矿区生态修复技术范文
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篇1
中图分类号: TD43 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
文章对我国矿区环境现状和采矿业对矿区环境的影响做了详细的介绍,并对矿区采矿中的环境保护措施进行了阐述,同时,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对环境保护下的采矿区综合开发措施进行了探讨。
二、我国采矿区生态现状分析我国矿区的生态环境受破坏的程度越来越严重,尤其在工矿污染方面尤为突出,对矿区饮用水,土地和空气等造成极大的影响。据统计,矿山开采每年排放85%的固体废物,采矿地区每年排放到外界的废水、废液占全国工业污染水排放量的10%以上。不仅如此,全国采矿造成土地损害也十分严重。据统计,其破坏的面积约1.4×106-2.0×106hm2,其中包含了因采矿而弃置和浪费的民用耕地。总结起来,采矿对环境破坏的类型主要划分为对资源的破坏,对地质的破坏。 在矿区中,对资源的破坏是常见的。采矿生产后的废渣由于得不到很好的解决,或者采矿企业为谋暴利不愿花本钱处理,就把废渣堆放在其他土地,占用了其他的土地资源。对植被资源的破坏,为了方便开采矿产,砍伐周围各种树木,把废渣等置于草坪,践踏植被,使植被数量大大减少。对地下水质造成污染,采矿时不仅浪费大量水资源,而且对饮用水也造成较大污染,一些矿区没有任何排污设备,废物污水常流入矿区民饮用水渠道中,使饮用水质量得不到保证,危害矿区附近居民的生命健康。由于矿产地区一经采矿后,就会发生地形地貌的变化,对当地人文景观和自然风光都会产生极大的变化,破坏景观。其次是产生地质灾害。历年来媒体报道的矿井坍塌,山体滑坡,地面出现裂缝等一系列灾害问题几乎都与采矿行业挂钩。一方面,是施工安全问题的欠缺,另一方面矿区采矿时忽视了采矿时可能会给当地造成的环境地质灾害。
三、采矿业对矿区生态环境破坏1. 对水资源的破坏我国与矿产资源开发有关的废水排放每年为36亿吨,占工业废水总排放量的10%,而处理率仅为4.3%。与采矿有关的废水来自矿山建设、矿坑排水、选矿废水、露天排水及矿石堆场浸虑水等。这些废水主要呈酸性,并含有大量的重金属等有毒、有害元素如铜、铅、锌、铬、汞及氰化物等,大部分废水都是未做任何处理直接排放。由于水源的破坏,直接影响到矿区工农业生产用水和居民生活用水。 2.对地面建筑物、自然景观的破坏 研究表明,一般砖木结构建筑物允许的临界变形值分别为i=3mm/m,曲率k=0.2X10-3,水平变形e=2mm/m。当然不同的建筑物所承受的变形值也不一样。底面积小的高大建筑物和大型机械设备对地基的倾斜变形非常敏感,长形建筑物对水平拉伸和曲变率形很敏感;铁路和高速公路对地基的下沉和水平移动要求很严格。但不论何种建筑物,当受到采矿影响而不采取保护措施时,可能由于地表塌陷而受到不同程度的损害和破坏,严重时将失去其使用价值。 3.对土地生态环境的破坏
采矿可加剧土壤侵蚀,使土壤退化日益严重。由于地表产生倾斜而改变了原有的地表坡度,使原有的径流发生改变,坡度大径流量大,引起的水土流失和土壤侵蚀也越严重。另外,由于地表裂缝的产生,地表与地下水向深部渗透,使潜水位下降,导致土壤湿度减小,使本来干燥的土地更加干燥。由于土壤侵袭程度加剧与土壤湿度的减小,土壤退化、沙化现象日益严重,土质质量下降而造成弃耕现象。除了污染水源,来自采矿废石和废渣堆放场的酸性、碱性滤出废水还将毁坏耕地。含有毒性重金属的滤出物能大量杀死土壤微生物,导致土壤失去结合、分解有机质的能力,土壤肥力下降,甚至可能沙漠化。
四、矿区采矿的环境保护措施1.完善相关法律法规 在我国现行的法律法规中,还没有专门的关于矿区采矿的环境保护条款,也没有哪些法律中涉及到相关的条款,这也为当前的采矿中出现大量的生态环境遭到破坏的问题埋下了隐患,因此,当前的主要任务是完善相应的法律法规,保证有法可依、违法必究。可以包括三个方面的内容:首先,完善现有的采矿许可证制度,并在采矿许可证中增加关于采矿的过程必须要达到生态保护以及矿产开发双重目的的相关要求。其次,建立严格的奖惩制度,对于遵守法律法规的企业给予一定的奖励,而对于那些违法的企业给予严厉的惩罚,从而保证矿区采矿中的生态保护;再次,实行严格的责任制,实行谁污染、谁治理的政策,保证矿区生态环境可以尽快地恢复。 2.对土地资源的保护 露天采矿以及地下采矿很容易对土地资源造成破坏,因此,针对这种情况,要在采矿过程中建立相应的保护土地资源的措施。首先,可以采用增加耕地的措施,对矿区内实行的土地复垦是使矿山的环境得到恢复的有效地手段,因为矿山开采后,可能会形成大范围的采坑,可以通过覆土与回填的方式保证土地的恢复,这样可以增加耕地面积,有利于土地资源的保护。其次,还可以针对地表变形以及出现的塌馅情况,对出现的坑、洞以及陷台等及时地进行修复填平,并且可以因地制宜形成新的林地、阶田以及草地等,可以恢复植被,有效地避免水土流失。
3.对矿区废物的治理
在矿区采矿的过程中,要积极地采用新技术、新工艺,并不断地更新设备,从而可以减少采矿中的“三废”污染。首先,是对废水的处理,可以采用自流的方式,使其流向矿井水处理站,在经过矿井水处理站的处理后,还可以回用到注浆站用作灌浆用水,用于井下的消防洒水以及选煤厂的补充水等等,这样不仅处理了废水,还可以提高其使用效率。
五、采矿区的综合开发措施在环境保护下进行综合开发,是平衡环境保护和矿区资源开发的一项措施,也是走可持续发展道路的要求。
1.建立相关开发制度 一味讲求开发,忽略环境保护,必然得不偿失,建立一套综合生态因素的开发评价制度,能使矿产的开发有章可循。通过评价制度,提出对矿产区资源开发程度、大气污染、水质污染、植被破环程度等一系列的防治措施,落实责任制度,加大对只为谋取经济利益而破坏生态的企业或个人的处罚力度。 2.矿区资源优化 资源整合,优化采矿区的结构和分布,在节省资源的同时也发挥更大的资源优势。譬如,合理利用空间,减少对土地资源的占用,减少对植被的损害,对采矿合理预算,进行优化调整,提高回收率和循环利用率,使生态效益和经济效益得到最大化。 3.废物的再利用 所谓的废物交换,就是利用一个行业或者一个企业的弃置料,把它们转变成另一个行业或者企业的原料,通过现代新科学技术,对废弃物重新利用,在各行业之间得到充分利用,避免浪费。这种废物交换的方式非常适合运用到矿产企业。矿产业可以通过建立废物信息处理系统,实现废物在企业行业间实现优化整合,得到利用。如一些废气、废水、固体废弃物可能是另一些工业的原料,而其他行业的一些废置物恰好是矿产业所需要的,那么他们之间就可以相互协调,综合利用,减少废物排放对环境的污染。
六、结束语
矿产开发中,既要注意自然生态环境的保护,不能一味追求经济效益,杜绝先污染后治理。另一方面,要实行综合开发,不能只是片面地对矿产资源进行开采,而应科学合理地追求更大效益,这样才能实现可持续发展。
参考文献:
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篇2
[关键词] 矿区;生态平衡;整治技术
[中图分类号] X171.4 [文献标识码] A
我国是世界上煤炭产量最大的国家,煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,为我国国民经济的高速发展提供了重要支撑。但近年来由于矿产煤炭资源开采等高强度干扰的负效应导致环境质量明显下降,由于直接挖损、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆积等原因,破坏和占用大量的土地,使本已十分脆弱的自然生态系统不断退化,矿区退化生态系统稳定性差、自我调控能力低,产生诸如耕地数量急剧下降、农作物减产、生态环境恶化等形式的退化,表现出极端的脆弱性,甚至已威胁到矿区生态安全,同时也给人体健康带来直接或间接的负面影响(胡振琪,2009,2010)。因此,基于以往研究提出矿区土地生态整治关键技术,将为矿区土地生态整治提供科学依据。
1 矿区土地生态整治研究进展
发达国家对矿区生态修复与调控技术研究非常重视。美国平均每年采矿占用土地4 500 hm2,其中47%已得到整治,1970年以来其生态治理率也达到70%左右;英国的土地生态恢复率达到87.6%;德国生态治理率达53.5%;澳大利亚矿区生态恢复与土地生态整治被认为是世界上先进的。我国矿区土地复垦与生态整治工作起步较晚,直到1989年《土地复垦规定》的生效实施,土地复垦才被真正得到重视。目前,我国的土地复垦与生态恢复工作发展迅速,已复垦土地34万hm2,复垦率已达12%。近年来,我国土地复垦与生态重建研究在土地破坏机理、复垦土壤生产力模型、土地复垦界面演替、残余变形预测、矿山区域土地与生态价值评价等以及非充填复垦和充填复垦技术方面取得了较大进展(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。土地复垦与生态恢复研究内容更加注重生态与环境问题和生态持续能力的恢复,矿区土地生态整治将得到深入研究和推广;农林科学、生态学和环境科学等领域的研究成果也不断被引入土地生态整治中,使复垦土地重构、重新植被、土壤改良、侵蚀控制等技术更加科学高效(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;秦文展,2010)。
矿区土地退化是当今土地与生态环境科学领域研究的重要内容。国内外相关研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技术,人工土壤构造技术,复垦土壤的侵蚀控制,污染土地适宜的覆土厚度,污染土壤生物修复技术等方面(胡振琪,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。目前,国内外矿区土地生态整治工作主要集中在工程处理、受损土壤物理处理和化学处理、生物处理以及矿区景观研究、主要污染治理和生态恢复技术包括开采沉陷预防及控制技术、煤矿塌陷区地表恢复及复垦技术、煤矸石山植被覆绿及景观重建技术、水资源综合利用技术、矿区环境综合治理技术及其应用等(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;李树志,2000)。
2 矿区土地生态整治关键技术
2.1 矿区植被恢复技术
植被作为矿区生态系统的重要组成部分,在很大程度上决定着矿区土地退化的进程和逆转,是矿区生态系统演化的主要指征之一,因此,生态系统退化阻控与恢复的核心问题最终归结到退化生态系统植被生态保育上。筛选适应矿区生态环境的适生植物是合理重建矿区植被的重要前提。一般地,所选植物应具有较强的适生性、固氮潜力、成活率和发达的根系。植被栽植应注重工程设计,更应重视植被保护及管理。
2.2 人工土壤重构技术
土壤重构是在重塑地貌的地表再造一层人工的土体,以便于种植。复垦土地往往缺少熟化的表土或土壤贫瘠,一些人造表土可作为自然表土的改良剂或直接作为表土使用(胡振琪,2005)。
2.3 沉陷地貌重塑技术
沉陷地貌是由于采矿运走了埋藏于地层内部的矿体和部分围岩,或者采矿的同时将地下水疏干,原来的力学平衡被打破,上部岩石发生弯曲变形,重新形成新的应力张力平衡,使地面下凹而形成的再塑地貌。与挖损地貌不同的是,沉陷地其地表物质组成不变,只是地面下沉呈坑状、凹型盆地,同时在四周出现裂隙。针对不同的沉陷地貌,可以采用煤矸石填充法复垦,作为农田进行再种植,或者作为迁村用地或路基。地貌重塑是土地复垦与生态重建的基础工程(汤惠君,2004)。具体的工程技术常见的有梯田法复垦技术、疏排法复垦技术、挖深垫浅法复垦技术、泥浆泵充填复垦技术、利用粉煤灰(矸石、塘泥)造地复田技术等。
2.4 生物修复技术
矿区生态恢复主要的生物技术措施包括植物修复和微生物修复。植物修复主要是利用超富集植物对重金属的吸收作用把重金属由地下转移到地上部分,收割地上部以降低土壤中重金属含量。另外,利用重金属耐受型植物稳定修复也是较好的途径。豆科植物是理想的先锋植物,可加速脆弱矿区生态演替(黄铭洪和骆永明,2003)。
微生物修复是指利用微生物的代谢活动降低土壤中有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染土壤环境尽可能恢复到原始状态的过程(黄铭洪和骆永明,2003)。近年来,关于丛枝菌根(AM)真菌在矿区土地生态整治中的应用研究越来越深入。是自然界中普遍存在的一种土壤微生物,90%以上的陆生有花植物都能与它形成共生体系。丛枝菌根能够促进植物吸收利用矿质养分和水分,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤结构,增强土壤肥力,提高苗木移栽成活率,促进植被恢复,丛枝菌根的这些生理生态特性使得菌根技术具有克服矿区生态重建中氮、磷及有机质含量极低、土壤结构不良、持水保肥能力差、极端值、干旱或盐分过高引起的生理干旱等潜力。在受损的生态系统中人为地引入AM真菌接种剂,能够加速被破坏生境中植被的恢复。在长期世代演替的自然生态系统中,AM真菌是其结构发生变化的一个重要调节因子,已被认为是矿区、退化草场等生境植被恢复的“生物调节剂”。迄今为止,已有很多关于应用菌根生物技术恢复退化生态系统的成功范例。澳大利亚在矿区土地复垦中广泛地使用了菌根生物技术。在煤矸石山和矿区塌陷地栽培植物时接种AM真菌,不但提高了植物的成活率,而且提高植被盖度,增加了物种丰富度,对植物生长具有明显的促进作用,对土壤具有一定的改良效应,提高了生态系统的稳定性(毕银丽等,2007,2008,2010;杜善周等,2008)。大量的试验已经证明在被扰动生境的恢复过程中,外来菌种的引入和土著菌种的培育可以增加植物的产量,也可以促进原生植被恢复。
2.5 化学改良技术
多数矿区退化土壤缺乏有机质和矿质营养元素。整治土地未来利用方向为农林业的,其首要前提是培肥土壤。有机废弃物可作为土壤添加剂,同时可通过螯合作用降低其毒性。包括化肥等无机添加剂也可有效改善土壤肥力特性,大部分矿区废弃地缺乏N、P等营养物质,一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力来提高土壤肥力(黄铭洪和骆永明,2003)。
2.6 景观恢复技术
采矿迹地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型,是人类为获得矿产资源而对土地进行剧烈改造的区域。基于景观生态规划与设计的生态重建就是使采矿废弃地具有具体利用方式和一定水平的生产力,维持相对稳定的生态平衡,与周围景观特征相协调,最终达到生态整体性目标。矿区废弃地有多种类型,不同类型具有不同的生态重建途径。矿区废弃地隶属各种尺度的景观类型,基于景观生态学原理设计科学的景观格局和适合的生境条件,即依靠景观生态规划与设计实现生态重建目标(龙花楼,1997;陈秋计,2006;谢宏全,2007)。通过土地整治和生态建设提高自然和半自然生境的面积,增加土地利用的多样性和景观要素的镶嵌性,以提高农田的生物多样性保护和景观娱乐休闲功能。
农田景观恢复施工技术。矿区开采沉陷量不大或开采下沉后土地坡度变化较小的非积水塌陷区。采用直接平整利用或自然恢复利用的方式:积水较少区利用煤矸石、粉煤灰等固体废弃物进行充填复垦;积水较深区域,采用挖深垫浅法,建立塘基式农田;未稳定沉陷区采用预复垦。
另外,对于位于沉陷区的村落,可采用村落恢复技术,在新农村建设中注意保护、规划村落,发展中心村,节约用地,维护乡村特色。矿山尤其是露天矿采矿时常常会破坏山体,可采用山体恢复技术对山脊生态廊道进行修复,保持山脊线的自然连续性,并尽可能留出更宽的视线通廊。
参考文献:
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篇3
摘要:
淮南潘谢矿区为高潜水位煤层群开采条件,随着煤炭大规模开发,引起地表大范围的沉陷导致生态环境发生严重变化,在现状调查的基础上,结合矿区生产规划,应用开采沉陷预测技术、地理信息及遥感技术,对淮南矿区土地、水域演变趋势进行研究并提出治理对策。分析结果表明沉陷区土地面积占比整体快速下降,而水体面积占比快速上升,到煤炭资源采毕后,淮南潘谢矿区范围内(不包括留设煤柱保护的建筑用地)积水面积相当于100个西湖,达597.6km2;蓄水容积相当于3个太湖,达143.6亿m3;生态系统结构由陆生生态系统转变为水陆复合生态系统。据此提出一套湿地生态系统重构、生态农业构建等多种治理模式相结合的复垦和生态修复体系,充分利用沉陷区并改善生态环境;结合沉陷积水区、天然湖泊洼地及水系相通的条件,将沉陷区开发为蓄水工程,为国家“引江济淮”服务,改善区域水资源短缺现状。
关键词:
淮南潘谢矿区;开采沉陷;高潜水位;生态系统演变
淮南矿区位于淮河中游、华东经济发达区腹地,其地理坐标为:116.35°E~117.18°E,32.53°N~33.00°N,是国家确定的14个大型煤炭基地和六大煤电一体化基地之一;矿区东西长约100km,南北倾斜宽约30km,境内湖泊洼地众多,且河流水系交错,最大地表水系为淮河水系,其支流主要有架河、泥黑河、西淝河、济河与沙颍河等[1]。淮南矿区的煤炭开采对弥补我国东部能源缺口,保证国民经济持续健康发展具有不可替代的战略意义,而江淮地区是全国九大商品粮基地之一,粮食生产也是国家的重要战略,但由于东部矿区第四系冲积层较厚,潜水位较高,地表沉陷后常形成大面积的沉陷积水区,导致水体逐渐增多,耕地和建筑用地逐渐减少,形成了土体向水体转变的趋势,严重影响了农业发展和居民生活。因此在东部矿区(如淮南矿区)煤炭开采引起的重要环境问题是土体的破坏和水系的紊乱[2-5]。国内外对矿区生态环境的研究集中在矿区地表沉陷的监测、生态环境的修复以及环境影响的评价等方面[1-7],但是对矿区土地资源演变趋势的预测资料仍不够详实。随着矿区生态问题的日益突出,基于遥感技术准确的监测矿区生态的变化以及建立地质生态环境预测,对未来采煤塌陷地演变趋势变化预测以及水环境治理具有重要的现实意义。本文在现状调查的基础上,结合矿区生产规划,应用开采沉陷预测技术、地理信息及遥感技术,对淮南潘谢矿区土地、水域演变趋势进行研究并提出了治理对策。
1矿区开发简况
淮南矿区自1903年开采以来,已历经110余年,淮河以南煤矿的煤炭资源已接近枯竭,因此淮南矿区的开采重心向淮河以北转移。淮河以北的潘谢矿区面积1571km2,含6个主采煤层,单层厚度2~6m,属中厚~厚煤层,煤炭资源储量达285亿t,具有多煤层重复采动特点。截止2014年淮南矿区已累计生产原煤约12亿t,根据生产规划,潘谢矿区2015—2020年可累计生产原煤约3.5亿t,2021—2030年可累计生产原煤约7.0亿t[1]。
2土地演变趋势
煤炭资源开发对煤矿区的土地资源造成了严重的破坏,给矿区经济和社会发展带来了诸多负面影响,因此探讨矿区土地的时空演变规律,预测矿区土地资源变化趋势,对矿区土地复垦规划设计和土地资源合理利用模式研究等都具有重要意义[6-10]。
2.1矿区土地时空变化现状对不同时相的矿区遥感影像进行分类,能够获取矿区土地利用/覆盖的变化信息,研究土地覆盖类型及性质的变化,有助于矿区生态系统内部结构及功能转化等内容的进一步研究[11-15]。在研究中,利用决策树分类方法对经过预处理的淮南矿区1990年、2000年、2006年和2010年的TM图像进行了土地覆盖分类,不同时期土地利用情况见表1。由表1可知,整个淮南矿区从1990年至2010年,耕地所占比例由70.30%降至63.59%,面积约减少45km2;水体所占比例较小,但变化幅度较大,1990—2010年面积增长了175.37%,面积所占比例由3.85%增至9.62%;建筑用地的变化幅度较小,其面积所占比例一直保持在26%左右。其中建筑用地、耕地和水体的变化趋势如图1所示。根据上述分析,随着煤炭资源大规模开采,耕地面积直线减少,水体面积直线增加;建筑用地呈现“先增加后减少”的规律,然而由于受到矿区开发的影响,建筑用地发展空间较小,除了因煤炭开采村庄搬迁导致建筑用地减小之外,矿区的建筑用地未来变化空间较小,主要是矿区耕地和水体的变化,会引起陆生生态系统向水陆复合生生态系统改变。地下煤炭资源开采后,对地面造成最直接的影响就是地表沉陷,在高潜水位地区,则容易形成大范围沉陷积水区,从而造成耕地资源的损失。根据不同时相遥感影像的分类统计结果并结合相应原煤产量,可以得出耕地面积变化与累计原煤产量之间的关系,见表2。由表2和图1(b)可知,随着原煤产量的不断增加,淮南矿区的耕地面积不断减少。在1990—2000年,潘谢矿区投产矿井少,开采强度低,原煤年产量仅为1281万t,耕地面积减少了16.60km2;2000—2006年,随着张集、顾桥等煤矿陆续投产,原煤年产量达到2475万t,耕地面积减少了11.67km2;2006—2014年原煤年产量增长为5385万t,耕地面积减少趋势大幅度增加,达16.21km2。总体上来看,淮南矿区耕地面积与累计原煤产量之间存在一定的关系,随着产量不断增加,耕地面积不断减少,但根据2006—2014年的数据可知,随着多煤层重复采动情况增多,地表影响范围增加并不明显,每采万吨煤的耕地面积减少速度有所放缓。
2.2矿区土地演变趋势地表沉陷预测是在调查和把握采煤沉陷现状的基础上,对矿区进行分时段、大面积的远期沉陷预计,是对未来矿区土地、水系演变趋势的研究。经预测,淮南潘谢矿区不同时期的沉陷情况见表3,2020和2030年沉陷情况如图2所示。建筑用地一般都留设有保护煤柱(比如村镇等),因此,计算得到的沉陷区域应为耕地和水体。根据实地调查,得到不同区域的潜水位线和不同沉陷区域的积水线,进而统计出沉陷区的积水面积和耕地面积,统计数据见表3。由表3可知,淮南潘谢矿区随着开采的增加,沉陷面积逐渐增大,但土地占比呈下降趋势,目前(2014年)沉陷面积为118.3km2,其中沉陷区土地占比为48.2%,到2050年土地占比降至37.6%,最终煤炭资源开采完之后,沉陷区范围内土地所占比例仅为11.9%。
3水域的演变趋势
淮南潘谢矿区潜水位高,地表下沉2m左右即出现积水,根据沉陷预测结果并结合淮南矿区的地理条件可得到2020年、2030年及最终开采后矿区的积水范围预测图,如图3所示。统计的沉陷区积水面积数据见表3。由表3可知,矿区积水面积随开采逐年增加,占比也呈上升趋势,目前积水面积为56.1km2,到煤炭资源开采完毕后,最终积水面积将达597.6km2,相当于100个西湖大小,占比也由现在的51.8%增加到最终的88.1%。矿区采煤沉陷区最终大部分为水体,土地只有很少一部分。图3显示了积水区域分布,由图3可得:(1)2020年沉陷积水区(图3(a))在淮河的各支流形成滞留区,比如:西淝河滞留区、泥河滞留区等;此时,各滞留区是独立的,相互之间不沟通;根据预测,到2020年矿区沉陷盆地蓄水容积约为7.2亿m3。(2)到2030年沉陷积水(图3(b))形成的各支流滞留区已经是区域性连成一片,比如,济河与西淝河沉陷滞留区已经联成一体,黑河与泥河的滞留区也联成一片;形成了4个大的滞留区,但没有构成一个整体。根据预测,到2030年淮南矿区沉陷盆地蓄水容积约为11.4亿m3。(3)到煤炭资源采毕后,整个矿区的沉陷积水区联通一片,形成了2个大的积水滞留区,且与水系通(图3(c))。根据预测,最终淮南潘谢矿区沉陷盆地蓄水容积约为143.6亿m3,相当于3个太湖的蓄水库容。大面积沉陷积水严重影响了淮南矿区的生态系统结构,并且这种影响是不可逆转的,将使淮南矿区由陆生生态系统演变为水陆复合生态系统,生态环境综合治理利用成为研究重点。
4沉陷区综合治理对策
4.1多种治理模式相结合的复垦和生态修复体系根据矿区高潜水位、煤层群重复开采、叠加沉降、采煤沉陷区中积水面积大等特点,传统的“挖深垫浅”等复垦方法已不适合该地区。针对由陆生环境演变为水陆复合环境的特殊条件,应创建一套生态农业构建、湿地生态系统重构等多种治理模式相结合的复垦和生态修复体系。(1)采煤沉陷区生态农业构建。在稳沉非积水区或浅积水区,采用表土剥离、疏排法复垦、煤矸石粉煤灰充填复垦等技术,恢复为可利用土地,发展为生态农业、林业或建设用地。针对采煤稳沉复垦区表土板结和养分贫瘠状况,实施“堆肥改良+林木+豆科牧草种植”及“绿肥改良+林木+禾本科牧草”等表土生态修复技术,建立林牧结合、蔬菜土壤改良、水肥耦合、种群自我更新的生态农业技术体系。(2)沉陷区湿地构建和生态渔业养殖。在积水区,根据沉陷积水深度修复为湖泊或湿地,研发湿地生态系统轻度、中度和深度沉陷区湿地优化技术,进行生态渔业养殖。在常年水深2m以下的积水区,构建以沉水植物定植为主,水陆交界处定植香蒲、芦苇、莲、苔草的植物群落系统,当沉水植物盖度超过70%时,引入经济水生动物;在2m以上的积水区,需要对湿地建设进行优化,构建以沉水、挺水和浮叶植物为主的植物群落系统。通过多种植被的种植对湿地进行景观配置,既可优化水域水质,又能切实改善区域性生态环境质量,有效补充国家湿地生态建设。矿区大部分沉陷水域水质良好,利于鱼类生长繁殖,且积水区无需建造拦鱼设施,便于捕捞和管理,发展渔业养殖投入相对少,收效快,其经济效益比传统农业种植业的经济效益高。
4.2将沉陷区开发为蓄水工程在高潜水位煤层群重复开采区,地表大面积积水是必然趋势,淮南潘谢矿区更具代表性。矿区被淮河穿过,且支流水系发育,天然洼地和湖泊众多。2030年后,各沉陷积水区已开始陆续连接成片,且部分已与天然湖泊相融合,加上天然洼地,总面积约为508km2,总库容约为15.6亿m3,由此可见在2030年后沉陷洼地将在减洪除涝及水资源综合利用等方面发挥重要作用。基于统筹考虑采煤沉陷区、淮河水系和生态环境治理的需要,应从资源的角度看待沉陷区洼地积水,在水文过程和转化规律摸清的基础上,开展未来不同水平年沉陷区洼地水资源量的预测模拟,定量评估其资源量、可更新性和周期规律,对采煤沉陷区水资源形成转化进行模拟研究。根据淮南矿区地势为西高东低的天然优势,辅以水利设施规划,建设蓄水工程。结合不同水平年的水资源需求预测以及蓄水工程的可供水量和其他水源情况,提出与当地经济社会发展相适应的水资源合理配置方案和蓄水工程调控管理模式;采煤沉陷区洼地改造后,需要统筹兼顾、标本兼治,协调好人、水、资源、生态环境的关系,同时开展减洪、除涝、水资源利用潜力评价,将成为具有综合利用功能的蓄水源工程,同时为国家“引江济淮”工程及淮河治理利用提供技术支撑。
5结论
(1)淮南矿区煤炭大规模开发引起地表大范围的沉陷导致生态环境发生严重变化。1990—2010年耕地面积所占比例由70.30%降至63.59%,减少约45km2;水体面积所占比例较小,但变化幅度较大:面积增长了175.37%,所占比例由3.85%增至9.62%。土地未来演变趋势:淮南矿区耕地面积与累计原煤产量之间存在一定的关系,随着产量不断增加,耕地面积不断减少;但随着多煤层重复采动情况的增多,地表影响范围增加不明显,每采万吨煤的耕地面积减少速度有所放缓。(2)淮南矿区到煤炭资源采毕后,整个矿区的沉陷积水区联通一片,形成了2个大的积水滞留区,且与水系相通;沉陷盆地蓄水容积约为143.6亿m3,相当于3个太湖的蓄水库容。淮南矿区将由陆生生态系统转变为水陆复合生态系统,煤炭开采改变了淮南矿区的生态系统结构,且不可逆转。(3)传统的“挖深垫浅”等复垦方法已不适合淮南矿区沉陷区治理。针对由陆生环境演变为水陆复合环境的特殊条件,提出创建一套生态农业构建、湿地生态系统重构等多种治理模式相结合的复垦和生态修复体系;基于统筹考虑采煤沉陷区、淮河水系和生态环境治理的需要,提出将淮南大面积沉陷区开发成具有综合利用功能的蓄水与水资源工程。
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篇4
保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。
修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。
根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。
工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。
篇5
[论文摘要]矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段,但矿山开采又引发了一系列生态环境问题,导致矿区生态退化与环境污染,严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应,并根据典型矿区生态恢复的成功经验,总结了适合我国矿区生态恢复的典型技术,主要从矿区废弃地土壤重金属污染的治理,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理三个方面来论述。
由于矿藏的不可移动性,以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地,改变了区域水系结构,破坏了动植物区系,引发一系列社会经济与生态环境问题,成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。我国矿区土地复垦工作起步较晚,土地复垦率较低,迫切要求探索适合我国国情的土地复垦技术,提高土地复垦率和生产潜力。本文将在系统分析矿山开采生态环境效应的基础上,总结适合我国矿区土地复垦的典型技术,以期推动全国土地复垦工作的进一步发展。
一、矿山开采的生态环境效应
(一)诱发地质灾害。由于地下采空,地面及边坡开挖影响了山体、斜坡的稳定,往往导致地面塌陷、开裂、崩塌和滑坡等频繁发生。而矿山排放的废渣堆积在山坡或沟谷,废石与泥土混合堆放,使废石的摩擦力减小,透水性变小而出现渍水,在暴雨下也极易诱发泥石流。
(二)水文地质条件发生变化与水质污染。矿区塌陷、裂缝与矿井疏干排水,使矿山开采地段的储水构造发生变化,造成地下水位下降,井泉干涸,形成大面积的疏干漏斗;地表径流的变更,使水源枯竭,水利设施丧失原有功能,直接影响农作物耕种。 同时,矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水等,一般较少达到工业废水排放标准,严重影响水生生物的生存繁衍与人畜生活饮用。
(三)土壤退化与污染由于表土被清除采矿后留下的通常是新土或矿渣,加上大型采矿设备的重压,往往使土壤坚硬、板结,有机质、养分与水分缺乏。而地面塌陷导致地下水位下降、土壤裂隙产生。土壤中的营养元素也随着裂隙、地表径流流入采空区或洼地,造成许多地方土壤养分短缺,土壤承载力下降。
矿山固体废渣(煤矸石等)经雨水冲刷、淋溶,极易将其中的有毒有害成分渗入土壤中,造成土壤的酸碱污染(主要是强酸性污染)、有机毒物污染与重金属污染。而土壤的纳污和自净能力有限,当污染物超过其临界值时,将向外界环境输出污染物,其自身的组成结构与功能也会发生变化,最终导致土壤资源的枯竭。并且,土壤污染在地表径流和生物地球化学作用下还会发生迁移,危害毗邻地区的环境质量,受污染的农产品则会通过食物链危害人体健康。
(四)水土流失加剧。矿山开采直接破坏地表植被,露天矿坑和井工矿抽排地下水使矿区地下水位大幅度下降,造成土地贫瘠,植被退化,最终导致矿区大面积人工裸地的形成,极易被雨水冲刷;由于排土场和尾矿占地,形成地面的起伏及沟槽的分布,增加了地表水的流速,使水土更易移动,冲刷加剧。
(五)生物多样性损失。植被清除、土壤退化与污染、水土流失,对矿区生物多样性的维持都是致命打击,严重威胁了动植物生存。
二、矿区生态恢复的典型技术
(一)矿区土壤污染的治理
1.矿区土壤重金属污染的治理。国内外矿区土壤重金属污染治理主要包括物理、化学和生物治理技术三类。其中,生物治理技术包括微生物修复技术、动物修复技术与植物修复技术。设施简便,投资少,对环境扰动也少,被认为是最有生命力的。
2.矿区土壤培肥改良技术。土壤培肥改良技术就是对土壤团粒结构、pH值等理化性质的改良及土壤养分、有机质等营养状况的改善,这是矿区生态恢复的最终目标之一,具体包括:(1)表土转换:在采矿前先把表层及亚表层土壤取走并加以保存,待工程结束后再放回原处,这样虽破坏了植被,但土壤的物理性质、营养条件与种子库基本保持原样,本土植物能迅速定居。(2)客土覆盖:废弃地土层较薄时,可采用异地熟土覆盖,直接固定地表土层,并对土壤理化特性进行改良,特别是引进氮素、微生物和植物种子,为矿区重建植被提供了有利条件。(3)土壤物理性状改良:土壤物理性状改良的目标是提高土壤孔隙度,降低土壤容重,改善土壤结构,短期内可采用犁地和施用农家肥等方法。(4)土壤pH值改良:对于pH值不太低的酸性土壤可施用碳酸氢盐或石灰来调节酸性,增加土壤中的钙含量,改善土壤结构。(5)土壤营养状况改良:主要包括化学肥料、有机废弃物、固氮植物、绿肥、微生物等。
(二)矿区植被的恢复。根据矿区的气候和土壤条件,植被筛选应着眼于植被品种的近期表现,兼顾其长期优势,植物品种的选择首先要根据生物学特性,考虑适地适树原则,尤以选择根系发达、固土固坡效果好、成活率高、速生的乡土植物。
在配置植物时要考虑边坡结构、种植后的管护要求、自然条件等,以决定种植的形式和品种。同时要考虑与设计目的相适应;与附近的植被和风景等条件相适应。
(三)水土流失的综合治理
1.固体废弃物拦挡工程。在堆弃场地建设挡渣墙、拦渣坝和排水工程等,进行拦挡与防漏处理。
2.坡面排水工程。对影响矿山安全的坡面,根据坡长分段布设截流沟、排洪渠等工程,并配以防护林草带,增加植被覆盖,减少坡面径流对地表的冲刷,保证矿业生产安全运行。
3.边坡防护工程。矿山开采形成的各类边坡,除尽可能采取措施恢复植被外,根据边坡稳定程度及对周围的影响,采取相应的工程措施进行防护。坡面防护根据坡度不同而采用石砌护坡或植被护坡。
4.土地整治工程。对矿山生产过程中产生的大量废石堆、废弃工业场地及尾矿库,采取排蓄结合的办法,排水拦渣,有效解决“三废”污染。同时对服务期满的弃渣场、尾矿库采取复垦措施,提高土地利用率。
5.植被恢复工程。对各类裸露面,分别采取不同的措施,加速植被恢复。
三、结语
矿山开采极大地改变了原生景观生态系统,导致矿区生态退化与环境污染。针对矿区生态环境特点。我国当前矿区生态恢复的典型技术体系主要包括矿区土壤污染的治理及土壤环境质量的改善,矿区植被的恢复,水土流失的综合治理等。
必须强调的是,矿区生态恢复不仅仅是一个技术工程层面的问题,而且与矿区的社会经济发展密不可分,是一项耦合了社会、经济、资源与环境的系统工程。因此,矿区土地复垦是以人类发展为核心,对土地自然、经济与社会属性的综合整治,在消除环境危害的同时重建生态平衡。
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篇6
一、林地采石现状
经过调查统计:我区采石开发在开发过程中引起了挖损及石漠化2类生态破坏。挖损总破坏面积969.13公顷,石漠化180.79公顷。其中生产矿中挖损破坏825.74公顷;闭坑矿中挖损破坏149.39公顷、土地退化180.79公顷。
㈠林地采石面积与分布情况
我区矿业开采企业在发展高峰时达到300余家,经过几次清理整顿,截止到XX年年底,全区矿产企业有39个联合体合计125家,年产量368吨。
全区采石开采涉及开采面积17246.1亩,其中有林地面积 8100亩,灌木林地面积1006.5亩,无立木林地5449.8亩,其他土地454.65亩。采石主要集中在××、××、××、××、××、××,相对比较少的乡镇是××、××、××、××。采石分布的范围、面积分别是:××街1862.15亩,涉及7座山体;××564.45亩,涉及5座山体;××716.25亩,涉及2座山体;××街1307.4亩,涉及6座山体;××2703亩,涉及18座山体;××街2438.55亩,涉及24座山体;××街1982.1亩,涉及27座山体;××镇272.55亩,涉及2座山体;××57.9亩,涉及3 座山体;××216.3亩,涉及2座山体;××街5024.55亩,涉及8座山体;××镇100.2亩,涉及3座山体;××800.7亩,涉及8座山体。
㈡已停采的面积、分布情况
停采情况比较好的乡镇为××、××、××。
通过几次的整顿和矿区的分布调研,历年呈不断减少趋势,到XX年年底,全区已停采的面积4811.4亩,分布在75座山体。分别是:××街530.1亩,涉及4座山体;××716.25亩,涉及2座山体;××街1307.4亩,涉及6座山体;××454.5亩,涉及10座山体;××街510.6亩,涉及15座山体;××街413.7亩,涉及 19座山体;××镇272.55亩,涉及2座山体;××33.45亩,涉及 2座山体;××62.85亩,涉及1座山体;××街440.7亩,涉及 3座山体;××镇11.55亩,涉及2座山体;××57.75亩,涉及 4座山体。
㈢正在开采的面积、分布情况
正在开采地集中在××、××、××。
截止到XX年年底,正在开采的面积12434.7亩,分布在43座山体、12个乡镇。其具体分布为:分别是:××街5320.05亩,涉及3座山体;××564.45亩,涉及5座山体;××2248.5亩,涉及8座山体;××街1927.95亩,涉及9座山体;××街1568.4亩,涉及8座山体;××24.45亩,涉及1座山体;××
153.45亩,涉及1座山体;××街4583.85亩,涉及5座山体;××镇88.65亩,涉及1座山体;××742.95亩,涉及4座山体。 ㈣林地临时征战用审批情况
我区林地临时征占用审批严格按国家林业局印发的《占用征用林地审批管理规范》的通知要求办理。临时征占用林地时效为一年,对每家采石单位征收森林植被恢复费,XX年年办理临时征占用林地手续的采石企业31家,目前已有7家截止,另有24家到今年6月31日截止。
二、林地采石治理情况
由于长期无序掠夺性开采,已形成采石迹地面积17235亩,其中造成重度破坏面积2150亩,中度破坏面积12383亩,轻度破坏面积2712亩。为了遏制林地采石,××区委、区政府十分重视,一方面从资源开发保护利用方面入手,加强对采石单位的控制和管理,加大对采石厂秩序的整治力度;另一方面,多次组织专门人员对采石破坏山体进行调研,精心规划山林扶绿、森林植被规划,林业局于XX年年5月组织进行了××区矿区植被保护与生态恢复工程规划调查,制定了××区矿区植被保护与生态恢复方案(主要目的与任务是查明矿区基本情况、森林资源与生态状况、矿区开发引起的森林植被与生态破坏问题及危害种类、面积、分布状况;调查与评价矿区植被保护与生态恢复模式、恢复成本及效果;通过对调查数据的统计汇总、资料的综合分析和归纳整理,测算矿区植被保护与生态恢复的相关技术经济指标,提出矿区植被保护与生态恢复工程规划建设内容和规模,以及建议。),为下步开展生态修复奠定基础。另外,配合××区对乌龙权环境大气污染破坏综合治理,制定了《××地区森林植被恢复规划》。
三、存在的问题
我区虽然已经多次调研制定森林植被恢复方案,但是就目前的局面从根本上解决还有一定的难度。主要存在以下的二个问题:
㈠采石场的管理需要多部门联动。
林业部门对矿区的森林植被恢复有管理权利,但是对采石厂管理必须依靠区政府,多部门互动协调,对于生态破坏严重的企业必须引起区政府的高度重视,该类企业的生态破坏导致的森林植被恢复已经远大于其产生的经济效益,让政府牵头,科学合理有序关停这类企业。
㈡矿区恢复植被难。
一方面是技术上,废弃矿区一般土壤稀少、没有水土保持功能、岩石分布广泛、坡度大,不具备植被生长的必备条件,如何治理大片的废弃矿区将是个很大问题,需要引进比较成功的分阶段治理、分不同坡度、分不同条件的山体扶绿的技术。另一方面是资金上,在矿区恶劣的自然条件下进行植被恢复,需要的资金是一般地段的几十倍乃至上百倍,采矿企业缴纳的森林植被恢复费远远无法弥补植被恢复的需要,如何筹措资金将是个十分重要的问题。
四、工作建议及进一步打算
㈠保护环境,进一步加大对采石企业的管理。
采石企业采石行为必须在科学规划合理利用资源的管理下有序进行。区政府制定以保护环境、保护生态的科学利用资源方案,协调多部门联合管理,采取多样措施,对于现阶段对生态环境破坏严重的企业给予坚决的关停;对于不注重保护环境、生态破坏未予治理的企业给予处罚和限制,将保护环境、植被恢复的工作放在一个重要位置。
㈡恢复生态,进一步加快矿区生态修复的步伐。
制定科学可行的废弃矿区生态修复的规划,加快综合治理进行生态修复的步伐。要采取生态和非生态治理的方式分年度实施。虽然需要巨额资金,但进行森林植被恢复已
势在必行,迫在眉睫,资金的筹措采取多元化投入。一是财政每年安排一定项目资金;二是由采石企业交纳森林植被恢复费;三是把一部分不可逆转的采石迹地转变为建设用地,将拍卖土地的资金用于恢复植被。
篇7
关键词:矿区开放空间;景观生态规划;景观利用模式;平顶山市
中图分类号:X822.5;TU984.189(613PDS)文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)10-2052-05
Landscape Ecological Planning and Utilizing Patterns of the Opening Mining Space in Pingdingshan City
CHU Chun-jiea,b,WANG Meng-zhoua,YU Chang-lia,b
( a. Department of Environment and Geography; b. The Key Laboratory of Ecological Restoration in Hilly Areas, Forestry Department of Henan Province, Pingdingshan University,Pingdingshan 467000, Henan, China)
Abstract: Orefield was the core area of resource-based cities in ecological construction. Based on landscape ecology, the meaning of opening mining space and its landscape ecological planning were illustrated from the view of the open space using Pingdingshan city as an example. The conclusions showed that the landscape sub-areas of the opening mining space in Pingdingshan city consisted of the interior landscape zone, northern mining area-hilly landscape zone, the northern hilly landscape zone in suburbs, and wetland natural reserve landscape near the Baiguishan reservoir as well as urban cultural landscape of built-up areas. The utilizing patterns of ecological landscape contained agricultural landscape pattern, mining landscape pattern of eco-tourism, human ecological landscape pattern and green landscape pattern.
Key words: opening mining space; landscape ecological planning; landscape utilizing pattern; Pingdingshan city
矿区是一个自然调节能力较差的人工与自然复合生态系统,依赖外部环境输入的负熵流得以存在和发展。随着矿产资源开采和开发的持续推进,矿区、城区甚至周边农村地区生态破坏非常严重。因此,应当通过对矿区生态系统的科学调控,建立矿区人口、资源、环境和谐共处,社会、经济、自然协调发展,物质、能量、信息高效利用的城镇型人类聚居地。
平顶山市是我国重要的煤炭资源型城市,当前的主要矛盾是资源开采与建设良好生态环境比较突出,虽然近年来工业、经济发展很快,但以煤炭为主的资源开采与建设良好生态环境之间的矛盾却有升级的趋势。如何协调资源、环境之间的关系问题是平顶山市生态城市建设的核心问题,而解决问题的关键就在于矿区生态建设。矿区生态建设中调节弹性较大的部分主要蕴含在矿区开放空间之中,因此应加强对矿区开放空间的保护性利用。景观策略为矿区的生态恢复提供了一条新的途径,景观概念的导入改变了已有的单一治理模式,也更突出了开放空间景观的多功能性质。因此,从开放空间的视角,以景观生态学的理念,对平顶山市矿区开放空间进行景观生态规划,可以为城市生态系统中长期被忽视的矿区开放空间的生态恢复提供科学的理论依据与结合实际的技术支撑。
1矿区开放空间及其景观生态规划的内涵
1.1矿区开放空间的内涵
近年来,开放空间的理念已越来越多地运用于城市规划的实践中[1]。如城市开放空间系统可以发挥实用功能、生态功能、文化功能、景观功能和调控功能等多种功能,其功能组合效应是整个城市系统生存和发展的重要支撑,对于维护城市生态环境的稳定和优化具有重要的意义[2]。矿区往往分布于城市郊区,是工业、采矿活动作用最频繁和土地利用形态最复杂、属性变化最快、社会结构最复杂而又常常疏于管理的景观地带与城乡相互啮合的景观综合体。矿区作为资源型城市生态系统的一个重要功能分区,由于其高度开放性、高度不稳定性以及高度协调需求,就要求在解决矿区资源、环境与发展的问题时,必须将矿区的概念和范围拓展到矿区开放空间里进行系统研究。
面对矿区严峻的生态环境问题,采取一对一的解决和修复措施往往难以治本。事实上,矿区问题的解决必须从更大的空间视角出发,将区域、城市联系到具体的项目上。因此,矿区开放空间应明确两方面的内涵。第一,开放空间边界,矿区开放空间不能仅局限于采矿区和多数学者所关注的采矿塌陷区;从产业发展看,采矿塌陷区的范围可能还要扩大,所以矿区开放空间应考虑其范围扩展问题;从生态学和城市可持续发展的角度看,矿区周边一定范围内的城区和郊区是矿区的主要影响受体,而矿区的良性发展是资源型城市经济、生态、社会等协调发展的保证;因此,矿区可能扩展范围概念下的开放空间应受到同等关注。第二,矿区开放空间不仅仅指绿色空间,还包括蓝色空间(如塌陷积水坑)、灰色空间(道路、广场、矸石山、采矿废弃地、未利用荒地等)。
1.2矿区开放空间景观生态规划的内涵
景观生态规划被认为是修复退化景观或在土地利用改变之后调整景观的一种行为[3];也有学者将其归属于景观生态建设的范畴,即以景观单元空间结构的调整和重新构建为基本手段,包括调整原有的景观格局、引进新的景观组分等,目的是改善受胁迫或受损生态系统的功能,大幅度提高景观生态系统的总体生产力和稳定性[4]。由于矿区生态系统是一个极不稳定的受损生态系统,因此,本文认为矿区开放空间景观生态规划应兼具上述两种思想,以提高矿区生态系统的动态平衡和生产力为目标,既要修复矿区的退化景观,又要调整、重新构建矿区景观格局。从系统的视角看,矿区景观生态规划应在宏观上设计出合理的景观格局,在微观上创造出合适的生态条件[5],并注重矿区景观的资源和环境特性;特别要强调的是,人是景观的一部分,人类干扰对景观的改变具有重要的作用。
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2平顶山矿区概况及其土地利用变化
平顶山市位于河南省中西部,地理位置处在北纬33°08′-34°20′,东经112°14′-113°41′。矿区主要分布于东西长30 km、南北宽2~4 km的低山丘陵地带,相对高差260~280 m;矿区南侧紧邻平顶山市城市中心,西侧为新城区。地形属剥蚀、堆积的丘陵―丘间河谷平原地貌。属暖温带半干旱季风气候区,四季分明,年降水量受季风影响,春秋冬三季干旱少雨,夏季多雨,年均降水量为695.12 mm,蒸发量为1 888.53 mm,相对湿度67%。年平均气温14.9 ℃,主导风向为东北风,年平均风速1.6 m/s。
通过遥感分析,矿区土地利用总体的变化趋势(表1)为耕地、林地、居民点用地在减少,荒草地、工矿交通用地、市区建设用地、水面用地在增加[6]。如经过半个世纪的开采,矿区地表出现严重变形和塌陷,形成蝶型洼地或槽型洼地,地面沉降厚度达300~500 m,出现了总面积达155.19 km2的采煤塌陷区;破坏耕地6 520 hm2,形成荒山地9 000 hm2;部分农田出现常年和季节性积水,失去种植功能;形成矸石山73座,矸石量达2亿t,挤占耕地670 hm2。
3平顶山市矿区开放空间景观分区
矿区开放空间景观规划主要从景观生态、技术生态和文化生态三个层次上展开。根据矿区开放空间的内涵,从其高度开放需求和高度协调需求方面规划矿区开放空间的总体景观格局,并结合平顶山市矿区和城市空间形态,将矿区开放空间景观区域划分为矿区内部景观带、北部矿区―低山丘陵复合区景观带、北部远郊低山丘陵景观带、白龟山库区湿地周边生态保护区景观和城市建成区都市文化景观等分区(图1)。
3.1矿区内部景观带
主要从景观生态、技术生态和文化生态三个层次上,以生态产业景观、产业文化景观和生态休闲景观规划为主,其目的是修复退化的矿区生态系统,改善和重塑矿区景观,将其建设成为协调、和谐和可持续发展的经济地带。
3.2北部矿区―低山丘陵复合区景观带
以技术生态层次为主,从自然恢复角度出发,其景观规划主要以水土保持林和生态防护林的建设为主体。
3.3北部远郊低山丘陵景观带
此区域位于矿区盛行风向上游,是景观类型最丰富、可达性条件最好、旅游资源潜力最富集的大众旅游最适宜开展的地带,主要以生态旅游景观、生态恢复景观和生态林业景观为主体,修复受损生态系统,提高受损生态系统的稳定性。
3.4白龟山库区湿地周边生态保护区景观
以位于矿区西南部的白龟山库区湿地省级自然保护区为核心,以挖掘保护区周边景观资源与文化资源为主,重点规划生态旅游景观、野生地域与特殊保护区景观等。
3.5城市建成区都市文化景观
以文化生态层次为主,充分发挥平顶山市作为“中国优秀旅游城市”和“中国曲艺之乡”的优势,以生态城市为建设目标,加快改善市区生态环境,挖掘城市特色文化资源,通过都市文化景观建设,树立良好的区域形象。
4平顶山市矿区开放空间景观生态利用模式
4.1农业景观模式
4.1.1矿区-低山丘陵复合区生态防护林网络景观模式由于平顶山矿区位于豫西石质低山丘陵生态脆弱地带,植被稀疏,煤炭资源开采不仅造成了低山丘陵土壤质量进一步退化,还使水土流失、植被破坏、土壤污染等问题日益严重。2007年《河南省林业生态省建设规划(2008-2012)》别将低山丘陵区的生态治理置于重要地位。因此,矿区-低山丘陵复合区的景观规划应以恢复和提高植被生态服务功能为主。主要通过种植抗逆性、抗旱性较强的植物,构建生态防护林网络景观带。已建成并运行10余年的平顶山林场和落凫山林场,以乡土树种为主,进行多植物种混植,如刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、臭椿[Ailanthus altissima (Mill.) Swingle]、侧柏[Platycladus orientalis (Linn.)Franco]、紫穗槐(Amorpha fruiticosa Linn.)、五角枫(Acer mono Maxim.)、刺柏(Juniperus formosana Hayata)、石榴(Punica granatum Linn.)、麻栎(Quercus acutissima Carruth.)、油桐[Vernicia fordii (Hemsl.) Airy Shaw]、黄连木(Pistacia chinesis Bunge)、乌桕[Sapium sebiferum (L.) Roxb]、锦鸡儿(Caragana sinica Rehd.)、紫云英(Astragalus sinicus Linn.)、油菜(Brassica juncea Czern.et Coss.)、绿豆[Vigna radiata (Linn.) Wilczek]、大豆[Glycine mdx(L.)Merrill]、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)等植物,并已发挥出了巨大的生态效益。龙山附近是市区秋冬季节主要的风口,风力大,从矿区带入市区的扬尘多,对市区环境影响很大,树种以雪松[Cedrus deodara(Roxb.)Loud]、侧柏、刺柏等常绿树种为主,形成了防风滞尘林带。
4.1.2远郊低山丘陵区农、草、林立体镶嵌生态景观模式平顶山市区北部低山丘陵带为拟建省级森林公园,东西全长17 km,公园总面积2 811.5 hm2,现有林地145.7 hm2,占5.18%。在景观建设中,除了强调景观的生态防护功能之外,还应以提高系统生产力为目的,使其景观设计突出景观的垂直梯度差异。其中,林草植被的恢复是景观生态建设的核心,以平顶山林场、落凫山林场、焦庄林场、叶营林场、香山林场、何庄果园、金牛山果园等为中心发展林果种植,坡地可种植多年生豆科牧草,以发展畜牧业。林草建设在技术上要严格遵循生态规律性,树种选择与种植方式依垂直地形而异。坡底、谷地主要以观光农业种植为主,结合平顶山森林公园所具有的人文景观、森林景观和地貌景观,使之成为集生态防护、观光、运动休闲、生态野营和科普教育为一体的绿色立体景观带。
4.1.3低洼积水塌陷区农林牧副渔复合生态农业景观模式平顶山市矿区内部以采煤塌陷地为基础的农业景观中广泛分布着面积大小不等的低洼积水坑塘,可以结合矿区不同的立地条件,探索多样化的农业生态工程技术。如在一些大面积常年积水塌陷区域,通过工程措施进行沟、渠、路配套建设,重点发展水产养殖,配套发展养殖业、种植业及农副产品加工业等。现已在低洼积水地段修建了大小鱼塘30多个,蓄水面积达70 hm2。以东高皇乡申楼村为例,村民利用采煤塌陷地低洼处开挖鱼塘,塘堤上种植生态林、作物及蔬菜,鱼塘附近发展养殖业(建立了鸡场、鸭场、猪场等),并通过政府招商引资,建立了饲料加工厂,探索出了适宜当地发展的生态农业模式。
4.1.4都市农业、休闲农业景观模式由于平顶山矿区采煤塌陷地带造成大面积的耕地破坏,致使45%的耕地大幅度减产或绝产,使土壤失去永续利用的价值[7]。因此,通过塌陷区土地复垦等技术进行基本农田建设,其综合效益并不显著。但可以充分利用城市边缘区的特殊关系,结合现代农业高新技术,积极发展新型多功能、高度集约化的都市农业和休闲农业景观,推动矿区采煤塌陷地特色农业产业化经营,改善农业种植、养殖结构,以蔬菜、名优苗木花卉和果品以及特色养殖为主,积极引进高新科技成果,使传统农业向现代都市休闲农业转变。如随着现代经济社会的快速发展,城市居民对精神享受的需求越来越高,平顶山市已分别在毗临城市主干道的采煤塌陷区域建立了大型的花卉市场和苗圃培育基地,这对于促进矿区生态建设与产业发展起到了一定的示范作用。平顶山市金牛山风景石榴园发展特色果品种植,也取得了显著的生态效益、经济效益和社会效益,因此在2007年被国家旅游局命名为“全国工农业旅游示范点”。
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4.2矿区生态旅游景观模式
4.2.1工农业生态园旅游景观模式此景观模式主要包括两类,一类是以采矿业为核心构建工业生态园区;另一类是以低山丘陵区、采煤塌陷地土地整理为基础发展观光旅游型生态庄园。这两类景观在平顶山矿区都具有较大的发展空间和优势。生态工业园是依据工业生态学原理和循环经济理论而设计的一种新型的工业组织形态。有学者从企业、产业园区、区域3个层次确立了矿产资源的开发利用模式[8],为此类景观模式提供了理论基础。平顶山市近年来从企业层面进行了循环经济的探索与实践[9,10],如平煤集团在2005年还被确定为全国首批循环经济示范企业。平顶山矿区分布着众多的采矿、炼焦、发电、化工、新型建材等企业,生态园区规划以平煤集团为核心企业,发展以煤电、煤焦、煤化工为主导的3条循环经济产业链,以主导产业链所产生的废物和副产品为原材料,有针对性地引入补链企业或工厂,延伸主导产业链,构建生态产业链网。生态庄园是以生态农业为基础,集景观、农业相关产业、住宿、消费为一体的复合型农业生态系统。如平顶山市已建立并成功运作的金牛山风景石榴园,位于矿区北部低山丘陵南麓,包括金牛山、马棚山、焦赞山等自然山体,面积达667 hm2;依托石榴园建造了人文景观,开发了人防工程遗址,并通过完善庄园设施,形成了春可赏花、夏能纳凉、秋可尝果、冬能游乐的集林果生产、生态保护、科技示范、观光旅游、品果美食、娱乐观赏等多功能于一体的休闲旅游景观。
4.2.2环境生态工程旅游景观模式煤矿资源开采不仅造成严重的地表塌陷、土壤功能受损,还使地表水、土壤和大气环境受到严重污染。除此之外,工业视觉污染是人们往往忽视的,主要存在于矸石山、矿山废弃地、工业遗址、采煤塌陷地等处,这也是影响城市人居环境的一个重要因素。在矿区污染治理上,可以构建两种类型的环境生态工程景观模式,此类景观实质上也是一种都市观光型生态旅游资源。一类是人工湿地景观。这是专为土地和水体污染而设计的生态系统,将预处理后的采矿废水及矿区生活污水引入低洼积水的采煤塌陷地,通过种植富集污染物的植物构建生态系统的食物链结构,将污染物移出土地。此景观模式已在北京市奥林匹克公园国家体育场周围建成。相比之下,在矿区引入人工湿地景观具有更强的适用性。此类景观不仅极具休闲观赏价值,也具有显著的环境教育意义。另一类是工业遗址景观。对矸石山、矿山废弃地、工业遗址等进行生态重建,可在一定程度上减轻大气污染,并有效地消除视觉污染,而且也是一类新型的工业人文旅游资源。可在部分采矿废弃地原址原貌的基础上改建成遗址公园,以绿地为基质,以采矿遗址为特色,配合不同造型的采矿雕塑等。如在2005年发生自然崩塌造成重大人员伤亡事故的平煤集团四矿矸石山上,可通过对矸石山表面注浆封闭、填土覆盖、铺设草坪并竖碑立志,建成一座工业纪念园,以提示人们对生态环境问题的关注。在接近居民点的塌陷区域可以利用塌陷积水坑开挖人工湖,如占地15 hm2的东湖公园就是利用平煤集团十二矿塌陷积水坑修建的居民休闲娱乐场所,其环境效益与社会效益非常显著。
4.3人文生态景观模式
所谓人文生态是指一个区域的人口与其他各种物质的生产要素之间的组配关系,以及人们为实现或满足社会生活各种需要所形成的彼此间各种关系[11]。平顶山市矿区开放空间景观规划绝不仅仅是各种绿色景观元素的空间组合,而必须以优化人居环境为目标,进行人文生态景观的规划建设,立足于煤炭资源开采和尊重矿区文化特色,融入都市文化景观元素,确立以人为本的“个性化公共生活空间”的人本主义景观建设理念。平顶山市是一个建成仅53年的以矿业为特色的城市,城市历史文化资源较匮乏,但外来人口众多,形成了多元化的新型城市文化。因此,人文生态景观规划主要以矿区开放空间人文资源整合为主,突出城市的特色文化,努力挖掘地域文化的精髓,反映社会的进步和发展。平顶山市矿区与城市形态均呈东西向带状布局,人文生态景观规划可适应城市生长轴发展的需要,主要表现为3条带状轴线的人文景观,它们分别是以煤矿产业文化为核心的矿区主题人文景观带,主要体现为采矿废弃地、工业遗址、生态工业园、采煤塌陷地主旨人文景观的塑造;以湛河为轴线的现代休闲文化景观带;以森林半岛、市政广场为核心的沿湖新城景观带。对此3条轴线在进行重点规划设计时,应突出平顶山市的产业特色文化和多元化现代城市文化特征,并且体现对人性的关注,从而提高矿区开放空间以及整个城市的整体形象。
4.4绿色景观模式
绿色景观空间格局由各类自然生态系统和农业生态系统如农耕景观、休闲景观、野生地域景观、湿地景观、林地景观、旷野景观等相互镶嵌而形成的。如在图1里,以白龟山库区湿地自然保护区为核心,重点保护水源区生态环境,防止水体污染,控制周边区域的围湖造田、开垦河道、破坏湿地和水土流失等;并且以农业生态保护区为主体,把农业的产业化、高效化和无害化作为目标,大力发展生态农业。
5小结
正确处理资源与环境之间的关系,是资源型城市生态建设的关键,而矿区则是这一矛盾的核心。应坚持生态优先的发展思路,充分发挥开放空间改善环境、恢复生态、提升矿区及城市整体形象等方面的生态经济功能。为此,从开放空间的视角,开展平顶山市矿区开放空间景观生态规划研究,提出适宜的景观功能分区,并针对各景观分区不同的资源与环境特点,探讨景观生态利用的不同模式,以促进矿区开放空间资源利用结构的调整与优化,改善生态环境质量,并实现城市景观格局的合理化和功能完善以及城市生态功能顺畅运行,这对于引导平顶山市生态建设具有重要的意义。
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篇8
关键词:重金属;污染程度;潜在生态风险;锑矿区
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)04-0781-03
Heavy Metal Pollution in the Soil and Potential Ecological Risk Assessment of
an Antimony Mine
ZHANG Wei, GE Jian-tuan, ZHANG Ji-ping
(School of Geography and Environmental Science, Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China)
Abstract: To study the status of soil quality in an antimony mine soil distribution was sampled and the elements contents of Sb, Cd, Cr, Cu, Zn, Pb, Hg, Ni, As were analyzed using single factor pollution index, Nemerow index and potential ecological risk index. The heavy metal contamination of soils were evaluated. The results showed that Nemerow index for each sampl ed point is less than 0.7, meaning a clean state. When potential ecological risk assessment was conducted, the sampled point was less than 150, belonging to light pollution.
Key words: heavy metal; pollution degree; potential ecological risk; antimony mine
矿区土壤重金属污染及生态修复是国内外环境领域关注的研究热点之一[1-5]。矿产采选过程中产生的矿石粉尘进入环境,会在周围土壤中积累,甚至转化成毒性更强的化合物(如甲基化合物),并通过食物链的作用在人体内富集导致中毒,危害人类健康。此次所研究锑矿采矿选用分层崩落的方法,使用局扇压抽混合式通风设备;选矿采用“破碎-磨矿-浮选”工艺,活化剂选用传统工艺的Pb(NO)2。通过对锑矿区进行土壤采样分析,研究了该锑矿区土壤重金属污染程度,并进行了潜在生态风险评价,以期为矿区生态环境影响评价及闭矿期生态修复提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 土壤样品采集与处理
1.2 测定方法
2.2 评价结果
潜在生态危害指数法评价结果显示,4个采样点各重金属的潜在生态危害程度均为轻度危害,综合潜在生态危害也均属于轻度危害,矿区土壤潜在生态危害由高到低依次为选矿场下游100 m处农田、尾矿库下游150 m处农田、矿山林地、尾矿库下游约1 km处村庄农田。
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篇9
关键词:生态修复;现代园林;应用分析
中图分类号:TU986文献标识码: A
前言:近些年来,随着我国经济的迅速增长,人们的生活水平日益增高,生活方式发生了巨大的变化。以往的人们只是一味的追求物质上的生活,而现代的人们开始注重生活环境的提高,尤其对于居住环境的要求更是不断的提高。而在城市中,每一处环境基本上都是人造的,也就是所谓的风景园林建筑[1],可想而知,做好现代化的风景园林建筑设计对于建筑厂商是多么重要。而要想做好现代化的风景园林的设计工作,就要充分利用当地的地形,因地制宜的使用一些自然景物进行景观设计,例如,多类型植物的相互搭配,水体的引用,等等都会使得人造景色大大加分,更加满足现代人们对于居住环境的需求。而要想实际的完成这种设计效果,那么就必须运用生态修复技术。下面我们就来分析一下。
1.生态修复技术简介
本文虽然主要给大家介绍的内容是生态修复技术在现代园林中的应用,然而在这里本文觉得有必要给大家介绍一些关于生态修复的内容。其实许多人并不了解生态修复的。有的人甚至不知道生态修复的存在,觉得生态修复是一项很神秘的技术。其实真正的生态修复并没有想象中的那么神秘,所谓的生态修复技术是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化[2],或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作,恢复生态系统原本的面貌,比如砍伐的森林要种植上,退耕还林.让动物回到原来的生活环境中。这样,生态系统得到了更好的恢复,称为“生态修复”。
2.生态修复技术的种类分析
上面给大家介绍了什么是生态修复技术,想必大家对这方面的内容都有一定的了解了,下面给大家介绍的内容是生态修复技术的种类。其实生态修复技术是一项综合的技术,它的种类有很多种,本文选取日常生活中常用的三种给大家进行简要的介绍,希望大家对此有一定的了解。
2.1单项生态修复技术
首先给大家介绍的生态修复技术就是单项生态技术。读到这里大家也许就会发问了:什么是单项生态修复技术?其实单项生态修复技术并不是简单的一种生态修复技术方法,单项生态修复技术主要包含三个方面的内容,它们是:植物修复技术、微生物修复技术和化学修复技术[3]。虽然三种生态修复技术的理念与出发点不同,但是殊途同归都是为了一个目的而研发出来的技术。
2.2复合生态修复技术
上面给大家介绍了单项生态修复技术,下面就给大家简要的介绍一下复合生态修复技术。大家在了解了单项生态技术之后或许对复合生态修复技术有一定自己的猜想。其实所谓的复合生态修复技术正如大家所想的那样,是一种融合了多种知识与技能的技术。在实际的生活中有些事物受多种复杂的因素影响,运用简单的单项生态修复技术是解决不了问题的,因此复合生态修复技术应运而生,深受技术人员的喜爱。
2.3水体生态修复技术与方法
近些年来,随着经济的增长环境也在逐渐的恶化。想必大家对水污染这个问题并不陌生。想必大家应该知道一个常识,那就是水体是有一定的自净能力的。当水体受到轻度污染的时候,水体通过自身的自净能力可以使水体得到净化。然而当污染过于严重,超过水体自净能力之后,水体便不可能自行恢复。这时候水体生态修复技术应运而生,解决了水体污染的问题。
2.4土壤生态修复技术与方法
同水体生态修复技术相同,土壤生态修复技术也是为了解决土壤污染而专门研发的一门技术。不同的是土壤生态修复技术相对来说比较复杂,考虑的因素相对来说也比较多。目前我国突然生态修复技术并不是很发达,与发达国家相比还有一定的距离。在这里本文就不过多的介绍关于土壤生态修复技术相关的内容了。感兴趣的读者可以查阅相关资料。
3.生态修复技术在现代园林中的应用分析
下面就进入本文最主要的介绍内容,那就是生态修复技术在现代园林中的应用。其实生态修复技术在现代园林中的应用是很全面的,下面就给大家具体的介绍一下。
3.1景观水体的生态修复
经过上面的内容介绍大家已经了解到,为了整治水体而研发的水体生态修复技术。因此在现代园林景观水体的维护过程中,水体生态修复技术可是起到了非常重要的作用。大家都知道园林建设的过程中是一定会建设山水的。然而由于各种因素的存在,很难保证水体不受到污染。一旦水体受到污染的时候,那么水体生态修复技术便派上了用场,为许多园林设计解决了景观水体污染的问题。
3.2受损矿区废弃地的生态修复
下面给大家介绍的内容是生态修复技术在受损矿区废弃地中的应用。生态修复技术就是治理受损的生态系统,因此凡是受到损伤的生态系统都可以应用到生态修复技术。在园林建设的过程中,由于各种原因,有时候园林中会出现受损的矿区废弃地。如果不加以治理,不但浪费一些资源,还会产生一定的污染。因此相关人员在解决园林受损矿区废弃地的问题的时候,会采用生态修复技术加以修复。使之变废为宝。还能减少不必要的损失和浪费。
3.3废弃垃圾填埋场的生态修复
最后想给大家介绍的内容是生态修复技术在现代园林废弃垃圾填埋场中的应用。大家或许觉得生态修复技术不可能应用到废弃垃圾填埋场。认为垃圾填埋不涉及到生态修复方面的内容。其实这些观点是不准确的。在垃圾填埋的过程中会使土壤产生一定的污染,即对突然产生一定的危害。如果不加以修复和治理,那么就会损失一定的土地资源。因此相关人士采用生态修复技术就垃圾填埋场进行简单的生态修复。以此来保证土地资源的完整性与不被破坏性。
4.生态修复技术在现代园林中应用应该遵循的规则分析
其实生态修复技术不是随随便便就可以应用到现代园林技术中的,它是要遵循一定的原则。下面就给大家简单的介绍一下,生态修复技术在现代园林中应用应该遵循的规则。首先要从全局看问题,不能简单的修复;其次要不断的增加绿化的面积,这也是修复的一种方式;此外还要因地制宜,不要盲目的乱采用技术。
结语:随着社会的不断发展,风景园林建筑也将面临着更加严峻的考验,以往的建筑设计风格,已经不能满足现代人们的需求,相关的建筑公司要想继续生存下去,就要不断的进行创新设计,及时的更改设计风格,尽全力的把自然风景融入到设计中去,让建筑与自然景色有效的融合在一起,从而满足现代人们的审美要求,也使得公司的利益得以保障,让公司处于不败之地。而要想把人造建筑很好的融合到自然环境中,那么生态修复技术就是必须选择的途径。因此,风景园林建筑公司,应该及其注重生态修复技术在风景园林中的运用,从而达到一种人工建筑与自然景观相关融合的境界。
参考资料:
[1]段雷,马萧萧,余德祥等.酸化森林土壤投加石灰石和菱镁矿5a后的化学性质变化[J].环境科学,2011.(5).10-20
篇10
刘思含(1990-),女,辽宁阜新县人,沈阳师范大学研究生在读,研究方向:经济法学。
孙卓(1981-),男,辽宁法库县人,沈阳市中级人民法院法官,研究方向,民商法学。
摘要:“矿产资源是指经过地质成矿作用,埋藏于地下或出露于地表,并具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体,矿产资源属于非可再生资源,其储量是有限的。同时矿产资源也是是重要的自然资源,也是相当重要的环境要素,在维系生态系统这一有机体的平衡及可持续发展中起着非常重要的作用。”本文将对辽西北地区矿区生态环境保护法律对策问题进行探究。
关键词:辽西北;矿区生态环境保护;矿区生态环境恢复
1.辽西北地区矿产资源概况
辽西北地区涵盖阜新市、铁岭市、朝阳市这三座城市,是辽宁省区域经济中不容忽视的组成部分。同时这一地区由于自然条件、区位条件和体制性、结构性矛盾的制约,经济发展相对缓慢,城乡居民生活水平相对较低,社会保障和就业压力巨大。但此地区矿产资源比较丰富,其概况如下:
朝阳市矿产资源种类繁多,分布也较为广泛,同时开发潜力很大等特点。目前,境内已发现有益矿藏五十三种,产地五百七十余处,已探明储量占全省的百分之七十,其中锰储产量在东北各城市中位居第一位,钼产量在全国排名第二位,此城市黄金产出量在全国总产量中占很大比重;膨润土、大理石等总量大、质地好,具有非常好的开发前景。
铁岭市矿产资源丰饶有煤炭、白粘土、硅灰石、灰石、花岗岩石、大理石、锌、铁、铜、金等各类矿产共二十九种,开发利用已有二十多种。其中,煤炭储量二十二亿吨,占辽宁省储量的三分之一以上。作为全国煤炭基地之一是国家特大型煤炭企业铁法煤业集团,年生产能力达一千五百万吨万吨。
阜新市这座城市盛产煤、玛瑙、石灰石、膨润土、玄武岩、金、铁、硅砂、萤石、沸石、地热、风力等四十多种资源。其中,萤石、沸石、硅砂储量居全省首位。阜新作为各种玛瑙制品的生产基地,玛瑙产量与销量占中国的二分之一,被誉为“中国玛瑙之都”。而且阜新是一座典型的资源型城市,至今已有一百余年的煤炭开采历史,并建有亚洲地区最大的露天煤矿――海州露天煤矿。
2.矿区生态环境问题产生原因
首先是由于矿产行业本就是属于高污染的行业,只要对资源进行开采就需要占用大面积的土地,不但破坏地表环境同时也会破坏地下环境。由于煤矿资源的采取必然会产生采空区域就可能引起地面塌陷,引发矿震或滑坡等灾害。并且在开采过程中产生的废料、废物会对生态环境造成进一步的破坏。同时由于很多企业的开采技术较为落后,设备陈旧导致在开采中的废物尚无污染处理工艺。其次在资源开发的过程中为追求经济的利益不惜以牺牲环境利益为代价,造成自然生态失衡,资源极度浪费,矿区生态环境问题也越发严重。最后由于对矿区生态环境保护的法律尚不健全,现有的相关法律只是对资源和环境的保护提出原则性的规定,或者相关规定单一不具体,没有对具体的监管措施和惩罚措施进行详细的成体系的规定,使得在司法实践中遇到相关浪费资源和破坏生态环境的问题不能得到具体的法律制裁。
3.辽西北地区矿区生态环境问题分析
第一,矿产开采开发体系缺失
辽西北地区矿产资源探矿权和采矿权行政授予面过大;以及探矿权人取得探矿权资历要求低、项目资金要求低等问题,圈占地盘、囤积居奇、投机牟利现象较为多见;采矿权人掠夺式、低效率和高污染式的开发资源方式,损害了国家利益、公共利益,既破坏了资源,又大大的污染了环境。
第二,开采企业资质低对资源和环境的影响
辽西北地区矿产资源开发过程中大多数的开采企业规模较小,超大、大、中型矿产企业较少,个体企业占多数等情况。小型或者个体企业多存在开采设备落后造成多浪费,多污染等问题。
4.完善辽西北地区矿区生态环境保护法律对策
(1)树立矿区环境“一条龙”监管立法观念
对于环境治理的各国立法都存在环保治标不治本的问题,重视污染的处理而轻视污染的预防,同时忽略在整个过程中进行监管的立法思路都是导致这一问题的原因。所以针对辽西北矿区生态环境保护立法中存在的先污染后治理轻污染缺乏监管的现象,应该树立全程监管的立法观念,将矿区环境污染治理落实到资源开发利用的每一个阶段中去。
(2)提高矿区生态环境监管执行力度
基于矿区环境“一条龙”监管立法观念,继而设个专门的矿区环境污染监督部门,全程监督管理矿山企业遵守环境保护各项规定的情况,并要求有关部门在破坏行为产生时及时采取强制执行措施。其次,此部门须对矿产企业的生态环境恢复的程度随时进行检查监督。
(3)完善矿区生态环境修复制度的治理功能
矿产项目成本较高、进行时间长、不可抗力多,而且,矿业的不合理生产往往对环境造成不可逆转的破坏。为了减少开采矿产资源对环境造成的破坏,应使复垦政策与立法须条理清晰,细节明确,增加可操作性。其次,应当建立矿山环境恢复基金会,负责矿区生态环境修复及相关辅助工作。
(4)制定矿产开采环境影响评价制度
矿产开采的环境影响评价制度,指在开采实施前对该行为对开采区域附近环境可能带来的影响,并提出将负面环境影响降到最低的预防措施。设立专门监督矿产开采的环境影响评价部门,开采方须向提供减少环境污染相关数据,并由该部门进行评审,这将成为矿产开采方申请矿山开采的重要指标。
(5)制定矿区生态环境恢复标准制度
对矿区生态环境恢复标准进行明确的规定,首先此标准是对矿区污染情况的评估和法律责任的追究有据可依,其次作为衡量矿区开采造成污染后是否积极进行恢复工作的标准。我国其它方面的生态环境标准较矿区的生态环境恢复标准还是比较完善的,所以应针对矿区生态环境恢复标准制定相应的规定。辽西北地区矿区生态环境保护工作迫在眉睫,应迅速着手制定有辽西北特色的矿区生态环境恢复标准及相关法律法规。(作者单位:1.沈阳师范大学法学院;2.沈阳师范大学;3.沈阳市中级人民法院)
本文为2012年度辽宁省软科学指导性计划项目“突破辽西北战略实施中的生态环境保护法律对策研究”阶段性成果。
参考文献: