建,山西土地,1999,NO.2
(34)芻議中國土地復墾與礦區生態重建的特殊性,第六 次全國土地復墾學術會議——世紀之交的土地復墾與生態重建論文集,1999,10
(35)安太堡露天煤礦廢棄地生態重建限制因子分析及治理對策研究,第六 次全國土地復墾學術會議——世紀之交的土地復墾與生態重建論文集,1999,10
(36)安太堡露天煤礦排土場刺槐生長狀況研究,煤礦環境保護,2000,NO.2
(37)黃河中游地域露天煤礦排土場復墾方式特殊性的探討,山西農業大學學報,2000,NO.4
(38)安太堡露天煤礦復墾土地野生植物侵入研究初報,山西農業大學學報,2000,NO.4
(39)Analysis of the development of land utilization structure in Antaibao opencast mine,北京,國際土地利用/覆被變化學術討論會,2001
(40)大型露天煤礦廢棄地生態重建的理論與方法,水土保持學報,2001,NO.5
(41)大型露天煤礦人工擾動地貌生態重建研究,太原理工大學學報,2001,NO.3
(42)安太堡露天煤礦復墾地土壤養分相關研究,煤炭環境保護,2001,NO.5
(43)工礦區土地復墾、生態重建與可持續發展,中國土地科學,2002,NO.2
(44)安太堡露天煤礦排土場植被恢復的主要限制因子及對策,水土保持研究,2002 ,NO.1
(45)礦區生態重建中生物多樣性與可持續發展,煤礦環境保護,2002,NO.4
(46)露天礦大型排土場水蝕控制的徑流分散概念及其分散措施,煤炭學報,2003,NO.5
(47)平朔安太堡露天礦排土場土壤種子庫研究,水土保持學報2003,NO.6
(48)露天礦大型排土場水蝕特徵及其植被控制效果,水土保持學報,2004,NO.1
(49)大型排土場「徑流分散」水蝕控制模式及其設計探討,中國水土保持科學,2004,NO.1
(50)大型礦區工業旅遊及生態旅遊資源開發研究——以平朔礦為例,生產力研究,2004,No.4
(51)基於生物學科系統回顧法的智能信息處理研究,上海交通大學學報(自然科學版),2005,NO.3
㈥ 愛護環境
傳統上,采礦業一直被尊為農業之後最重要、歷史最悠久的人類活動, 它為世界文明做出巨大而非凡的貢獻。與此同時,采礦活動也對環境造成嚴重的負面影響。[1]隨著公眾環境意識的不斷增強與世界人口的迅速增長,消除礦業帶來的環境污染,合理利用有限的土地資源,實現可持續發展,已成為擺在我們面前的迫切問題。過去幾十年來,人們廣泛地認識到復墾是整治受損地,恢復其原貌的理想補救方式,而且也是礦山開采活動中不可分割的組成部分。國際社會對這一共識積極響應,自1985以來,世界上已有90多個國家出台新的礦產法,或大幅度修訂現有法律法規。中國的礦地復墾工作起步較晚,且復墾率和標准均偏低。[2]此外,由於中國地域廣闊,礦山各不相同,所需復墾的面積大、分布廣。持續增長的人口,日益嚴重的荒漠化以及水土流蝕,都加劇了業已嚴峻的耕地短缺問題。礦地復墾,作為土地資源管理的必要手段,正在受到國內越來越多的關注。盡管中國的復墾工作有其自身的特徵,但是,國際復墾實踐為我們提供了值得借鑒的經驗。
二、世界礦地復墾的立法考察
(一)世界礦地復墾的立法綜述
礦業項目資本密集、存續期長、風險不易預測,而且,往往造成不可逆轉的環境後果。為有效降低采礦對環境造成的負面影響,世界各國紛紛出台政策與立法。相較而言,發達國家的復墾政策與立法較為詳盡、明確、可操作性強;而發展中國家的政策與立法則相對分散、籠統、可操作性差。美國1977年出台的《露天開采治理與復墾法案》(以下簡稱《復墾法案》)詳盡規定了包括原有礦和新開礦作業的標准和程序及復墾技術與目標。例如,規定將使用土地恢復到原用途要求的環境:穩定礦渣堆、恢復表層土壤、盡可能降低礦山排水危險、因地制宜種草植樹,等等。《綜合環境效應、賠償與責任法案》,即眾所周知的「超級基金」,規定了逆向責任追究制度與連帶責任制度,責成以往礦主中最富有者整理並修復棄用地,然後由自行向其他責任方索償。
發展中國家的采礦業在國民經濟中發揮著重要作用,[3]是政府的重要稅源。[4] 所以,立法面臨兩難的選擇。習慣上,復墾規定散見於有關采礦與環境保護的法律法規中,(如,礦產法、環保法、水法和土地法等。),分散而籠統,缺乏像美國《復墾法案》一樣的專門立法。比如,南非法律只要求采礦企業「拆除所有建築物」以及「清理所有垃圾」。這種泛泛的規定不僅不利於操作,而且會給權力部門留下較大的自由支配權與協商權(Basset, 1998, PP6-7)。此外,發展中國家大多注重礦山關閉後的環境治理,忽視開采過程中的同步整治。比如,中國1996年修訂的《礦產資源法》規定,關閉礦山必須提前一年向國家和地方相關部門提出閉坑報告(第21條)。顯然,這一規定對礦山企業進行環保勘探與開采鼓勵不足。
在管理體制上,發達國家先行改變分散的職能機制,建立單獨的環保主管機構,賦予其不斷增強的獨立管理職權(Walde, 1993, P58; Wagner, 1993, P13)。美國環保署於1970年成立,成為聯邦環境事務的唯一管理機構,全權負責制定聯邦環保法的實施細則、協調沖突與矛盾、監督法律與法規的實施以及環保問題的研究與解決工作,並直接向總統匯報工作。該署下設各部門具體分管各種污染問題,每一部門都有明確的職責、許可權,並設有執法或監督辦事機構。發展中國家也紛紛設立了國家環保機構。但令人遺憾的是,少有像美國環保署那樣能夠真正獨立行使環保職能的,大都涉及多個部門,職責不明,許可權混亂(Otto et al., 1999, P326)。中國國家環境保護總局(簡稱國家環保局)於1998年被升格為部級單位,但截至目前,該機構既無重大工程項目的審批權,也無環保法的直接執法權(世界銀行,1997,P87;Hand, Internet; Palmer, 1998, P69)。
在立法技術上,大多數國家都把復墾計劃與采礦許可證的簽發結合起來,要求投資者在申請開采許可證時提交一份作業計劃,詳細說明開采方法及礦地整治計劃。與此同時,很多國家引入激勵機制,如繳納保證金制度。即礦業公司在采礦作業開始前上繳主管部門一筆資金,作為其履行礦地治理義務的保證金。還有的國家創立行業自律機制,作為環保法的補充。美國自1986年以來,為實施礦地復墾的模範煤礦頒發年度獎勵,以強化礦業公司的環境保護意識,激勵環保作業。另外,一些國內法開始加入促成公眾參與采礦各個階段作業的內容(ELI, 2000, P26)。美國幾部主要的環保法規(包括空氣、水污染,危險廢棄物和有毒垃圾等)都允許市民提起訴訟,同時還允許市民就礦業公司違反采礦許可證的規定所造成的損失進行索賠 (ELI, 2000, P29; 世界銀行,1992,P89)。美國、秘魯和巴西要求環境影響評估機構先行召集聽證會,然後進行采礦項目的核准 (ELI, 2000, PP26-27)。從世界范圍來看,礦地復墾立法呈現出注重設立獨立的環保職能機構、全過程立法,強調經濟手段、鼓勵行業自律和公眾參與的特點。
(二)中國礦地復墾的立法現狀
與世界其他國家相比,中國的復墾工作起步較晚。因地域廣袤,礦種繁多,環境破壞的面積也相對較大,[5]加之資金、技術資源匱乏,使其復墾工作具有與他國所不同的特點。20世紀80年代前,人們自發在礦區廢棄地上小范圍地嘗試種植、放牧與開發建設。80年代初,中國啟動了針對沉降礦區的綜合復墾計劃。 1988年出台《土地復墾規定》(簡稱《復墾規定》)。它將土地復墾定義為,「將在生產和建設過程中因挖損、塌陷和壓占等破壞的土地恢復到可利用狀態的活動」(第2條)。它規定了工業主管部門、礦山和個人對治理被損土地的責任和義務,以及相應的資金來源。這是中國第一部有關礦地復墾的規范性文件。1995 又頒布了《土地復墾技術標准》(試行)。至此,中國礦地復墾工作步入法制化、規范化的軌道。
三、中國礦地復墾立法所面臨的挑戰
3.1 法規分散、籠統,權利與義務界定模糊
長期以來,中國的環保一直側重於空氣污染與水污染的防治。復墾要求常常籠統地散見於相關法律、法規中。[6]《復墾規定》的出台克服了分散的問題,但是,作為計劃經濟的產物,它很難在市場機制下進行操作。傳統上,中國實行國家徵用被破壞土地,費用由國家和礦業公司(鄉鎮與私營企業除外)分攤的單一做法(Zhu, 1996, P19; Wang, et al., 1999, P59)。國有企業大都經營虧損、社會負擔沉重。這種背景下的復墾,結果只能是先徵用後廢棄。雖然以「誰破壞,誰復墾,誰受益」的原則為指導,但是,《復墾規定》既沒有明確界定破壞者的責任與義務,也沒有明確復墾者應享有的權益 (Li, 1999, P14),特別是在土地復墾後的利益再分配和所有權問題上(Luo et al, 2000)。這些不利因素將大大挫傷那些意欲復墾者的積極性。
3.2 管理體制龐雜,協調性不足
中國的管理機構分為三級(國家、省/自治區/直轄市、地市級)。然而,與西方國家不同的是,中國的中央一級部和局在地方沒有其直轄的分支機構,而是與地方政府平起平坐。換句話說,中央一級的部門無法直接調控地區與地方一級管理部門(亞洲開發銀行, 2000, PP146-147)。[7] 橫向看,同級的土地管理、環境保護、以及工業管理等部門都有義務執行國家的復墾政策。國家環保局負責空氣、水、和其它生態環境污染,國務院下屬的國土資源部負責履行土地利用計劃、土地分級、徵用、劃撥與分配等職能。交叉重疊的目標與任務往往導致「重復管理,或是責任推委」(柏林報告,1999,P66)。利益沖突往往會造成相關部門間缺乏合作與信息溝通,甚至會經常發生相互拆台、傾軋等現象(亞洲開發銀行, 2000, P145),最終導致環境政策執行不力。中國所特有的管理體制決定了它長期既缺乏能組織協調、強有力的公共機構,又無一套管理部門例行的領導程序(亞洲開發銀行, 2000, P146)。礦地復墾計劃涉及多個部門與學科,所以,有必要建立一個權威主管部門來組織協調整個復墾工作。
3.3 資金匱乏,融資渠道不暢通
資金不足是中國實施礦地復墾所要面對的又一大挑戰。國家與企業分攤復墾費用的瓶頸前已有述。迄今為止,大部分地方政府仍然要求煤礦企業對煤礦破壞土地先行徵用,而後進行復墾。換句話說,采礦企業必須先行支付耕地徵用費,然後再承擔土地復墾費用(Wang et al., 1999, P60)。顯然,這種做法不利於鼓勵企業實施復墾。[8] 有些煤炭企業只好從維簡費中切出部分費用,用於復墾。對於當地政府來說,征地費屬於正常的財政收入,以此實施昂貴的復墾計劃,他們不大情願,也卻有難處(Zhu, 1996, P20)。
國家雖然設立土地復墾專項基金,但真正能夠到位並見效的屈指可數。[9]《復墾規定》鼓勵企業或個人承包復墾(第13條),但缺乏鼓勵與扶持措施,這在很大程度上制約了潛在的資金來源。修訂後的《土地管理法》規定,沒有條件復墾或復墾達不到要求的,應繳納復墾費(第31條),專款用作復墾基金。但是,缺乏具體金額的規定很可能導致復墾資金支付遲延或籌措困難。
四、中國礦地復墾立法改革建議
4.1 完善現有立法
克服上述不利因素,必須立足現有立法的改革,出台一部全面的礦地復墾法,輔之以詳盡、易於操作、包括管理程序和工業技術標準的實施細則。像美國《復墾法案》那樣,明確界定各級主管部門與相關企業的義務、責任,規定土地復墾所需的資金來源、相關費用的管理與使用、復墾後土地的驗收和再使用,等等, 其中應包括復墾後土地使用權可以有償轉讓的規定(Zhu, 1996, P21)。所有土地使用者,包括鄉鎮企業和私營企業都應作為主體體現在立法中,因為他們曾經是土地的破壞者,而且將來也會如此。
對於棄用地,可要求采礦企業先行投資復墾棄用地,而後用復墾後的土地換取擬徵用的土地 (Zhu, 1996, P21; Li, 1999, P14)。或者,由采礦企業向當地交納采礦污染補償費,用以代替土地徵用費,以資助當地開展自我復墾計劃(Hu Chen, 1994, PP16-17)。 這些措施可以大大減輕企業的經濟負擔,也可避免耕地長期壓占和棄耕現象,同時又能激發復墾行動。
對於新開礦,可效法美國、菲律賓等國的經驗,將復墾計劃、繳納復墾保證金與簽發采礦許可證掛鉤,並與環境影響評價報告結合起來。這一要求將有助於加強對開采項目的環境管理,同時促使采礦企業進行自律作業,以期返還保證金。
4.2 健全管理體制,提高管理效率
礦地復墾是一項系統工程,需要一個統一的權威機構,既能 「溝通礦業和環境兩方面信息和標准」(Walde, 1993, P58),又能協調和平衡各方利益。筆者以為,有必要在立法上加大或強化國家環保局的綜合協調與監督職能,全權負責復墾工作。由其牽頭,下設由國土資源部、農業部、林業局、礦業公司、技術機構以及當地社區代表組成的特別復墾辦公室,統一規制、實施和監督復墾活動。在各地設立直轄於國家特別辦公室、由相關部門代表與當地礦區代表組成的地方辦事處,加強合作與協調。國家和地方各級主管部門的職能還需進一步明確界定,每一級部門的職責范圍應一致、規范(Andrew-Speed et al., 2000, P99)。此外,應在國家和地方各級司法程序中設立公眾聽證制度,以監督復墾政策、法規的實施情況。
4.3 吸納多元資本,拓寬復墾資金渠道
如上所述,短期內對廢棄礦可採取先造地後補地的辦法。交換的原則是墾多少,換多少。從長遠看,廢棄地可以像德國那樣通過拍賣和招標的方式得以復墾,從而減輕政府的財政負擔。同樣,也可以輔之以某些激勵機制,比如減征土地使用稅、允許有償轉讓土地使用權等等。
對於原有礦與新開礦,有必要實行復墾保證金制度。原有礦可以按產量或銷售量繳納保證金;新開礦的保證金應該在申請開采許可時繳納。保證金額度應由國家環保局本著合理、適當的原則確定。既要保證足額支付目前的復墾費用與長期維護的費用(比如,有酸性排水的地方);同時又要確保保證金額度不使未來投資者望而卻步。較為理想的政策是分階段、逐步、靈活地調整數額,而非一次性繳納一大筆保證金。
緩解資金不足的辦法還有如減免稅收、開展省際[10]與國際間的合作。拓寬國家復墾專項基金渠道,可通過發行土地復墾彩票吸納民間資本,同時建立一種有效機制來保證復墾專項基金的合理
㈦ 工礦區土地復墾與生態安全
白中科
1 土地復墾的概念、內涵、對象
土地復墾(Land Reclamation)是指採取工程、生物措施,對生產建設過程中因挖損、塌陷、壓占等造成破壞、廢棄的土地和自然災害造成破壞、廢棄的土地進行整治,使其恢復到可利用狀態的活動。由於人為因素造成的礦區土地破壞,比由於自然災害因素造成的原地貌土地破壞更為劇烈,故礦區破壞土地的復墾是所有破壞土地復墾中的重點和難點。
根據土地復墾的目標不同,土地復墾有農業、林業、牧業、建築、水域復墾等。
土地復墾工程技術包括地貌重塑、土壤重構和植被重建。對受損生態系統恢復或重建而言,地貌重塑是的基礎,土壤重構是核心,植被重建是保證。
土地復墾的主要對象是工礦區破壞的土地。
工礦區是工程建設區、工廠和礦區的總稱,是指國土范圍內修築公路、鐵路、水利工程和開辦礦山、電力、化工、石油等工業企業以及采礦、取石、挖砂等建設活動的場地。因礦產資源開發造成的生態環境破壞極為嚴重,故礦區土地復墾是工礦區土地復墾的重點。
廣義的礦區是指:我國國有大、中型礦山企業所在地區,包括生產作業區與當地居民(職工及其家屬,以及當地農民等)生活所在地區,這里可能是依託礦業活動演替而建制的鄉鎮,甚至是縣、市、工業小區。
狹義的礦區是指:以礦山生產作業區為核心的小區域,它不同於流域規劃的范圍以及按地貌界、行政區界劃定的區域規劃范圍,這個范圍是根據征地范圍、待征地范圍、施工開挖、棄渣堆墊地貌部位,棄渣堆墊方式以及洪水、沙害、泥石流的源地而確定的,可能是集中連片,也可能是零散分布。
同時,礦區范圍內的鄉鎮、縣市工業小區建設屬典型的新興城鎮重建,而與生產作業區、影響區和預防保護區以種植業為主的生態系統重建不同。後者是土地復墾的主體和重點,復墾的時空尺度發端於采礦設計階段,終止於礦山閉坑後的達到重建生態系統相對穩定的時期。但後者與前者緊密相關。
為便於分類指導土地復墾工程,根據不同依據和標准劃分為若干類型:
(1)根據所在區域地貌特徵可分為:黃土高原工礦區、東北緩丘漫崗工礦區、南方丘陵山地工礦區、黃淮海平原工礦區及西部風沙工礦區等。由於不同的區域地貌地面組成物質、坡度、地形等因子變化很大,造成的生態環境破壞程度和強度亦有明顯差異。
(2)根據行業特徵可分為:①采礦系統,包括煤炭開采業、鐵礦山、鋁土礦、石膏礦、金礦、銅礦、石棉礦、錫礦等。采礦系統以可根據開采方式分為露天開采和地下開采兩大類。露天開采比地下開采地面擾動大,水土流失嚴重,但地下礦的水資源破壞和地面塌陷危害較大。②交通運輸業,包括現有的和正在修建的鐵路、公路、碼頭、海港、大型汽車站、火車站、飛機場等,以山區丘陵區公路、鐵路建設造成的生態環境問題較為嚴重。③電力系統,主要包括火力發電廠、變電站等,以粉煤灰及其堆積場造成的污染流失為主。④冶金系統,包括鋼鐵聯合企業、特殊鋼廠、煉鐵廠、其他金屬工業企業,也可包括煉焦廠,主要是尾礦、爐渣及其他廢棄物亂堆亂放造成的生態環境破壞。⑤化工系統,包括硫酸廠、燒鹼廠、純鹼廠、磷肥廠、橡膠廠、造紙廠等,以環境污染為主,其次是水土流失。⑥建材系統,包括水泥廠、陶瓷廠、石料廠、挖砂場、石灰場、磚瓦窯等,以擾動地面、挖石取土取砂、破壞植被造成的水土流失為主。⑦水工程,包括水庫、水電站、輸水工程等。大型水庫、水電站和引水工程在工程建設期間對河道、溝岸、水資源等造成的水土流失危害較為突出。⑧城市建設及其他系統,包括市政建設、居民區建設、風景旅遊區開發、名勝古跡恢復重建等,城市建設過程中對水資源破壞、河道行洪障礙影響較大,特別是山區丘陵區的城市建設更要引起注意。
(3)按廢棄物堆積形式可分為:平地堆山式、填凹(如填溝)堆墊式和河岸溝岸傾瀉式三類。平地堆山式主要是容易造成滑坡、崩塌以及多種水力侵蝕;溝岸河岸傾瀉式縮窄河道,影響行洪,河流輸沙量劇增,相比而言填凹堆墊式較為妥當。
(4)按廢棄物組成成分可分為:①粗顆粒廢棄物工礦區,如鐵礦、地下開採煤礦(矸石山)、採石場等,為礫石狀排棄物。②細顆粒廢棄物工礦區,如火力發電廠(粉煤灰)、磚廠(土狀物)、鋁廠(赤泥)、采沙廠、化工廠(廢渣)、各種尾礦等。
(5)按廢棄物含毒狀況可分為:①有毒廢棄物工礦區,如重金屬礦、化工廠等。②無毒廢棄物工礦區,如磚廠、水泥廠、採石場、低硫煤礦等。
(6)按生產建設規模可分:大、中、小型工礦區,各行業劃分標准不同,一般是以生產能力、固定資產投資、職工人數、投入產出狀況等綜合劃分。
(7)按權屬關系可分為:國有工礦區(包括國家統配和地方國有)、鄉鎮工礦區、個體工礦區。一般國有工礦區為大、中型工礦區,造成的水土流失嚴重,但易管理,企業自身調控能力強,能在有關部門監督下,進行土地復墾工程,鄉鎮和個體工礦區屬小型工礦區,數量多,分布廣,難管理,往往以眼前利益為主,不考慮長遠利益,土地復墾工作極為棘手。
2 土地復墾的學科交叉與科學問題
礦區土地復墾工程涉及自然科學、社會科學、經濟科學等,其研究需要多學科交叉融合、多專家聯手攻關。國內外從事土地復墾科學研究專家、學者的背景有土壤學、植物營養學、林學、測繪工程、土地管理、生態學、環境學、生物學、地理學、水土保持學、地球化學、管理學、經濟學等,涉及的科研院所有農林院校、礦業院校、地質院校、綜合性大學及中國科學院有關院所。土地復墾屬於哪個學科曾有過爭執,但土地復墾科學研究近20年來的事實證明,淡化土地復墾的學科問題,強化土地復墾的科學問題,更有利於土地復墾問題的解決。如下土地復墾不同階段面臨的問題,就是最好的佐證:
(1)礦區土地(壤)受到破壞後,必須通過詳細的調查測試,探討土地(壤)退化的原因、類型、過程、階段和程度,尤其和原地貌土壤退化有什麼不同。這需要地質地貌學、土壤學、采礦學、測繪工程、水土保持學、水文地質學、環境科學、植物生態學等學科理論、方法的交叉融合。
(2)在礦區地形地貌、地層結構劇烈擾動、土壤質量極度退化的狀態下,要重構一個高質量的土壤,就必須對復墾土壤的母質來源進行詳細的診斷,特別是對環境和植物有影響汞、鉻、鎘、鉛、砷、銅等污染元素,氮、磷、鉀、硼、鐵、鉬等營養元素進行分析;對某些污染嚴重的土壤要進行生物修復等措施。這需要地球化學、土壤學、環境微生物學、植物營養學、植物生態學、植物生理學等學科理論、方法的交叉融合。
(3)當復墾土來源背景值清楚後,要對廢棄土地的資源再利用目標做出規劃設計,結合復墾的目標(優質耕地、林地、牧地等),採取相應的技術經濟措施,重新進行土壤剖面重構、人為加速風化熟化、土壤培肥等。這需要土地利用規劃學、土地資源學、資源環境經濟學、土地利用工程學、作物栽培學、林木培育學、土壤改良學等學科理論、方法的交叉融合。
(4)為了在短時間內能復墾一個高質量的土壤,必須對重構土壤的水、肥、氣、熱進行動態監測,並對土壤質量的演變做出科學、合理的預測,如重構的土壤能否演變為地帶性土壤類型,重建植被演變的頂級群落是什麼?這需要土壤地理學、土壤改良學、植物生態學、植物群落學等學科理論、方法的交叉與融合。
(5)礦區生態恢復重建是一個時空跨度較大的持續經濟投入工程,如平朔礦區生態恢復重建將可能在100年左右,重建160km2。因此,為了正在開采礦區和今後將要開采礦區的持續發展,尤其是能夠較准確地估計和把握礦區生態重建與經濟發展的後果,人工正確地誘導生態最終演替方向,保持生態恢復重建的最小風險,准確評價重建生態系統的結構、功能,科學預測未來空間的發展趨勢,這需要借用現代空間分析技術手段(GPS、RS、GIS、ES技術),引入恢復生態學、景觀生態學、環境美學、環境質量評價等學科理論與方法。
礦區土地復墾研究賦予學科新的內涵,研究的學科價值在於:為進一步揭示人類經濟活動強度干擾下的極度退化生態系統演替的途徑提供理論依據;應用價值在於:為礦區廢棄地生態恢復重建、保障礦區生態安全、人居安全、糧食安全和食品安全提供可借鑒的方法和技術。
礦區土地復墾研究需要室內實驗室分析、解釋、論證野外發生的現象和規律,更需要大型的野外實驗室確定生態恢復重建的模式和效果,該野外實驗室為地學類相關專業構建野外大型教學、科研復合型基地提供了機會,也為國家土地、環保、林業等部門生態環境綜合整治的試驗示範基地建設,以及培養中小學生「熱愛自然、保護環境、重建家園、以德治國、依法治國」教育基地的構建提供了機會。
3 土地復墾的基本論點
3.1 土地復墾的態勢選擇
對人類經濟活動造成的生態系統破損,有3種態勢:①不作處理、任其發展;②自然恢復或人工復制出破壞前的土地存在狀態;③藉助人工支持和誘導,在自然條件的許可下,恢復重建一個符合代際需求的價值取向的可持續發展的生態系統。第一種態度只會使已退化的生態系統進一步惡化,必將導致不可逆轉的災難,顯然不可取;第2種態度只有在原生態系統尚未「超負荷」的情況下,系統有「自凈」的能力,隨著時間的推移,系統可自然恢復。但對目前現代工業造成如此大規模的土地破壞,不可能再靠「自凈」而自我恢復,也不可能、更沒必要靠人工恢復原狀。因此,針對工礦區破壞前本來就十分脆弱的生態系統及其中國人多地少的國情,只有採取超前、主動、協調、高效的土地復墾與生態重建工程,才能保證工礦區社會經濟的可持續發展。在一些礦區,要選擇意義更為明確的「重建」。
3.2 土地復墾的技術核心
工礦區土地復墾工程包括生境建設和群落建設。
生境建設包括地貌重塑工程、土體再造工程和土壤培肥工程,其核心是「造地」,即為生物群落建造一個良好的生境。
群落建設包括植被重建工程、微生物引入和發展、動物引入和發展。其核心是植被,即在建好的生境上建立人工植被,形成人工群落,這種群落是按人的功利而建的,在一段時間後要獲得一定的效益。
土地復墾最根本的是造地、造土。因為氣候在破壞前和破壞後一般是不變的,如氣溫、降雨等。破壞的是土地資源、土壤資源、水資源、生物資源等,但它們之間是密切聯系的,如地表水、地下水及植被都與土壤、土地有關。尤其是當今現代化大生產,在生產過程中擾動的面積少則數平方公里,多達數十、數百平方公里,導致地貌改變、河流改道、植物群落消失、土地不能再利用、土壤喪失生產力。所以造地、造土就成了土地復墾的基礎工程。同時,新造地的熟化培肥和水土流失控制、污染土地的修復、地貌景觀的美化與持續穩定,自始至終決定於人工植被的建立,故如何利用采礦移動岩土的便利條件進行填溝造地、地貌重塑、土體再造和植被重建,又如何正確地進行工礦區破壞土地的調查、預測並科學地做出新造土地的適宜性評價,將是造好土地、用好土壤的關鍵。
3.3 土地復墾的方案特點
工礦區土地復墾涉及自然、社會、經濟等,是一項復雜的系統工程,故其方案應系統綜合;工礦區土地復墾規劃應能預測未來的變化趨勢,可以指導人們適時、適地採取措施,故其方案應動態可調;工礦區土地復墾規劃既要在理論上有指導意義,更重要的在實踐上具有可操作性,故其方案不僅規劃者認可,而且應得到決策者、工礦企業方和民眾的認可;工礦區土地復墾規劃應注重為改善當地環境質量、發展當地工農業生產、改善群眾生活和促進社會進步創造必要條件,故其方案對施工過程中造成的不利影響和損失應以補償。因此,工礦區土地復墾方案應具備系統綜合、動態可調、實際可操作和損失可補償的特點。同時,工礦區土地復墾應不斷地將多學科專家的知識和經驗,進行引進、組裝、優化、配套、加上必要的創新構成專家系統,解決常規方法不能解決的問題。
3.4 土地復墾的研究趨勢
國內外礦區土地復墾研究表現出如下趨勢:①人性化趨勢,即「以人為本」為指導思想,追求礦區土地復墾以適應人類發展和提高生活質量需求的趨勢愈來愈明顯。②可持續化趨勢,即以社會經濟可持續發展為目標,追求資源、環境、人類發展的協調與和諧的趨勢愈來愈明顯。③全程化趨勢,即以循環經濟為理念,追求資源勘探、評價、采選、開發、回收、綜合利用、生態恢復重建一體化,實現經濟、社會、環境效益最大化的趨勢愈來愈明顯。④產業化趨勢,即以產業鏈條延伸為關鍵,體現礦區土地復墾的長期化、專業化、投資主體的多元化、復墾結果的多效益化以及枯竭城鎮的產業轉型的產業化趨勢愈來愈明顯。
4 土地復墾與生態安全、糧食安全
據概查,目前全國採掘工業,包括煤炭、冶金、有色、黃金、化工、建材、石油、天然氣、鈾礦、燒瓦制磚、電廠粉煤灰等,累計毀壞面積近400萬hm2。而我國土地復墾率目前不到12%,即目前全國僅有40多萬hm2的土地得到了復墾利用,仍有300多萬hm2被破壞的土地荒蕪,每年還以數十萬公頃的速度在遞增。礦山廢棄地通過水土流失、風蝕沙漠化、下濕內澇、鹽漬化、土壤污染等多種形式,嚴重影響著礦區及周邊的生態景觀,已經發生突變性的滑坡、泥石流等地質災害,嚴重威脅著礦山生產安全和人們的生命財產。進入21世紀以來,我國國民經濟處於快速發展時期,人均能源消費水平不斷增長,拉動了電力、煤炭、石油等能源行業的高速增長。但隨之帶來以土地破壞為核心的生態環境問題愈加嚴重。
通過土地復墾,可緩解生態破壞和環境污染造成的經濟損失,也可緩和企業和地方的矛盾,減輕了國家安置農民的負擔,促進了社會安定。如把現有的400萬hm2廢棄地復墾利用,以50%為耕地,即為200萬hm2,產量按5250kg/hm2計,每年增加糧食105億千克,可使2625萬人達到「小康水平」或2100萬人達到「富裕水平」;30%復墾為林果、牧業、水產養殖用地,即為120萬hm2;20%復墾為建設用地,即為80萬hm2,可滿足我國4~5年的非農業建設用地,等於節約耕地80萬hm2。因此,我國工礦區土地復墾意義重大。
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