我国矿业开采带来的环境问题及其土地复垦.pdf

1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ”环境经济” Environm ental Econom y 中国国土资源经济 Na tu ra l Resou rce Econom ics of Ch ina 2009/01 我国矿业开采带来的环境问题及其土地复垦 3 秦 静,王永生 中国国土资源经济研究院,北京101149 摘 要矿山环境问题已成为矿区建设生态绿色城市和社会经济发展的障碍,严重威胁矿区人民的财产和生命安全,治 理和修复矿山生态环境势在必行,矿区土地复垦是恢复矿区生态环境的关键步骤。矿区复垦分为采空区复垦、 塌陷区复 垦、 废石场复垦、 尾矿库复垦等四种类型,应针对每种不同的类型采取相应的治理和复垦措施。矿区土地复垦的关键是 正确评价废弃地的类型和特征,并在此基础上进行生态环境恢复重建。 关键词矿业开采;土地复垦;生态环境 中图分类号 F407. 1; TD88 文献标识码B 文章编号 1672269952009 0120018203 新中国成立近60年来,我国的工业发展突飞猛进,对 矿产品的需求也日益增多。国民经济的增长和人民财富 的累积都离不开我国丰富的矿产资源,同时矿产资源的开 发也对矿山及其周围环境造成污染并诱发多种地质灾害, 破坏了生态环境,威胁着矿区人民的生命及财产安全。 1 矿业开采的主要环境问题 1.1 占用大量耕地资源 开发矿产资源是建立在占用大量土地的基础之上的, 据研究,露天采矿所占用土地面积大约相当于采矿场面积 的5倍以上。我国重点冶金矿山未包括地方和乡镇采矿 企业占地面积约为6. 5万hm 2 ,其中露天采场、 排土场和 尾矿场占地量在70左右,在现有的8000多个国营矿山 和11万多个乡镇集体矿山,堆放的尾矿有40多亿t,且每 年以数亿t的速度增加。 随着经济的发展,矿产品需求大幅度增加,加之许多 可利用的金属矿和化工非金属矿品位日益降低,为了满足 生产需求,矿业开发规模和选矿规模越来越大,产出的尾 矿数量也大幅度增加。1993年我国金属矿山堆存的尾矿 已达到40亿t以上, 2000年后我国每年产生的选矿尾矿 达到6亿t以上。据不完全统计, 1993年底尾矿累计堆存 直接破坏和占用耕地达1. 72. 3万hm 2。而且每年以 200300 hm 2 的速度递增, 2000年后达到每年340 hm 2 ,尾 矿废石破坏土地和堆存占地达到1. 872. 47 hm 2。 1.2 严重污染水质、 空气和土壤等 我国煤炭开采每年排放60亿m 3 甲烷,仅利用3亿 m 3 ,每年抽放未利用排入大气的高浓度瓦斯约为1. 2亿 m 3。在气候干旱风大的季节和地区 ,尾矿粉尘在大风推动 下四处飞扬,威胁周围居民的健康。 在矿石开采、 选矿或洗矿过程中产生大量废水,其中 包括矿坑水、 废石淋滤水、 选矿水及尾矿坝废水等,当这些 废水排入地表水体后,不但造成地表水体的有机物污染、 酸碱性污染和重金属污染,往往还会增加水体的混浊度、 破坏水体的自净能力。含金属尾矿中的硫化物产生酸性 水进一步淋浸重金属,残留于尾矿中的氯化物、 氰化物、 硫 化物、 松醇油、 絮凝剂、 表面活性剂等有害有毒药剂,在尾 矿长期堆存时会受空气、 水分、 阳光的作用和自身相互作 用产生有害气体或酸性水,加剧尾矿中重金属的流失,流 入耕地后破坏农作物生长或污染农作物,使农作物中重金 属含量成倍或成十几倍的增加,严重损害人类健康。流入 或排入溪流湖泊时,不仅毒害水生生物,而且会造成其他 灾害,有时甚至涉及相当长的河流沿线。另一方面,矿山 开采往往造成区域地下水位下降,出现大面积疏干漏斗, 使水源枯竭或河水断流。 1.3 地表塌陷,诱发地质灾害 尾矿在选矿过程中经受了破磨,体重减小,表面积增 大,堆积时易流动和塌漏,尤其在雨季极易引起塌陷和滑 坡。20世纪90年代时我国煤炭开采引起的地表塌陷面积 已达14万hm 2 ,并以每年塌陷2. 2万hm 2 的速度递增。 2008年陕西山阳的尾矿塌陷导致污水泄漏污染40公里河 水,汉阳尾矿坝塌陷后倾泄而下的尾矿渣埋没附近村庄的 四户农户的20多间房子。湖北阳新的300多矿区居民更 是头顶尾矿库,脚踩塌陷区,每天都在担惊受怕中度过。 2 矿区土地复垦的内涵 矿区土地是指国营、 乡镇、 集体等矿山企业因矿产资 81 3作者简介秦静1980 - ,女,陕西省渭南市人,中国国土资源经济研究院助理研究员,管理学博士,主要从事土地评价研 究。 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. Environm ental Econom y ”环境经济” 中国国土资源经济 Na tu ra l Resou rce Econom ics of Ch ina 2009/01 源开发而使用的土地,具体包括采矿场、 选矿厂、 废石场、 尾矿库、 塌陷区、 居民区及矿区内为矿业生产服务的道路、 交通及其他生产生活设施占用的土地。矿区土地复垦即 是对采矿生产建设过程中,因挖损、 塌陷、 压占等造成破坏 的土地,采取整治措施,使其恢复到可供利用状态的活动。 也有学者将矿区土地复垦定义为“ 按照土地利用原理,结 合矿区开采后土地破坏特点,对挖损、 塌陷、 压占的土地采 取工程和生物措施,恢复土地的生产力和矿区生态平衡的 活动。 ” 20世纪50年代,一些矿山企业迫于矿区土地紧缺的 压力,陆续开展了不同规模的技术粗放的土地复垦工作; 50 - 70年代,仍然是矿山企业对土地复垦的自发探索阶 段;直到80年代土地复垦才被真正得到重视,土地复垦从 自发、 零散状态转变为有组织的复垦阶段。1989年1月1 日生效实施的国务院土地复垦规定 标志着我国土地复 垦走上法制的轨道。 土地复垦规定 第二条明确提出 “ 本规定所称土地复垦,是指对生产建设过程中,因挖损、 塌陷、 压占等造成破坏的土地,采取整治措施,使其恢复到 可供利用状态的活动 ”;进入90年代后,我国的土地复垦 工作蓬勃发展。 3 我国矿区土地复垦的主要类型及其实践 3.1 采空区复垦 采矿过程中形成的采空场,破坏了原岩应力平衡,引 起岩体应力重新分布,导致岩石变形、 破坏和移动,成为事 故隐患。若坚硬顶板下存在大面积空场,一旦矿柱突然迅 速失稳,将在短时间内造成顶板冲击地压,冒落激起的空 气冲击波会带来灾难性的破坏。目前我国地下采空场可 利用量很大。据统计,到1985年止仅我国有色矿山地下 存在3 664. 918万m 3 空场,且有些矿山由于对采空场处理 认识不足或不重视,每年采矿新增采空场量大于采空场处 理量,甚至完全未处理采空场。合理应用宝贵的地下采空 场资源,在节约耕地、 保护环境和控制矿山地压等方面都 具有现实而重大的意义。 采空场充填主要有水充填、 尾砂充填、 废石充填和垃 圾充填。安徽铜官山铜矿宝井田用水进行采空区充填,建 立地下水库,避免因为修建地面水库而占用耕地;山东金 岭铁矿和安徽铜官山铜矿都已取消地面尾砂库,将全部尾 砂充入采空区,不仅不需要新建尾砂库、 不占农田,而且消 除了采空区塌陷的隐患,产生了极大的经济效益和社会效 益。根据国家能源需求和战略储备规划,我国应在适当位 置选择大型煤矿采空区作为后续石油储备基地进行布局。 这样可以节省大量地面石油储备基地基本建设投资费用, 并将石油储备基地管理委托矿业集团代国家行使管理权, 也可以减少一批企业行政开支。 3.2 塌陷区复垦 目前,采空塌陷在我国东北、 华北、 华东、 中南、 西北和 西南地区比较多见,煤炭采空区时时刻刻威胁着从事井下 作业的矿工。 华丰煤矿采用煤矸石、 粉煤灰和湾泥等对塌陷区进行 回填,下图为其塌陷区土地复垦的基本流程;唐山开滦煤 矿首先对塌陷区进行生态园林建设的规划设计,然后分别 对塌陷区水体和土体进行修复,最后将塌陷区建成生态园 林景观示范区; 塌陷区土地复垦不但能解决煤矿排土场再征地的问 题,而且治理了多年开采煤矿形成的塌陷区。既能改善矿 区周边的地质环境,减少地质灾害,同时又能使沉陷地成 为“ 人造小平原 ”,地形平坦,植被覆盖率高,水土保持作用 明显,生态环境大为改观,生态效益和社会效益显著; 对常年被水淹没的塌陷区,可因势利导变水害为水 利,效仿江南水乡基塘模式复垦为鱼米之乡,可发展高产 值高效益产业;对塌陷区“ 挖深填浅 ”,将塌陷区的盆地挖 深,用挖出的泥土将塌陷区边缘填高,挖深部可用于养鱼 及其他淡水养殖,浅部填高区可作水田或旱地;将塌陷前 的单一陆生农业改造为水陆结合型生态农业。可利用煤 矸石,粉煤灰和湖、 河、 泥造地迁村或造地复田。 华丰煤矿塌陷区复垦流程图 91 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ”环境经济” Environm ental Econom y 中国国土资源经济 Na tu ra l Resou rce Econom ics of Ch ina 2009/01 3.3 废石场复垦 经多年无序开采或不科学开采形成一系列的高陡岩 质边坡及矿渣堆积场,矿渣堆积区凹凸不平,局部地段有 失稳的可能,地表植被破坏严重,不利于农作物的耕种和 管理。经过对废石场排弃废石后,一般会形成几个不同高 度的台阶,可以用推土机将各台阶分别摊平,在上面覆盖 一层复垦土,而后进行绿化。因地制宜地选择植物品种, 通过乔、 灌、 草本植物优势互补以达到立体、 常年的绿化效 果;最后结合相关规划,根据挖填平衡原则确定设计整平 标高,场地平整后在表层回填一层耕作土,因地制宜地种 植经济作物或农作物。 3.4 尾矿库复垦 据不完全统计,我国约有500个选矿厂尾矿库。国内 各矿山的统计数据表明,在矿山占地中,尾矿库占地高达 13。尾矿库不但占地量大,而且堆放的尾矿沙遇有风天 气,会扬起大量的尾矿粉尘。同时尾矿坝受洪水威胁,还 存在崩塌的隐患,严重威胁下游居民的财产及生命安全。 当前的方法多为直接进行种树、 种草,覆盖较厚的表 层土,如首钢矿业公司,根据当地实际情况,在尾矿库直接 种植沙棘并获得成功。但多数实际效果并不理想。尾矿 坝复垦面临两个问题,即坝体稳定和渗流。吉林镍业公司 借鉴我国在防护林领域防风治沙的成功经验,采取生物措 施与工程措施协同进行的治理方案,对尾矿库植被生物学 特性进行分析。采用土工网垫在边坡上进行铺设的方法, 植物可以在边坡上更好地生长,而表层覆盖土较少,同时 使土壤表面及其上的植被不被风蚀和雨水冲蚀损坏,防止 滑坡,提高尾矿坝及废石场边坡安全。 4 小结 通过对矿区土地复垦,可以使大量废弃闲置土地得到 利用,节约城市绿化和建设的土地资源,改善矿区内的生 态环境。通过对环境资源的整合利用,最终达到资源开发 与环境保护的良性循环,实现社会效益、 经济效益、 资源效 益及生态环境效益的和谐统一。 参考文献 [1] 周树理.矿山废弃地复垦与绿化[M ].北京中国林业 出版社, 1995. [2] 刘利年.国内外开发工矿区造成的恶果和复垦经验[J ]. 水土保持通报, 19862 75 - 80. 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However not only world financial crisis, but other factors have influenced on mining industry development in China,they bring some problems to the mining industry, for example,some main mineral products supply excessively and production capacity grows over the demand.Geological and prospecting fund should be brought into control play on mineral exploration.It should takes part in the drawing up ofmineral resource plan and the investment of some mineral exploration land reserve and overseas mineral ex2 ploration, it should be responsible for the initial stage exploration of non - risk and low risk mineral resources and establish close rela2 tionship with geological and prospecting enterprises . Key words financial crisis; mining industry; mineral products; geological and prospecting fund; mineral resources; control 7 I nvestigation Report on Utilization of the Ta ilings and M i n ing Environment I mprove2 ment of theInner M ongolia Autonomous Region Investigation Group ofNational Specially Invited Supervisory Commissioner ofLand and Resources to InnerMongolia Abstract Ecological environment of the Inner Mongolia Autono2 mous Region isweak. The contradictions bet ween mineral exploita2 tion and environment bearing capacity are intensified.In recent years in the region mineral exploitation and economic development are sped up, at the same time the utilization of the tailings and mining environment i mprovement are paid more attention and some results are made.The three key problems are thought from the an2 gle of strategy in the utilization of the tailings and mining environ2 ment improvement 1. How to control the speed ofmineral resource exploitation; 2.How to draw up a scientific and feasible plan of mining environment i mprovement on the basis of economic develop2 ment plan and mineral exploitation plan;3.How to guarantee funds, technology, personnel and duty i mplementing in mining en2 vironment improvement, reduce cost and increase efficiency .The paper puts for ward some proposals ining environment improve2 ment coordinate the relationship between economic growth speed, mineral exploitation speed and ecological bearing capacity, u2 late related policies, build up efficient mechanis m of the supervi2 sion, strengthen duties ofmining enterprises . Key words InnerMongolia Autonomous Region; utilization of the tailings; mining environment; mining environment improvement 12 Contradiction between I ncreasing CoalOut2 put and Losting Land ofM ine - C ity ake Huainan - Huaibei CoalMines for Example L IJun - hu1,2, DONG Yong - guan2, DONG Zhi - gao2 1Business School of Hohai University, Nanjing,210098China;2 Nanjing Institute of Geologyand M ineral Resources,Nanjing, 210016China Abstract Through the field investigation and comprehensive study on the land collapse and its improvement status in Huainan - Huai2 bei coal mines, the paper analyzes the cause of contradiction be2 tween increasing coaloutput and lost - landsofmine city, discusses how to study and grasp the game relation between coal output in2 creasing and land losing ofmine - city . Finally, the paper puts for2 ward the next proposals to solve the contradiction 1.draw up sci2 entific plan of coal exploitation; 2.rationally exploit and use coal and land resources; 3.protect ecological environment well in the course of coal exploitation; 4. avoid excessive exploitation in order to guarantee urban geological safety; 5.correctly handle the rela2 tion between state, enterprise and market . Key words coal output increasing;lost - lands of mine - city; cause of contradiction; urban geological safety; Huainan - Huaibei coalmines 15 Cultural Characteristics of Geological Parks i n China and Its Construction and Develop2 ment MA Bo - yong,DUAN Yi - chun, XU Hong - yan,L I ANG Zhong 1. China Geological Library, Beijing100083;2.China university of Geosciences, Beijing100083 Abstract National geological parks have next characteristics their quantity is large and is increasing rapidly; their types are various, but their structure and distribution is unbalance; grade structure is not rational and reserve resources are short; cultural intension is rich, but scientific intension is short . We should speed up investi2 gation and uation of geological traces resources, improve type and space distribution of geological parks,strengthen basic re2 search, increase their scientific intension and cultural intension, promote their trans from cultural resources to cultural industry, build upthe share plat of cultural resources of geological parks . Key words geological park; cultural resources; present situation investigation; development proposals 18 M i n ingEnvironmentProblem s and De2 stroyed Land Reclamation Q I NG Jing,WANG Yong - sheng Chinese Academ yof LandandResourceEconom ics, Beijing 101149 Abstract Mining environment problems has become the i mpedi2 ments of ecological - green city construction and economic develop2 ment .It threatens the security of people’s property and life serious2 64 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. A b s t r a c t s ”英文摘要” 中国国土资源经济 Na tu ra l Resou rce Econom ics of Ch ina 2009/01 ly .Therefore it is imperative to manage and recovermining ecologi2 cal environment .Its pivotal step is mining land reclamation.The paper classifys the mining land reclamation and gives corresponding measure according different reclamation types . One of the key link of mining zone reclamation is correct uation of the types and characteristics of destroyed mining zones, because the efficiency of mineing ecological environment improvement depends on it . Key words mining; land reclamation; ecological environment 21 EcologicalM ean ing of Developing Cyclic E2 conomy and Natural Resource Restra int L I U Xue - fei 1. School of Earth and Space Sciences of Peking University, Beijing 100781, China;2. ChineseAcadem y of Land and Resource Econom2 ics, Beijing101149 Abstract In the course of cyclic economy research, overwhelming majority of experts and scholars think that cyclic economy should accord with the laws of ecology, but how cyclic economy correspond to ecology, there is few research.Therefore it is significant to ana2 lyze ecological meaning of developing cyclic economy and natural resource restraint .Its goal is to understand the earth and philosoph2 ic relation between ecological and economic laws, alleviate global resource shortage and ecological degeneration and do our best to re2 duce obstructions in the development of China. Key words cyclic economy; natural resources; ecology 23 Construction and Re of Land and Re2 source Management Office at the Grass - rootsLevelL IHong - yan China Legal Center of Land and M ineral Resources,Beijing 100034 Abstract Land and resource management offices at the grass - roots level are set up for strengthening land management at the vil2 lages and towns .They play the basic role in the land management . But there are some problems as well in land and resource manage2 ment offices at the grass - roots level .For example, they are short of funds, supervision function is difficult to realize fully, manage2 ment costs are high, personnel quantity is excessive and their quali2 ty is not good etc. The paper puts forward nextproposals for impro2 ving land and resource management at the grass - roots level 1. straighten out administration relationship and implement vertical management system; 2.bring the funds of land and resource man2 agement offices at the grass - roots level into finance budget and guaranty their source of funds; 3.clearly define duties of land and resource management offices at the grass - roots level; 4. re management way,increase its efficiency and reduce management costs; 5.strengthen basic construction and personnel training . Key words land and resource management offices at the grass - roots level; land management; re; construct 26 Econom ic Analysis on National Security of M ineral ResourcesDENG Guang - jun Business College of Hubei University of Technology, W uhan,430079, China Abstract Mineral resources are not only the requisite for society existence and development, but also the base of economy develop2 ment . How to guarantee national safety ofmineral resources and re2 lieve the contradiction of