矿区土地复垦与生态修复的新视角

湖南省安全生产监督管理局  时间:2017-12-19 14:40

    矿区土地复垦政策方向渐明

 

{加强政策资金统筹整合,完善土地利用激励政策,完善吸引社会资本投入的政策机制,研究土地复垦费用保障机制,完善监管制度,推动科技创新}

 

谈到我国矿区土地复垦政策与实践,国土资源部土地整治中心主任、中国土地学会土地整理与复垦分会主任范树印最有发言权。

 

“我国矿山有三大特点:一是贫矿多,开采对环境影响大,废弃物比例高;二是矿产开发集约化、规模化程度低,小型及以下矿山占比88.4%,但产能占比不足40%;三是部分矿山存在采富弃贫、采易弃难的情况,资源利用率低。”范树印说。

 

近年来,由于矿产资源整合、去产能、自然保护区矿权退出等政策原因,关闭矿山近5万处。

 

据中国地质调查局2016年度《全国矿山地质调查报告》统计,截至2015年,我国已复垦治理采矿损毁土地86万公顷,仍有214万公顷未复垦。其中,塌陷区面积56万公顷,采矿场损毁土地122万公顷,固体废弃物堆放损毁土地36万公顷。

 

“很多矿区的开发主体,都在尝试用不同办法进行土地复垦和环境修复,取得了不少经验。”范树印说。

 

用好政策和技术,各矿区因地制宜

 

“徐州市贾汪区潘安湖采煤塌陷地、泸州市古蔺县历史遗留硫磺矿废弃地、济宁市嘉祥县九顶山复垦项目等都是因地制宜复垦土地的实践典型。”范树印说。

 

据介绍,徐州市贾汪区潘安湖采煤塌陷地总面积1160公顷,区内积水面积240公顷。该项目于2010年开始实施,以塌陷地国土空间优化与土地再利用为核心,同步推进山体、水体、农田、道路、林路和城乡居民点、工矿用地等多种类型的综合整治。

 

“塌陷积水较浅区域,利用湖泥等再造土源,结合挖深垫浅和农田基础设施建设,恢复耕地耕作条件和农田生态系统景观;塌陷积水较深区域,重新规划布局水系,与区域自然水系和农田排灌系统贯通,建设湿地,提高区域水体自净能力;塌陷区村庄,依据区域矿产资源开采规划合理选址搬迁,搬迁后的村庄土地,拆除原有建筑物,因地制宜复垦利用。”范树印说。

 

贾汪区潘安湖采煤塌陷地通过综合整治,已经形成集中连片高标准基本农田、湿地公园和产业园区。

 

“古蔺县硫磺矿废弃地的复垦经验是将复垦后的发展权转让给其他地区使用,以解决政府筹集资金的困难。”范树印说,“至于九顶山复垦项目,则想方设法吸引社会资本投入实践,用于发展养老服务、生态文化旅游等产业。政府从行政审批、土地征转、税费减免等方面给予政策支持,还配套建设基础设施。这三种方式对其他地区和企业都有借鉴意义。”

 

土地复垦政策在完善,方向渐明晰

 

范树印表示,经过近30年的探索与实践,中国土地复垦政策制度逐渐发展完善。

 

1988年颁布实施的《土地复垦规定》,2011年修订《土地复垦规定》形成的《土地复垦条例》,2012年制定实施的《土地复垦条例实施办法》为代表,构建了中国土地复垦的基本制度框架。

 

“这些制度规定,生产建设(包括采矿等)活动损毁的土地,由生产建设单位或个人负责复垦,明确了以土地复垦方案为抓手的监管制度。”范树印说。

 

范树印进一步解释:“针对矿山土地复垦监管周期长的特点,对土地复垦监管环节划分为规划—计划—实施—验收四个阶段,复垦方案—阶段计划—年度计划—年度报告—年度验收—阶段验收—总体验收七个环节,根据不同阶段的监管需求制定不同阶段的监管内容。”

 

此前公布的《国土资源“十三五”规划纲要》《全国土地整治规划(20162020年)》等规划中,都明确了中国土地复垦力度要不断加大的目标任务。

 

范树印表示,中国矿区土地复垦需要不断创新理念,走治理恢复与综合利用相结合的道路。对历史遗留损毁土地,以土地利用激励政策和财税政策为手段,以市场化运作为主要方式;对复垦主体责任明确的,加强对复垦义务履行情况的监管,加快推进绿色矿山建设。

 

“中国土地复垦政策的方向为:加强政策资金统筹整合,完善土地利用激励政策,完善吸引社会资本投入的政策机制,研究土地复垦费用保障机制,完善监管制度,推动科技创新。”范树印说。

 

中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授彭苏萍

 

煤炭开采的生态影响有“规”可循

 

{利用植物优化配置技术,系统研究沉陷区植物群落演替与自修复规律,人工调控演替方向与促进建设速度,优化草、灌结构,可以构建物种多样、持续稳定的生态系统}

 

神东矿区是我国重要的煤炭资源基地,煤炭赋存条件好,资源开采量大,但生态环境脆弱、水资源匮乏。如何将现代煤炭安全高效开采与地下水保护利用及地表生态保护相结合,是西部煤炭资源可持续开发面临的重要问题。

 

据中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授彭苏萍介绍,他们以神东矿区为代表,对西部矿区煤炭开采活动对水资源及地表生态的影响进行了调研,从而得出了规律。

 

煤炭开采对环境造成严重影响

 

彭苏萍表示,根据调研数据,采1吨煤要破坏约2吨水资源,这加剧了区域水资源短缺;神东矿区有126个泉眼消失,地表水系干涸,潜水位下降。因水资源破坏,导致大面积的乔、灌、草等荒漠植被退化、生物多样性锐减和生态功能下降。此外,西北地区矿井水外排后,也造成了土壤和地表水污染,加剧了土地盐碱化和荒漠化的进程。

 

“目前存在一些问题:煤炭基地生态安全是一项系统工程,缺乏系统研究;煤炭开发对水和生态影响的途径和机制尚未充分掌握;西北干旱荒漠区煤炭开采与脆弱生态保护矛盾突出,缺乏相应的生态保护理论与方法;传统的荒漠化防治技术单一,缺乏从煤炭开发源头的生态减损和治理技术。”彭苏萍说。

 

利用开采全周期时移检测法寻规律

 

据介绍,彭苏萍主要研究的是现代煤炭开采下煤岩层结构和构造变化规律,在研究过程中,形成了现代煤炭开采全周期(采前、采中、采后、稳定期)、多方法同步时移检测方法。

 

彭苏萍介绍了现代煤炭开采条件下覆岩结构变化、现代煤炭开采条件下地层含水性变化、煤炭开采条件下地表环境变化、煤炭开采条件下植物生态变化等相关研究结论。

 

“研究现代煤炭开采条件下覆岩结构变化发现,煤层开采过程中,随着时间推移,顶板砂岩基本没有自修复能力,其上覆岩层,由细砂岩层向地表松散层方向,自修复能力为逐渐增强。同时,煤柱强振幅随着时间推移没有大的改变,说明煤柱长期处于稳定状态。”彭苏萍说。

 

彭苏萍还提出了地表土地损毁自修复的原理。在采煤驱动力的前提下,地表形变和裂缝等地表物理特征在开采过程中出现先损伤后自动恢复的过程,称之为矿区土地生态环境的自修复。地表土地损毁自修复在开采过程中产生,不依靠自然应力。这种现象是由采矿驱动力导致地表损伤所致,同时也是采矿驱动力使其自动恢复。

 

针对植物生态变化,彭苏萍研究发现,煤炭开采产生大量裂缝,影响植被根系发育。

 

“采煤活动对乔木影响最大、灌木次之,草本最小。草本根长密度在12月可以恢复到采前水平。局部对草本生长有促进作用,均匀沉降区根系的自修复过程较非均匀沉降区快。沉陷区植被具有一定的自修复能力。”彭苏萍说。

 

提出以植物为主的矿区生态修复方案

 

以上述研究为支撑,彭苏萍提出了以植物为主的矿区生态修复方案,“用好几大关键技术,对矿区生态修复的效果十分明显”。

 

彭苏萍表示,利用植物优化配置技术,系统研究沉陷区植物群落演替与自修复规律,人工调控演替方向与促进建设速度,优化草、灌结构,可以构建物种多样、持续稳定的生态系统。

 

“均匀沉降区以自修复为主,沙嵩植被在此生长;非均匀沉降区配置优势植物沙棘,生长良好。”彭苏萍说。

 

据介绍,研究人员利用微生物复垦技术,针对神东矿区干旱、贫瘠、地表沉降植被受损等特点,通过从当地土壤中筛选出适宜的丛枝菌根真菌,培养后接种于植物根系,增强了植物根系对土壤水分和养分的吸收能力,攻克了塌陷区生态治理中土地贫瘠、干旱缺水和塌陷伤根三大技术难题,使植被成活率提高了15%以上,植株生长量提高了10%

 

同时,研究人员发现,利用水的协同利用技术,系统研究沉陷区土壤水分承载力,采取保水、节水,增强植物吸水能力等技术措施,协同利用矿井水、土壤水、大气降水,可以有效保护与建设地表生态环境;利用微生物复垦与碳循环技术,进一步揭示微生物复垦与碳循环利用的关系,则有利于碳的固定,实现节能减排。

 

彭苏萍表示,矿区生态修复,尤其是西部矿区生态修复,是一个系统、全面的工程,需要对岩层、土地、植物等进行保护,针对不同的破坏类型,实施不同的修复措施。

 

中国矿业大学建筑与城市规划研究所所长常江

 

实施城市修补和生态修复工程

 

{煤炭城市生态空间面临着采矿及城镇化双重威胁,实施“城市双修”(城市修补、城市生态修复)工程是采矿迹地生态修复的重要途径}

 

中国的城市化进程一直在不断地加快。据统计,到2013年,中国建成区土地面积达到47855.28平方千米。但是,城市化带来了如人口膨胀、交通拥堵、环境污染、资源匮乏等一系列问题。

 

据《全国资源型城市可持续发展规划(20132020年)》,全国共有262个资源型城市,141个成熟型城市和67个衰退型城市多为煤炭资源枯竭型城市。

 

“从城市视角审视采矿迹地,采矿迹地多呈现出一些共同面貌。主要表现为废弃、闲置或没有得到充分利用,留存工业遗迹,环境遭到破坏,不产生经济效益,期待新功能的赋予。”中国矿业大学建筑与城市规划研究所所长常江说,采矿迹地还具有复杂性、多样性、动态性、离散性等特点。

 

常江表示,煤炭开采范围与城市空间关系是多方面的。空间上,采矿迹地影响城市空间拓展;生态方面,采矿迹地影响城市生态建设;经济方面,采矿迹地影响城市经济转型;社会方面,采矿迹地影响城乡统筹建设。所以说,煤炭城市生态空间面临着采矿及城镇化双重威胁。

 

重建采矿迹地生态是必须面对的课题

 

常江表示,采矿迹地生态重建是煤炭城市生态空间建设必须面对的重要课题,实施“城市双修”(城市修补、城市生态修复)工程是采矿迹地生态修复的重要途径。

 

“绿色基础设施是由自然和人工形成的绿色网络,主要包括踏脚石、廊道等。采矿迹地与城市绿色基础设施的功能关联性体现在独特的生境条件、湖面以及湿地水体等方面,城市扩张和采矿活动会损害绿色基础设施。”常江说。

 

以徐州市为例,其中中心城区占530平方千米,采矿迹地占227平方千米,采矿迹地面积占中心城区比率近43%

 

在对徐州市绿色基础设施重构课题研究过程中,常江对徐州市区草地、林地、水域、交通等土地利用类型进行数据收集,并对人文因素、生态本底、自然因素等生态敏感性评价因子进行评价,在地图上生成生态斑源,形成生态斑块,按照其重要性,分为三级,构建绿色基础设施网络。

 

三级斑源重构绿色基础设施

 

常江表示,针对一级斑源,主要调控措施为:严禁在生态斑块内进行高强度的开发与建设;封山育林,保护完善大型生境斑块的形状完整性;在敏感度不太高的生态控制区域可适当鼓励开展生态旅游等活动;保护文物和名胜古迹,并划定保护范围。

 

针对二级斑源,主要调控措施为:禁止建设对湿地、水源、生态等造成危害的项目;加强水源保护,恢复水体质量与功能;对于建设性和旅游性的开发活动,必须按照总体规划设计进行;保护优化山林植被,并对破坏的山体和植被进行修复。

 

针对三级斑源,主要调控措施为:限制斑块内高强度建设与开发活动,对已存在的建设活动进行监控;适当开展满足地方标准的建设性和旅游性的开发活动;保护文物和名胜古迹,并划定保护范围。

 

常江介绍,绿色基础设施的规划实施策略主要包括:将绿色基础设施规划融入法定的城市绿地系统规划,绿色基础设施指导城市禁限建区的划定,建立保护与恢复并重的绿色基础设施落实机制,实现基于绿色基础设施的生态空间网络化保护,实现城市生态资源的分级区划与管控。

 

“配置绿色基础设施只是矿城生态重建的一个方面。做好矿城生态重建,还要从政策激励、科技创新、环保意识等方面努力。”常江说。