礦區存在的生態問題及保護措施初探

潘凌瀟，秦張杰，任 超

中國礦業大學 環境與測繪學院，江蘇 徐州 221008

0 引言

近年來，礦區生態環境因礦業活動而失衡，如空氣污染、水體酸化、土壤質量下降、生物多樣性喪失、自然景觀破壞等，并不斷地威脅到人體健康。本文探討了礦業生態的具體破壞，包括水體、大氣、地質等，然后結合層次分析法給出判斷礦山生態健康程度的指標，并提出針對礦業生態環境的相應修復和保護措施。

1 礦業生態受人為干擾的影響

人類對礦山生態系統干擾的作用力和影響范圍，遠遠超過了其自然干擾。就礦山而言，干擾的方面包括礦山生態系統中的地質、水體、空氣、生物等等。水體方面也同樣會遭到破壞。油類污染物是礦山廢水中較為普遍的污染物，它會阻礙水面的復氧過程，阻礙水分蒸發和大氣與水體間的物質交換,改變水面的發射率和進入水面表層的日光輻射，對局部區域氣候可能造成影響。礦山廢水中以酸性廢水存在最廣，危害性最大。

2 礦業生態退化特征的判斷

各種干擾的方式和強度不同，對生態系統的危害的大小也不同，因此，生態系統受損后的響應特征就不同。總體來說，判斷一個生態系統是否受到人為干擾的損害及其程度、受損生態系統的結構和功能變化有何特征，目前還沒有一個得到公認的判斷和評價指標體系。不過近年來，相關的關于礦區生態系統的健康評價指標體系被不斷地提出和完善。這些指標體系運用了層次分析法并通過熵技術修正了確定指標的權重，并在礦區進行了檢驗。該指標體系共分目標層、準則層、指標層和指標描述層4個層次，其中準則層由4個方面組成，見圖1[2]。

圖1

例如礦區環境質量指數Hz的求解方法：礦區環境質量主要受礦區大氣質量Q1、地面水質量Q2、土壤質量Q3、噪音狀況Q4的影響，每個指標的質量下降都會影響礦區的總環境質量，即單個指標對總體質量的影響具有敏感性，依據統計學原理，Hz=；再如礦區廢物排放指數Fp，指的事礦區未經處理的廢物排放量所占礦區廢物總排放量的比率 .Fp=（Fqwo1+Fswo2+Fzwo3）/（Fqzo1+Fszo2+Fzzo3），其中Fqw，Fsw，Fzw分別為礦區中未經處理的廢氣排放量、廢水排放量和廢渣排放量；Fqz，Fsz，Fzz分別為礦區廢氣、廢水和廢渣總排放量；o1，o2，o3為礦區根據三廢的污染程度確定的權重。

接下來我們對評價指標進行權重的確定，這個分兩個步驟：

1）用層次分析法（AHP）確定權系數通過比較調查，對20位專家進行咨詢，對咨詢的結果進行整理后得出判斷矩陣，然后計算其特征根和特征向量，并檢驗判斷矩陣的一致性，確定權系數。

2）應用熵技術修正指標權系數盡管AHP技術識別問題的系統性強，可靠性相對較高，但當采用專家咨詢方式時，容易產生循環而不滿足傳遞性公理，導致標度把握不準和丟失部分信息等問題出現，解決這些問題的有效途徑就是用熵技術對用AHP法確定的權系數進行修正。

3 礦業生態的保育與修復措施

礦區生態因礦業活動而失衡，長期的生態損失積累、新產生的毀損與治理恢復數量質量上的差異，以及少有節制的采礦活動，使得礦區生態問題不再是單純的環境污染問題。這就需要我們對已被破壞的礦山生態進行及時地恢復與重新保育。

礦山土地復墾是礦山生態修復的核心內容。近年來，土地復墾基礎理論研究在如下幾個方面取得了一些進展，包括采礦的空間規劃和企業規劃對土地復墾的指導作用；土地復墾與采礦工藝的有機結合使采礦損失土地生產能力最小化等等[3]。

[1]何國清,楊倫,凌賡娣.礦山開采沉陷學[M].北京：中國 礦業大學出版社，1989.

[2]王廣成，閆旭騫.礦區生態系統評價指標體系研究[J].煤 炭學報，2005，30（4）.

[3]國家煤礦安全監察局.中國煤炭工業年鑒（1996-2005） [J].北京：煤炭工業出版社.