劉云超,張世濤
(昆明理工大學國土資源工程學院,云南昆明 650093)
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云南香格里拉格咱地區整裝勘查區環境影響指數評價
劉云超,張世濤
(昆明理工大學國土資源工程學院,云南昆明 650093)
通過對云南香格里拉格咱地區整裝勘查區環境影響指數的測算,評價整裝勘查區礦產資源開發利用對環境的影響。環境影響指數評價從環境承載力、潛在污染程度、環境恢復難易程度3個方面對格咱地區整裝勘查區進行快速的量化評價,采用定性和定量相結合、以定性為主的評價方法進行評價。結果表明:云南香格里拉格咱地區整裝勘查區礦產資源開發環境一般,可進行整裝勘查區礦產資源開發利用。
環境影響指數評價;礦產資源開發利用;整裝勘查區;格咱地區
隨著社會經濟的高速發展,國家愈來愈重視生態環境的保護與防治。礦產資源開發利用對生態環境的影響主要表現在對大氣環境、水環境、土壤環境、地質環境和生物環境方面,多數情況下是負面影響。前人對整裝勘查區環境的研究多集中于區域地質及礦產勘查結果等方面,而對于勘查實施之前和實施過程中對生態環境的破壞和影響的研究較少。將整裝勘查區的礦產資源和生態環境作為一個整體,開展綜合評價是當下的趨勢[1]。筆者以香格里拉格咱地區整裝勘查區為例,擬通過引入環境影響指數評價,比較設定評價標準,并對整裝勘查區范圍內的環境承載力、污染程度、環境恢復等環境影響指數進行測算評價,以期為類似礦產資源開發的環境影響研究提供借鑒。
云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區位于滇西北迪慶藏族自治州東部,東部與四川省鄉城縣接壤,隸屬香格里拉縣(市)格咱鄉、洛吉鄉所轄。工作區呈NNW向展布,東起四川和云南省省界,西至勝利鄉—新聯鄉—八道班—翁上(格咱河斷裂)—阿熱,南起甭哥、銅廠溝,北至小雪山道班(圖1)。東西寬40~50 km,南北長近90 km,面積約4 506 km2。
對照《全國主體功能區規劃》(2010年)定位評價標準(重點開發區的標準分值為9,優化開發區為6,限制開發區為4,禁止開發區為1),格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區有一部分區域處于“三江并流世界自然遺產紅山片區核心區禁止區”和“哈巴雪山自然保護區核心區禁止區”內,面積達812.90 km2,禁采率達到19.66%,有1 136.89 km2處于“三江并流世界自然遺產紅山片區緩沖區限制區”和“哈巴雪山自然保護區緩沖區限制區”內,限采率27.49%[2]。其中,朗都銅礦是在“三江并流世界自然遺產紅山片區”設立之前取得采礦證,但是選礦和采礦場都設立在礦區以外的非“三江并流世界自然遺產紅山片區核心區禁止區”和“哈巴雪山自然保護區核心區”內。除了禁采區,整裝勘查區內其他區域可以進行礦產資源開發。因此,可以繼續進行概略評價。
環境影響指數評價旨在對整裝勘查區礦產資源開發利用的環境影響進行快速地量化評價。環境影響指數是在前置評價的基礎上,重點評價礦產資源開發利用對環境造成的影響,在方法上采用定性和定量相結合、以定性為主的評價方法。其優點是速度快、成本低、突出主要的環境影響。
環境影響指數的評價指標要簡單明了地體現整裝勘查區礦產資源開發利用可能造成的主要環境影響。對一個地區自然環境承載力評價需要考慮的因素包括主體功能區的定位、地質構造穩定性及礦產資源開發可能引起的地質災害強度,分別用F11、F12、F13表示;潛在污染程度指標是用來衡量礦產資源開發活動對環境可能造成污染的指標,可用大氣污染程度、水污染程度和土壤污染程度3個指標來衡量,分別用F21、F22、F23表示;環境恢復難度指標可用單位面積環境恢復成本(F31)來衡量,單位面積環境恢復成本是反映修復礦產資源開發利用引起的環境損害而付出代價高低的指標,也是反映環境修復可能性的指標。因此,構建的評價指標體系包括3個1級指標,7個2級指標,并根據指標之間相對重要程度及相關專家的研究分析,確定各指標的相對權重(表1)。
3.1主體功能區定位從全國主題功能分區來看,在《全國主體功能區規劃》(2010年)中,香格里拉市(不包括建塘鎮)

圖1 格咱地區整裝勘查區交通位置Fig.1 Traffic position of integrated exploration area in Gezan Region

目標層Targetlayer一級指標Firstorderindex權重Weight二級指標Secondorderindex權重Weight組合權重Combinedweight整裝勘查區環境影響指數環境承載力F10.539主體功能區定位F110.080.04Integratedexplorationarea地質構造穩定性F120.260.14environmentalimpactindex地質災害強度F130.660.37潛在污染程度F20.164大氣污染程度F210.090.01水污染程度F220.400.06土壤污染程度F230.520.08環境恢復難度F30.297單位面積環境恢復成本F311.000.30
為限制開發區(國家重點生態功能區)——川滇森林及生物多樣性生態功能區的范圍,屬于生物多樣性維護型,其主要發展方向是“保護森林、草原植被,在已明確的保護區域保護生物多樣性和多種珍稀動植物基因庫[2]。在不損害生態功能的前提下,在重點生態功能區內資源環境承載能力相對較強的特定區域,支持其因地制宜適度發展能源和礦產資源開發利用相關產業。資源環境承載能力弱的礦區,要在區外進行礦產資源的加工利用。”同時,整裝勘查區在“三江并流世界自然遺產紅山片區”和“哈巴雪山自然保護區”內,禁止開發區和限制開發區占整裝勘查區的比重達到47.15%。從生態脆弱性評價來看,該區屬于生態脆弱-輕度脆弱區,或者屬于生態重要性較高的區域,自然災害危險性低。
對照《全國主體功能區規劃》(2010年)的主要礦產資源布局,該區位于合理開發利用云南、貴州、廣西的銅、鋁、鉛、鋅、錫等資源的區域中。為此,對照《全國主體功能區規劃》(2010年)定位評價標準可知,云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區主體功能區定位評價指標值為3。
3.2地質構造穩定性構造穩定性的主要因素是區域地質構造背景、地殼結構、深部構造、活動構造、地震構造、構造應力場、地下水熱力活動等特征,以斷裂構造活動強度、地震活動強度、新構造活動強度為主要判別因素[3]。巖土體穩定性即介質穩定性,主要指區域地殼上巖體(基巖)和土體(松散堆積物)的巖性、結構構造、孔隙度、堅硬程度和破碎程度。地面穩定性指外動力地質作用對地面穩定程度造成的影響,包括在氣候、溫度、雨水等影響下對地表的風化剝蝕作用和物化作用程度,如崩塌滑坡和水土流失程度[4]。地質構造穩定性分為穩定區、較穩定區和不穩定區,結合該整裝勘查區地質特點,評價值分別定義為9、5、1(表2)。

表2 地質構造穩定性評價標準
從區域角度來看,該區處于滇西地震帶——金沙江、元江地震帶,地震活動頻繁[5]。區內斷裂、褶皺發育,主要有3組,早期為NNW向或近SN走向,多為張性斷裂,NNW向斷裂多為壓性,切穿和改造了南北向斷裂;NE向或近EW向斷裂形成時間最晚,活動的同時改造了前兩組斷裂[6]。格咱斷裂、紅山斷裂、霍迭喀斷裂屬導巖、導礦斷裂,基本控制了區內巖漿巖帶的分布[7]。但是,該區主要是基巖,變質巖巖性以變質砂巖、板巖為主,侵入巖以石英閃長玢巖為主,巖石質地堅硬,結構為塊狀,介質穩定性較好;從地面穩定性來看,該區為高山中切割地區,相對高差較大,達300~1 300 m,加上裂隙發育,在裂隙強烈發育地段,當其天然平衡受到嚴重破壞后,導致較大規模的崩塌現象發生,應引起重視。
據統計,香格里拉尚未發生過7級以上地震。近100年來,香格里拉地區記載的影響力巨大的地震有4次,分別為1925年10月15日香格里拉阿喜里5.75級地震(同日與麗江6級地震,震中位置100.1° E,26.9° N,時間相隔約19.5 h),余震延續至11月6日以后。2013年8月28日和31日,云南香格里拉市、德欽縣和四川的容交界先后發生5.1、5.9級地震,烈度VI~VIII級。而臨近地區的麗江市,1925年10月15日發生6級地震,1996年2月3日發生7.0級地震。對照地質構造穩定性評價標準,云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區的構造穩定性屬于穩定區,指標值為5。
3.3地質災害程度從自然地形和地貌特征來看,整裝勘查區所處中高海拔地區,雖然區域不穩定,但無大型不良地質現象,有小型崩塌存在,無熱害及放射性危害。圍巖較為穩定,但部分采空區塌陷,對周圍環境影響很大,總體上礦區地質環境質量中等(地質災害強度的評價標準為特大型0分,大型3分,中型6分,小型9分)。可見,未來大規模的采礦活動可能會誘發崩塌、塌陷等地質災害,應注意防范。地質災害的等級更可能是中小等級,地質災害評價指標值為6。綜上,可得到環境承載力下二級指標主體功能區定位(F11)、地質構造穩定性(F12)、地質災害強度(F13)的評價值分別為4、5、6。
4.1大氣污染程度礦產資源開發所造成的大氣污染主要是粉塵和廢氣,因此,將礦產資源開發對大氣的污染分為嚴重污染、重度污染、中度污染、輕度污染和無污染5個等級(空氣質量 Ⅰ 級和 Ⅱ 級合并為基本無污染),其評價標準值分別為1、3、5、7、9。
云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區以銅為主攻礦種,以斑巖型銅礦為主攻類型,同時兼顧其他礦種及礦床類型。這些金屬礦的開采方式是地下井巷開采,雖然井巷爆破有少量粉塵及硫化物、氮氧化物和一氧化碳等排出,但是采取噴霧、灑水、濕式打眼等井下防塵措施,對工業場地周圍環境影響小,不會造成大面積的粉塵等污染。選廠產生粉塵,采用噴霧除塵即可大大降低粉塵的影響。格咱地區氣候較為寒冷,降雨比較充沛,植被較密,因此礦產資源開發對大氣的影響很小。大氣污染指標值確定為8。
4.2水污染程度根據《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002),Ⅰ 類水質:水質良好;Ⅱ 類水質:水質受輕度污染,經常規凈化處理(如絮凝、沉淀、過濾、消毒等),其水質可供生活應用者;Ⅲ 類水質:適用于集中式生活飲用水源地二級保護區、一般魚類保護區及游泳區;Ⅳ類水質:適用于一般工業保護區及人體非直接接觸的娛樂用水區;Ⅴ類水質:適用于農業用水區及一般景觀要求水域[8]。超過5類水質標準的水體基本上無使用功能。為此,將 Ⅰ 類水質定為無污染,Ⅱ 類水質定為輕度污染,Ⅲ類水質定為中度污染,Ⅳ類水質定為重度污染,Ⅴ類及超Ⅴ類定為嚴重污染。無污染、輕度污染、中度污染、重度污染、嚴重污染的標準分值為9、7、5、3、1。
格咱地區水系發育,區內發育有崗曲河、格咱河、翁水河、浪都河等河流30余條,水量充沛,水質較好;地形陡峭,高差較大,有利于自然排水;地下水補給較差,坑道突水初期水量很大,然后逐漸疏干趨穩;礦石中無有害物質,且整裝勘查區人口密度較少,2~3人/km2。只要礦產資源開發方法得當,采礦排水和選礦排水、生活污水經過處理,一般不會對當地居民的生產和生活產生影響。云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區礦產資源開發的水污染程度為輕度或無污染,指標值為7。
4.3土壤污染程度根據《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995),土壤污染程度可分為3級:基本無污染、中度污染、嚴重污染[9],標準分值分別為9、5、1。指標值越小,表明污染程度越嚴重。采礦廢石和尾礦堆積,占用一定土地,會造成土壤污染侵蝕,但是格咱地區處于青藏雪域高原南緣,屬于高山峽谷區,地形總體東高西低,局部地段險峻,形成懸崖陡壁。格咱鄉的土地多為林地和牧草地,分別占全鄉面積的53.20%和38.50%,耕地面積很少,僅占全鄉面積的0.50%。因此,采礦廢石和尾礦堆積對農作物、牲畜不會造成大的危害。土壤污染的指標值為7。綜上可知,潛在污染程度下各二級指標大氣污染程度(F21)、水污染程度(F22)、土壤污染程度(F23)的分值分別為8、7、7。
格咱地區已列入國家重點生態功能區,即香格里拉市,但不包括建塘鎮(限制開發區),由于該整裝勘查區以銅為主,基本上為地下井巷開采,采礦對生態環境的破壞主要表現在2個方面:一是廢石和尾礦堆積會占用一定的土地,二是采礦輸干地下水,對地表植被產生一定的影響,但是如果采用回填法對廢石進行處理,可以大大減少廢石占地面積。因此,該區的環境承載力相對較強。根據《全國主體功能區規劃》(2010年)的要求:在重點生態功能區內資源環境承載力相對較強的特定區域,支持其因地制宜適度發展能源和礦產資源開發利用相關的產業[1]。該區可適當開采金屬礦產,需要做的生態環境恢復工作是修建尾礦庫,防止尾礦因雨雪而到處泛濫及尾礦中的重金屬污染環境。另外,在局部地區,為了礦山正常生產,可以對局部地區進行生態環境修復與改造。環境恢復難易程度評價標準:難(3分):需投入較大的工程、花費大量經費才可進行治理,且治理周期長。如泥石流治理,采空區治理,水土污染治理等;中等(6分):通過投入一定的治理工程,能使礦山生態環境得到好轉。如滑坡治理,地面塌陷治理,尾砂庫治理,廢石堆治理及菜場邊坡治理等;較易(9分):通過簡單的工程,進行生態環境恢復治理。如磚瓦黏土礦、砂石料礦的土地復墾或土地平整等。由此可知,云南香格里拉格咱地區銅多金屬礦整裝勘查區礦產資源開發利用環境恢復較容易,環境恢復成本低,指標值為7。
對環境承載力、潛在污染程度、環境恢復難易程度3個一級指標以及其所屬的二級指標測算出的指標值結合整裝勘查區礦產資源開發利用環境影響指數確定的指標權重,可得到云南香格里拉格咱地區整裝勘查區環境影響指數法評價的最終結果(表3)。

表3 整裝勘查區環境影響指數值
根據環境影響綜合評價標準(總評價值F≤3為環境影響大,總評價值3
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Evaluation of Environmental Impact Index with Integrated Exploration Area in Yunnan Shangri-La Gezan Area
LIU Yun-chao, ZHANG Shi-tao
(Department of Land Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650093)
Through measuring environmental impact index in Yunnan Shangri-La Gezan Area, impacts of mineral resources development and utilization in integrated exploration area on environment were evaluated. Rapid quantitative evaluation was conducted on integrated exploration area in Gezan Area from three aspects of environment carrying capacity, potential pollution level, environmental restoration difficulty level by using qualitative and quantitative methods. The results showed that the development environment of Yunnan Shangri-La Gezan Area is general, mineral resources in the integrated exploration area can be developed and utilized.
Evaluation of environmental impact index; Mineral resources development and utilization; Integrated exploration area; Gezan area
劉云超(1991- ),男,湖北廣水人,碩士研究生,研究方向:礦產資源經濟評價。
2016-06-11
S 181.3
A
0517-6611(2016)21-057-04