礦區土地質量概念探討

張耿杰,白中科,2，王金滿,2

(1.中國地質大學(北京)土地科學技術學院,北京 100083；2.國土資源部土地整治重點實驗室,北京 100035)

1 概述

土地資源是人類賴以生存和發展的物質基礎，是進行一切生產建設的基本物質條件[1]。土地質量是一個綜合的概念，其中涉及到土壤學、土地利用、環境科學、食品安全、水文地質、農田水利工程、農業種植管理等方面的知識，并且與法律法規、政策方針息息相關。傳統意義上的土地質量主要與土壤的肥力相關[2]，隨著人口、資源、環境之間的矛盾和可持續發展面臨的挑戰日益顯現，土地質量概念的內涵在不斷發展[3]。土地質量是土地特性的綜合反映，所以研究土地首先應明確土地質量的概念。近年來，因生產建設活動造成的土地損毀情況以及閉礦后實施的土地復墾措施，已成為土地科學研究的熱點。對礦區土地利用管理等方面的研究，首先應從礦區土地質量著手。

現有的文獻中沒有明確有關礦區土地質量概念的論述，只是在土地適宜性或潛力評價中有所提及。在已有的土地質量評價研究成果里，大多僅從土地肥力的角度出發，選取涉及肥力的指標因子評價土地質量，所得出的結論反映的只是礦區土地質量的某一個方面，沒有綜合的幫助人們更好地認識和掌握礦區土地的利用情況。因此，要了解礦區的土地利用情況，為動態監測土地質量服務，有必要對礦區土地質量的概念有全面的認識。

2 礦區土地質量包含的內容

礦區是指曾經開采、正在開采或準備開采的含礦地段，包括了因采礦生產活動造成土地損毀，非經復墾而無法使用土地資源的區域[4]。對礦區土地質量的理解應清楚礦區土地利用的特征，首先明確礦區土地所處的階段，即開礦之前的原地貌階段、損毀后未復墾階段以及閉礦后的土地復墾階段。原地貌階段不僅指開礦前的土地利用狀況，也表示在礦區范圍內還未受開礦活動影響的土地，在一定程度上是當地自然、社會經濟因素的綜合反映。損毀后未復墾階段是指因開礦生產及建設活動造成的土地原有功能部分或完全喪失，但沒有采取整治措施改善土地狀態的時期。復墾階段是指正通過工程及生物技術手段逐漸修復損毀土地生產功能，恢復生態系統穩定性的過程。本文從礦區土地利用的角度，圍繞礦區土地利用的三個階段，將礦區土地質量的概念劃分為礦區土地肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量四個部分，嘗試對礦區土地質量的概念進行論述。

2.1 土地肥力質量

礦區不僅僅是礦產資源和動力資源的開采場地，其內部根據土地覆蓋及用途特征還存在其他利用類型的土地，如耕地、林地、草地等。因此，借鑒土壤肥力理論，礦區土地肥力質量包括了與土壤理化性質相關的所有內容，如土壤結構、質地、容重、孔隙度、營養物含量、水分含量、pH值等。礦區土地利用過程中，掌握原地貌階段的土地肥力質量情況,是礦區制定后期土地復墾方案的前提，因為其值可作為開礦后土地損毀情況的對比以及后期土地復墾的參照值。當前礦區土地質量的適宜性評價或綜合評價研究中，大多的是與土地肥力質量相關的研究[5-7]。

2.2 土地環境質量

礦區土地質量包括了自然環境質量和社會環境質量。其中自然環境包括礦區所在地的氣候條件、地形地貌等；社會環境包括礦區內的土地政策、排灌設施、區位條件，居民點的布置以及公眾對整個礦區的舒適滿意度等。采礦占用和挖損了土地的完整性和原有的耕作條件，使得原有的地形、地貌與植被等自然景觀受到破壞；通過土地復墾，實現地貌重塑和土壤重構，可以增加耕地面積，修復周邊的灌溉水利排水設施，重建礦區及周邊生態，提升了礦區周圍及內部工作與生活的人們的舒適度，使之恢復甚至超過原地貌階段的環境質量。另外，礦區用地改革、節地利用、土地時空置換、礦區整合后的土地權屬及利用等土地政策，正是當前土地社會環境中亟待研究的重點和難點。

2.3 土地健康質量

礦區土地同樣具有連續維持生物生產力、提高空氣和水環境質量和保障動植物與人畜健康的能力，健康的土地包含了其所支撐的生物生長情況和某些元素通過食物鏈對人畜的影響。但由于礦種或者伴生礦的原因，在露天采礦、開挖和各種廢渣、廢石、尾礦堆置等的過程中，有毒、有害物質經雨水淋溶后滲入地表及地下，造成土地污染。一些重金屬會在礦區土地上累積、遷移和轉化，當土地中的重金屬累積到一定程度時，就會對土地-作物系統產生毒害，不僅導致土地退化、農作物產量和品質的下降，而且通過徑流和淋洗作用污染地表水和地下水，惡化水文環境，并可能通過直接接觸、食物鏈等途徑危機人類的生命和健康。近年來，土地中重金屬含量的多少以及土地生產力水平的高低，成為了礦區土地質量評價研究的必選指標[8-9]。

2.4 土地安全質量

礦區土地安全質量是指能夠保持其結構與功能不受威脅或少受威脅的平衡狀態，并能夠為保障人類社會經濟與農業可持續發展提供穩定、均衡、充裕的自然資源，從而維持土地自然、社會、經濟復合體長期協調發展。因此，可從土地承載力和地質災害兩個方面對礦區土地安全質量的進行理解。礦區開采礦產資源，損毀的耕地將減少當地居民自給的糧食量，進一步減少了直接從事農業生產的人口，最終導致礦區土地的承載力極大地降低；地面及邊坡開挖影響山體穩定，導致巖體變形，誘發崩塌和滑坡等地質災害，危害生命安全。經過整治后的土地在完善耕作條件后又會恢復糧食生產能力，同時消除地質災害的隱患，使得土地的綜合功能得以發揮，滿足土地可持續利用的要求，保障了礦區居民生存和發展的物質基礎。因此近年來關于礦區土地損毀程度的情況作為了土地質量研究的內容之一，這對制定礦區土地復墾對策、選擇復墾模式有指導意義[10]。

3 礦區土地質量的基本特性

3.1 整體性

從系統科學的角度出發，礦區土地質量是其肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量要素之間相互作用、相互聯系，形成的有機統一體。從大的方面說，礦區土地質量既展現出一定的自然特性，也保存了人類采礦和復墾活動的痕跡，使得土地圈在地球各圈中保持著相對獨立性，同時也與巖石圈、生物圈、水圈等相互交流，起到聯接的作用；從小的方面講，礦區屬于人類生產建設活動密集區，與當地自然和社會經發展息息相關。

3.2 動態性和相對穩定性

礦區土地質量的變動是絕對的，而穩定性是相對的。動態性是指土地質量各組成要素、因子和綜合功能始終處于變動之中。礦區土地質量變化較大，如露天開采帶來的巨大擾動，造成礦區地形地貌、土地利用類型發生徹底改變，土地肥力降低，土地在利用過程中因采礦的影響存在著地質災害和重金屬污染隱患等。相對穩定性是指礦區所在地的氣候條件，如降雨量、日照時數、年均溫、土地制度與政策等在一定時期內是穩定的。

3.3 差異性

不同地域、不同礦種、不同的開采方式等，最后給土地質量帶來的影響不同，在土地肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量及其綜合表現出鮮明的個性。處在不同的氣候帶，土地肥力本身存在著差異，如我國東部季風區和西北干旱區，土地覆蓋度、植被生長情況等因為氣候的原因存在著土地利用方式和土地生產力的不同；煤礦和金屬礦給生態帶來的影響也不一致，如矸石山的自燃和某些金屬礦易造成周邊地區的重金屬污染甚至放射性污染；露天礦開采主要造成露天采場的挖損和排棄物的壓占，井工礦開采主要造成沉陷和排棄物的壓占。

4 礦區土地與土地質量的關系

礦區土地是土地肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量的綜合反映，土地是土地質量各組成部分通過物質、能量、信息傳遞連接而成的客觀實體(圖1)。土地各質量的相互作用影響著土地綜合質量發生變化，決定著礦區土地的狀態、性質、利用方向、價值等。

圖1 礦區土地與土地質量的關系

4.1 礦區土地利用對土地肥力質量的影響

土地肥力表現在其對植物生長所需的水、肥、氣、熱的供應和協調能力上，作為土地整體質量的基礎，決定著礦區土地的可用性，即投入利用可能性的大小。而礦區土地利用的方式及強度也決定了土地的肥力質量情況。當前的礦區土地復墾方案中，關于損毀土地的適宜性評價的部分，所選用的絕大多數指標均與土地肥力質量相關，成為后期土地復墾利用方向和利用方式的依據。另外，礦區土地復墾是指通過一系列的工程技術措施對損毀土地進行修復，整個過程包括了重構土壤。重構土壤質量的高低影響著土地肥力質量，是土地復墾成功與否的關鍵所在[11]，所以對于土地肥力質量的要求，是礦區土地利用管理中的一項重要內容。

4.2 礦區土地利用對土地環境質量的影響

礦區未開采前，當地居民根據本地的氣候條件形成了與環境相適宜的土地利用方向和耕作制度，可為損毀土地的復墾方向提供參考。土地社會環境是指當前的土地利用制度和礦區土地利用政策，以及周邊的農田水利設施建設情況與公眾參與度。2011年3月頒布的《土地復墾條例》，完善了之前《土地復墾規定》中土地復墾的資金保障、政府監管措施、企業監督制約等方面的強制性手段的不足，明確了土地復墾責任與復墾驗收環節，建立了多部門共同驗收、專家參與、初步驗收結果公開聽取意見等制度。同時，已有礦區正著手礦區用地改革的試點，即在不改變農村土地所有權性質、不改變規劃土地用途的前提下，采取分區實施、到期歸還的做法，以臨時用地模式使用農民集體土地，編制采礦用地復墾規劃，明確復墾還地的時間、周期和質量要求等。這些試點方案，對促進礦區土地資源的集約化利用、切實保障農民的合法權益、促進資源的合理開發利用和推進“綠色礦山”建設，都將產生重要作用。

4.3 礦區土地利用對土地健康質量的影響

土地健康質量是與人類的生存與發展息息相關的。暴露在大氣中的采礦廢渣等易氧化形成酸雨，選冶廢水的未達標排放會對礦區地表水體造成污染，不僅會造成作物的減產，還會因為食物鏈的關系直接或間接對人類的身體健康帶來威脅。農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心曾對全國市場稻米進行安全性抽檢結果顯示，稻米中超標最嚴重的重金屬是鉛，超標率28.4%，其次就是鎘，超標率10.3%；南京農業大學潘根興教授研究團隊發現包括華東在內的全國六個地區10%左右的市售大米樣品鎘超標等[12]。在重金屬污染的土地上種植稻米并流入市場的結果，與某些采礦企業幾乎沒有環保設施、重金屬排污被放任自流地進入土壤農田有關。食物安全影響著人們的身體健康，但究其根本還是土地健康質量出了問題。因此，對于土地利用中的污染以及作物生產的可持續性的問題是礦區土地復墾中的難點。

4.4 礦區土地利用對土地安全質量的影響

礦區不僅僅是礦產資源開采的場所，在礦產資源開采完成之前，礦區內已損毀土地如何合理利用、礦區發展如何進入了新的增長時期需要認真提早考慮。對礦區來說，不單需關注開礦前階段以及礦產資源開發中的工業時期對當地經濟和人們生活的承載能力，還要關注礦產資源枯竭后土地資源對礦區發展繼續支撐的效果。同時，對于采礦階段的礦區土地，需注意采礦活動對周邊人們居住的影響，如塌陷、滑坡、地裂等地質災害隱患的存在。參考“建設用地地質災害危險性評估報告”和“礦山地質環境保護與恢復治理報告”中的“建設用地適宜性差區”、“地質災害監測區”的“地質災害發育強烈”和“危險性大”的評估結果，將影響礦區內部及周邊人們的住宅選址決策以及復墾土地利用方向的選擇[13]。對礦區土地安全質量的研究已成為當前礦區土地利用中的創新點。

5 討論

本文以礦區土地利用三階段為基礎，借鑒土壤質量概念的劃分形式，將礦區土地質量分為肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量四個相對獨立而又有機聯系的部分，旨在能對礦區土地質量的概念有具體和明確的說明，為從事相關土地質量評價、土地利用管理、土地質量動態監測等奠定理論基礎。

礦區土地質量研究的內容和體系服務于其研究目標，即礦區土地資源的合理利用與可持續利用。為此，土地質量研究既要進行基礎理論研究，也要開展應用研究，前者是基礎，后者是生產實踐。對土地質量的概念的理論研究，目的是為了礦區土地質量的綜合評價，其評價結果是土地利用適宜性和利用價值的綜合體現，其優劣與礦區土地利用管理、復墾對策的制定等重大問題直接相關聯。全面分析評價土地肥力質量、環境質量、健康質量和安全質量，界定其有利影響和不利影響，探討礦區土地利用過程中的各種問題，才能合理選擇土地利用方式，優化礦區環境，協調人地關系和土地關系。

[1] 畢寶德.土地經濟學[M].第5版.北京：中國人民大學出版社,2006.

[2] 曹志洪，周健民,等.中國土壤質量[M].北京：科學出版社,2010.

[3] 陳懷滿，鄭春榮，周東美，等.土壤環境質量研究回顧與討論[J].農業環境科學學報,2006,25(4):821-827.

[4] 白中科.礦區土地復墾與生態重建[M].北京：中國農業科技出版社,2000.

[5] 周鳴錚.土壤肥力學概論[M].杭州：浙江科技出版社,1985.

[6] 章家恩,廖宗文.試論土壤的生態肥力及其培養[J].土壤與環境,2000,9(3):113-120.

[7] 秦文展,陳建宏.平果鋁高效復墾示范區土壤質量評價[J].農業系統科學與綜合研究，2010,26(3):304-309.

[8] 秦俊梅,白中科,李俊杰,等.礦區復墾土壤環境質量剖面變化特征研究—以平朔露天礦區為例[J].山西農業大學學報,2006,26(1)：101-105.

[9] 卞正富.礦區土地復墾界面要素的演替規律及其調控研究[J].中國土地科學,1999,13(2):6-11.

[10] 李發斌,李何超,周家云.礦山土地破壞程度評價方法研究[J].采礦技術,2006,6(2):25-28.

[11] 胡振琪,魏忠義,秦萍.礦山復墾土壤重構的概念與方法[J].土壤,2005,37(1):8-12.

[12] 宮竫.鎘米殺機[J].新世紀,2011,437(6):26-33.

[13] 鄧少平.礦山廢棄土地農用復墾方向評價方法探討[J].資源環境與工程,2011,25(1):75-80.