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          礦區國土空間生態保護修復管控機制探索
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          2022-04-19 10:45     來源:中國國土資源經濟     瀏覽次數:

          礦區國土空間生態保護修復管控機制探索

           

           讀

           

          礦區生態問題具有長期強脅迫性、難恢復性、社會經濟與自然關系的復雜性。文章論述了礦區國土空間生態修復內涵,分析了礦區生態問題類型及其影響特征,提出了礦區生態問題的修復措施,研究了礦區國土空間類型劃分及其生態管控與修復要求;诖,提出建立礦區國土空間生態保護修復規劃體系和國土空間生態管控修復機制等建議和實施路徑。

           

           

           

          引言

           

          根據國務院第三次全國國土調查領導小組辦公室、自然資源部、國家統計局發布的《第三次全國國土調查主要數據公報》,我國采礦用地面積達244.24萬公頃(3663.66萬畝),占城鎮村及工礦用地總面積的6.92%。據統計,在中央財政支持下,2000—2015年共實施礦山地質環境治理項目1983個,其中包括38個資源枯竭城市礦山地質環境治理工程,投入68.3億元;44個礦山地質環境治理示范工程,投入60.33億元。截至2016年底,我國共恢復治理81萬公頃的礦山損毀土地,治理率為26.7%,尚有222萬公頃的礦山損毀土地未得到治理。十八大以來,我國對礦山地質環境治理與礦山生態修復更加重視。2016年,在“山水林田湖草是一個生命共同體”的重要理念指導下,財政部、國土資源部、環境保護部發布了《關于推進山水林田湖草生態保護修復工作的通知》,將歷史遺留的礦山生態修復項目納入山水林田湖草生態保護修復工程試點,統籌開展。2019年,按照《國務院關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》(國發〔2018〕22號)要求,自然資源部辦公廳、生態環境部辦公廳印發了《關于加快推進露天礦山綜合整治工作實施意見的函》(自然資辦函〔2019〕819號),部署推進露天礦山綜合整治工程。2019年,國家發展和改革委員會、自然資源部聯合發布實施的《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃(2021—2035年)》將礦山生態修復作為其重要內容之一。由于礦山生態問題具有長期強脅迫性、難恢復性、社會經濟與自然關系的復雜性等特點,已有的礦區生態問題修復治理進展緩慢,新的礦區生態問題還在不斷產生。為了改變礦區生態保護修復的被動局面,加快礦區生態轉型發展,應當盡快按照統籌國土空間規劃與生態保護修復的要求,探索建立礦區生態保護修復的國土空間管控機制,督促有關責任人對礦山建設、開采、閉坑等不同的生產階段和不同場地、不同地表地下空間的礦區生態進行切實保護,對所造成的生態損毀及時進行修復。

           

          01

          礦區國土空間

          生態保護修復的內涵

           

          1.1 國土空間生態保護修復內涵

          國土空間生態保護修復主要是針對國土空間自然資源破壞、地質災害頻發、土地損毀、環境污染、生態系統服務功能退化等問題,按照“山水林田湖草沙是一個生命共同體”的理念和“保護優先,一體化治理”的原則,統籌安排山上、山下,地上、地下,陸地、水域,上下游、左右岸的保護修復工作?傮w來說,國土空間生態保護修復具有“多層級、多尺度、全要素”特征(圖1)。

           

          1 國土空間生態保護修復特征示意圖

          多層級特征。國土空間生態修復是一個由低級向高級、更高級不斷發展的漫長進程,可劃分為一級、二級、三級等不同的層級目標。

          多尺度特征。國土空間生態修復的對象可分為:全國尺度、省域尺度、市域尺度、縣域尺度,以及重點生態區域尺度、核心生態廊道尺度、重要場地尺度(如鄉村、礦區、采伐跡地等)、關鍵節點尺度等不同的空間尺度。不同空間尺度保護修復的內容和要求是不同的。大尺度空間生態保護修復應當遵循景觀生態學原理,著重構建最優生態網絡結構,促進生物多樣性保護。小尺度空間生態保護修復應當遵循生態系統規律,著重生態基質、物種、群落的保護修復。

          全要素綜合性。國土空間生態修復是按照“山水林田湖草沙是一個生命共同體”的理念,統籌考慮山體、水體、森林、田園、湖泊、濕地、草原、荒漠、沙漠等所有生態系統要素,對地上、地下、陸地、水域、上下游、左右岸綜合施策,一體化保護修復。

          1.2 礦區國土空間生態保護修復內涵

          礦區國土空間生態保護修復是對礦區這一空間尺度的生態保護修復,雖然范圍較小,但問題更集中。礦區生態修復以場地尺度生態重建為主,在一定的空間范圍內對山水林田湖草沙這一生命共同體進行一體化、全要素的生態保護修復。礦區生態修復主要包括地質災害防治、環境污染治理、土地復墾、生態系統功能恢復等。

          根據白中科等人1999年提出的礦區生態系統退化、恢復與重建機理的邏輯框架圖等相關理論,礦區生態系統的演變存在逆向演替和正向演替兩種形式。因此,礦區需根據土地系統狀態壓力情況、生態大系統響應難度的區別化、礦區生態安全的主要限制因素差異化、安全閾值各異化、礦區生態風險預警,以及國土空間生態修復的關鍵技術[3]等展開不同層級的特殊化研究。

          一方面,礦區國土空間生態修復需要依據不同開采時期的技術特點及自然環境等因素,制定礦區生態修復方案,做到因時、因地制宜,進行科學修復。另一方面,礦區生態修復的核心是綜合考慮社會、經濟、自然、可持續發展等因素,對礦區生態系統和社會系統進行一體化修復,建立礦區人與自然的和諧關系,通過良好的礦區生態環境帶動區域內經濟、健康和生態的可持續發展。

          1.3 礦區國土空間生態保護修復與國土空間生態保護修復的關系

          礦區國土空間生態保護修復是國土空間生態保護修復體系中的一項重要專項工作,是全要素國土空間生態保護修復的組成部分。礦區國土空間生態保護修復需要協同治理、綜合管制,在景觀塑造、人文塑造和可持續發展等愿景下,通過“社會-經濟-自然”三方趨同效應,實現礦區國土空間生態保護修復的目標。

          從研究對象的尺度來講,礦區國土空間生態保護修復著眼于礦區這一小范疇,屬于小尺度,國土空間生態保護修復則基于國土空間全要素進行的全域修復,屬于大尺度。礦區國土空間生態保護修復研究聚焦礦區范圍內全區、全要素、多層級之間的區別聯系及作用機理;國土空間保護修復研究以國土空間與土地等衍生產物為對象,依托系統分析等技術手段,綜合探索國土空間各類生態要素一體化保護整治的路徑。因此,一方面,礦區國土空間生態保護修復是國土空間生態保護修復的組成部分;另一方面,礦區國土空間生態保護修復為國土空間生態保護修復提供了針對礦區生態問題的專業化治理路徑。

           

          02

          礦區國土空間生態問題

          類型及其修復措施

           

          2.1 礦區生態問題類型及其影響特征

          礦區生態問題可分為地質環境破壞、土地損毀、植被破壞、環境污染(包括水土污染、重金屬污染、大氣污染)等。礦山建設和生產會破壞地質環境與土地資源,產生棄土、棄渣、棄液,污染水土環境,從而改變土質和水質,損毀動植物和動物棲息地,降低地表植被的覆蓋度、土壤抗蝕性,加劇水土流失和土地沙化等,最終損毀礦區生態功能,甚至引發生態災難(圖2)。

           

          2 礦區國土空間生態問題及其影響關系示意圖

          地質環境破壞及其生態影響。礦山建設和生產過程中不但會產生崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降、地裂縫、泥石流等地質災害及潛在地質災害風險,還會破壞含水層及地下水資源、破壞地形地貌景觀。礦山開采引起上覆地層產生裂縫、變形或塌陷,破壞了礦層上部地層結構,使原來隔水層的連續性遭到破壞而起不到隔水作用,上層水流入坑道,切斷了礦區下游的地下水補給來源,也使礦區下游的泉、溪斷流,引起采礦區及周邊一定范圍內地下水水位下降,造成含水層及地下水資源的破壞。礦山開采產生的礦區地質災害、地下水資源破壞、地形地貌景觀破壞必然會造成生態基質損害,使生態系統物種結構改變、功能退化,最終導致礦區生態系統服務功能喪失。

          土地資源破壞及其生態影響。礦山建設和生產過程中挖損土地,產生塌陷損毀土地,廢棄物占壓土地,造成水土流失、土地沙化等。土地挖損的生態影響是破壞土壤營養、改變土壤結構、影響土壤微生物的活動及養分轉化。土地塌陷的生態影響主要體現在隨著沉陷深度增加,土壤密度會不斷變大,土壤滲透速率會不斷下降,土壤通氣透水性不斷變差,土壤內空氣不斷減少,土壤呼吸功能不斷衰減,微生物的生存環境和活動空間不斷變差,作物根系發育空間受限,營養難以得到足夠補充。占壓土地的生態影響主要是開采出的礦石、廢石、廢渣、廢液、廢水、建筑物、設備、道路等壓占破壞土地,造成土地的性狀改變、種植功能喪失。水土流失和土地沙化是我國礦區的主要土地生態退化問題之一。

          植被破壞及其生態影響。礦山建設、矸石堆放、開山修路、地面塌陷與露天采礦剝離都會改變土地養分條件,損毀地表植被,造成植被生長不良、植物量減少,植物種群結構改變、功能退化,進而影響動物的棲息環境,造成動物死亡或者逃逸,最終造成礦區生物多樣性變差,生態系統服務功能喪失。

          環境污染及其生態影響。礦山開采產生的廢水、廢液、廢渣、廢氣、粉塵排放進入礦區水體、土壤、大氣中會造成水體污染、土壤污染和大氣污染。礦山環境污染中重金屬污染危害最為嚴重。金屬礦山開采產生的廢水、廢液、廢渣中的重金屬會污染水體和土壤。重金屬污染,特別是土壤重金屬污染是一個嚴重的生態環境問題。重金屬污染不僅會導致土壤性狀和水質變差,還會通過食物鏈影響動植物健康,危害人類食品安全,危害礦區居民身體健康。一旦產生重金屬污染,危害很難根除。重金屬污染治理難度大,治理成本高。煤矸石中含有大量的硫鐵礦和重金屬元素,在堆放過程中由于自燃分解和降雨淋濾形成的溶液,不僅污染塌陷區積水,而且通過各種水力聯系(導水砂層、地層裂隙、農灌、河流等)發生污染轉移。采空塌陷產生大量的裂縫,錯斷了原隔水層,增加了地表水與地下水的水力聯系,使周圍土壤、水質被污染,從而影響農業生產。礦山開采活動引起的大氣方面的生態環境問題主要是大氣污染。礦山開采形成的廢氣,如礦井瓦斯和地面矸石山自燃釋放的煙塵等都會造成大氣污染。礦井瓦斯主要成分為甲烷、二氧化碳等溫室氣體,任其排放會加劇地球溫室效應。在礦石運輸過程中形成的粉塵、廢氣也含有很多對人體有害的元素,一旦被人體吸入,會增加患肺病、癌癥等疾病的風險。

          2.2 礦區生態問題治理修復措施

          針對礦山各類生態問題,應當采取科學合理的治理修復措施:

          (1)地質環境問題治理措施:對于礦山地質環境問題,生態修復主要是消除地質災害影響和地質災害隱患,恢復礦山生態基質系統的穩定性。主要措施是危巖體、失穩邊坡、地面塌陷及地裂縫等地質災害治理。在山體、矸石山、廢石廢土山生態修復前需要全面了解受損山體的地質環境,分析論證各種地質災害的危險性,進行地質災害危險性評估,再根據評估結果對受損山體進行治理。地質災害問題治理后還需要進行地貌景觀重塑、土體重構、塌陷地水環境修復和植被恢復。

          (2)環境污染治理措施:對于存在水體污染、土壤污染和大氣污染的區域,應該首先消除污染源。對于已經污染的水體和土體則應該首先采取封閉隔離措施防止污染物的遷移和外溢,隨后采取化學或者生物措施降解污染物的毒性或者完全清除污染物。

          (3)土地資源損毀修復治理措施:對于損毀的土地資源,修復治理關鍵是表土剝離存放、回填和土壤生物修復。

          表土剝離存放。首先,在礦山建設、開采前對工業場地、排土場和采掘場等的第四系表土層進行剝離并單獨堆存。其次,在表層土堆放處周邊布置排水溝或防護堤,采用密目網覆蓋堆體,并在堆體周邊用填土草袋圍擋防護。

          表土回填恢復。待礦山開采后或者相關場地廢棄不用后,即可用堆存的表土進行回填和生態恢復。當表層土恢復回填為原地貌后,先進行水平犁溝整地,將土層翻松,然后進行土壤功能恢復。

          修復土壤生物。土壤生物包括微生物和動物,土壤微生物和土壤動物不僅能提高土壤肥力,還能協助植物完成營養循環。修復土壤生物,一方面要通過提高土壤活性增加有機物含量,改善土壤生物生存環境和養分;另一方面要引入礦區本土生物種群,增加土壤生物活力。

          (4)生態系統功能恢復重建措施:關鍵是植被修復重建。先確定礦山生態修復的目標,并對礦山的土壤及環境條件全面評估,再確認適宜的本土植物進行培育和栽植,隨后進行澆水施肥和養護,直至栽植的植物在人工措施撤除后生態功能能夠穩定恢復并正向演替。

           

          03

          礦區國土空間類型劃分及

          其生態保護修復管控要求

           

          3.1 礦區國土空間類型劃分及其生態管控基本要求

          礦區一般是指采礦權區,采礦權區一般由工業場地、尾礦庫、排土場、連接道路等區域組成。露天開采會形成露天采坑,井工開采會形成沉陷、塌陷區等區域。礦區國土空間生態管控應該根據礦區建設、礦產資源開采布局及其生態破壞影響特點,科學劃分采礦權范圍內的礦區國土空間,并根據礦區國土空間功能定位、生態損毀特點、土地現狀利用類型及未來利用類型、礦區生態保護修復要求,從國土空間治理的角度,明確其生態保護修復管控要求。

          (1)以地質環境與生態破壞問題為主的區域——地質環境破壞生態風險管控區。露天礦開采破壞區、井工開采地表沉陷塌陷破壞區等屬于該管控區。該區域主要是防控并及時治理礦山建設、開采活動造成的崩塌、滑坡、泥石流、地面裂縫、地面沉降與地面塌陷等地質災害,以及地下水資源與含水層破壞、地形地貌與植被破壞。

          (2)以土地資源壓占破壞與生態損毀問題為主的區域——土地資源破壞生態風險管控區。工業場地等永久建筑和設備壓占損毀區、排土壓占損毀區、礦區道路壓占損毀區等生態損毀破壞等屬于該區域。該區域主要是防控并及時修復土地資源及其生態系統。

          (3)以水污染、土壤污染、廢棄物污染和生態損毀等問題為主的區域——環境污染生態風險管控區。廢渣廢液存放排放及尾礦庫等區域屬于環境污染生態風險管控區。該區域主要是做好各種污染源的管控和治理。

          (4)采礦權范圍內無地質環境和土地資源破壞,也無環境污染的其他區域——生態保護管控區等四個生態空間管控區。該區域是采礦權區域內未被建設、開采活動直接破壞影響的區域,一般受采礦活動影響較小。該區域主要是做好水資源、土地資源、植被、動物的保護。

          把生態保護修復及其生態風險識別、管控、治理放在國土空間治理體系中,有利于把山水林田湖草沙生命共同體理念落實落細。礦區國土空間的生態管控應堅持生態優先、區域統籌、分級分類、協同共治原則;嚴格控制礦山建設、開采活動對礦區生態空間的占用與破壞;確保生態空間面積不減少,生態功能不降低,生態服務能力逐漸提高,被破壞的生態空間及時恢復。

          3.2 各類礦區國土空間生態保護修復管控規則

          (1)礦區工業場地等建設用地區域的生態管控要求。礦區工業場地等建設用地區域包括井工礦和露天礦的工業場地和相關輔助設備安裝區域。該區域最主要的生態管控要求是采用喬灌草立體植被配置模式,并因地制宜選用宜種宜生的植物進行種植培育,保證綠化系數達到20%以上。此外,一般要求在工業場地內布設截水溝、急流槽、擋土墻等工程防護措施,防止水土流失。在工業場地建設期間還應該采用編織袋擋墻、臨時排水溝、防塵網等防護設施。工業場地如果存在邊坡的,在邊坡開挖時,應采取布設草方格、魚鱗槽等邊坡防護措施,防止水土流失。工業場地建設對周圍區域內的植被造成破壞的,應采取人工補植、撒播草籽等措施,恢復植被,維持植被生態生產力。

          (2)露天礦開采破壞區的生態管控及采后生態重建要求。該區域生態修復的關鍵是剝離并保護好露天開采區的表層土。在露天礦采掘場開采前,應對區域內表土層進行剝離、堆存和保護。在開采過程中要求采用臺階式開采方式,防止產生崩塌、滑坡等地質災害。對于采后不再使用的開采臺階及其邊坡進行土壤重構、表土回填覆蓋和植被重建。

          (3)井工開采的地表沉陷塌陷破壞區生態管控及生態修復要求。如果井工開采造成的沉陷、塌陷區是旱地的,生態管控及生態修復要求是先對地面裂縫進行充填,平整沉陷、塌陷區,再改良土壤環境,撒播草籽,改良植被,提升土地植被覆蓋率。對于沉陷、塌陷區域有草場的,則應對草場進行封育,盡快恢復草場植被覆蓋度,防止草地退化和沙化。對于沉陷區有耕地的,則應對地面裂縫進行充填,然后再做平整處理,改良土壤肥力,改善水利條件,增強耕地農作物生產能力。

          如果井工開采造成的沉陷、塌陷區已經變成積水區的,可以進一步細分為永久積水區和季節性積水區。永久性積水區的生態管控及生態修復要求是僅需要考慮積水維護等工作,增加排灌設施即可。季節性積水區生態管控及生態修復要求是遵循自然修復的生態學原理,對退化和鹽堿化土地進行圍欄封育,封育區禁止放牧,對于鹽堿化嚴重的區域可以采用淺(或者深)翻土和施加土壤改良劑等方法實現土地的恢復。

          (4)排土壓占損毀區生態管控及生態重建要求。在排土場堆放廢石、廢土前,應首先剝離、存放、保護好表層土;其次,要科學合理地安排巖土排棄順序,禁止將鈣積層等障礙層巖土排棄于表層。如果有粉煤灰,禁止排在頂部和底部,需排在排土場中部。排土場退役后最終的生態修復是夯實加固,清除滑坡、泥石流等地質災害隱患,然后再進行土壤重構、表土回填覆蓋和植被重建。

          (5)廢渣、廢液存放排放及尾礦庫等環境污染損害區的治理與生態重建要求。該區域生態管控與生態重建的要點是修建封閉隔離設施,防止污染物遷移和外溢,隨后采取化學或者生物措施,降解污染物的毒性或者完全清除污染物。對于不能清除的污染物,應該建設永久封存設施保證污染物不會向區域外遷移。廢渣、廢液存放排放地及尾礦庫退役后應首先治理水土污染,待該區域及周邊影響區地下水污染、土壤污染和地表水污染治理達到國家或者地方標準并且確定不存在污染隱患后,再進行土壤重構、表土回填覆蓋和植被重建。當然,該區域在建設初期也應對表土進行剝離、堆存、保護,以便將來生態修復有足夠的土源。

          (6)礦區道路壓占損毀區的生態管控及生態重建要求。這里所指的道路是礦山修建的專門為礦山建設和生產服務的道路,一般都是臨時道路。礦區道路在建設前應對表土進行剝離、存放、保護。嚴格控制道路建設影響范圍,減少建設期間對周圍植被生態系統的干擾,對受破壞植被進行人工補植,促使其自然恢復,在道路兩側營造防護林。道路廢棄不用后,再進行土壤重構、表土回填覆蓋和植被重建。

          (7)受采礦活動影響較小區域的礦區生態管控與自然恢復要求。對于受采礦活動影響較小的區域,生態管控應該以監測、管護、養護為主,促使其自然恢復。如果該區域的林地、草地或者荒地存在裸露區塊,應該補撒本土草籽,種植本土苗木,進行澆水管護。如果該區域的耕地、園地等農用地等地力有所下降,應該適當平整、培肥、養護,增強地力。

           

          04

          建議

           

          為有效解決我國礦區國土空間生態問題,不斷提高礦區國土空間生態保護修復的質量和效率,推動礦區經濟、社會、資源、環境高質量協調發展,應盡快建立科學有效的礦區國土空間生態保護修復管控機制,為此建議:

          第一,開展礦區國土空間規劃與礦區國土空間生態保護修復規劃及管控措施研究。研究礦區國土空間規劃與礦區國土空間生態保護修復規劃編制理論、方法和技術標準,加快構筑礦區國土空間生態保護修復指標體系,明確全過程、多場景、多層級的生態修復目標及其實現路徑。用強有力的規劃及管控措施管控礦區國土空間保護、開發、修復和整治工作,統一部署、依序開展、一張藍圖干到底。通過礦區國土空間生態保護修復規劃,促使礦區所在地政府、礦山企業和礦區居民三方協同,做好礦區生態保護修復工作,實現礦區所在地“社會-經濟-自然”可持續發展。

          第二,建立礦區國土空間生態保護修復全場地、全過程、全社會參與的管控體系。針對礦山建設、礦山生產、閉坑修復治理各個階段,以及各個場地的不同生態保護修復要求,制定扎實可行的生態保護修復技術要求和質量標準,建立由智能化、信息化、大數據、互聯網、物聯網支撐的監測監管體系,建立礦山建設開采與礦山周邊居民生產生活、礦區所在區域自然生態保護、經濟社會發展協調機制,科學管控礦山開采產生的生態問題,及時修復治理被破壞或者退化的生態系統,實現礦區國土空間生態保護修復的目標和價值。

          第三,礦山建設、開采應該嚴格控制生態破壞影響,避免有害的生態影響外溢。對于礦山建設、開采確實無法避免的生態破壞,應當及時進行修復,對相關利益人的損失要進行足額補償。

          第四,建立礦區國土空間生態損害及管控、修復效果監測和跟蹤評估機制,不斷調整管控和修復治理措施,增強針對性,提高有效性。

          第五,應合理引導礦業權人加大礦區國土空間生態修復的資金投入,加快礦區國土空間生態修復的進度,為生態文明建設和美麗中國建設做出新貢獻。

           

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