黃土高原露天煤礦復墾策略分析

胡 煒

（中國地質大學 （北京）人文經管學院，北京 100083）

1 露天煤礦生態形勢

1.1 露天煤礦開采的概況

與世界主要產煤國相比，我國露天煤礦開采比重較小。數據顯示，我國井工開采煤炭產量占95%以上，露天采煤只占不到5%，而其他主要產煤國露天開采產量比重為：加拿大88%、德國78%、美國61.5%、俄羅斯56%。露天采煤可以盡量實現集中開采，提高勞動生產率，降低成本，降低安全生產風險。并且，遵照嚴格的環境恢復法規，實施相應技術，可以大規模的實施對環境的整體調整和恢復。因此，露天開采是各采煤國家都將優先發展的增加煤產量的途徑。就礦區環境治理而言，各國的策略不同，美、加以恢復原有地表生態為基本原則，澳、俄以補償和恢復為基本原則。

1.2 生態脆弱的露天煤礦區生態形勢嚴峻

據1998年統計數據，我國露天開采煤炭破壞的土地面積約2 200hm2/a，2000年以后，估算破壞的土地面積以8%～9%的速度遞增，到2020年達到年均破壞土地約66000hm2的程度。露天采煤對礦區土地資源及生態環境的破壞毋庸置疑日益加劇，而更為嚴峻的是，我國露天煤礦分布具有明顯的區域性，多集中在中西部地區，以山西、內蒙古、陜西、新疆等地為主。值得注意的是，這些地區多屬于溫帶干性大陸氣候，生態系統比較脆弱，大規模露天開采對環境的破壞較難恢復，總的來看一是植被和生物圈恢復起來比較難，二是植被破壞后造成地表剝蝕，地面景觀破壞，三是土地沙化致使沙塵增加，直接影響到我國的中部和東部地區，四是這些地區長期以農業和礦業作為經濟支柱產業，長期處于經濟欠發達狀態，國家和地方的政策法規制定和執行也不到位，故而歷史遺留環境問題也非常多。

2 露天煤礦的土地復墾狀況

2.1 土地復墾的政策和要求

露天礦土地復墾是指將采礦破壞的土地因地制宜地恢復到所期望狀態的行動和過程。其主要目標是重新建立永久穩定的景觀地形，這種地形在美學上和環境上能與未被破壞的土地相協調，而且采后土地的用途能最有效地促進其所在的生態系統的穩定和生產力的發展。根據可持續發展的觀點，經復墾后的土地，不但要滿足當代人的需求，而且也要為后代人留下一個良好的生存環境。

土地資源是國家重要的自然資源，土地資源的開發利用有力地支持了各項生產建設。但在露天煤礦的建設過程中，因挖損、壓占、施工等造成了土地的破壞及生態環境的惡化。而且，露天采煤本身需要剝離地表土進行開采，以及排土場和矸石山還存在著占用耕地問題。由于認識自然的歷史局限性及法制法規的不完善和執行不到位，加之露天煤礦近些年又迅猛發展，加劇了一系列的礦山環境問題和生態破壞，已嚴重影響地區的生態環境質量和經濟持續發展。成為亟待解決而又要認真對待的大問題。關于對破壞土地復墾利用和恢復改善生態環境，基本依據是《中華人民共和國土地管理法》、國務院《土地復墾規定》、《土地復墾技術標準（試行）》《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國固體環境污染物防治法》等國家的有關法律、法規，以及國土部等《關于加強生產建設項目土地復墾管理工作的通知》、《礦山生態環境保護與污染物防治技術政策》等關于礦山生態環境保護與污染防治的多個部門規章與文件，成為指導露天煤礦進行土地復墾和環境保護的基本原則。

2.2 露天煤礦區復墾現狀

現實情況是，鑒于我國人多地少，人均占有耕地更少，露天煤礦開采存在愈演愈烈的的礦場和和排土場、矸石山占用耕地問題，已經引起中央、省級和地方政府的高度重視，在當前各地制定了耕地紅線，采取嚴厲措施保障存量的形勢下，露天煤礦土地的恢復利用成為亟待解決的問題。因此要求露天煤礦在生態恢復過程中參照當體生態體系的實際情況，除盡量少占或不占基本農田外，積極把礦場造地復田，在復墾的土地上種植莊稼，以符合政策法規的需要。

3 生態脆弱露天礦區復墾研究

本文進行了文獻調查和建模研究，主要著眼于驗證在晉北、陜北、內蒙古中西部等半沙化和黃土高原等生態脆弱區進行露天煤炭的開采過程中，環境恢復首先要考慮基本生態系統的恢復與穩定，首先營為林草地。采用長周期、滾動式間歇輪換的策略，在后期實現耕地補償，把少部分林草地復墾為旱地。

3.1 方法和路線

本文參考了各省礦產資源生態普查及部分論文1999～2005年間及研究積累成果資料。所采用的研究方法是對象礦區土地利用/覆蓋直接由礦區未來人工擾動和復墾時空的影響。選取陜西神府、內蒙古東勝和平朔露天礦區安太堡三大露天礦，分別確定了各自的采區順序和開采時限。生態環境質量狀況指數（EI）按照《生態環境狀況評價技術規范（試行）》（HJ/T192-2006）來計算。EI取值權重為EI＝0.25×生物豐度指數＋0.2×植被覆蓋指數＋0.2×水網密度指數＋0.2×土地退化指數＋0.15×環境質量指數；水土流失預測按照原地貌、人工擾動區和復墾土地區劃分土壤侵蝕強度單元進行計算。依據生態環境狀況的不同，在同一時期設置了不同的情景（表1）。

表1 情景設置一覽表（2010～2030年）

3.2 測算生態環境指數變化趨勢

生態環境是指由生物群落及非生物自然因素組成的各種生態系統所構成的整體，主要或完全由自然因素形成，并間接地、潛在地、長遠地對人類的生存和發展產生影響。生態環境的破壞，最終會導致人類生活環境的惡化。生態環境狀況評價目的是為保護和改善生態環境、開發利用自然資源提供科學依據。

根據露天采礦對土地資源挖損、壓占和占用的時空順序，井工礦開采誘發沉陷對土地資源的破壞，以及礦區萬噸復墾面積的復墾速度、耕地占卜平衡從復墾的高覆蓋草地和復墾林地中占卜的原則，根據設定的情景1，情景2和情景3，預測研究當期（2010～2020年），中期（2020～2030年）兩個時段的因子數值，包括：生物豐度指數、植被覆蓋指數、水網密度指數、土地退化指數和環境質量指數，求得EI值（表2）。

表2 兩個時期不同情景下生態環境指數統計均值

4 結論

上述圖表表明：在不同情景下多種因子中以水土流失變化表現最為明顯，其他因子指數的變化則相較不顯著。由于先期選定的擾動區范圍值相對較小，周期較短，也可見影響比較大。如果周期加長，人工擾動的范圍擴大，則會產生更為顯著的生態受益。由此可以說明：礦區復墾應當將采礦、地質、農學、水文學、植物學、土壤學等多學科理論和技術融于一體，在規劃設計露天礦區的土地復墾時，要對礦區的地質構造、地形地貌、生物群落、土巖特性以及自然條件等做好詳細調查，從而制定出合理的“開采－復墾”方案，以使礦區遭到破壞的土地最大限度地得到復墾和取得最好的經濟效益和社會效益。礦區土地復墾規劃以做好剝離物規劃和排土場規劃為基礎，以及確定最終采場規劃；目的就是要做好復墾地利用方向規劃、植物群落規劃，以及水文規劃；最后要做的是復墾監控。

在黃土高原生態脆弱區煤炭資源的開采過程中，應該更加考慮環境的脆弱性和生態體系恢復的長期性，排土場的復墾首先要考慮生態環境的恢復，留足生態環境保育期。相比較復墾為林草地，復墾成耕地后生態環境狀況會降低。因此，首先應把排土場恢復為林草地，后期為了實現耕地的占卜平衡，可以將部分林草地復墾為田地。建議，多發展以林草地為依托的農牧經濟。以山西省朔州市安太堡露天煤為例：其排土場復墾區采用適宜當地晉北氣候耐寒耐旱的野草、沙棘、松樹、楊樹等植被類型，經過多年營養，生態系統已經建立得比較完善。地面上已經生長了地衣和苔蘚類植物，草類和灌木等植被的每平米蓄積量已經超過原生態的80%。由于相對封閉的管理環境營造了適合動物生存的空間，已經繁衍了一些小型食草和食肉動物?？紤]到當前土地承載能力尚未補足，該礦的環境恢復策略是不作耕地補償，利用礦區已復墾土地及生物資源，采用種、養殖相結合的策略，著力發展現代農牧業，力圖打造循環經濟模式，將復墾區建成綠色牧業產品基地。截至2009年，完成土地復墾總面積1300余公頃，復墾率達到47%以上，排土場植被覆蓋率達到90%以上。在環境恢復的工作中統籌考慮失地農民就業，使礦區土地保育和開發成為失地農民就業的重要途徑，由此實現建設和諧礦區的目標。因此，對于黃土高原礦區尤其露天礦耕地保護與煤炭資源開采的協調發展仍需要結合實際，作深入的研究，制訂適宜的策略。

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