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關鍵詞:礦山開發區 生態修復技術 工程措施 問題分析 方法探究
中圖分類號:X171.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)08(b)-0026-02
我國的礦產等資源雖然相對來說比較豐富一些,但是,不得不承認的是,我國的人均能源消耗量也是十分突出的。這就導致我國的一些礦產的開發區出現過度開采的情形。因此,就這種情況而看,我國應該采取一系列的措施來對相關的礦產開發區進行一些修復施工。當然,我國所采取的關于礦產開發區的修復方法是多種多樣的,但是,效果最好,利用最廣的一種修復方法就是生態修復。
1 礦山開發區進行生態修復的具體的措施介紹
1.1 治理邊坡
不管是對于礦山開發區來說,還是其他的一些山體結構,邊坡都是十分重要的存在。因此,在礦山開發區進行修復的時候首先就是要考慮邊坡的治理情況。如果在進行礦山開發的時候,邊坡出現不穩定的情形,很大程度上會導致相關的開發人員以及設備的損傷。只有采取一些措施保持邊坡的穩定性,才可以避免山體滑坡、坍塌等現象的出現。具體可以采取的舉措包括以下幾點:首先就是要盡量保持礦山路面的平整性;其次就是要對懸崖進行修整的工作,最好是使其形成一個水平的臺階狀;然后就是在邊坡的面積范圍內種植綠色植物,在美好環境的同時保證它的持久性。
1.2 治理尾礦
一般來講,對于任意一座礦山開發區來講,尾礦都是占地面積最大,但是利用效率確是最差的一個地方。因此,在關于尾礦的修復措施上一定要格外注意對尾礦的二次利用以及它的綜合效益水平。主要采取的方法就是利用井下踩空區這種方式來進行尾礦的排放,進而能夠使其在整體的礦山開發區中達到最優的利用水平。除此之外,還可以將尾礦這種不能夠充分開采的地區進行商品化以及資源化,從而達到廢物再次利用的最終目的。
1.3 關于植被修復
除了上述這些措施之外,利用生態的方式對礦山開發區進行修復的時候還可以運用植被達到這一目的,尤其是對于遭到重金屬污染的礦山開發區而言,這種方式更具有效果。一般來講,就算進行植被種植這種修復方法,所采用的具體工序也是不同的,根據相關的操作步驟的不同,具體的可以分為兩類。第一種方式就是對礦山開發區進行直接的植被覆蓋,這種方式簡單快捷,而且所耗費的資金也不是特別昂貴。但是,這種方法的缺點就是見效比較慢。第二種則是采取覆土植被的方式進行礦山開發區的修復工程。一般來講,這種方法比第一種的應用更為廣泛,這主要是因為在具體的操作中,這種方式不僅僅是具有第一種的簡單操作這一優點,而且還可以在保證資金投入量的同時提高相應的效率,簡單地講,就是這種修復方式操作簡單而且成效快。
1.4 治理水資源
在礦山開發區的具體開采工程中難免會出現對自然資源的一些傷害,其中又以對水資源的破壞以及浪費最為嚴重。 水是我國最重要的資源,任何人都不可能離開水而生存。因此,在對礦山進行修復時一定要注意對水資源的修復。一般來講,礦山開發區的水資源包括地表水和地下水兩種,在對水資源進行修復,是可以采取人工濕地的方法以及種植植被的方法。值得注意的就是關于地下水的水位問題,一定要將其控制在合理的范圍之內。
1.5 治理礦山的土壤
總的來說,對土壤進行優化改良的方式不在乎以下三種:第一種方法就是利用異地進行取土的這種操作模式。這種修復模式所利用的原理就是對礦山開發區中完好的土壤進行移植,也就是說利用優質的土壤對已經遭到破壞的地區進行填補修復。第二種方法則是對廢棄地進行改造,一般來講,礦山開發區的各種土地資源都是不可棄的,所以,我國是一直秉持著治理的理念來對礦山進行整體的修復的。最后一種則是采取對土地增肥的方式來進行土壤的改良。這樣一來,就可以達到重復利用礦山資源的目的,而且還有利于提升相關礦山開發區的綜合產量。
1.6 利用微生物以及地下動物的能力來進行礦山開發區的治理
一般來講,我國的礦山開發區在經過長久的利用之后都會產生不同程度的土質硬化等問題,因此,在對其進行修補的時候合理適當地利用微生物以及地下動物等生物資源是十分有效的方法。通常情況之下,這些微生物都可以利用自身的特性在進行地底活動的時候都會從某種程度上達到對土壤進行疏松的目的,這樣一來,可以在不浪費任何資源的情況下合理并且有效地對礦山開發區進行生態修復。值得一提的是,在利用微生物對礦山開發區進行修復的時候可以利用的微生物主要包括兩種,其中一種就是抗污染的菌種,這種微生物菌種的最主要功能就是可以將礦山開發區的有害物質通過一系列的手法轉化為無污染的物質,從而大大地提高了礦山開發區的綜合利用能力。除此之外,它還可以降低一些有毒物質的毒性,使得這些有毒物質對礦山開發區的危害降到最小。
2 結語
綜上所述,我國的礦產等資源雖然豐富,但是,卻經不起我國這龐大人口的綜合利用。因此,在對其進行開采的時候一定要注意做到相關礦山開發區的修復工作。只有這樣,才可以保證我國的相關礦產資源在進行有效利用的時候不會對相應的礦山環境造成壞的影響。
參考文獻
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1.1建設階段對環境的影響
我國的鈾礦山分布在全國15個省市、30多個地縣境內,在鈾礦開發項目的建設和階段會產生一定量的污染物,這些污染物排放到周圍環境,這在一定程度上影響了周圍的大氣、水、土壤等自然環境。開發建設過程中,地表景觀破壞,耕地植被生產破壞、水土流失加劇等生態問題。礦山井下開采引起的地面沉陷,露天開采引起的滑坡等地質災害。
1.2生產運行階段的影響
生產運行階段為重點階段,也是環境污染最嚴重的階段,其中重金屬污染、地下水污染、固體廢棄物污染等已經成為了世界性話題。
1.2.1重金屬污染
尾礦、廢石中重金屬元素很容易隨雨水在土壤中遷移,重金屬進入土壤環境后,擴散遷移比較緩慢,且不被微生物降解,通過溶解、沉淀、凝聚、絡合、吸附等過程后,容易形成不同的化學形態。當其在土壤中積累到一定程度時,就有可能通過土壤—植物(作物)系統,經食物鏈被動物或人體攝入,潛在危害性極大。因此重金屬污染問題必須引起高度關注,并采取相應措施加以防止。
1.2.2地下水污染
傳統的鈾礦開采、加工和水冶過程中產生的放射性元素經過多種途徑進入地下水,并隨地下水流動而擴散,給地下水及其生態安全造成嚴重危害。礦區地質變化會引起地下水位的下降。溶浸采鈾中的原地浸出采鈾工藝,具有明顯的環保優勢,“三廢”大量減少,但溶浸液的擴散或滲漏也會在不同程度上造成地下水環境污染問題。黃國夫指出:酸法浸出對地下水影響較大,大量溶浸劑和氧化劑導致含礦含水層中各種試劑組分含量增高,水酸度增大,重金屬含量和有害元素大大超標。張振強指出:堿法浸出可使銨離子引入造成污染。對礦區及附近地下水質檢測尤為重要。
1.2.3固體廢棄物污染
我國鈾礦的開采力度在逐年增大,我國鈾礦具有類型多,規模小,形態復雜,礦化不均勻,品位低,埋藏條件多變,礦石開采量大,采礦貧化率高等特點。開采一噸鈾礦石往往需要采出4~7噸固體廢物。鈾礦采冶造成的固體廢物主要是放射性廢物,鈾礦開采、冶煉時產生大量低品位廢石和礦渣,長期堆放在礦區廢石堆和尾礦庫中,其放射性雖然不及高放廢物強但由于規模大、數量多,且多以露天存放,因而是一個不容忽視的放射性污染源。
1.3退役后的鈾礦山
退役鈾礦山的主要污染有:放射性廢渣,未封閉的坑道口,露天采場廢墟,礦冶尾渣,廢水,土壤中氡析出率等。主要工作有廢石堆治理、礦井封閉、廢水處理和輻射環境治理及監測等。
2修復技術
2.1構建環境影響評價體系
鈾礦山的各階段難免給周圍自然環境,生態環境,地質等帶來損害。既然無法避免就應使其危害最小化。環境影響評價制度,是構建人與自然和諧發展的重要手段。因此,在鈾礦山建設、開采過程中,要嚴格執行該制度,實現鈾礦開采與環境治理的一體化,并且使環境影響評價制度伴隨鈾礦開采的整個過程。
2.2重金屬污染的治理方法
目前我國常用的治理重金屬污染方法為物理法、化學法、生物法。物理法和化學法雖然效率較高,但是存在消耗成本高,對土壤結構損害較大,會帶來二次污染等缺點。生物法不僅成本較低,不會帶來二次污染,還能夠在治理重金屬污染的同時修復礦山的生態系統。但生物法也有其缺點如治理效率較低、效果較差。根據不同的土地條件,必須選擇不同的植物類型。盡管植物修復技術在治理重金屬污染方面得到了廣泛的應用,但在植物選取方面仍有待加強。尋找、篩選和培育對重金屬具有超級累能力的植物,及增加其生長量縮短其生長周期的方法。我們不僅僅是提高單個技術得營運,把三種方式結合起來揚長避短,獲得一個最優的處理方法。
2.3地下水污染修復技術
鈾礦區地下水中污染物質復雜,影響因素較多,需要相應的理論、技術和方法支持,才能做到地下水污染的修復。目前國內主要有地表凈化法和地下清除兩類。
2.3.1地表凈化法
地表凈化法是指將被污染的地下水抽取到地表專門的處理場地,經過多重化學反應,得到大量難溶行鹽類,處理后深埋地下。這種方法不僅要求專門收集和存儲措施,處理費用高,易造成二次污染,故未被廣泛運用。近幾年來,人們開始將目光轉向綠色,安全廉價的生物修復技術。植物根系過濾技術在廢水,濕地污染修復中具有極好的效果,通過植物-微生物共存作用,可將鈾從地下水體活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是從注孔中加入凈化劑或通過專門技術構筑地下含水層處理工程,來達到消除污染的治理方式。地下清除方法較多,而微生物原位修復技術前景較為開闊。Lovely提出利用微生物以氫作為電子供體將地下水中可溶性的六價鈾轉化為難溶的四價鈾,進而防止其遷移和擴散。Pollmann等從德國鈾礦廢石中分離得到了一種細菌,可以高度富集毒性金屬以及貴金屬等,在鈾礦山地下水污染治理中具有良好的前景。
2.4固體廢棄物污染處理方法
鈾礦山固體廢棄物主要污染為氡的析出和占地面積過多。有礦石廢渣中的氡,可通過遷移而大量進入大氣中,對周圍人們造成一定的輻射,對周圍環境造成污染。目前較常用的方法為覆蓋法,即使用粘土、黃土、紅土、石塊或者水泥等不同物質覆蓋在廢渣石,以降低氡的析出。配合使用含磷物質和植物修復技術對周圍鈾、鉛等重金屬進行吸收降低其輻射和重金屬含量,最后將去除掉鈾等金屬的廢渣石進行再利用,可回填井下采空區。即可減少污染又取得了較好的經濟效果。
2.5退役后的鈾礦山
廢渣石、廢水、礦井封閉及監測為退役鈾礦山的主要工作。廢渣石可采取上述方法處理。對鈾礦山礦井封閉可采用全井充填方式或者封閉淹井的方式,效果良好。關于廢水可建造廢水沉淀池或污水處理廠。通過物理法、化學法、生物法、水稀釋法、循環利用法等方法進行廢水處理。我國部分礦山循環利用吸附尾液,使污水排放量大大減少。在退役鈾礦山治理的問題上不僅技術重要,而源項調查和長期監護方面也很重要。
3結論及展望
2018年以來,按照創建先行縣的部署,把綠色礦山建設作為“發展生命線工程”來抓,圍繞打造全國綠色礦業發展先行縣”目標,堅持“規劃引領、標準倒逼、標桿帶動、科技支撐、綜合利用”的創建路徑,在提升綠色礦業發展理念上下功夫、在政策引導和建設指導上做文章、在推進綠色改造和生態治理上求突破、在破解制約礦業生存和發展瓶頸上打出路,著力推進礦業綠色高質量發展,現將2018年綠色礦山建設有關工作開展情況匯報如下。
(一)2018年綠色礦山工作
一、夯實四項基礎,把綠色礦山建設作為生命線工程來抓
1、加強組織領導,推動工作落實。在綠色礦山建設領導小組領導下,組建了縣綠色礦山建設領導小組辦公室,重點企業也相應成立了綠色礦山建設辦公室,統籌推進礦業的綠色開發、生產和生態環境修復治理工作,現已形成政府主導、企業主體、部門協同、社會支持的四位一體推進格局。
2、全面調查摸底,把握縣情礦情。先后組織了四輪調查摸底掌握第一手的現實情況,為出臺政策、科學治礦提供了事實依據。
3、提升思想理念,形成綠色共識。先后組織有關部門和重點企業3批次80余人次赴綠色礦山建設先進地區參觀學習、考察對標,在職能部門和重點企業層面對綠色礦業發展有了全面系統的認識。同時,通過召開工作推進會、企業座談會以及加強宣傳等措施,廣泛宣傳“綠水青山就是金山銀山”的發展理念,已安裝制作固定展牌、永久性標語50余處。
4、堅持頂層設計,強化政策推動。根據國家六部委的實施意見和《綠色礦業發展示范區建設方案》,編制了《綠色礦業發展先行縣建設方案》。立足縣情和資源稟賦實際,在政策、制度層面先行先試,配套出臺了等一系列文件,明確了“干什么、怎么干、達到什么標準”。
二、把握三項重點,真抓實干對標打造國家綠色礦山
1、加強綠色治理,加大礦區生態環境修復治理。綠色礦山建設中礦山生態環境治理既是焦點問題又是難點問題,堅持邊開發、邊生產、邊治理、邊恢復進行生態的修復再造,大力推進“百礦披綠”和“花園式礦山企業”建設工程,專門細化制定了“綠色礦山建設潔化綠化美化標準(試行)”,明確開采區、生產區、生活區、辦公區、道路運輸系統在礦容礦貌、綠色治理、礦區及周邊環境綜合整治方面具體的標準要求。督導指導企業因地制宜對損毀山體、尾礦庫、排土場進行復墾披綠、光伏發電、栽植經濟林等多路徑恢復治理,年初下發了2018年礦山披綠任務指標,覆蓋81家礦山企業,全年綠化治理面積2500畝,植樹900萬株,播撒草籽300余公斤,總投資達2500萬元,使礦山生態環境有了很大改觀,還進一步拓展了建設用地空間。
2、加強綠色改造,培育礦業生態發展競爭力。以安全生產、環保達標、節能減排為切入點,通過實施技改升級和環保達標工程,落實綠色開采、綠色運輸、清潔生產等規范要求,把藍天、綠水、凈土保衛戰落在實處。在開采環節,實施爆破水袋降塵、采區微噴降塵、棚化入庫等綠色環保治理工程,有效治理揚塵污染。。在生產加工環節,推廣使用高壓輥磨、量恒式干選、濕式磨前預選等新技術新工藝,逐步推動技術裝備升級改造,建設現代化、科技化、數字化礦山。在礦物輸送環節,大力推廣皮帶廊封閉運輸,實施礦區運輸“車轉廊”工程.
3、加強綜合消納,創新尾廢資源化利用路徑。在尾廢處置利用上,堅持“挖潛創新、調整結構、綜合利用、循環發展”工作思路,走科學消納尾廢、綠色開發利用的資源化、生態化之路,把鐵、金尾礦變廢為寶,有效減少對生態的影響,降低區域生態環境承載的壓力。發展壯大尾礦制備新型綠色建材產業,推進尾廢生產綠色砂石骨料產業,做好鐵尾礦復墾造地還田的升級文章。在實現尾礦庫復綠披綠、生態再造的基礎上,利用鐵尾礦砂中含磷、鐵等元素,推進鐵尾礦綜合利用產業與農業產業結合發展,推進就地生態化利用。
三、抓住三個關鍵,引領礦業走綠色可持續發展之路。
1、生態環境嚴重破壞
由于金屬礦山的開采力度加大,加上礦山企業缺乏經驗以及忽視了日常環保工作,這導致了嚴重的環境污染與生態破壞。a)由于低下采礦的力度加大,金屬礦山地表出現嚴重的地表下沉、破裂以及塌陷等現象,這不僅威脅到了地面建筑物的安全,而且嚴重破壞了金屬礦山的土地資源。同時,開采金屬礦產使地表排水與地下水出現截斷和導流,這影響了金屬礦山周圍地下水資源的質量以及日常水供應,進而影響金屬礦山的生態資源;b)在中國金屬礦產開采過程中,經常從事露天礦業爆破作業、穿孔作業以及礦產運輸等作業,這產生了大量的粉塵及汽車尾氣,從而使金屬礦山地區的空氣質量嚴重下降,進而影響金屬礦山地區及周圍地區的大氣環境;c)目前,中國在開采金屬礦山過程中,采富棄貧以及采大棄小等現象很嚴重,這導致了礦產資源的嚴重浪費,同時也造成了生態環境污染。在開采金屬礦山時,金屬礦山地區存在大量的礦產廢渣,這破壞了金屬礦山地區的地理景觀,并破壞了金屬礦山地區的植被,進而造成水土流失以及生態失調等生態問題。
2、存在嚴重的重金屬污染
金屬礦山的污染多為復合性污染,與有機污染物不同,重金屬不能被生物分解,但卻可以在生物體內富集并轉化為毒性較大的甲基類化合物。金屬礦山地區的重金屬主要是通過與有機物形成混合物的形式存在于土壤以及空氣中,其對水、大氣造成嚴重污染。同時,重金屬污染也造成土壤污染,但是,土壤污染通常需要分析化驗方能檢測出來,而且其破壞程度較嚴重。重金屬對空氣、水資源、土壤等造成的污染易隨著氣流以及水流的變化而變化,在其達到一定濃度時,其會對金屬礦山地區及周圍的植物、農作物等造成嚴重危害。當前,金屬礦山地區存在的重金屬污染,需引起社會的高度重視,并利用先進技術及時治理污染,從而保護金屬礦山地區的生態環境。
二、金屬礦山環境污染的整治對策
1、采用傳統的整治措施
傳統的酸水整治措施是指在酸性廢水中如加入堿性中和劑,通過充氣、絮凝和沉淀,來整治酸性廢水。當前,中國金屬礦山地區存在嚴重的硫化物的氧化現象。整治硫化物中的酸性廢水的堿性中和劑一般是NaOH,其中,重金屬通常是以微溶或不溶性的氫氧化物呈現出來。在整治硫化的氧化問題時,我們可以采用一些整治措施,例如,金屬礦山企業通過向礦業廢水中注入H2S溶液,并應用瑞典的Laiswail,從而析出沉淀物,其中,鉛通常是以PbS的形式沉淀析出;為了去除重金屬,金屬礦山企業可以在溶液中注入廢鐵,并通過電化學還原以及離子交換方式而析出銅元素,并利用反滲透和電解方式回收銅。
2、采用微生物處理技術
微生物處理技術是針對AMD的形成機理,利用能產堿和穩定金屬的微生物來治理AMD,其成本低,技術含量高,針對性強。當前,國外很多國家已經開發并應用先進的微生物處理技術來整治金屬礦山地區的環境污染,例如,RAPS技術、PRB技術、Iron-oxidisingBioreac-Tors技術等。因此,中國整治金屬礦山環境污染應引進先進的外國微生物處理技術,并結合中國金屬礦山的實際情況,采取有效的治理措施。例如,中國應加強對金屬礦山中的重金屬元素的研究以及重金屬元素的微生物性質以及生物地球化學形狀的研究,從而開發出適合中國金屬礦山的微生物治理技術。
3、修復金屬礦山地區的植被
目前,中國在開采金屬礦產資源過程中,由于缺乏經驗以及環境保護意識,金屬礦山地區存在大量的礦山廢渣以及礦坑等,周圍的植被也受到了不同程度的破壞,因此,在整治金屬礦山地區的環境污染時,我們可以采用植被修復技術,即通過種植能富集重金屬的植物進行金屬礦山地區植被修復,從而減少金屬礦山地區的水土流失以及重金屬污染。
4、貫徹以防促治防治結合
在整治金屬礦山環境污染的過程中,我們應貫徹以防促治、護防治結合的理念,在治理環境污染的過程中,應樹立防治意識,在開發金屬礦山資源時,應注意環境保護。例如,中國可以對礦山企業進行一定的技術改造,并將消除污染作為技術改造的重要內容。對于金屬礦山地區存在的環境污染,我們可以采用分期分批的方式進行治理。對于新建的工程,我們應嚴格執行環境保護設施與主體設施同時進行,從而防止新的污染產生,進而保護金屬礦山的生態環境。
三、結語
關鍵字:礦區生態環境效應生態恢復
由于礦藏的不可移動性,以致礦山開采長期占用、破壞、污染土地,改變了區域水系結構,破壞了動植物區系,引發一系列社會經濟與生態環境問題,成為全球環境與發展面臨的焦點問題之一。我國礦區土地復墾工作起步較晚,土地復墾率較低,迫切要求探索適合我國國情的土地復墾技術,提高土地復墾率和生產潛力。本文將在系統分析礦山開采生態環境效應的基礎上,總結適合我國礦區土地復墾的典型技術,以期推動全國土地復墾工作的進一步發展。
一、礦山開采的生態環境效應
(一)誘發地質災害。由于地下采空,地面及邊坡開挖影響了山體、斜坡的穩定,往往導致地面塌陷、開裂、崩塌和滑坡等頻繁發生。而礦山排放的廢渣堆積在山坡或溝谷,廢石與泥土混合堆放,使廢石的摩擦力減小,透水性變小而出現漬水,在暴雨下也極易誘發泥石流。
(二)水文地質條件發生變化與水質污染。礦區塌陷、裂縫與礦井疏干排水,使礦山開采地段的儲水構造發生變化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面積的疏干漏斗;地表徑流的變更,使水源枯竭,水利設施喪失原有功能,直接影響農作物耕種。同時,礦山開采過程中產生的礦坑水、廢石淋濾水等,一般較少達到工業廢水排放標準,嚴重影響水生生物的生存繁衍與人畜生活飲用。
(三)土壤退化與污染由于表土被清除采礦后留下的通常是新土或礦渣,加上大型采礦設備的重壓,往往使土壤堅硬、板結,有機質、養分與水分缺乏。而地面塌陷導致地下水位下降、土壤裂隙產生。土壤中的營養元素也隨著裂隙、地表徑流流入采空區或洼地,造成許多地方土壤養分短缺,土壤承載力下降。
礦山固體廢渣(煤矸石等)經雨水沖刷、淋溶,極易將其中的有毒有害成分滲入土壤中,造成土壤的酸堿污染(主要是強酸性污染)、有機毒物污染與重金屬污染。而土壤的納污和自凈能力有限,當污染物超過其臨界值時,將向外界環境輸出污染物,其自身的組成結構與功能也會發生變化,最終導致土壤資源的枯竭。并且,土壤污染在地表徑流和生物地球化學作用下還會發生遷移,危害毗鄰地區的環境質量,受污染的農產品則會通過食物鏈危害人體健康。
(四)水土流失加劇。礦山開采直接破壞地表植被,露天礦坑和井工礦抽排地下水使礦區地下水位大幅度下降,造成土地貧瘠,植被退化,最終導致礦區大面積人工裸地的形成,極易被雨水沖刷;由于排土場和尾礦占地,形成地面的起伏及溝槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移動,沖刷加劇。
(五)生物多樣性損失。植被清除、土壤退化與污染、水土流失,對礦區生物多樣性的維持都是致命打擊,嚴重威脅了動植物生存。
二、礦區生態恢復的典型技術
(一)礦區土壤污染的治理
1.礦區土壤重金屬污染的治理。國內外礦區土壤重金屬污染治理主要包括物理、化學和生物治理技術三類。其中,生物治理技術包括微生物修復技術、動物修復技術與植物修復技術。設施簡便,投資少,對環境擾動也少,被認為是最有生命力的。
2.礦區土壤培肥改良技術。土壤培肥改良技術就是對土壤團粒結構、pH值等理化性質的改良及土壤養分、有機質等營養狀況的改善,這是礦區生態恢復的最終目標之一,具體包括:(1)表土轉換:在采礦前先把表層及亞表層土壤取走并加以保存,待工程結束后再放回原處,這樣雖破壞了植被,但土壤的物理性質、營養條件與種子庫基本保持原樣,本土植物能迅速定居。(2)客土覆蓋:廢棄地土層較薄時,可采用異地熟土覆蓋,直接固定地表土層,并對土壤理化特性進行改良,特別是引進氮素、微生物和植物種子,為礦區重建植被提供了有利條件。(3)土壤物理性狀改良:土壤物理性狀改良的目標是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤結構,短期內可采用犁地和施用農家肥等方法。(4)土壤pH值改良:對于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氫鹽或石灰來調節酸性,增加土壤中的鈣含量,改善土壤結構。(5)土壤營養狀況改良:主要包括化學肥料、有機廢棄物、固氮植物、綠肥、微生物等。
(二)礦區植被的恢復。根據礦區的氣候和土壤條件,植被篩選應著眼于植被品種的近期表現,兼顧其長期優勢,植物品種的選擇首先要根據生物學特性,考慮適地適樹原則,尤以選擇根系發達、固土固坡效果好、成活率高、速生的鄉土植物。
在配置植物時要考慮邊坡結構、種植后的管護要求、自然條件等,以決定種植的形式和品種。同時要考慮與設計目的相適應;與附近的植被和風景等條件相適應。
(三)水土流失的綜合治理
1.固體廢棄物攔擋工程。在堆棄場地建設擋渣墻、攔渣壩和排水工程等,進行攔擋與防漏處理。
2.坡面排水工程。對影響礦山安全的坡面,根據坡長分段布設截流溝、排洪渠等工程,并配以防護林草帶,增加植被覆蓋,減少坡面徑流對地表的沖刷,保證礦業生產安全運行。
3.邊坡防護工程。礦山開采形成的各類邊坡,除盡可能采取措施恢復植被外,根據邊坡穩定程度及對周圍的影響,采取相應的工程措施進行防護。坡面防護根據坡度不同而采用石砌護坡或植被護坡。
4.土地整治工程。對礦山生產過程中產生的大量廢石堆、廢棄工業場地及尾礦庫,采取排蓄結合的辦法,排水攔渣,有效解決“三廢”污染。同時對服務期滿的棄渣場、尾礦庫采取復墾措施,提高土地利用率。
5.植被恢復工程。對各類面,分別采取不同的措施,加速植被恢復。
三、結語
礦山開采極大地改變了原生景觀生態系統,導致礦區生態退化與環境污染。針對礦區生態環境特點。我國當前礦區生態恢復的典型技術體系主要包括礦區土壤污染的治理及土壤環境質量的改善,礦區植被的恢復,水土流失的綜合治理等。
必須強調的是,礦區生態恢復不僅僅是一個技術工程層面的問題,而且與礦區的社會經濟發展密不可分,是一項耦合了社會、經濟、資源與環境的系統工程。因此,礦區土地復墾是以人類發展為核心,對土地自然、經濟與社會屬性的綜合整治,在消除環境危害的同時重建生態平衡。
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關鍵詞:采礦廢棄地 景觀修復設計 鄉村治理 生態環境 礦山環境
一、引言
(一)研究的背景和意義
1.研究背景
鄉村占有我國領土面積的絕大部分,我國的礦產資源十分豐富,而恰恰擁有礦產資源的地區,多數都在有著鄉村的山區中。本次案例中的村莊由于二十多年的露天開采,使得整個村莊支離破碎,景觀破壞程度很深。因此,在我國經濟高速發展的今天,資源型鄉村的轉型和景觀改造是我國景觀行業應該重視的一個新的視角,從村莊的生態環境來說起到了一定的維護作用,但是更加提高了居民的生活幸福指標。
2.研究意義
從現實的角度來講,以大冶市石嘴山茅嶺吳家村為例,通過實地的考察調研和考察問卷等方式進行深入地由表及里地剖析這種資源型鄉村的問題。通過這種研究方式,也可以推動我國鄉村區域的發展。這也是提供一種鄉村景觀修復方法的可能性。
(二)國內外課題的相關研究
國外這類課題的研究,大多集中在鄉村自治上,強調通過個人主義的作用來帶動集體主義。通過組織每一位村民參與到村莊的建設中去,以此來提高村莊的民主性。我們人類的家園需要我們每個人的努力去實現。曾經有英國的學者提出了景觀生態學的四個文化原理:第一,人類的各種人為的甚至破壞生態的活動也會影響到景觀的發展,相互地,景觀的發展也會影響到人類的生產活動和行為意識;第二,村莊的居住環境和自然環境的發展會受到當地地域文化的影響;第三,純自然的生態功能和人文活動無關;第四,一個地區的景觀風貌可以反映出當地的傳統文化和民風民俗。
相對而言,國內學者對于該資源鄉村的研究時間開始較晚,始于20世紀30年代。改革開放后,我國逐漸開始重視對農村景觀的發展和改造。孫碧輝等學者對于鄉村景觀中的文化景觀現象進行了深入地調查并分析在各種環境影響下的鄉村景觀格局。一些碩博士論文也對我國資源型地區進行了深入調查和景觀改造方法的提出。其中,中南林業大學趙曉英的碩士論文就目前我國鄉村因不同原因和程度的開采所面臨的文化景觀困境,提出其應遵循的基本保護原則和針對不同類型的鄉村景觀文化所應對的解決方法。
二、礦山廢棄地鄉村景觀設計概述
(一)礦山廢棄地的開發利用模式
1.礦山遺址模式
礦山的廢棄地是人類工業工業文明的見證,其遺留的歷史價值和工業文化都有著非同一般的意義。在工業遺址中,廢棄地不僅意味著當時人類生產生活的場景,更是很多村落居民的重要生活支柱。國內的部分地區,為了重現工業景觀的遺跡,對一些無法使用的工業設施設備進行修復性設計,這種行為可以最大程度的使人們認識到工業的破壞性后果,了解到保護生態系統的重要性并采取實際行動。如果礦山地區的地表結構十分豐富,很多地質結構可以提供非常不錯的研究和觀賞價值,也可以建立一些科普性質的博物館。同時,當地政府的這種行為也可以利用這種天然的優勢形成獨特的礦山體驗之旅,使得旅客感受到礦冶工業文明的魅力。這種工業遺址的形式,不僅保留了當地的工業遺跡,還為當地居民創造了經濟效益。
2.文化景觀模式
在整個人類的發展史過程中,文化的依賴性幾乎是人類與生俱來的。國內很多礦山地區的廢棄地帶有建設成為工業文化類的主題公園。例如研究的案例石嘴山茅嶺吳灣村的景觀改造設計中,不H有悠久的礦冶文化歷史,更有玉石文化的傳承。大冶作為青銅文化的濫觴之地,上千年的青銅文化在這里源遠流長。黃石大冶所位處的地區湖北省,是以朱雀鳥作為圖騰,所以鳳鳥文化是楚文化的重要特征。設計師在設計的過程中,不僅應該保留現有的自然景觀形式,還應該對其進行藝術設計再改造,賦予礦山廢棄地一個新的生命。
3.生態修復模式
對于礦山廢棄地進行景觀覆綠和植物再生設計也是必不可少的一個環節。對于尾砂地段,應該首先覆綠之后進行大地景觀的再生設計應用。如石嘴山礦山公園地區,對尾砂地區采取覆綠技術可以使得該地區的生態環境得到初步的改善。對于亂石采礦區采取雨水花園的景觀修復方法,而硬質的水泥廠地帶采取修改為采摘園的形式進行生態植被修復。
(二)鄉村景觀修復的基本措施
1.恢復自然景觀
鄉村相對于城市而言,有著宜人的空氣,綠色的居住空間,是一片世外桃源,是每個都市中國生活的居民所精神向往樂園。無論是春天的萬物生長,夏日的生意盎然還是秋日的碩果累累,都是一處處絕美的風景線。例如大冶石嘴山地區的油菜花,每逢春分時刻來臨,油菜花便漫山遍野地開得燦爛,黃燦燦的一片片油菜花田象征著繁榮昌盛的生命氣象,成為當地的景觀亮點。
2.改造聚落與建筑
一般而言,典型的鄉村聚落往往具有獨特的地方特色。這是相對于其他村落而明顯存在的特點。而聚落的具體表現形式往往表現在鄉村的民居建筑中。隨著我國經濟發展的逐步加快,很多傳統古村落正在走向消亡,取而代之的是“千城一面”的城市化建設。這正是鄉村聚落的無聲的消亡。浙江的“西塘”就很好的保留了當地的建筑形式,還原了江南地區古村落的建筑形式。
3.挖掘并保留本土文化
鄉土氣息的營造是鄉村景觀的又一大特色。首先是農耕文化的保留。農耕文化的氣息越是濃厚,農村的氣質就越是獨特,那種牛背橫笛,雞鳴犬吠的景象恰恰是游客們最為喜歡觀賞的場所。民族服飾也是鄉村景觀不可或缺的風景線。那種鮮艷的少數民族服裝,更是為單一的鄉村景觀增添了一份活力。在鄉村的非物質文化遺產中,民風民俗的建設不可或缺。當地的一些手工藝品正體現出了濃濃的傳統文化。
三、石嘴山茅嶺吳家村景觀恢復面臨的困境
(一)項目背景
石嘴山茅嶺吳家村位于湖北省黃石市大冶市西南市郊的礦山開采地帶。其東北部是銅錄山古銅礦遺址。該村交通便利,毗鄰國道和省道。該村西南部山巒起伏,項目基地位于較為平坦開闊的區域。該村原本位于石嘴山之上,之后由于勘探到石嘴山地下蘊藏著豐富的礦產資源,于是在上世紀80年代將該村移至礦山附近。由于露天開采等原因,該村的建筑受到炮震等不同程度的影響,空心化和老齡化程度高,生存h境不容樂觀。
(二)面臨問題
1.環境污染嚴重
通過深入的了解得知,由于炮震的影響使得很多建筑受到不同程度的損害。而由于礦山開采所帶來的大氣污染,水質嚴重受損,土壤鹽堿化程度增高,導致村落的生態系統受到了非常嚴重的破壞。曾經的果林已經不復存在,經濟竹林無法成活,耕地面積驟減,水資源接近枯竭。除了零散在田間的墓地,還保持著原有的生態環境,其余地區都遭受到環境的損壞。因此,控制工業污染和進行生態景觀修復是這部分區域的重點。
2.治理成本大
治理成本,往往是為了某一特定目標而進行的各種資源的整合。鄉村景觀的改造再生設計是鄉村環境治理的重要組成部分。景觀改造的基本目標就是恢復該地區的生態環境,包括其對破壞的植被,污染的水體,殘缺的山地地形和土壤的恢復。但是破壞容易恢復難,有些生態環境的破壞,是無法在短時間內恢復好的,可能需要經過漫長且有效的治理期。那么治理的經費自然不少,包括重新進行水源的引水入村的管道鋪設,土壤鹽堿度的恢復,都需要高昂的費用來支撐。但目前就我國的經濟形勢而言,如果地區發展水平不高,鄉村的治理就會陷入困境。
四、茅嶺吳家村景觀改造設計方法
(一)設計規劃原則
1.生態優先原則
茅嶺吳家村賴以生存的生態環境是一切生產生活的前提和基礎。因此,在景觀改造的過程中,最先進行考慮的就是自然環境的發展。根據當地的水文水系和地理特征進行合理的資源規劃,以確保當地的生態環境得到應有的改善,促進生態環境的維持發展。
2.地域文化原則
每一個鄉村都有其獨特的地域文化景觀。茅嶺吳家村也不例外。其土生土長的草根文化應給予保留和提升。通過賦予景觀歷史文化意義以保留和傳承當地的傳統文化。通過結合當地居民的經驗,生活習性和環境背景,把其內在的文化特色加以提煉和運用。同時,在傳統文化給予保留的同時應該發展創新,并賦予新時代的意義。通過藝術化的再現和創造文化,更加突出鄉村景觀的獨特性,使得鄉村景觀獲得新生。
3.因地制宜原則
不同地域的景觀自然而然的有著不同類型的鄉村風貌。因此,在茅嶺吳家村的改造中一定要因地制宜地進行景觀再生設計,不可照搬其它鄉村修復案例。應對當地環境進行適當的評估后再進行景觀規劃設計。
(二)生態景觀修復
對于茅嶺吳家村這樣的資源型鄉村而言,生態景觀的修復是第一步。這是貫穿資源節約型社會重要理念的重要準則之一。
從植物修復的角度而言,首先應選擇本土的植物種類以還原當地的自然景觀。由于露天采礦的原因,石嘴山的邊坡毀壞十分的嚴重。有很多碎石和的巖石,不僅對景觀有破壞性,還造成了安全隱患。可首先打掉突出的巖石以確保安全性,廢棄的采石場中進行雨水花園的設計,通過植物的修復性設計不僅恢復當地的自然景觀,還起到了雨水收集的作用。村莊中粉煤灰堆場長期堆積,對于土壤和空氣都造成了極大的破壞。通過采摘園的形式成為特色農業發展區。
(三)場所功能定位
考慮到鄉村的特殊性,根據不同的功能定位,將整個茅嶺吳家村規劃為生態農業示范園,觀光農業旅游園,和鄉村聚落區。而在鄉村聚落中,曾經的廢舊廠房區改為藝術中心活動區,變廢為寶。廢棄的亂石堆區則是展示大冶的礦冶文化,通過還原當時煉銅時的場景,讓游客仿佛親身經歷般穿越回到千年前的青銅時代,成為礦冶文化體驗區。建筑相對比較密集的區域,則作為游客歇息餐飲的農家樂體驗區。村落東北角空間相對私密性較好,建筑密度不是很大,則作為老年人活動園,中間設有太極廣場,下棋廣場,健身器材,小型運動場等。
(四)文化精神賦予
由于石嘴山市礦山開采的區域,該地區擁有的氣質最為明顯的文化即是礦冶文化,而基地毗鄰銅錄山古銅礦遺址,因此,還帶有濃濃的青銅文化的烙印。這里的孔雀石十分的出名,而玉石文化作為一種中華文化的精髓也是該地區的本土文化的組成部分。此外,該地區屬于湖北地區,而湖北所代表的是楚文化,楚文化的精髓則是鳳鳥文化,鳳凰所代表的又是火文化,并且代表著涅重生,因此也是該項目所重點提煉的文化。對于一些文化的圖騰,例如青銅文化,鳳鳥文化,這些傳統元素需要化繁為簡,有的地方需要提煉元素進行抽象概括創造出理想的效果。
五、結語
隨著我國經濟的發展越來越迅速,鄉村景觀的設計越來越受到重視。特別是這種資源型鄉村更會越來越受到景觀設計師的青睞。在規劃之前,首先要做到實地考察研究充分,應該在充分地了解基地的基本特征之后,進行詳盡的評估再因地制宜地進行景觀改造設計。
本文對石嘴山茅嶺吳家村的景觀改造分析起到引導性的作用。首先,在前期的分析階段要查找相關資料并進行完整的調研。改造設計方面提出了一些個人性的意見以供參考。當然,這還需要大量的實際案例去論證才具有實際的可靠性。望本文對于資源型鄉村的景觀設計具有參考性價值并起到一定的促進作用。
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關鍵詞 礦區生態系統;人為干擾;修復與重建技術
中圖分類號X3文獻標識碼A文章編號 1674-6708(2010)18-0096-02
1 人為干擾對礦區生態系統的影響
1.1 人為干擾的概念
人為干擾是區別于自然干擾的另一種主要干擾方式,是指由于人類生產、生活和其它社會活動形成的干擾體對自然環境和生態系統施加的各種影響。人為干擾無論從傷害強度、作用范圍、持續時間還是發生頻率、潛在危害、誘發性等方面,都常常高于自然干擾。
1.2 人為干擾的方式
對于中國礦區環境生態系統,人為干擾的主要方式是污染。主要包括:水資源的破壞和污染、廢氣污染、固體廢物污染、噪聲污染等污染。
煤礦開采礦區廢水的排放使許多水域被污染,水質下降甚至喪失飲用水的價值,洗煤污水的污染程度較礦井水為重;煤矸石在露天堆放過程中,經雨水淋溶后部分物質形成地表徑流進入土壤、地表水體或地下水體時,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤礦開采過程中噪聲污染主要是由于各種機械設備工作時所產生的,不僅直接影響的身體健康,還會影響周圍居民的工作、生活和學習。
2 礦區受損生態系統的特征
根據目前的研究成果,礦區受損生態系統的主要特征可以概括為:
1)生態系統受損傷的各種變化都始于結構的改變
礦區水土資源受到污染破壞、物種資源急劇衰減、礦區植被面積下降、植物光和作用的轉換效率低,能量流動效率降低、物質循環受阻等,修復礦區生態需要借助于生態系統的外部力量才能促進礦區生態功能的轉變,礦區生態治理和維持成本加大。
2)生態系統過程受阻和功能衰退是受損生態系統的主要特征
礦區產業結構的演變通過對生態系統的破壞力和生態修復能力而影響礦區生態系統功能的發揮。開發初期,礦區生態惡化程度較低,生態系統維持成本較低,礦區生態自我修復的能力較強,對礦區生態長期影響較小;礦區形成期,礦區污染和生態環境破壞力加大,礦區生態的自我修復能力急劇下降,治理成本上升,但是礦區生態治理在可以接受的范圍之內,需要加大礦區治理的力度或實行清潔化生產,以消除開采過程生態系統的破壞力。如果失去礦山生態治理的時期,礦區進入衰退期,整個礦區的惡化程度急劇上升,礦區生態修復的周期長、成本高、修復能力脆弱,對礦區持續發展的長期影響大,嚴重阻礙礦區社會的持續發展能力。
3)關鍵組分和過程的狀態決定著生態系統的回復進程
一個具有自我維持能力的生態系統才是真正健康的生命系統,生態系統的關鍵物種(如建群種、優勢種、關鍵的傳粉動物、頂級食肉動物等)和關鍵生態過程,在受損傷的的生態系統中還是否存在,對于受損傷的生態系統的恢復進程至關重要。在礦區生態修復的過程中,要注重生物種類、數量、生物量的增加,更要注重物種間的競爭和協同關系,才能更充分地利用系統自身的潛能,促進礦區生態系統的恢復進程。
3 探索人為干擾下的生態演替規律
礦區生態系統是人類生態系統經過漫長的發展時期才產生的,在人為干擾下礦區生態系統先后存在3種不同的類型:
1)原始型礦區生態系統
人類社會早期礦區生態系統,社會生產力水平低,礦業開發利用程度很低,對自然生態系統的壓力不大,生態與礦業開發的矛盾沒有顯現。
2)掠奪型礦區生態系統
19 世紀開始社會生產力有了飛速提高,對礦產的需求量不斷擴大。人們僅僅為了追求經濟發展而進行掠奪式的開發,環境污染嚴重,礦區環境生態系統嚴重破壞。
3)協調型礦區生態系統
這種礦區生態系統類型以生態與經濟協調和可持續發展的理論作指導,必將成為普通存在的先進礦區生態系統類型。礦產資源的綜合利用率高, 礦區災害很少發生, 礦區生態系統處于健康狀態。
4礦區生態系統修復和重建技術
礦區生態修復的綜合技術主要包括監測、預測及風險評估技術,管理技術,規劃設計 技術,工程修復技術,化學與生物修復技術。
4.1 監測、預測及風險評估技術
主要是對礦區生態環境損害進行動態監測與預測,揭示損害的程度、范圍、機理和規律及風險,為礦區生態環境治理技術的選擇和有關法規與技術標準的制定提供依據。
4.2 管理技術
主要是對受損礦山生態環境進行科學的管理、宏觀過程管理以及礦山整個生命周期的環境修復管理。
4.3 規劃設計技術
礦區生態環境規劃設計技術包括傳統規劃法和計算機輔助規劃法。在詳盡調查、監測的基礎上,運用先進的規劃技術和手段對礦區生態進行詳細的規劃。
4.4 工程修復技術
包括回復生態系統的各種工程措施。應根據不同的破壞特征、不同的自然條件采取不同的技術措施,主要包括生態破壞的工程修復技術和環境污染的工程(物理)修復技術。
4.5 化學與生物修復技術
指提高和改善重建系統生產力和環境安全的各種化學和生物措施,其中生物工程(含植物修復)、生態工程、化學修復和土壤改良技術等是十分重要的。
4.6 采煤沉陷區生態修復技術
采煤沉陷是我國兩大面廣的礦區生態問題,其主要的修復技術主要包括疏排法、挖深墊淺法、充填復墾法、直接利用法、修整法、生態工程復墾法等方法。將土地復墾技術和生態工程技術結合起來,綜合運用生物學、生態學、經濟學、環境科學、農業科學、系統工程學的理論,運用生態系統的物種共生和物質循環再生等原理,結合系統工程方法對破壞土地所涉及的多層次利用的工藝技術。
5 結論
本文主要闡述了在人為干擾下生態系統的變化,特別是對中國礦區生態系統的研究,提出礦區生態修復和重建技術,在開發礦產能源的同時,走經濟與生態環境的可持續發展之路。
參考文獻
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1.1礦產資源產權制度存在問題分析
產權是一組權利束。我國礦產資源產權的權利束由資源的國家所有權,以及由所有權所派生的礦業權組成。礦業權包括探礦權和采礦權。現行礦產資源產權制度安排缺陷主要是國家所有權明確的情況下,產權實現過程中不同權利主體之間的責、權、利邊界不清。
(1)礦產資源所有權、管理權、經營權混淆導致的權責不清。
現行礦產資源產權本質上是公有制基礎上的委托-關系,礦產資源的國家所有權事實上被國家壟斷企業和地方政府(或由地方政府控制的企業)二元分割。國家法律上規定的礦產資源所有權及其行使是明確的,但在委托關系中缺乏人格化的所有者,所有權主體虛置導致了一系列產權關系的混淆與錯位。首先,中央直屬企業認為自己是資源國家所有權的代表,享有占有、使用、處置和經營管理礦產資源的一切權利,結果導致資源的國家所有權與國有企業的開發經營權之間產權混淆和嚴重錯位。其次,在法律層次上,由礦產資源所有權所衍生出來的礦業權審批權由中央授權予地方政府。如探礦權的審批權限主要集中在中央與省兩級政府,而采礦權則由中央、省、市、縣四級政府審批。這樣,地方政府即代替中央政府執行礦產資源所有權管理職能,又承擔對礦產資源開發經營的行政管理職能。實踐中地方政府的所有權管理權能代替了行政管理權能,而在所有權管理上,由于地方采礦權人對地方政府稅費貢獻要遠大于中央、省企業,因此,基于自身利益最大化傾向,地方政府普遍存在機會主義行為,違法審批、以大化小,變更礦種越權審批屢禁不止。另外,由于國家所有權主體缺位,地方政府與中央企業為各自利益對礦產資源的控制權相互爭奪,而對礦區生態補償的責任互相推諉。"單一的所有權主體,多元的所有權代表"造成國家的所有權、政府的行政管理權被事實上的經營權所代替,產權關系不清、責任主體不明,造成資源浪費和礦區生態環境的破壞。最后,按照資源管理的屬地原則,地方特別是縣級政府是環境保護的首要責任者和礦產資源開采的重要監管者。一方面對采礦權探礦權的審批主要集中于市、省以及中央部委,而縣級政府的審批權限較小,造成礦山屬地政府的權力與責任不對稱。另一方面是在當前的稅費制度框架下,中央、省財政以及礦業企業獲得了大部分資源開采的收益,而地方政府,尤其是市(縣)級政府的收益相對有限,造成基層政府的事權與財權不對稱,基層政府無力也不愿履行相應的監管責任。政府部門及個別官員甚至與企業合謀牟取私利更激化了資源開采環節的亂象。權力與責任不對稱、事權與財權錯配導致基層政府監管缺位,私挖濫采、無證開采屢禁不止,礦區生態環境遭到嚴重破壞。
(2)采礦權權能殘缺與生態補償責任不明導致環境破壞與無人負責并存。
首先,礦產資源的所有權屬于國家,礦業企業獲得的只是一定時期內的使用權,這就使采礦權不具有真正意義上的獨立性與完整性(李香菊等,2011)。礦產資源的使用權期限受制于發證機關核定的開采期限,而且非常不確定(作為所有者代表的政府隨時可以要求再談判)。采礦權權能殘缺激勵了以收益最大化為目標的礦業權人的急功近利,不惜代價、不顧后果的掠奪式資源開發行為,并導致了嚴重的生態環境問題。其次,相關法律法規雖然在所有權人與采礦權人之間分配了礦產資源產權,卻沒有明確彼此的義務,尤其是采礦權人對礦區生態補償的責任不明。《礦產資源法實施細則》規定了對探礦權人和采礦權人應當履行"水土保持、土地復墾"的義務。但實際運作過程則是礦業企業向地方政府繳納生態環境稅費,然后由地方政府對轄區內的礦區生態環境進行修復治理。其存在問題:1)是政府與企業的職能錯位,地方政府事實上代替了本應由礦業企業承擔的生態環境修復治理責任。2)是環境稅費的征收標準過低,未能充分補償礦區生態環境損害。3)是地方性的環境稅費對以中央企業為主體的礦業企業缺乏約束力而流于形式。4)是對地方政府實施的礦區環境修復治理的質量缺乏檢測與監督。從而難以真正落實"誰破壞、誰補償"原則,各地生態補償存在嚴重的"搭便車"現象。
(3)礦權與地權之間的矛盾與沖突。
在我國,礦產資源所有權與土地所有權是分離的。礦產資源國家一元所有,而土地屬國家和集體二元所有。一方面國家通過審批制度,以招、拍、掛等方式將礦業權-探(采)礦區塊地下的使用權出讓,但在法律上對于覆蓋于礦上的土地所有權與使用權如何出讓并未做出具體規定;另一方面資源的國家所有排斥了資源地政府與社區居民對資源的支配權力和參與資源利益分配的權利。因此,依附于集體土地上的礦業權與地權的沖突與矛盾隨之產生:當地政府索取高額的地權使用費間接分享礦資源開發利益而導致的征地困難、阻撓礦業權人生產作業、非法開采、私挖濫采等,結果造成礦區開采秩序混亂,對環境破壞與生態惡化無人負責。
1.2環境質量產權缺失與礦區生態環境惡化
我國的法律法規明確將環境質量的所有權界定為全體公民所有,但缺失對環境質量使用權的明確界定。而使用權是環境質量產權束的核心。環境使用權既是全體公民環境質量所有權的實現方式,又是對環境質量這一稀缺資源價值的確認和保護,是將礦產資源開采環節中的環境外部性內部化的一種制度安排。理論上,對于礦產資源開發這一復雜條件下環境質量使用權有多種界定方式,包括環境稅、可交易的排污權制度、土地復墾與礦區環境恢復治理保證金制度、生態修復基金、地質災害防治基金等。礦區生態補償本質上就是對環境質量使用權的界定。在這個意義上,礦區環境質量使用權的界定方式決定了生態補償的實現方式。當前,由于環境質量使用權界定缺失,導致礦區生態補償方式單一,僅有礦區生態補償費與礦山環境質量保證金制度兩種補償方式,且存在缺乏嚴格的法律依據,征收標準偏低且不統一,應繳稅費總額遠低于生態修復重建工程的費用。補償的客體僅限于礦山土地以及"三廢"造成的環境污染,對因礦資源開發而誘發的突發地質災害(地震、泥石流等)以及礦山周邊的生態破壞(荒漠化、水土流失等)沒有相應的補償措施,生態補償不充分。上述分析表明,礦區生態環境惡化根源在于資源環境產權的"制度失靈",礦業企業缺乏從源頭上實施綠色開采、保護環境的激勵機制,以及在制度與法律層面的約束機制,礦區生態環境的修復治理始終處于被動地位。
2礦產資源開發中的利益主體與生態補償的責任主體相背離產權就是受保護的利益(盛洪,2003)。
礦產資源開發中相關利益者主要有中央政府、地方政府(省、市、縣三級)、采礦權人、土地所有者與礦區居民。各級政府與礦業企業分別通過稅費分成與凈利潤的方式參與礦產資源開發的收益分配。礦區居民與土地所有者尚沒有合法的參與資源開發收益的途徑。對于礦區的生態補償,實踐中的做法是,中央政府通過轉移支付的方式進行,礦業企業通過上繳生態補償費由地方政府實施礦區生態環境恢復治理,地方政府同時又是轄區生態環境的監管者。由于資源環境產權制度缺陷,導致資源開發中的利益主體與生態補償的責任主體相脫節,并最終導致礦區生態環境因無人負責而持續惡化。榆林是我國重要的能源化工基地和能源接續地,文中以榆林為例,考察在礦產資源開采環節各產權主體的收益分配,及其承擔的生態補償責任,剖析資源開發中利益主體與生態補償責任主體的背離。
2.1榆林煤炭資源開發環節收益分配關系
榆林市煤炭資源開采的中央收益為礦業企業所得稅分成、增值稅分成、兩權價款與使用費分成和資源補償費分成的加總。省級政府與榆林市縣級政府收益分別為企業所得稅分成、增值稅分成、資源補償費分成、兩權價款與使用費分成、資源稅分成、環境稅費分成的加總。煤炭開采企業凈利潤為企業利潤總額與所得稅之差。如果將省和中央財政收入作為一級的話,那么,榆林市煤炭資源開采的收益分配呈現典型的"杠鈴"型特征:礦業企業與中央、省財政的收益較大,而資源開采地政府的收益偏小。2008年礦業企業與中、省收入占榆林地區煤炭資源開采總收益的比重分別59.7%和27.5%,市縣收入占比12.8%。2009年以后,陜西省對煤炭開采企業加征5元/噸的水土流失補償費,加之當年美國次貸危機的影響,礦業企業收益的比重下降到51.9%,中、省和市縣收入占比分別提高至32.3%和15.8%。2010年,礦業企業和中、省的收益比重分別為54.4%,市縣收入下降至14.4%。
2.2不同利益主體承擔的生態補償責任分析
礦業企業是礦區生態環境的直接損害者和生態補償的責任主體。當前礦業企業主要通過繳納環境稅費的方式間接履行礦區生態補償與修復治理責任。2008-2010年,榆林煤炭企業繳納的用于生態環境修復治理的環境稅費種類及征收標準。中央與地方政府在礦區生態補償中承擔的責任。根據《中國國土資源統計年鑒》(2009-2011年卷)提供的數據,在2008-2010年,中央財政對陜西省礦山環境恢復治理的轉移支付分別為4990萬元、13130萬元和19390萬元;地方財政支出分別為760萬元、1075萬元與2803.7萬元;另外,除了上交的稅費外,礦業企業就礦山環境修復治理分別支出331萬元、8990.4萬元和6514.13萬元。一方面我們無法獲得中央與地方財政對榆林地區礦山環境恢復治理方面的投入資金數據,另一方面由于榆林煤炭資源產量在陜西省的絕對優勢地位,不妨假設中央財政與地方財政對陜西省礦山環境修復治理的資金投入全部用于榆林地區。這樣可以大體核算出中央、地方財政以及礦業企業對礦區生態環境修復治理方面的支出。需要說明的是,由于中央與地方對陜西省礦山環境修復治理的支出被當作是榆林地區的支出,因此會高估中央與地方政府對榆林地區礦山環境修復承擔的責任。
3討論
礦產資源開發中利益主體與生態補償的責任主體問題。中央、地方以及礦業企業在礦產資源開采中獲得的收益與承擔的礦區生態補償責任嚴重背離。在2008-2010年間,獲得礦產資源開采收益份額分別為59.7%、51.9%、54.4%的礦業企業承擔了11.28%、19.68和21.73%的生態環境損害治理責任,獲得收益份額分別為19.5%、22.5%、22.5%的中央政府僅承擔了約0.32%、0.76、1%的礦區生態損害治理責任,而獲得收益份額分別為20.8%、25.6%、23.2%的省與地市兩級政府僅承擔了0.05%、0.06%、0.15%的礦區生態補償責任。在現有的產權體系下,礦業企業承擔了礦區生態環境損害的部分成本,遠未實現環境外部成本的完全內部化。另一方面,按照法律法規,地方政府負責本轄區的礦山地質環境保護工作,但地方政府從礦產資源開采中的獲益有限,如榆林市縣級政府在2010年僅獲得礦產資源開采全部收益的14.4%,沒有能力為未補償的77.1%的生態環境損害提供資金投入。由于資源環境產權制度的缺陷導致礦產資源開發中利益主體與生態補償的責任主體嚴重背離,致使大部分的礦區生態環境損害無人負責,礦區生態環境持續惡化。
4結論及政策建議
以往研究過多地關注了生態補償本身,所提出的政策建議因沒有觸及問題的本質而難以實現預期的效果。文中的研究則表明,導致礦區生態環境持續惡化的直接原因是礦產資源開發的產權主體、利益主體與生態補償的責任主體三者脫節,而根源是資源環境產權的制度安排缺失。只有從產權改革著手才可能建立有效運行的礦區生態補償機制,從而徹底解決礦區生態環境問題。
(1)從國家法律層面界定環境質量的初始產權。
針對生產過程對環境質量使用以及損害的不同特征,通過命令-控制、環境稅、排污權交易、土地復墾等多種方法界定環境質量的使用權。
(2)明確政府與企業在礦產資源開發中對于生態補償的責權利關系。
探索多元化的生態補償方式,徹底改變當前地方政府代替礦業企業行使礦區生態補償責任,以及無人為礦區生態損害負責的亂象。根據污染者付費原則,以及受益者分擔原則,礦業企業是礦區生態補償的責任主體,主要承擔正在發生的礦區生態環境損害的補償責任,主要包括廢棄物(固相、液相、氣相)、土地塌陷、地形地貌破壞以及礦山閉坑造成的環境損害。中央政府作為資源開發的受益者一方,主要承擔單個企業無力承擔的自然災害(如地震、泥石流等),以及無法區分責任的諸如荒漠化、水土流失等生態損害的補償責任。而長期以來低價使用礦產資源的輸入地政府作為資源開發的受益者一方,應承擔歷史遺留的礦區生態環境損害的補償問題,補償方式可以通過征收跨區稅、以及橫向轉移支付的方式進行。改革的方向是從資源開發中獲得的收益與承擔的生態補償責任相匹配。
(3)厘清中央政府與地方政府在礦區生態補償中的責權利關系。
首先要進一步明晰礦產資源的國家所有權,關鍵點在于作為所有者的中央政府應該從資源開發中獲得相應的產權收益,主要通過全面實施礦業權有償取得制度實現。其次要明確中央政府在資源開發中的公共管理職能,這一職能主要體現在制定全國性的與礦產資源開發有關的法律法規、礦產資源發展規劃等方面。三是明確地方政府的監管職能,主要包括對當地資源開發秩序、礦區公共實施建設、礦山環境恢復治理等的監管。四是以事權與財權相對稱為原則,重構中央與地方在資源開發中的利益分享機制。主要是改革現行的財稅體制,特別是中央與地方的稅收分享比例,加大資源地政府的分享比例,增強地方政府的財力,使地方政府有足夠的激勵實現其監管職能。
(4)探索通過不同方式解決一元礦權與二元地權的矛盾與沖突。
一、充分肯定20*年礦山整治工作取得的成績
20*年礦山整治工作,在市委市政府的高度重視和正確領導下,在各級各有關部門的共同努力下,按照“規范、有序、安全、科學”的要求,堅決整治礦山開采和生產經營中存在的違法違規開采、環境污染、水土流失、安全生產隱患等突出問題,取得了明顯成效。
(一)年度目標任務全面完成。一是總量控制目標基本實現。全市計劃關閉礦山企業16家,實際關閉18家;計劃壓縮建筑石料礦山開采規模10%,減少開采規模423萬噸,實際減少開采規模432萬噸;全年建筑石料礦山企業炸藥供應指標為11020噸,實際使用8984噸,節余2036噸。二是廢棄礦山治理任務圓滿完成。全市廢棄礦山治理項目計劃開工23個,完工14個,累計完工116個;去年實際開工43個,完工37個,累計完工130個。三是綠色礦山建設扎實推進。在組織實施第一批綠色礦山創建試點的基礎上,開展了第二批綠色礦山創建試點工作。已有6家礦山企業通過省市級綠色礦山驗收。今年又有小羊山等13家礦山企業開展創建省市級綠色礦山試點。四是安全生產形勢顯著好轉。全市發生礦山事故14起,死亡人16人,與上年同比分別下降36.3%和27.2%,死亡人數占全年指標的48.3%。未發生一次性死亡3人以上的礦山事故。
(二)礦產資源開發整合工作進展順利。為認真貫徹國務院和省政府關于開展礦產資源開發整合工作的有關精神,推進全市礦產資源開發整合工作,全面提升礦產資源開發利用規模化、集約化水平,市政府下發了《關于進一步推進礦產資源開發整合工作的通知》(湖政發〔20*〕66號),明確了整合工作的主要目標、整合重點、總體要求和保障措施,并將省政府確定的吳興區妙西鎮龍泉塢、長興縣李家巷鎮青草塢和德清縣洛舍鎮砂村三個省級試點礦區作為重點,認真編制方案,并按方案抓好推進工作,已取得初步成效。
(三)礦山固廢綜合利用取得重大突破。為有效解決礦山固廢亂堆濫放造成的環境污染問題,切實做好水洗泥砂的綜合利用,市政府撥出專項經費,由市礦整辦牽頭成立課題組,委托市墻改辦開展固廢綜合利用課題研究,在有關科研單位的大力協作下,課題研究取得了重大進展,在湖州華暉建材有限公司進行的工業性試驗獲得成功,已通過專家驗收。在頁巖中摻入40%的建筑石料尾礦生產的燒結多孔磚,各項質量指標符合國家有關要求。該課題的重大突破,為有效解決礦山固廢亂堆濫放造成的環境污染問題奠定了基礎。
(四)礦山管理得到新的加強。一是加強資源開采動態監管。在組織日常巡查的同時,各級主管部門采取公開招標方式,委托資質單位對建筑石料礦山進行實測,基本做到重點礦山半年實測一次,其他礦山一年實測一次,為加強監管提供了依據。二是強化民爆物品管理。嚴格按照經核準的火工品供應計劃實施供應,加大了對民爆物品使用管理中違法違規行為的查處力度,為規范火工品供應管理、實現礦山資源開采總量控制目標發揮了積極作用。三是采礦權設置管理更加規范。堅持采礦權設置聯合踏勘制度和公開公平公正原則。通過聯合踏勘,使礦山設置更加科學,礦界劃定更加合理,為礦山安全生產和生態環境保護奠定良好基礎。
(五)礦山環境進一步改善。各級礦整辦和主管部門針對礦山污染反彈的問題,加大了對礦山企業環境治理的監管力度,繼續開展礦山廢水和粉塵污染專項檢查行動,組織日常巡查和突擊檢查,進一步督促礦山企業落實治理措施,較好地遏制了環境污染反彈現象。在督促礦山企業抓好加工環節污染治理的同時,積極投入資金做好礦區道路的硬化保潔工作,全年新增礦區硬化道路68條,硬化道路總長122公里。
(六)廢棄礦山治理成效顯著。各級和各有關部門采取得力措施,切實抓好廢棄礦山治理工作,取得了顯著成效。一是突出重點抓治理。把城市周邊、交通干道可視范圍的廢棄礦山列為重點項目,排定計劃,明確要求,限定時間,落實責任,扎實推進。二是多方籌資抓治理。采取項目自籌和財政撥款相結合的方法,積極籌措治理資金,確保項目資金需求。三是多種形式抓治理。堅持因礦制宜的原則,復綠與復墾相結合,多種方式進行治理。全市全年完成廢棄礦山治理37家,累計完成130家,總體達到省級考核指標要求。
總的來看,礦山整治工作取得了明顯成效,但是也還存在不少問題。主要表現在四個方面:一是思想上存在松勁情緒。一些分管礦山整治的領導和從事礦山整治工作的同志開始滋生自滿和松勁情緒,認為礦山整治工作已經到位,缺乏進一步推進礦山整治工作的動力和決心,以致工作標準不高,工作力度不大,責任心不強,進展不平衡。二是礦產資源整合的任務依然很重。我市礦山小、散、亂的問題還比較突出。由于歷史原因,礦點分散,布局不合理,規模偏小,總量偏大,總量控制的壓力非常大,礦產資源整合的任務繁重。三是礦區的總體環境還未得到根本改善。受市場行情低迷的影響和經濟利益的驅使,一些礦山企業的廢水處理設施運轉不正常,少數礦山企業采取各種非法手段偷排生產廢水。部分礦山企業粉塵治理不到位,揚塵污染問題仍然存在。對照“環保化開采,清潔化加工,無塵化運輸”的要求,環境治理工作還需要進一步深化和完善。四是廢棄礦山治理任務仍然很重。全市應治理的廢棄礦山共有210個,按省要求到20*年完成70%計算,需完成150個;目前,已完成124個,今年需要完成26個;到2010年還需完成84個,任務十分艱巨。
二、20*年礦山整治工作的目標和任務
20*年礦山整治工作要以黨的十七大精神為指導,深入貫徹落實科學發展觀,按照“科學規劃、總量控制、有序推進、綜合利用”的總體思路和“整合、鞏固、優化、提高”的要求,綜合運用經濟、法律、行政手段,推進資源整合,強化環境治理,加強安全生產,完善管理機制,努力達到“環保化開采、清潔化加工、無塵化運輸、規范化管理”,實現礦產資源開發利用與生態環境協調發展。
主要目標是:一是優化礦山布局,抓好減點減量。以20*年考核指標為基數,建筑石料礦山開采規模(采礦許可證總規模)壓縮5%,炸藥使用量減少5%;關閉建筑石料礦山10%,關閉建筑石料礦山(宕面)13家以上。二是加快廢礦治理,抓好生態修復。全市廢棄礦山治理項目完成29個以上,累計完成153個。三是完善環境治理,改善礦區環境。礦山生產廢水處理和礦石加工揚塵治理規范達標;固廢綜合利用,妥善處置;主要礦車運輸道路落實硬化、保潔措施。四是加大工作力度,推進礦產資源整合。在抓好3個省級礦產資源開發整合礦區試點的基礎上,選定2至3個礦區進行市級礦產資源開發整合試點,全面提升礦產資源開發利用規模化、集約化水平。五是加強工作指導,完成綠色礦山建設試點。總結經驗,完善措施,加強指導,完成綠色礦山創建試點工作,為全面推行綠色礦山建設積累經驗。六是強化安全監管,落實安全生產措施。全面實施自上而下開采,有條件推行中深孔爆破的礦山企業實施率達到80%以上,礦山安全標準化貫標率100%,達標率80%以上。全市礦山死亡人數在20*年基礎上實現零增長,控制在16人以內。
為完成上述目標,必須落實好以下十項措施:
(一)堅持不審批新礦。各級各部門不得受理和審批新礦,嚴禁以移點方式變相設置新礦。要將復墾、復綠和場平等各類治理工程納入礦山整治范圍,進一步強化監管,防止變相開礦。
(二)抓好礦產資源整合。認真貫徹落實省市政府關于進一步推進礦產資源開發整合工作的精神,抓好開發整合試點,重點整合15萬噸以下建筑石料礦山,對零星分散不適合整合的小礦,有關證照到期后,堅決予以關閉。同時,要按照國務院整頓和規范礦產資源開發秩序部際聯席會議的統一部署,積極開展以查處無證勘查開采、超層越界開采違紀違規行為為重點的整頓和規范礦產資源開發秩序“回頭看”行動。
(三)加強開采量實測工作。要加強對礦山企業開采量的實測,做到重點礦山企業每半年實測一次,其他礦山企業每年實測一次,嚴肅查處越界、超量等違法違規開采行為。對超量開采收繳的礦產資源出讓金,不再按比例返還鄉鎮政府。
(四)加大礦山環境治理力度。要組織開展礦山環境治理專項檢查行動,推動礦山企業完善廢水治理設施,確保規范運行,沿河加工機組必須達到零排放,切實抓好水洗泥砂綜合利用的推廣工作。督促礦山企業按照分級治理的要求,完善粉塵治理措施,頭破、二破加工機組必須實施局部封閉、布袋除塵措施;全面落實礦區道路硬化和保潔措施,做好礦區綠化工作,解決礦區揚塵污染問題,改善礦區景觀。督促礦山企業嚴格按照水土保持方案的要求,落實水土保持措施。
(五)加快推進廢棄礦山治理。要以主要交通干道和城鎮周邊可視范圍廢棄礦山的生態修復為重點,排定計劃,落實礦點,多渠道籌措資金,多方式實施治理,確保廢棄礦山治理工作扎實推進。因礦制宜,注重實效,使廢棄礦山生態修復與土地整理、村莊整治、景觀建設有機結合。明確責任,強化監管,嚴格按治理方案實施,防止變相開礦,確保廢棄礦山治理工作取得實效。
(六)強化火工品供應管理。必須堅持按批準規模定量供應炸藥。根據批準的年度開采規模、區別不同石質和爆破方式,逐礦核定炸藥用量,并按照按月定量分配、年度總量內適度調劑的辦法供給。嚴格程序、加強管理、強化火工品規范供應。
(七)進一步落實安全生產責任。強化安全監督管理,督促礦山企業加強安全生產標準化建設,嚴格實施自上而下開采,積極推行分臺階中深孔爆破,深入開展安全教育培訓,強化企業主體的安全意識,減少安全生產事故的發生。
(八)積極推進綠色礦山建設。認真貫徹市政府《關于創建綠色礦山的實施意見》,加強工作指導,加大工作力度,全面完成綠色礦山創建試點工作。督促指導第二批試點礦山企業制定完善的創建方案,并嚴格按創建方案落實各項措施,高標準完成試點任務,為全面開展綠色礦山創建工作積累經驗。
(九)加強采礦權設置管理。堅持采礦權設置聯合踏勘制度,積極探索采礦權與礦區原有不動產整體評估、一并掛牌出讓的有效途徑,實現礦產資源采礦權出讓的完全公平競爭。進一步完善按照礦產資源種類、品質、開采運輸條件和市場行情等綜合定價的價格機制。
(十)進一步加大行政執法力度。各部門要嚴格按照法律法規賦予的職能,切實加強監督檢查,積極開展聯合執法和專項檢查行動,嚴肅查處無證開采、越界開采、非法占用林地和污染環境的違法違規行為。建立礦山企業誠信檔案,完善礦山企業違法責任追究機制,有效遏制礦山企業的違法違規行為。
三、加強領導,確保完成20*年各項目標任務
今年礦山整治工作的目標已經明確,任務十分繁重。各級各部門一定要緊緊圍繞目標,狠抓工作落實,確保完成各項整治任務。
一是要進一步統一思想。全市礦山整治工作取得的成績是顯著的。但是,對照黨的十七大關于建設生態文明的要求,對照“建設現代化生態型濱湖大城市”的目標,礦山整治工作還存在很大的差距,礦山整治的任務仍然十分艱巨,面臨的形勢依然比較嚴峻。因此,我們必須時刻保持清醒的頭腦,充分認識礦山整治工作的艱巨性、長期性、復雜性和反復性。一定要進一步深化對礦山整治工作重要性和必要性的認識,在加強組織領導上統一思想,在深化礦山整治上統一思想,在攻堅克難上統一思想。要把礦山整治作為深入貫徹落實科學發展觀、建設生態文明的具體行動,作為推進現代化生態型濱湖大城市建設的重大舉措,列入黨委政府的重要議事日程,切實加強領導。主要領導要經常過問,分管領導要具體負責;各級各部門要認真履行職能,切實落實責任,抓好工作落實。各級礦整辦要繼續履行好綜合協調、指導督查、聯合執法的職能,確保礦山整治工作向縱深推進。