采煤塌陷地复垦研究综述.pdf

En v i r o n me n t a l Ec o n o my I I l ‘ ’ 0 I I I J 一’ ’ ⋯“I hl - 。’ ⋯’ ”I I ⋯。“ II⋯ ’ ⋯ I _ - 。 “I l l I - ． ⋯ - ‘ ’ 。 I I n I - ” I i 。 ‘ I i ⋯。I ⋯‘ “I⋯。 ’ I i ‘ ’ i i ⋯ ⋯ l一 ’ l - 。 J 1 ． ⋯”I I⋯ ’ 煤 塌 陷 地 复 垦 研 究 综 述 王巧妮 ， 陈新生， 张智光 南京林业大学经济管理学院， 江苏 南京 2 1 0 0 3 7 摘要 采煤塌陷地复垦是我国土地复垦的主要任务， 也是实现矿区可持续发展的重要途径。采煤塌陷地复垦主要涉及 簋垦 查 筮垦 垒复垦型鏖箜查鱼 旦煎 旦 堕 堑垦 垫查堑窒 鲎型墨墨堡量垦垫查壁塞 筮鎏 巫 生堑簋垦垫 堑塞筮 簋垦 堑窒筮 旦县查二垒 旦 簋垦 廛 丛窒室 亟 盛墨筮垒 县堡丝 观方 面的较 少， 应在总结 以往研 究的基础 上 ， 寻找研 究的不足 ， 确定今后研 究的重点和方向。 关键词 采煤塌陷地 ； 复垦 ； 研究 中图分类号 F 4 0 7 ． 2 1 ； T D 8 8 文献标 识码 C 文章编号 1 6 7 2 - 6 9 9 5 2 0 0 9 0 6 - 0 0 2 3 -02 1 引 言 我国是世界上最大的煤炭生产、 消费国， 煤炭约占我国一次 性能源消费量的 7 4 ％。但是煤炭的开采也带来 了巨大的负面 影响， 截至目前， 我国采煤塌陷造成土地破坏总量已超过4 0 0万 h m ， 并且仍 以每年 3 ． 34 ． 7万 h m 的速 度增 加 ， 因此 塌 陷地 复垦任务相当艰巨。本文对 目前采煤塌陷地复垦技术、 复垦模 式和复垦制度方面的研究现状进行了阐述、 分析， 试图在总结以 往研 究的基础上 ， 寻找不 足 ， 以便 于确定 今后 研究 的重 点和 方 向。 2采煤 塌陷地复垦技术的研究现状 2 ． 1 工程复垦技 术研 究 采煤塌陷地工程复垦技术多种多样 ， 但从逐步复垦形式来 看 ， 已基本形成了非充填复垦 和充填复垦 两大复 垦技 术 。常用 的非充填 复垦技术有疏排法 、 直接利用法 和挖深 垫浅法 。充 填 复垦技术根据充填材料 的不 同 ， 可分为煤矸 石充填复 垦和粉煤 灰充填复垦。专家们在对每种复垦技术的原理、 适用条件进行 研究的同时 ， 也对技术 的工艺流程进行 了深入 的研究 。 2 ． 2生物复垦技 术研 究 生物复垦是利用生物措施， 恢复土壤生产能力的活动， 主要 内容为土壤改 良。有关土壤改 良的研究 主要涉及 采煤 塌陷对 的 土壤影 响 、 复垦后土壤 特性 变化及如何改 良土壤等 内容 。 2 ． 2 ． 1 采煤塌陷对土壤 的影响 大部分研究结果表明， 采煤塌陷会导致土壤养分的流失。 例如 ， 李树志等通过试验 指 出， 土壤有机 质和养 分在塌 陷地 中， 有从 上坡 到塌 陷中心逐渐升高的趋势 。张丽娟等 的研究 表明 在垂直分布上 ， 土壤 有机质 在上 层 的含量 均大 于下层 的含 量。 但同时也指出， 塌陷会造成土壤养分从上坡处向盆地中心流失。 2 ． 2 ． 2复垦后土壤 的特性 很多专家对复垦后土壤的特性， 包括养分、 孑 L 隙度 、 P H值等 各方 面作 了研究 。李树志等通过 试验指 出 ， 复垦后第一 年 由于 复垦活动扰动了土壤的原有层次， 表层土壤的养分含量明显低 于塌陷地， 且在土壤剖面上没有明显的层次性分布规律， 但经过 5年 的耕作 以后 ， 土壤 的特性得到 明显 的改善。同时 ， 就地取土 复垦的土壤肥力要优 于煤 矸石填充 复垦 。顾 和和等试验证 明 ， 泥浆泵复垦的土壤容重接近于对照农 田， 而推土机复垦的土壤 有明显 的压 实现象 。于君宝等指出泥浆泵复垦由于大量水分进 入土壤 ， 而排水系统尚未健 全 ， 因此土壤 中水分含量过大 。用煤 矸石 、 粉煤灰充填复垦的土壤 ， 有机质 含量普遍较 低 ， 而全钾和 速效钾的含 量充分 ， 同时碱性过强 。随着复垦年限的增加 ， 土壤 的养分提高， 土壤 P H值也逐渐趋于中性。孙泰森等指出推土 机等碾压使复垦后的土壤比较紧实， 土壤孔隙度较小， 土壤含水 率大于农业土壤。此外， 近年来部分学者开始对复垦土壤的污 染及作物的适宜性作了初步的研究。胡振琪等通过试验表明， 粉煤灰 中重金属 的水溶性差 ， P H值高 ， 抑制 了作物对 污染 重金 属的吸收 ， 说明尽管粉煤灰 充填 复垦 的土壤存在重金属污染 ， 仍 然 可以种植某些作物 。 2 ． 2 ． 3如何改 良复垦后 的土壤 对于如何改良、 提高土壤的适耕性研究是近年来土地复垦 研究的重点， 当前主要以现场试验为主， 尚未大规模投入使用。 武胜林等对焦作中马村推土机复垦、 粉煤灰充填复垦的农 田进 行 土壤 改良研究 ， 试验 结果 表 明工程 复垦 的土 壤经过生物 复垦 措施后， 土壤的理化性得到改善， 肥力大大提高， 逐步接近普通 农 田的水平 。 2 ． 3生态工程 复垦研 究 生态工程复垦是指根据生 态学 、 生态经济学 、 系统工 程学 、 环境科学原理 ， 对 塌陷地进行复垦和利用 。在进行复垦时， 根据 各种生物 的生活规律 、 食性和在生态系统中的生态位 ， 按照生态 学的食物链原理对其进行合理组合， 同时充分考虑生物的空间 结构和 时间分 布。刘金 辉指 出生态 工程 复垦 是农 、 林 、 牧 、 副 、 渔、 加工等多业联合复垦， 是依据能量多级利用与物质循环再生 原理， 循环利用生产中的农业废弃物， 使农业有机废弃物资源 化 ， 增加产品输出。 基金项目 徐 州市软科学 科技 计划项 目“ 矿产 资 源枯 竭 型城区 可持续发展 的战 略研 究一以徐 州市九里 区为例” X M 0 8 C O 0 8 作者简介 王巧妮 1 9 8 2一 ， 女， 浙江省桐庐县人， 经济学硕士， 研究方向为可持续发展。 中国 国土资源经济 N a t u r a l Re s ou r c e E c o n o m ic s o f C h in a 2 0 0 9 ／ O 6 En v i r o n me n t a l Ec o n o my 由于生态工程复垦效益的实现完全依赖于所设计的模式运 行， 同时受到当地农民的知识和技能的限制， 有时所设计模式存 在这样的问题 理论上可行 ， 但实际上操作困难， 理论上产量高、 效益好 ， 实则不然 。因此 ， 生态工程复垦在各地塌陷地 复垦 的实 践中运用 比较有限。目前对生态工程 的研究 ， 也 主要 限于生态 农业的理论研究， 包括对生态农业平面设计、 垂直设计、 食物链 设计 等方面的研究 。 3 塌陷地复垦模式的研究现状 目前采煤塌陷地的复垦模式大部分是基于复垦实践提出 的， 理论研究较少， 复垦模式的选择主要根据塌陷地的实际情况 进行定性判断。但也有部分学者基于土地的适宜性、 利用潜力， 分别对采煤塌陷地进行适 宜性 评价 、 潜力评 价 ， 根据评 价结果 ， 选择复垦模式 。 塌陷地复垦适宜性评价以塌陷地的自然属性、 破坏状况等评价 尺度为主， 同时考虑社会经济因素的影 响， 评价不同斑块塌陷地最 适宜的利用方式。陈秋计等选择积水状况 、 排灌条件、 坡度、 土壤条 件、 区位条件等对采煤塌陷地复垦的适宜性进行了评价。 采煤塌陷地复垦潜力评价是指对塌陷地复垦之后， 用于农、 林 、 牧各业或其他方面的潜在能力进行评价 ， 评价的主要依据是 塌陷地的破坏现状 、 本身的 自然条件 、 对土地持续利用 的限制程 度、 复垦后的效益。例如， 王宇等设计的评价指标是工程复垦指 标 塌陷深度 、 积水深度 、 万 吨塌 陷率 、 土地复垦率 、 浅塌陷率 和 回填复垦率 、 生物复垦指标 土壤条件、 气候及水文条件 以及 社会经济效益指标 人均耕地、 人均纯收入、 农业产业结构。 4采煤塌陷地复垦的制度研 究现状 很 多学者对我 国塌陷地 复垦 低效 的原 因进行 了积极 的探 索。吴 言忠等认 为， 我国矿区土地 复垦进展缓慢 、 复垦率低的根 本原因之一 ， 在于缺少一套完整科学的组织模式 ， 土地复垦工作 在管理、 资金、 机制等方面都没有理顺和健全。他们认为， 土地 复垦应该产业化 。孙 字博等也认为我 国土地复垦未联结成一个 完整的系统 ， 土地复垦的规模经济效益 和 良性循 环机制 尚未形 成， 并提出了土地复垦产业化的模式。张立海等同样认为产业 化是提高土地复垦率， 实现土地利用方式根本转变的一种有效 方式。 而顾和和等却认为， 煤矿塌陷土地低效利用的经济原因是 “ 市场失灵” ， 导致 “ 市场失灵” 的主要原因是塌陷及复垦土地产 权关系不清。为 了实现塌陷地的优化配置和 高效 利用 ， 就 必须 改革煤矿用地制度， 合理分割土地产权， 并建立与不同类型使用 权权能相一致的塌陷地价格体系及其产权的多向流转机制。同 时， 由于塌陷地复垦的专业性和技术性， 为实现土地复垦集约 化， 需要专业化复垦公司进行复垦。因此， 虽然对塌陷地复垦是 企业的义务 ， 但其实现形式必须改革 ， 须由“ 谁破坏 ， 谁 复垦” 转 变为“ 谁破坏， 谁付费”。 此外， 专家对目前我国塌陷地复垦的复垦费制度进行了探 讨。戴塔根等认为， 我国矿区复垦土地应从优先用于农业转变 为恢复 自然生态系统与农业并重， 在管理上应从政府组织复垦 的模式转变为政府协调、 监督下的企业自行恢复的抵押金制度。 骆云中等在借鉴国外复垦管理经验的基础上， 对构建适合我国 采煤区的保证金制度经济模型进行了尝试， 并模拟应用了保证 金制度的经济模型。 5结 语 N a t u r a l R e s o u r c e E c o n o m ic s o f C h in a 2 0 0 9 ／ 0 6 阅读了大量有关采煤塌陷地复垦的文献， 笔者发现， 目前对 采煤塌陷地复垦的技术研究比较深入， 已基本形成了复垦技术 体系。但是对复垦技术的研究较成熟的还只限于工程复垦技 术， 对于生物复垦研究， 成果还较少。此外， 关于采煤塌陷地复 垦模式的理论研究较少， 大部分的文献只列示了实践中塌陷地 复垦的模式， 尚未有人对复垦模式进行系统地总结和归类。而 通过塌陷地复垦的适宜性评价和潜力评价来选择复垦模式存在 一 定的局限性。因为， 从研究者们选择的评价指标看， 塌陷地复 垦的适宜性评价和潜力评价都隐含着是对复垦为农地的适宜 性、 潜力进行评价。通过效益评价而对不同复垦模式进行选择 研究的很少。对于目前采煤塌陷地复垦制度的研究， 宏观方面 较多 ， 具体微观方面的研究较少 。 参考文献 [ 1 ] 胡振琪， 魏忠义． 煤矿区采动与复垦土壤存在的问题与对 策[ J ] ． 能源环境保护， 2 0 0 3 ， 1 7 3 37 ． [ 2 ] 胡振琪， 魏忠义， 秦萍． 矿山复垦土壤重构的概念与方法 [ J ] ． 土壤 ， 2 0 o 5 ， 3 7 1 81 2 ． [ 3 ] 李树志， 高荣久． 塌陷地复垦土壤特性变异研究[ J ] ． 辽宁 工程技术大学学报， 2 0 0 6 ， 2 5 5 7 9 2 7 9 4 ． [ 4 ] 张丽娟， 王海邻， 胡斌， 等． 煤矿塌陷区土壤酶活性与养分 分布及相关研究一以焦作韩王庄矿塌陷区为例[ J ] ． 环境 科学与管理 ， 2 0 0 7 ， 3 2 1 1 2 61 2 9 ． [ 5 ] 顾和和， 胡振琪 ， 秦延春， 等． 泥浆泵复垦土壤生产力的评 价及其土壤重构[ J ] ． 资源科学， 2 0 0 0， 2 2 5 3 7 4 0 ． [ 6 ] 于君宝， 王金达， 刘景双， 等． 矿山复垦土壤营养元素时空 变换研究[ J ] ． 土壤学报， 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