京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響研究

葛榮鳳，許開鵬，遲妍妍*，王晶晶，張力小，張簫，張麗蘋

（1. 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012；2. 北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，北京 100875）

京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響研究

葛榮鳳1,2，許開鵬1，遲妍妍1*，王晶晶1，張力小2，張簫1，張麗蘋1

（1. 環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，北京 100012；2. 北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，北京 100875）

京津冀地區(qū)位于我國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶前緣，壩上、燕山、太行山等地區(qū)是區(qū)域水源的主要發(fā)源地，同樣是京津及華北平原的主要生態(tài)屏障。對(duì)京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文根據(jù)京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀、規(guī)劃空間布局和生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，綜合運(yùn)用GIS空間分析技術(shù)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)理論，從礦產(chǎn)資源的空間布局合理性角度入手，分析京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的生態(tài)環(huán)境影響，并以此識(shí)別區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)和較高發(fā)區(qū)。結(jié)果顯示，京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)空間布局與燕山、太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)、壩上高原風(fēng)沙防護(hù)區(qū)等生態(tài)功能區(qū)存在空間重疊，規(guī)模性的礦產(chǎn)開發(fā)會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)的水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性維護(hù)等生態(tài)功能構(gòu)成持續(xù)性影響；高海拔地區(qū)的高強(qiáng)度開礦同樣會(huì)加劇水土流失和荒漠化。天津市濱海區(qū)，承德市寬城滿族自治縣，邯鄲市武安市等市縣因密集分布了已有的礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)，并囊括了近期礦產(chǎn)資源開發(fā)的眾多礦區(qū)，礦產(chǎn)資源開發(fā)的遺留性問題也比較突出，成為礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)。在生態(tài)影響分析基礎(chǔ)上，本文提出了有針對(duì)性的空間差異性生態(tài)保護(hù)對(duì)策，以期為京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)布局優(yōu)化提供技術(shù)支撐。

京津冀；礦產(chǎn)資源；生態(tài)環(huán)境影響；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

引言

礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用能夠?yàn)樯鐣?huì)進(jìn)步和人民生活質(zhì)量的改善提供物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)維系國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極為重要，但其開采和利用過程中會(huì)不可避免地破壞環(huán)境，產(chǎn)生一系列環(huán)境問題，主要表現(xiàn)形式有溫室效應(yīng)、水環(huán)境惡化、固體廢棄物污染、水土流失和土地荒漠化等[1]，并進(jìn)一步會(huì)對(duì)水源涵養(yǎng)、土壤保持、生物多樣性等生態(tài)功能構(gòu)成威脅[2]，更有甚者會(huì)誘發(fā)采空區(qū)地面塌陷、沉降、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流、尾礦庫(kù)潰壩等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害。國(guó)外在此方面的研究起步較早，相關(guān)理論、實(shí)踐在20世紀(jì)60年代已趨于成熟[3]，例如，Legg[4]、Venkataraman等[5]分別利用遙感技術(shù)定性分析和評(píng)價(jià)了英國(guó)、印度國(guó)內(nèi)采礦對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響；Powel[6]分析了美國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)水質(zhì)的影響。在我國(guó)相關(guān)研究工作中，學(xué)者多針對(duì)地面水、地下水、大氣、噪聲和土壤等自然物理要素進(jìn)行環(huán)境影響分析，如李新冬等[7]研究指出，礦產(chǎn)資源開發(fā)中產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣及其他礦山公害會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，進(jìn)一步對(duì)人類生存和發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響；原振雷等[8]指出，礦產(chǎn)剝離廢礦石和脈石堆、沉積物中的重金屬、大氣污染等都會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大影響。也有部分學(xué)者對(duì)礦產(chǎn)無序開發(fā)構(gòu)成的生態(tài)功能影響進(jìn)行了有針對(duì)性的研究，如宋震等[9]、華建偉等[10]應(yīng)用Arcgis構(gòu)建緩沖區(qū)和空間疊加分析功能，對(duì)礦產(chǎn)資源規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)；辛繼生[11]、程勝高等[12]、師雄等[13]等也對(duì)由于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用活動(dòng)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境破壞進(jìn)行了具體分析和歸類。梳理已有文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，對(duì)同一區(qū)域而言，多數(shù)研究多集中于對(duì)礦產(chǎn)已開發(fā)后構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行解釋，基于礦產(chǎn)資源未來開發(fā)情景進(jìn)行生態(tài)影響預(yù)測(cè)的分析仍較為缺乏。

京津冀地區(qū)位于環(huán)渤海地區(qū)的中心，是我國(guó)北方人居環(huán)境重要保障區(qū)，是華北平原和環(huán)渤海地區(qū)的重要生態(tài)屏障區(qū)，同樣是我國(guó)最重要的礦產(chǎn)資源開發(fā)基地和能源供給基地。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視京津冀地區(qū)發(fā)展，2015年6月《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》明確了地區(qū)的協(xié)同發(fā)展、地區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源的協(xié)同開發(fā)是其重要組成部分。對(duì)京津冀區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源進(jìn)行合理的開發(fā)利用，優(yōu)化礦業(yè)結(jié)構(gòu)和礦山布局，是保障地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境及生態(tài)屏障建設(shè)的客觀需求，同時(shí)也是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，社會(huì)全面、協(xié)調(diào)進(jìn)步的必然要求。

鑒于此，本研究通過總結(jié)京津冀區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀和近期規(guī)劃空間布局特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域內(nèi)生態(tài)功能區(qū)等空間數(shù)據(jù)，以礦產(chǎn)資源開發(fā)已構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境主要問題為分析視角，預(yù)測(cè)未來持續(xù)性的生態(tài)影響。在此基礎(chǔ)上，以區(qū)域生態(tài)敏感性為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，以礦產(chǎn)資源開發(fā)空間分布為分區(qū)依據(jù)，對(duì)由此引發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行空間識(shí)別。最后根據(jù)不同生態(tài)功能特點(diǎn)，提出有針對(duì)性的生態(tài)維護(hù)對(duì)策。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究數(shù)據(jù)

為充分對(duì)京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用情況進(jìn)行解釋和分析，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)其對(duì)區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的影響，本研究收集了區(qū)域內(nèi)眾多數(shù)據(jù)資料，主要包括生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)主要包括京津冀地區(qū)生態(tài)敏感/脆弱性、生態(tài)重要性評(píng)價(jià)空間數(shù)據(jù)，自然保護(hù)區(qū)，水源保護(hù)地資料，高程和水土流失資料以及《京津冀協(xié)同發(fā)展環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要包括河北省以及13地市“十三五”規(guī)劃、《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020）（征求意見稿）》。

1.2 研究方法

本研究主要采用定性分析、輔助定量支撐的研究方法?？偨Y(jié)京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀和規(guī)劃空間布局、特點(diǎn)對(duì)由此引發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行識(shí)別時(shí)，主要采取空間圖層疊置分析法?？臻g圖層疊置分析法是指多個(gè)圖層在空間上進(jìn)行疊加產(chǎn)生新圖層，對(duì)新圖層的屬性按一定的數(shù)學(xué)模式進(jìn)行計(jì)算分析，包括地圖內(nèi)容的合成疊置和圖形內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)疊置。疊置后的圖層能直觀反映兩要素在空間上的重合或分布情況[14]。工作平臺(tái)為地理信息系統(tǒng)Arcgis。識(shí)別區(qū)域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)時(shí)，主要借鑒廣義生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)理論，以區(qū)域生態(tài)敏感性為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，以礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)和近期礦區(qū)空間分布為基礎(chǔ)，同時(shí)兼顧礦產(chǎn)開發(fā)地區(qū)坡度、地震易發(fā)率等風(fēng)險(xiǎn)因素，采用專家打分法；在宏觀尺度上，以京津冀縣域行政邊界作為空間分異區(qū)。

2 京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況及空間布局分析

京津冀礦產(chǎn)資源豐富，截至2013年，共探明礦種151種，查明資源儲(chǔ)量的120種。礦產(chǎn)種類齊全，鐵礦、金礦、煤礦以及化工、建材等諸多資源均有分布，其中鐵礦占全國(guó)總量的14.31%，主要分布在河北境內(nèi)，儲(chǔ)量占到區(qū)域整體的97%。區(qū)域內(nèi)富礦少、貧礦多，金屬礦山以中小型私營(yíng)礦為主，國(guó)有大中型礦山企業(yè)較少。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，礦山企業(yè)中的大型礦產(chǎn)北京、天津、河北各有202個(gè)、421個(gè)及3817個(gè)，小型礦產(chǎn)北京、天津、河北各有47個(gè)、114個(gè)、245個(gè)。礦產(chǎn)資源開發(fā)企業(yè)呈現(xiàn)集聚分布特點(diǎn)，總體來講，可劃分為三大區(qū)，即以承德-秦皇島-唐山為主的東北企業(yè)分布圈，以張家口-保定為主的西部企業(yè)分布圈，以及以邢臺(tái)-邯鄲為主的南部企業(yè)分布圈。北京市、天津市以及河北東南部市區(qū)，如滄州市、衡水市以及廊坊市等礦產(chǎn)企業(yè)開發(fā)較稀少（圖1）。其中，鐵礦開采企業(yè)數(shù)量最多，為1471家，唐山市分布有855家，承德市分布有372家。其次為煤礦開采，地區(qū)內(nèi)分布數(shù)量為145家，邯鄲市數(shù)量最多，為66家，其次為張家口市，為26家。多年的礦產(chǎn)資源開發(fā)，促進(jìn)了各種經(jīng)濟(jì)類型礦產(chǎn)企業(yè)的蓬勃興起，極大地促進(jìn)了區(qū)域內(nèi)礦業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但由于前期預(yù)防與后期治理措施不恰當(dāng)，造成了生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞和污染、生態(tài)系統(tǒng)功能退化、部分森林受到破壞、濕地萎縮、河湖干涸[15]、水土流失嚴(yán)重等一系列生態(tài)環(huán)境問題，尤其是近幾年的霧霾，對(duì)居民的生產(chǎn)、生活造成嚴(yán)重影響。此外，礦產(chǎn)資源開發(fā)導(dǎo)致的生態(tài)修復(fù)歷史遺留問題同樣相當(dāng)嚴(yán)重。資料顯示，河北境內(nèi)，礦山企業(yè)直接占用、破壞土地約5.8萬公頃，積存固體廢石、廢渣、尾礦堆達(dá)7000多個(gè)，存量達(dá)18億噸，其中金屬礦山開采所產(chǎn)生的廢棄渣料約占98%。而目前而言，除唐山、邯鄲、承德等市的大中型礦山企業(yè)基本能做到對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)進(jìn)行環(huán)境防護(hù)和后期治理，大量的中小型礦山個(gè)體企業(yè)普遍存在隨意丟棄等問題[16]。

圖1 京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)情況（左為開發(fā)利用現(xiàn)狀，右為2016—2020年規(guī)劃示意圖）

受數(shù)據(jù)資料限制，本研究?jī)H以可收集到的《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）（征求意見稿）》對(duì)其近期礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃進(jìn)行論述，包括3個(gè)能源礦產(chǎn)基地、6個(gè)國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)、2個(gè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要價(jià)值礦區(qū)以及11個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)。其中，能源礦產(chǎn)基地，包括渤海灣油氣能源基地、冀中煤炭能源基地、河北冀東黑色金屬礦產(chǎn)基地。國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)，包括開灤礦區(qū)、邯鄲礦區(qū)、邢臺(tái)礦區(qū)、峰峰礦區(qū)以及平原礦區(qū)5個(gè)國(guó)家煤礦規(guī)劃礦區(qū)；冀東司家營(yíng)礦區(qū)1個(gè)鐵礦規(guī)劃礦區(qū)。對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要價(jià)值礦區(qū)包括河北秦皇島青龍鈾礦區(qū)、河北張家口沽源鈾礦區(qū)。礦山地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)治理區(qū)包括天津薊縣，河北石家莊市井阱礦區(qū)，唐山市古治區(qū)、灤縣，秦皇島市撫寧區(qū)、青龍滿族自治縣、昌黎縣，張家口市宣化區(qū)、下花園區(qū)、懷來縣，廊坊市三河市（圖1）。礦產(chǎn)資源開發(fā)以煤炭、石油、礦石以及有色金屬開發(fā)為主。其中，南部邯鄲-石家莊-邢臺(tái)區(qū)域以煤炭和金屬礦產(chǎn)開發(fā)為主，礦石和陶土開采為輔，北部壩上地區(qū)以褐煤、浮石、螢石以及玄武石等礦石開采為主，東部秦皇島-唐山地區(qū)則以煤炭開采為主，有色金屬和礦石開采為輔。

3 礦產(chǎn)資源開發(fā)空間布局對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響分析

耦合區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)情況和區(qū)域內(nèi)生態(tài)功能區(qū)、高程、水土流失等空間數(shù)據(jù)，以開發(fā)現(xiàn)狀構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境影響中的主要問題為分析聚焦點(diǎn)，預(yù)測(cè)未來持續(xù)性的生態(tài)影響，并由此識(shí)別區(qū)域內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)和較高發(fā)區(qū)。

3.1 礦產(chǎn)資源開發(fā)與生態(tài)功能區(qū)重疊，影響區(qū)域生態(tài)功能

圖2 京津冀地區(qū)礦山資源開發(fā)利用與生態(tài)功能區(qū)空間耦合圖

《京津冀協(xié)同發(fā)展環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中，根據(jù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，將其空間范圍劃分為三大生態(tài)功能區(qū)，包括壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)、太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)以及燕山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)。耦合結(jié)果顯示，京津冀地區(qū)現(xiàn)有礦產(chǎn)開采企業(yè)與生態(tài)功能區(qū)相沖突（圖2），集中分布在壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)、太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)以及燕山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)。其中，壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)零散分布有10余家鐵礦、黏土及其他沙土采選等企業(yè)；燕山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)以鐵礦及煤礦采選企業(yè)分布為主，并在秦皇島與唐山市交界處聚集；太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)則以鐵礦開采為主。近期規(guī)劃中國(guó)家規(guī)劃礦區(qū)——井阱礦區(qū)、邢臺(tái)礦區(qū)、峰峰礦區(qū)等也均與太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)毗鄰；對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要價(jià)值礦區(qū)——河北張家口沽源鈾礦區(qū)和河北秦皇島青龍鈾礦區(qū)，分別分布在壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)和燕山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)。

集聚分布的礦產(chǎn)資源開發(fā)已對(duì)區(qū)域內(nèi)生態(tài)功能造成嚴(yán)重影響，近期規(guī)劃中局部性的礦產(chǎn)開發(fā)不可避免地會(huì)引發(fā)規(guī)模性開發(fā)建設(shè)行為，進(jìn)一步影響生態(tài)功能區(qū)內(nèi)的防風(fēng)固沙、水土保持、水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護(hù)等功能，增加生態(tài)恢復(fù)壓力，使京津冀地區(qū)面臨嚴(yán)峻的生態(tài)維護(hù)挑戰(zhàn)。例如，受長(zhǎng)久以來的開采技術(shù)以及開采人員思想觀念的影響，京津冀區(qū)域內(nèi)開礦過程中產(chǎn)生的廢水和廢液多數(shù)直接排放到地表水體中，嚴(yán)重破壞水系，影響了礦區(qū)周圍的生活、生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)用水，并對(duì)土壤、農(nóng)作物、植被和生物造成一定程度的破壞；一些不規(guī)范的礦山為了降低尾礦處理成本，直接將尾礦砂傾倒在河道、路邊，形成較大的面源污染，并危害到防洪安全；而近期礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃布局與陡河水庫(kù)、臨城水庫(kù)、彰武水庫(kù)、潘家口水庫(kù)、密云水庫(kù)以及官?gòu)d水庫(kù)等均存在空間交叉，采礦過程中會(huì)進(jìn)一步對(duì)對(duì)應(yīng)水域構(gòu)成嚴(yán)重生態(tài)威脅。京津冀礦產(chǎn)資源開發(fā)集中區(qū)，與區(qū)域自然生態(tài)資源所在地交織在一起，大規(guī)模開發(fā)活動(dòng)會(huì)很大程度上改變動(dòng)植物的生活環(huán)境，威脅動(dòng)植物的生存，對(duì)礦區(qū)的生物多樣性也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。此外，礦產(chǎn)資源開發(fā)產(chǎn)生的廢水和廢棄物也會(huì)造成生態(tài)平衡的失調(diào)和生物多樣性的損失和破壞。

3.2 山區(qū)開礦加劇區(qū)域水土流失和荒漠化

京津冀區(qū)域呈現(xiàn)明顯的以北京行政邊界為分界線的西北高、東南低的地勢(shì)分布特點(diǎn)。依據(jù)海拔高度對(duì)京津冀地區(qū)進(jìn)行高程劃分，分別為＜500m、500～1500m、＞1500m，耦合礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃布局與高程分布，結(jié)果如圖3所示。結(jié)果顯示（表1），京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)在＞1500m的高海拔山區(qū)，如張家口壩上地區(qū)以及承德圍場(chǎng)滿族蒙古族自治區(qū)和隆化縣集聚分布，存在11個(gè)鐵礦開發(fā)和2個(gè)煤礦開發(fā)；中海拔以及低海拔區(qū)域面積相差不大，但中海拔區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)模及數(shù)量呈現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)。由此可看出，京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)在高海拔，即山區(qū)分布優(yōu)勢(shì)明顯。集中于山區(qū)的礦產(chǎn)資源開發(fā)活動(dòng)，包括采礦工作地面的植被剝離、各項(xiàng)配套設(shè)施（火藥庫(kù)、工業(yè)場(chǎng)地、道路、運(yùn)礦設(shè)施）的占地、取土和棄渣等，對(duì)土壤擾動(dòng)、地表植被造成破壞，改變?cè)型恋仡愋?，降低土壤的抗侵蝕能力，加劇水土流失。而近期規(guī)劃中，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要價(jià)值礦區(qū)——河北張家口沽源鈾礦區(qū)和河北秦皇島青龍鈾礦區(qū)，均分布在高海拔地區(qū)，峰峰煤礦、開灤煤礦等也均與中海拔區(qū)毗鄰。受區(qū)域特點(diǎn)限制，地區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)企業(yè)多為露天采礦，開發(fā)模式粗放，選礦過程中采主棄副、采富棄貧、重采輕掘，產(chǎn)生的尾礦石隨意堆積，占用和破壞了大量礦區(qū)土地。此外，礦產(chǎn)資源開發(fā)不可避免地會(huì)砍伐森林植被，進(jìn)一步破壞、占用林地、草地等植被覆蓋的土地，這都將促使礦山廢棄地逐漸向水土流失和荒漠化重災(zāi)區(qū)演變，如秦皇島、邢臺(tái)、邯鄲等市均已顯現(xiàn)明顯的水土流失狀態(tài)，張家口西北方向水土流失也呈現(xiàn)明顯強(qiáng)度狀態(tài)，極強(qiáng)區(qū)域也均與礦產(chǎn)資源開發(fā)規(guī)劃區(qū)毗鄰（圖3）。

表1 不同海拔區(qū)域部分類型礦產(chǎn)企業(yè)分布

圖3 京津冀礦產(chǎn)資源開發(fā)與區(qū)域高程（左）、水土流失（右）空間耦合圖

3.3 京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域識(shí)別

京津冀區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響具有中長(zhǎng)期、累積性、脅迫性等特點(diǎn)。近期（2020年）礦產(chǎn)資源開發(fā)極易產(chǎn)生生態(tài)破壞、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、監(jiān)管難等諸多問題，并將對(duì)區(qū)域構(gòu)成極大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。作為國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源和能源資源，鈾礦能夠?yàn)楹四艿拈_發(fā)提供物質(zhì)保障，但張家口沽源鈾和秦皇島青龍鈾的大規(guī)模開采與開發(fā)必然會(huì)對(duì)礦山及周圍的環(huán)境造成污染，損害礦山工作人員和附近居民的身心健康，構(gòu)成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，因此在對(duì)地區(qū)進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別時(shí)，應(yīng)予以著重考慮。排序各考慮因素，識(shí)別區(qū)域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)域和較高發(fā)區(qū)域。

以區(qū)域內(nèi)縣域行政邊界為空間劃分界限，京津冀區(qū)域內(nèi)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)，主要包括天津市濱海區(qū)、承德市寬城滿族自治縣、邯鄲市武安市、秦皇島市青龍滿族自治縣、石家莊市贊皇縣、邢臺(tái)市臨城縣和內(nèi)丘縣、張家口市沽源縣、唐山市遷西縣。對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)密集分布了已有的礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)，并基本囊括了近期礦產(chǎn)資源開發(fā)的眾多礦區(qū)，如開灤礦區(qū)、峰峰礦區(qū)、冀東司家營(yíng)礦區(qū)等；區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)及其加工業(yè)的發(fā)展將導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)水土流失、石漠化、地質(zhì)滑坡、地下水污染以及土壤重金屬污染加重等生態(tài)環(huán)境問題，構(gòu)成嚴(yán)峻的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高發(fā)區(qū)，主要包括滄州市黃驊市，石家莊市欒城縣和元氏縣，唐山市遷安市、市轄區(qū)以及遵化市。對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)散布了京津冀區(qū)域內(nèi)已存在的礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)，而近期（2020年）礦產(chǎn)開發(fā)強(qiáng)度較低，但因其生態(tài)環(huán)境較為脆弱，加之礦產(chǎn)資源開發(fā)歷史遺留問題較為嚴(yán)重，使其近期（2020年）礦產(chǎn)資源開發(fā)及生態(tài)修復(fù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

4 京津冀礦產(chǎn)資源開發(fā)減緩措施

通過對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)京津冀地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，可知加強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)及治理工作顯得十分重要。對(duì)京津冀地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)的生態(tài)問題進(jìn)行防治，可根據(jù)生態(tài)功能區(qū)特點(diǎn)，推行差別化的生態(tài)維護(hù)對(duì)策。

（1）燕山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)。應(yīng)以生態(tài)維護(hù)為主，優(yōu)化礦山布局和礦業(yè)結(jié)構(gòu)，設(shè)定嚴(yán)格準(zhǔn)入條件。對(duì)區(qū)域內(nèi)礦業(yè)權(quán)實(shí)行減量化管理，不再新設(shè)露天礦采礦權(quán)；設(shè)定年限，逐次關(guān)閉區(qū)域內(nèi)污染嚴(yán)重、生態(tài)破壞重的企業(yè)。加強(qiáng)對(duì)張家口、承德的超貧鐵礦、有色金屬及貴金屬礦的管理，保障京津冀水源地生態(tài)安全。開展系列示范措施及整合措施，如實(shí)施承德鈦磁鐵礦綜合利用示范工程。

（2）壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)。礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)影響主要是高海拔山區(qū)采礦引發(fā)的水土流失。應(yīng)著力做好礦山地質(zhì)災(zāi)害防治、植被恢復(fù)、土地復(fù)墾等工作。推進(jìn)以水土保持、濕地恢復(fù)和風(fēng)沙治理為主的生態(tài)工程建設(shè)；強(qiáng)化水土保持監(jiān)管，科學(xué)防治山洪、泥石流等自然災(zāi)害，構(gòu)建水土流失綜合防護(hù)體系。加強(qiáng)對(duì)歷史遺留礦山的地質(zhì)環(huán)境治理與恢復(fù)，如下花園煤礦區(qū)、蔚縣煤礦區(qū)、峰峰煤礦區(qū)等。

（3）太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)?？臻g范圍主要為邢臺(tái)、邯鄲、石家莊以及保定等西面毗鄰太行山山地區(qū)域，近期規(guī)劃礦產(chǎn)資源開發(fā)力度較大，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，推進(jìn)集約利用，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境的整治力度，嚴(yán)控水土流失等。開展露天礦山污染整治專項(xiàng)行動(dòng)，如武安鐵礦區(qū)、井阱礦區(qū)等，對(duì)環(huán)保不達(dá)標(biāo)、安全生產(chǎn)措施不合格和礦山地質(zhì)環(huán)境治理恢復(fù)、水土保持不到位的礦山企業(yè)堅(jiān)決予以停產(chǎn)整頓。推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，推廣礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)。

（4）其余空間區(qū)域。包括天津、廊坊以及唐山市縣等部分區(qū)域，礦產(chǎn)開發(fā)歷史悠久，生態(tài)破壞遺留問題嚴(yán)重，應(yīng)以礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)為主，提高準(zhǔn)入門檻。開展礦山地質(zhì)環(huán)境整治試點(diǎn)，解決閉坑礦山、廢棄礦山和政策性關(guān)閉的礦山地質(zhì)環(huán)境問題。建立非金屬礦山有序退出機(jī)制，通過提高標(biāo)準(zhǔn)逐步徹底關(guān)停部分礦山開采。

此外，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)區(qū)和較高發(fā)區(qū)，應(yīng)以市縣為單位，積極制定有針對(duì)性的管理措施；建立礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管理體系和機(jī)制，做好礦區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防范工作。

5 結(jié)論與討論

礦產(chǎn)資源開發(fā)不可避免地會(huì)破壞和影響地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境，本研究基于京津冀礦產(chǎn)資源開發(fā)現(xiàn)狀及近期規(guī)劃空間布局特點(diǎn)，耦合區(qū)域內(nèi)生態(tài)空間數(shù)據(jù)，通過梳理生態(tài)環(huán)境影響突出事實(shí)問題，預(yù)測(cè)了其持續(xù)性趨勢(shì)。結(jié)果顯示，京津冀地區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)主要集中在燕山太行山山地水源涵養(yǎng)與水土保持區(qū)、壩上高原風(fēng)沙防治區(qū)以及河北東部濱海區(qū)域，這些區(qū)域是京津冀地區(qū)生態(tài)屏障的重要組成部分，同樣是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)和較高發(fā)區(qū)域。歷史悠久的礦產(chǎn)資源開發(fā)已經(jīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)的水源涵養(yǎng)、水土保持和生物多樣性保護(hù)等生態(tài)功能產(chǎn)生了一定程度的影響；京津冀區(qū)域的協(xié)同發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的協(xié)同開發(fā)提出了更高要求，局部區(qū)域的高強(qiáng)度礦產(chǎn)開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾會(huì)進(jìn)一步增加。鑒于此，可根據(jù)京津冀地區(qū)不同生態(tài)功能區(qū)特點(diǎn)，推行差別化的管控對(duì)策，切實(shí)減緩生態(tài)影響。

受數(shù)據(jù)獲取困難限制，本研究在對(duì)京津冀礦產(chǎn)資源開發(fā)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行分析時(shí)，僅以礦產(chǎn)資源開發(fā)已造成的突出生態(tài)環(huán)境問題為聚焦點(diǎn)，并對(duì)由此構(gòu)成的持續(xù)性影響進(jìn)行了分析。研究中更側(cè)重于礦產(chǎn)資源開發(fā)的空間布局與生態(tài)環(huán)境的矛盾分析，在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)識(shí)別中也未充分考慮區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的歷史性變化特征。在后續(xù)研究中，將繼續(xù)收集區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)專項(xiàng)規(guī)劃，在與各市區(qū)進(jìn)行對(duì)接基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確不同類型、開采方式對(duì)地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響，完善區(qū)域性的生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

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Eco-environmental Impact of Mineral Resources Exploitation in Beijing-Tianjin-Hebei Region

GE Rongfeng1,2, XU Kaipeng1, CHI Yanyan1*, WANG Jingjing1, ZHANG Lixiao2, ZHANG Xiao1, ZHANG Liping1

（1. Chinese Academy Environmental Planning, Beijing 100012; 2. State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875）

Beijing-Tianjin-Hebei region is located in the leading edge of agro-pastoral ecotone, while Bashang, Yanshan and Taihang Mountains zones are the main water sources in the region, as well as the main ecological barrier of Beijing-Tianjin and North China Plain. To assess the eco-environmental impact of mineral resources exploitation in Beijing-Tianjin-Hebei region is of great practical significance. In this paper, according to the exploitation and utilization of mineral resources, its spatial allocation schemes and ecological characteristics, the mineral resources exploitation impact on eco-environment in Beijing-Tianjin-Hebei region was analyzed in the view of the spatial distribution rationality of mineral resources. Furtherly, the persistent influence of layout planning of mineral resources was predicted. In the process of analysis, the spatial data of mineral resources planning, eco-function zones, elevation, soil erosion were overviewed on the basis of GIS technology and ecological risk theory. Results showed that spatial overlap exist between spatial distribution of mineral resources exploitation in Beijing-Tianjin-Hebei region and Yanshan and Taihang Mountains soil-water conservation zone, Bashang plateau sand protection zone. Massive-scale mineral exploitation will constitute a persistent impact on ecological functions, such as water conservation, soil conservation, and biodiversity maintenance. The mining of high strength and high altitude will also exacerbate soil erosion and desertification. The coastal area of Tianjin, Kuancheng Manchu Autonomous county of Chengde, Wuan of Handan, other cities and counties, which were intensively distributed of mineral exploitation companies and most mining areas of planning, as well as the legacy of mineral exploitation were also more prominent, were identified as high ecological risk zones. Finally, spatial difference countermeasures of ecological protection were proposed to provide technique support for position optimization of mineral exploitation.

Beijing-Tianjin-Hebei region; mineral resources; eco-environmental impact; ecological risk

F205

1674-6252（2017）03-0046-06

A

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.03.046

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFC0503004）。

葛榮鳳（1988—）女，環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，主要從事區(qū)域生態(tài)評(píng)價(jià)與空間管控研究，E-mail：gerf@caep.org.cn。

*責(zé)任作者： 遲妍妍（1981—），女，環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院，副研究員，主要從事區(qū)域生態(tài)評(píng)價(jià)與空間管控研究。