高潛水位煤礦區生態風險識別與評價

肖 武，李素萃，王 錚，楊耀淇，王 濤

1 中國礦業大學(北京), 煤炭資源與安全開采國家重點實驗室, 北京 100083 2 中國礦業大學(北京), 土地復墾與生態重建研究所, 北京 100083 3 北京大學經濟學院, 北京 100083

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高潛水位煤礦區生態風險識別與評價

肖 武1,2,*，李素萃2，王 錚2，楊耀淇3，王 濤2

1 中國礦業大學(北京), 煤炭資源與安全開采國家重點實驗室, 北京 100083 2 中國礦業大學(北京), 土地復墾與生態重建研究所, 北京 100083 3 北京大學經濟學院, 北京 100083

生態風險評價是生態環境保護與管理的重要研究內容，并廣泛運用于流域與較大范圍的區域尺度的研究。以區域生態風險評價理論為基礎, 結合高潛水位煤礦區生態環境以及煤炭開采對生態系統造成的危害的特點，通過分析風險源、風險受體、生態終點以及暴露—響應過程，對高潛水位煤礦區生態風險的識別與評價方法進行了研究，構建了典型高潛水位煤礦區的生態風險識別與評價概念模型與空間分析框架，分析了煤礦區生態風險識別的主要技術手段與方法，并構建了以緩沖為主要手段的綜合生態風險評價方法。選擇山東東灘煤礦作為研究對象，針對研究區內存在的采煤塌陷、洪澇、污染、景觀及社會等生態風險類型，定量評價其空間差異，并提出相應的風險防范措施。案例分析結果表明，研究區綜合生態風險重度、中度、一般、輕度分別占到研究區的4.70%，64.00%，24.09%，7.20%。生態風險較高的區域主要位于礦區中西部，為煤矸石山、裸露煤炭堆積與發電廠分布區域；中度風險是研究區主要的風險類型。從降低生態風險保障礦區生態安全角度，在未來礦區規劃與生態治理過程中，提出了具體的應對措施，包括：(1)注重源頭控制；(2)建立高生態風險區域阻隔帶；(3)加強污染的監測與控制；(4)采用邊開采邊治理技術。建議加強生態風險高區域的阻隔，建立生態緩沖帶，減緩對整個礦區的綜合影響，構建東灘煤礦生態風險防范的空間結構。

生態風險；高潛水位；煤礦區；風險識別；風險防范；Landsat- 8

煤炭是我國的最主要能源，占一次能源消費的70%左右。由于我國90%以上的煤炭產量來自于井工開采，且多采用走向長壁全部垮落法開采，土地不可避免地產生下沉，造成大量土地的損毀[1]。其開采對自然生態環境造成的破壞顯著，所引起的生態環境問題已經成為各煤炭大省所面臨的重要生態環境問題之一，生態風險的產生不斷增強已經影響到當地居民的生活質量甚至生命財產的安全，各地政府及相關領域學者已開始廣泛重視。特別是我國東部高潛水位礦區由于地下煤炭資源和地面耕地、村莊的復合面積巨大[2-3]，煤炭開采所引起的土地、生態、環境問題尤為嚴重，也成為了中國最具特色、難度最大的問題之一，在國際上都具有典型性[4]。

生態風險是指生態系統及其組分所承受的風險，指在一定區域內，具有不確定性的事故或災害對生態系統及其組分可能產生的作用[5]。生態風險評價是評估由于一種或多種外界因素導致可能發生或正在發生的不利生態影響的過程，生態風險評價由于能定量的評估發生生態環境災害的幾率，自20世紀70年代開始，逐步得到各方重視[6]，研究領域涉及農業[7]、礦產[8]、旅游[9]等開發等多個方面。但總體而言，自生態風險提出，其應用范圍主要為流域[10]與較大范圍的區域尺度[11]的研究。而對于礦區方面的研究，研究主要側重于單一污染源所引起的環境方面的風險，如王瑩等與樊華文分別選擇了井工開采[12]與露天開采煤礦區[13]復墾土壤的重金屬污染所引起的生態風險進行了評價。近年來，陸續有學者提出了礦區生態風險評價的理論與方法[14]，并對煤礦區生態風險的識別、評價方法開展了研究，韓憶楠提出了煤炭礦區生態風險的識別步驟與方法[15]，常青基于土地破壞提出了礦區生態風險評價的理論與方法[14]，程建龍對露天的生態風險評價方法進行了研究[16]，張小飛采用格網單元對煤炭城市的綜合生態風險進行了定量評價[17]。但對于井工煤礦區，特別是高潛水位煤礦區煤礦建設及煤炭開采所引起的生態風險研究較少，高潛水位煤礦區煤炭開采所引起的主要表征為地面開采沉陷與煤矸石山壓占[18]，地面開采沉陷導致地面地形地貌改變、農田積水、村莊搬遷、河流改道；煤矸石山壓占則引起大氣與水體污染；而煤礦山建設的附屬設施，如礦區鐵路、公路、發電廠等也導致礦區原本的穩定生態系統受到外來脅迫影響，由此帶來一系列的生態環境風險。

本文以區域生態風險評價理論為基礎，結合高潛水位煤礦區生態環境以及煤炭開采對生態系統造成的危害的特點，通過分析風險源、風險受體、生態終點以及暴露—響應過程，對高潛水位煤礦區生態風險的識別與評價方法進行了研究，構建了典型高潛水位煤礦區的生態風險識別與評價概念模型與空間分析框架，選擇山東東灘煤礦作為研究對象，針對研究區內存在的采煤塌陷、洪澇、污染及村莊搬遷移民社會風等生態環境風險類型，定量評價其空間差異，計算出研究區空間各點的綜合生態風險值。最終，基于礦區綜合生態風險值分布圖，對研究區內綜合生態風險進行分級分類，通過GIS 實現礦區生態風險評價結果的可視化。在此基礎上，并提出相應的風險防范措施。

1 研究區概況

圖1 研究區位置及范圍示意圖 Fig.1 Study area: DT coal mine, Shandong province, China, with county boundaries

東灘煤礦位于山東省濟寧市境內，跨兗州、鄒城、曲阜三市(縣)，地理位置116°50′49″—116°56′56″E， 35°24′11″—35°31′25″N，礦區南北向約14 km，東西向約10 km(圖1)。地處魯中低山丘陵到平原洼地的過渡地帶，為第四系山前傾斜沖積—洪積平原，整體地勢由東北向西南逐漸降低，坡度極為平緩，地面標高+42.46—+54.58 m，潛水埋深為2 m左右。歷年平均降水量715.54 mm，年平均氣溫14.4 ℃，礦區內土壤質地以粘壤土和砂質粘壤土為主，土質較好，耕性良好，礦區內主要以耕地和農村住宅用地為主，為典型的華北平原農田景觀。礦區內主要河流有白馬河與泥河，向南流入南陽湖，均為季節性河流。東灘礦自1989年投產以來，對于3煤層的開采，地面已經形成了大面積的沉陷區，加之潛水位較高而匯集為大水面。此外，礦區建設附屬的鐵路、發電廠、煤矸石與煤炭的露天裸露堆積，給礦區內的生態環境帶來了很大的生態風險。本文生態風險評價的范圍為東灘煤礦礦區范圍內，總面積約60 km2。

2 高潛水位煤礦區生態風險識別與評價

2.1 高潛水位煤礦區生態風險分析與概念模型建立

目前，對于高潛水位礦區尚無統一明確的界定，一般而言指潛水埋深1—3 m且煤炭地下開采后地面會形成塌陷積水的地區。我國十四大煤炭基地中有5個為平原高潛水位地區，包括了兩淮基地、魯西(兗州)基地、河南基地、冀中基地、蒙東基地(東北部分)，據估算，這5個煤炭基地采煤最終造成的沉陷面積將達到31813.33 km2，其中最終造成的積水面積超過19088 km2[4]。這一地區由于煤礦建設與煤炭開采所帶來的生態風險主要包括4個方面。

2.1.1 地形地貌

地下煤炭資源的開采從采空區的形成到最終的地面穩定是一個漫長的過程，時間跨度可從6個月到5年[19]。地表從開始受影響到影響基本結束持續的時間就要經歷更長的過程，在如此長的跨度內，地表受采礦的影響經歷著持續的漸變，地面土地與附屬設施在開采過程中受到下沉、拉伸變形、傾斜變形、曲率變形的持續影響[20-21]。由于地下煤炭開采多導致的地形地貌的改變是造成高潛水位井工煤礦區的主要原因，由于塌陷的不確定性和不同受體的可承受性差異，其帶來的塌陷風險在空間分布上也具有差異，帶來房屋受損、道路破壞、排水設施紊亂、土地退化等一系列的生態風險。

2.1.2 土地與水

煤礦建設與煤炭開采導致原有土地利用方式、類型、強度都發生了徹底的改變，同時，由于沉陷改變了礦區內的地形，導致原有的流域系統破壞，耕地積水、河水倒灌、土地鹽堿化等現象隨之發生。高潛水位煤礦區由于其特殊的自然與地質條件，具有煤層厚度大、煤層數量多以及地面相對平坦、潛水埋深小的特點[22]。而煤炭開采后引起地面下沉，潛水出露地面形成積水；另外，現有的河流與排灌設施由于下沉后地形發生了改變，導致水流倒灌，引起排灌系統紊亂。這些由開采沉陷導致的地面積水與河道破壞誘發洪澇災害，這一特點在中國乃至世界范圍都具有典型性，世界范圍內也只有波蘭與德國等部分地區有相同類似的情況。

2.1.3 三廢

廢水、廢氣、廢渣被稱為工業三廢，伴隨著工業化而產生。煤礦區中煤矸石山的堆積與發電廠的生產是產生三廢的主要源頭。煤矸石是在煤炭生產過程中成為廢棄物，包括巖石巷道掘進時產生的掘進矸石和洗煤廠生產過程中排出的矸石[23]。早期的煤礦生產的煤矸石主要采用露天堆積的形式排放，在平原地區形成人造的高聳山，近年來隨著煤矸石的綜合利用加強，也被廣泛的用于充填塌陷區、造磚、發電。煤矸石堆積與利用導致的生態環境問題主要包括：(1)礦區大氣環境的污染；(2)水環境的影響；(3)土壤的損害；(4)礦區景觀的破壞；(5)人身安全危害；(6)輻射污染。已有研究發現，露天堆存的煤矸石與綜合利用(充填塌陷區、修建道路)都帶來一定程度的污染，充填積水塌陷區浸泡行為占主要作用，而露天堆存在矸石山上的矸石，淋溶行為占主要作用[24]。也有學者對本文所在研究區煤矸石的污染進行了定量研究，認為煤矸石堆積對附近農田土壤與水體的污染主要以Zn、Pb和Cr為主[25]，隨著距離煤矸石堆由近而遠, 土壤中微量元素的濃度明顯降低[26]。發電廠的重金屬污染主要來自煤的燃燒。煤炭燃燒過程中, 會有多種易揮發的重金屬元素通過煙氣、灰渣、廢水等介質最終污染周邊土壤環境。通過對發電廠周邊土壤的調查發現，汞[27]和砷[28]污染最為普遍。很多發電廠周邊土壤都存在重金屬含量超標的現象，存在潛在的生態環境風險。

2.1.4 社會經濟

東部地區經濟發達人口稠密，村莊布局密集。煤炭開采引起地面下沉，雖然在“三下”采煤中對地表建筑物保護等進行了相關規定，但目前煤炭開采的方式仍然是“地面服從地下”的方式，由于村莊壓煤量巨大，礦山企業在綜合考慮經濟成本后往往都選擇村莊整體搬遷進行地下煤炭資源開采。據目前統計，東部平原煤炭基地中的魯西基地共有壓煤村莊及重要建筑物1100 多處。據測算，其中僅濟寧市在2020 年以前，已經和將要搬遷的村莊就有225 個，人數約70 多萬人[29]。如此大的村莊搬遷與人口遷移，帶來的社會風險巨大。

不難發現高潛水位煤礦區的風險源主要包括：開采導致的土地塌陷、煤矸石與煤的露天堆積與壓占、附屬設施建設等帶來的污染。而風險受體包含了地形地貌、植被、土壤、大氣、水環境。風險源通過地面下沉積水、煤矸石山的風化、自燃以及水循環等過程進行暴露-響應，最終形成了地面裂縫、農田積水、村莊搬遷、洪澇災害、土壤污染、水污染、河流改道等綜合的生態終點，通過分析構建了典型高潛水位煤礦區的生態風險識別與評價概念模型與空間分析框架(圖2)。

圖2 高潛水位煤礦區的生態風險評價概念模型與空間分析框架Fig.2 Conceptual Model and framework of comprehensive coal mine ecological risk assessment in high groundwater area

2.2 生態風險識別

在進行礦區生態風險識別之前，需要先對該礦區進行綜合調查，認識礦區生態環境特征及采礦活動的特點和擾動方式。內容包括地形地貌、地質條件、水文條件、氣象氣候、植被、土壤以及礦業生產活動等。通過資料收集、遙感影像分析、現場調研、實地測量與監測、問卷調查、入戶訪談等方式獲取數據，并了解礦區自身特點，為后續的風險源識別工作奠定理論依據和數據基礎。遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)目前廣泛應用于不同尺度的生態風險評價研究，尤其是在大尺度的土地利用變化研究方面，利用航片或不同分辨率影像結合GIS、GPS 等工具對區域生態風險進行識別與評價已經成為主要的研究手段。

研究中主要采用了2012年濟寧市統計年鑒數據，東灘煤礦的土地復墾方案、開發利用方案等資料。統計年鑒主要用于提取人口密度等社會經濟指標，土地復墾方案與開發利用方案用于提取地下采礦與采空區等指標。此外，還采用了最新的Landsat 8衛星數據[30]。為了較好的辨識地物，選取了2013年5月21日的Landsat 8數據(行/列號：122/36)，影像包含了9個波段，空間分辨率為30 m，其中包括一個15m的全色波段，經過幾何精校正與圖像融合后，利用地形地貌數據圖等輔助數據，應用ENVI 5.1為平臺進行研究，采用人工神經網絡法進行監督分類，將礦區內的土地劃分為耕地、建設用地、水域、濕地、未利用土地5種類型，并利用2014年8月實地考察所獲得的地表覆被數據與土地利用現狀圖進行了精度檢核，滿足研究需要。通過實地調研與遙感影像提取，對東灘煤礦礦區內的生態風險源(關鍵要素)進行了提取，這些關鍵要素主要包括河流、鐵路、開采沉陷積水區、電廠、裸露煤堆、煤矸石山6類，如圖3所示。

圖3 東灘煤礦關鍵要素空間位置Fig.3 Position of key features in Dongtan coal mine

2.3 生態風險評價

生態風險評價通常廣泛的應用于流域與大尺度區域范圍內，尺度是景觀生態學研究中的一個基本概念，通常人們認為尺度所代表研究對象在空間或時間上的量度[31]。從本質上來說，尺度是自然界所固有的特征，然而，基于不同的研究目的和興趣，生態學家對尺度的理解確不盡相同，如尺度還可以是用于信息收集和處理的時間和空間單位，或者是由時間和空間范圍決定的一種格局變化[32-33]。對于煤礦區而言，與傳統的風險評價(區域生態風險與流域生態風險)尺度相比，其范圍和尺度要小了很多，如此小范圍的區域的生態風險評價，評價單元與風險小區的劃分與精確計算將很大程度影響最終的結果。

在本研究中，煤炭礦區生態風險識別在空間范圍上覆蓋了采礦活動所能影響和擾動到的區域，在這一區域內采礦活動對生態系統具有直接作用。為體現區域差異，首先劃分風險小區，每一個風險小區均為面積100m×100m 的方格，對應著不同的風險源和風險受體，針對風險源，評估各類風險源的強度，針對風險受體，引入景觀格局指數評估其易損性，最終用綜合生態風險值表征區域生態風險的相對大小，每一個風險小區對應一個綜合生態風險值，綜合生態風險(Comprehensive Ecological Risk，CER)， 發生概率則為標準化后單一生態風險發生概率的總和，計算公式為:

式中，Aij為不同i類風險受體(土地利用類型)在第j類風險影響下的脆弱程度，取值越高其生態風險(脆弱性)越大，本文中取值為1—10，采用專家打分法獲取；Ef為不同風險源下的程度分化(風險發生概率)，取值在0—1之間。可以看出采煤風險與社會風險為正向指標，洪澇災害、環境污染風險、景觀風險為負向指標，正向指標說明值越大生態風險越嚴重，反之為負向風險。整合單一風險發生概率的計算結果可獲得研究區綜合風險的空間分布差異分析，判斷礦區的高風險區域，并針對其原因制定風險防范方案，為礦區的可持續發展提供保障。本研究中，將土地利用分為5類，脆弱度最高者為10，最低者為1，程度分化為4級，最低者為0.3，最高者為1.0。不同風險下主要用地類型的脆弱程度見表1，不同風險源的影響半徑及程度分化表見表2。

表1 東灘煤礦不同風險下主要用地類型的脆弱程度

10: 生態風險極高；9: 生態風險很高；8: 生態風險較高；7: 生態風險高；5: 生態風險中等；3: 生態風險一般；2: 生態風險較弱；1: 基本無生態風險

利用提出的生態風險綜合指數，對研究區的生態風險進行計算與分析。采煤塌陷風險主要根據地質采礦資料中采區劃分與是否開采，分為穩定、基本穩定、不穩定與極不穩定4類；洪澇災害風險利用Landsat8遙感影像數據提取的河流與塌陷積水坑進行緩沖，緩沖半徑分別為100、500、1000m，大于1000m；環境污染風險以影像提取的發電廠、煤矸石山、裸露煤堆為緩沖源，緩沖半徑分別為100、500、1000m，大于1000m；景觀風險主要以鐵路進行緩沖，緩沖半徑分別為100、200、500m，大于500m；社會風險主要根據所在行政區人口密度進行劃分。各級別所對應的程度分化(風險發生概率)見表2。在ArcGIS 平臺的支持下，將處理后的矢量數據文件轉換為分類柵格圖，利用柵格數據進行疊加等運算，然后進行統計分析，得到各個風險小區的生態風險綜合指數，根據綜合生態風險數值大小，將東灘煤礦綜合生態風險劃分為重度、中度、一般、輕度4類，如圖4所示，其統計數據見表3。

表2 東灘煤礦不同風險源的影響半徑及程度分化表

表3 東灘煤礦不同生態風險程度

Table 3 Degree of different Comprehensive Ecological Risk in Dongtan coal mine

生態風險程度Ecologicalriskdegree風險小區數量Counts比例Percentage重度Severe2934．70中度Moderate399064．00一般General150224．09輕度Mild4497．20小計Total6234100．00

可以看出，東灘煤礦主要的生態風險集中在礦區中西部區域，這與是發電廠、煤矸石山堆積、煤炭堆積區域的分布基本符合，這一區域主要的生態風險為污染誘發的系列影響，雖然面積較少，只占到整個礦區的4.70%，但由于其危害性大，應該引起足夠的重視；中度風險是本研究區主要的風險類型，占整個礦區的64.00%，這部分區域主要為塌陷引起的洪澇災害與社會風險；一般與低度生態風險區主要分布在礦井工業廣場周邊以及礦區邊緣，礦井工業廣場由于留設了保護煤柱，且遠離污染源，其生態風險較小。

3 結論與討論

圖4 東灘煤礦綜合生態風險程度空間分布 Fig.4 Spatial distribution of comprehensive ecological risk degree of Dongtan

生態風險評價主要應用于流域與區域性的大范圍區域，礦區生態風險的評價也往往側重于單一災害或者風險，且主要以重金屬污染所引起的生態風險與土地利用變化導致的景觀風險分析為主。本研究分析了高潛水位煤礦區生態系統特性，針對煤礦區面臨的各種生態風險類型，構建多風險的煤礦區綜合生態風險評價框架體系。研究獲取了煤礦建設與生產過程中的風險源，通過分析其暴露與響應過程，構建了綜合風險評價體系，采用Landsat- 8與多種地質采礦與年鑒數據，基于ENVI5.0與Arcgis10等軟件平臺構建了風險小區，定量的分析了各風險小區生態風險的空間分布位置與強度，根據評價結果，從空間風險防范的角度出發，建議礦區在后續煤炭開采與土地復墾過程中注重以下措施：(1)注重源頭控制

通過本文分析，煤矸石山、裸露煤堆與發電廠是導致礦區高生態風險分布的主要原因，由于這些都是點源污染，建議礦山后續應當注重源頭控制，加強煤矸石山的綜合利用以消滅其露天堆積；煤堆建議不要露天堆放，以煤倉的方式存儲；進一步加強發電廠的水、氣排放的監控。

(2)建立高生態風險區域阻隔帶

由于高生態風險區已形成且短時間內難以直接消除，在未來礦區規劃與生態治理過程中，建議加強生態風險高區域的阻隔，建立生態緩沖帶，減緩對整個礦區的綜合影響，構建東灘煤礦生態風險防范的空間結構。具體措施包括：防護林建設，土工布阻隔。通過這些措施防止風險的擴散與傳播。

(3)加強污染的監測與控制

本文未進行實地采樣，獲取高生態風險區域的污染程度與空間分布規律，礦山企業應當加強勿讓的監測與控制，對于具體而言，需要進一步分析當地的主導風向，獲得實地污染風險的空間分布規律。

(4)采用邊開采邊治理技術

平原礦區充填物缺乏，大量珍貴的表土沉入水中。此外，沉陷盆地的坡地區與季節性積水區域土壤養分流失嚴重。建議在后續可根據開采計劃與接續，提前采取措施進行變開采邊治理修復工作，真正做到源頭控制，過程精細管理。

本研究所提的風險評價方法，在計算操作上仍存在深化改善的空間。首先，關于不同土地利用的脆弱程度，目前采用專家打分方法進行定量評估，未來可結合多方意見進行進一步的修正；其次，由于對風險發生概率主要通過以緩沖區的方式獲得，緩沖半徑的設置有必要進行實地的驗證，并進行修正，在后期的研究中，可實地測試高生態風險區中土壤與水體中重金屬污染的程度，對模型進行修正；最后，由于煤礦區生態風險的特殊性，煤炭礦區的風險屬于持久型、累進型風險，因此其危險性不是對應時間“點”的風險發生概率，而是時間“軸”上的風險累積概率，如何動態的獲取煤礦在不同階段的生態風險與空間分布，將更加有效的指導煤礦區的生態環境保護與生態風險防范，構建相對合理的生態風險防范的空間結構。

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Ecological risk identification and assessment for a coal mine with a high groundwater table

XIAO Wu1,2,*, LI Sucui2, WANG Zheng2, YANG Yaoqi3, WANG Tao2

1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing 100083, China 2InstituteofLandReclamationandEcologicalRestoration,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083,China3SchoolofEconomics,PekingUniversity,Beijing100083,China

Ecological risk assessment is one of the most important subdivisions in eco-environmental protection and management, and it is widely used to evaluate ecological risks on both watershed and regional scales. In this study, we conducted identification and ecological assessment by analyzing risk sources, bearer, ecological endpoints, and the exposure-response process on the basis of regional ecological risk assessment coupled with the unique characteristics of mining ecosystems in high groundwater table areas. The identification and evaluation method for ecological risk was studied, and an ecological assessment conceptual model and spatial analysis framework for a coal mine with high ground water were proposed. Furthermore, a comprehensive ecological risk assessment method was proposed on the basis of the spatial buffering theory. The proposed model identifies and assesses mining-induced ecological risks. The Dongtan coal mine in Shandong Province was selected to test this model and framework. The major ecological risks in this mine include land subsidence, floods, water pollution, landscape, and social issues. The degrees of single and comprehensive ecological risk were evaluated. On the basis of the analysis, ecological risk was quantitatively analyzed and spatial strategies for ecological planning in the coal mine were broached. Severe, moderate, general, and mild comprehensive ecological risks were 4.7%, 64%, 24.09%, and 7.2%, respectively. The high ecological risk was located mid-west of the coal mine with sites for coal waste piles, exposed coal, and power plants. Despite the small area occupied, enough attention should be paid to high ecological-risk areas because of their high potential of air, water, and soil pollution. The moderate ecological risk was the dominant risk-type and was present in 64% of the whole region, where most of the mining subsidence is distributed. Mining subsidence triggers flood, farmland loss, and related social issues. The general and low ecological risks were located in the mining industry square area and coal mine edges (where coal pillars protect the ground infrastructure), and were kept at a distance from pollution sources. On the basis of quantitative and spatial ecological risk assessment, specific recommendations were proposed after considering reduced ecological risk and protection from an ecological security perspective for the mine. The countermeasures and suggestions include: (1) Source control. Coal waste piles, exposed coal, and power plants are the main causes of pollution and are considered as point-source pollution; therefore, we recommend that the coal company should focus on source control, improve the comprehensive utilization of coal waste, eliminate exposed coal, and implement monitoring of water and air emissions in power plants. (2) Establishment of barriers for high ecological-risk areas. High ecological-risk areas were established over a long period and cannot be eliminated immediately; therefore, establishment of ecological buffer zones and barriers for mitigating the effects of high ecological risks is strongly recommended. Specific measures include shelterbelt construction and utilization of geotextiles. (3) Improved monitoring and pollution control. Field sampling was not conducted in this study; the coal company should build a monitoring system to assess high pollution levels and spatial distribution of ecological risk areas and consider the dominant wind direction. (4) Concurrent mining and reclamation, filling materials in high groundwater and plain coal mines, and concurrent mining and reclamation technology are recommended to protect the topsoil and improve land reclamation efficiency.

ecological risk; high ground water; coal mine; risk identification; risk prevention; Landsat- 8

國家自然科學基金項目資助(41401609)；中國礦業大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室開放基金項目(SKLCRSM13KFB07)

2015- 03- 05;

2015- 07- 29

10.5846/stxb201503050430

*通訊作者Corresponding author.E-mail: xiaowuwx@126.com

肖武，李素萃，王錚，楊耀淇，王濤.高潛水位煤礦區生態風險識別與評價.生態學報,2016,36(17):5611- 5619.

Xiao W, Li S C, Wang Z, Yang Y Q, Wang T.Ecological risk identification and assessment for a coal mine with a high groundwater table.Acta Ecologica Sinica,2016,36(17):5611- 5619.