我國工礦廢棄地復墾跟蹤監測分類與方案確定研究

張世文，周 妍，李 貞，陳元鵬，周 旭，羅 明，劉慧琳，黃元仿

(1.安徽理工大學地球與環境學院，安徽 淮南 232001；2.國土資源部土地整治中心，北京 100035；3.中國農業大學資源與環境學院，北京 100193)

我國工礦廢棄地待復墾土地面積約3 930萬畝*1畝=666.67 m2。，自2012年試點開始，總下達復墾比率不到2%，下達規模中已復墾實施驗收率不到40%，工礦廢棄地復墾工作已成為我國當前面臨的緊迫任務。十九大報告指出，強化土壤污染管控和修復，實施重要生態系統保護和修復重大工程，提升生態系統質量和穩定性。《國家新型城鎮化規劃(2014～2020年)》提出：加強農村土地綜合整治，健全運行機制，規范推進城鄉建設用地增減掛鉤，總結推廣工礦廢棄地復墾利用等做法，將農村廢棄地、其他污染土地、工礦用地轉化為生態用地。隨著《土地復墾條例》《土地復墾條例實施辦法》《歷史遺留工礦廢棄地復墾利用試點管理辦法》等頒布實施，國家從頂層上明確了工礦廢棄地復墾內涵、對象以及規劃的相關內容，開啟了我國工礦廢棄地復墾的工作，相關研究也有所推進[1-6]。目前無論是研究層面，還是實踐層面，仍存在諸多問題，比如在跟蹤監測分類、監測方案確定等方面尚未開展系統的研究工作，已成為限制復墾工作推進與復墾質量提升的技術瓶頸，且隨著工作的推進，我們將面臨越來越多的背景更加復雜、風險更高的工礦廢棄地，如尾礦庫、金屬礦山的廢石堆場，因此，開展工礦廢棄地復墾土地質量動態監測工作至關重要。

本文針對當前的不足之處，著眼于當前工作的需求，在詳細分析我國工礦廢棄地復墾現狀與不足的基礎上，明確我國工礦廢棄地復墾跟蹤監測依據、期限、頻率與原則，以科學跟蹤監測為目標，提出了我國工礦廢棄地跟蹤監測對象分類體系，分類提出跟蹤監測方案確定的策略。研究結果為工礦廢棄地復墾土地質量提升和相關技術標準的提出提供參考。

1 廢棄地復墾利用現狀與問題

1.1 技術標準不健全

《土地復墾條例》和《土地復墾條例管理辦法》第三章中均對工礦廢棄地調查評價、專項規劃、設計與實施管理提出了明確要求。為推動工礦廢棄地復墾工作進一步開展，國土資源部下發了國土資發〔2012〕45號文，在全國開展工礦廢棄地復墾利用試點工作。以上法律法規的頒布實施極大地促進我國廢棄地復墾利用。隨著土地復墾條例的頒布，我國相繼出臺了多部土地復墾相關技術標準，歸納起來，包括專用、通用和基礎三個層次，涵蓋實施復墾目標所采取的調查評價、規劃設計等工程建設類別，反映了工礦廢棄地復墾所具有的共性特征。

無論是層次，還是專業序列，我國尚無工礦廢棄地復墾利用的相關技術標準(圖1)。根據當前行業發展的緊迫性與現實需求，結合工礦廢棄地的專門對象和特定個性，為更好地服務和適應于工礦廢棄地復墾工作，未來一段時間內，應采用不同方式獲取相關技術標準支撐。

1) 借鑒。基礎和通用類的可借鑒土地(包括土地復墾)領域的相關技術標準，暫時不必進行制定。

2) 制定。由于工礦廢棄地的專門對象和特定個性，專用層次上的技術標準需根據已有技術標準的情況，適時著手制定，綜合、預算可參考土地領域的技術標準，評價可以借鑒環境領域的相關技術標準，調查可以參考土地和環境類相關技術標準，而規劃、設計、施工、監測與管理等方面的技術標準需要盡快制定發布，即需要盡快出臺工礦廢棄地復墾規劃設計與實施技術指南、工礦廢棄地復墾跟蹤監測指南。

注：0表示沒有專門針對工礦廢棄地復墾的技術標準;Y表示可以借鑒其他領域的技術標準;N表示無法完全借鑒，需制定。圖1 工礦廢棄地復墾技術標準體系

1.2 基數大，區域差異明顯

我國工礦廢棄地總面積約3 930萬畝，為貫徹落實《土地復墾條例》，推進歷史遺留損毀土地復墾，拓展建設用地空間，促進耕地保護和礦山環境治理恢復。2012年正式啟動工礦廢棄地復墾利用試點，至今，已下達復墾規模3.54萬hm2，下達工礦廢棄地復墾任務的包括河北省、山西省、內蒙古自治區等13個省或自治區，占比超過10%以上的包括安徽、四川、內蒙古自治區和江蘇四省區，四省區占總下達面積的80%以上(圖2(a))。

圖2 工礦廢棄地復墾規模與實施驗收情況

1.3 復墾實施驗收率低

復墾實施驗收率為已實施驗收的復墾土地面積占復墾總規模的百分比。截至目前，我國已實施工礦廢棄地復墾1.42萬hm2，實施驗收面積超過0.1萬hm2的僅有江蘇、安徽和湖北三省；整體復墾驗收率僅為40%，不同省份具有一定的差異，驗收率超過50%以上的包括山西、江蘇、安徽、河南、湖北5省份，其中江蘇省開展的最好，已經完成80%以上的實施驗收工作。內蒙古自治區下達面積很大，但實施驗收率不足10%(圖2(b))，開展工作相對較慢，主要受制于復墾資金不足。由于種種原因我國仍存在大量損毀土地未能及時復墾，開展工礦廢棄地復墾工作，將是當前乃至今后相當長時期我國面臨的緊迫任務。

1.4 復墾資金難落實，來源相對單一

截至2017年10月底，試點中已投入復墾費用約205.34億元。從圖3可以看出，工礦廢棄地復墾費用主要來源于財政資金和土地復墾費用，兩者分別占到總投入資金的38%和36%，總比例占到近80%。其他資金投入相對較少，特別是社會和信貸資金；就不同省份而言，信貸資金僅在江西和江蘇兩省作為工礦廢棄地復墾費用，而復墾規模較大的安徽省和江蘇省無社會資金介入。對于因為歷史原因無法確定復墾義務人的工礦廢棄地復墾應建立以政府投資為主體，以股份投資和銀行貸款作補充，集體和社會經濟實體共同投資的多層次、多元化、多渠道的融資機制；營造多種經濟體制投資復墾和共同發展的基本經濟制度。政府應鼓勵和資助工礦廢棄地的所有權人和使用權人自行復墾，實行工礦廢棄地復墾折抵的非農建設用地指標有償轉讓制度，轉讓收益專門用于工礦廢棄地復墾。除此之外，還應吸引境內、外資金投資復墾工礦廢棄地，允許復墾后的農業用地使用權的轉讓和出租。

圖3 工礦廢棄地復墾資金分項和分省投入情況

2 廢棄地復墾跟蹤監測方案

2.1 跟蹤監測內容和依據

跟蹤監測內容包含復墾工程、土壤、水(地下水和地表水)和植物等四類，每類監測內容均有相應依據。

1) 工程質量類。可參考《土地利用動態遙感監測規程進行遙感監測》[7]。

2) 土壤質量類。可參考《土地復墾質量控制標準》《土壤檢測》《土壤質量地球化學評估技術要求》《土壤環境監測技術規范》《土壤環境質量標準》《耕地地力調查與質量評價技術規程》和《農用地質量分等規程》等[8-14]。

3) 水(地表水和地下水)質量類。可參考《地下水環境監測技術規范》《地表水和污水監測技術規范》和《農田灌溉水質標準》[15-17]。

4) 植物風險類。可參考《食品中污染物限量》《糧食(含谷物、豆類、薯類)及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、砷、銅、鋅等八種元素限量》《綠色食品 稻米》和《綠色食品 玉米及玉米粉》[18-21]。

2.2 跟蹤監測期限與頻率

《土地復墾條例》第二十五條明確規定“負責組織驗收的國土資源主管部門應當會同有關部門在驗收合格后5年內對土地復墾效果進行跟蹤評價，并提出改善土地質量的建議和措施”，工礦廢棄地復墾跟蹤監測期限原則上為5年，具體年限以復墾質量達標為確定依據。監測頻率原則上為1次/a。

2.3 跟蹤監測方案確定原則

1) 科學性原則。應綜合考慮工礦廢棄地復墾后土地這一監測對象的特征，以規范化、程序化、合理化的方式科學地制定復墾后土地跟蹤監測方案，從而全面客觀評價復墾土地質量及其演變過程，為后續制定針對性管護與質量提升措施提供科學依據與技術支撐。

2) 動態性原則。由于工礦成因復雜、變異性強，且復墾措施、復墾方向以及后續持續利用等有所不同，在自然和人為因素共同干擾下，對于不同復墾年限的土壤，其潛在環境風險源、土壤質量障礙因子等的時空特性及其他性質將發生一定的變化，即監測區域環境風險格局可能有一定的改變。在不同時段應體現監測的動態性，必須根據上一年的監測評價結果，及時調整下一年的監測指標、監測內容等，尤其是重點區域，應及時優化監測方案，對動態變化進行動態分析，實現動態監測，為區域土壤環境風險動態管理提供依據。

3) 可行性原則。綜合考慮當前技術水平，應用程度以及實施成本等各方面因素，在監測方案制定過程中應切合實際需求，確保監測工作能夠順利進行，監測結果準確可靠。

4) 多技術耦合原則。基于3S技術、經典統計分析、地質統計學等，同時結合遙感監測，根據監測對象特點和類型，在多技術結合的基礎上，提出跟蹤監測方案，為后續改善復墾土地質量提供依據。

2.4 監測對象分類

根據復墾前后土地質量、數據是否齊全、是否集中連片等因素，提出了我國工礦廢棄地復墾監測對象三級劃分體系(表1)。

表1 工礦廢棄地復墾監測對象分類體系

注：*為根據工礦廢棄地特征，結合文獻[22]、文獻[23]確定衡量集中連片距離與地塊大小的閾值。

根據有無污染，將工礦廢棄地復墾跟蹤監測對象分為污染工礦廢棄復墾地(CMW)和無污染工礦廢棄復墾地(NPMW)兩個一級類，在一級類下，根據監測對象復墾前后背景信息(地質背景、工礦生產歷史背景、土壤-水-植物質量背景)的完備情況，分別分成2個二級類，包括有背景信息的污染復墾地、無背景信息的污染復墾地、有背景信息的無污染復墾地、無背景信息的無污染復墾地，二級類下再分8個三級類。每個劃分的類型下，根據監測內容又可以分成工程、土壤、水和植物四類。

2.5 分類監測方案確定策略

2.5.1 方案確定前的動態監測方案

方案確定前，盡可能多地收集監測對象的相關資料，確定監測對象的類型，從跟蹤監測指標、監測點布設和監測手段三個方面提出不同類型的動態監測方案(圖4)。以下以首年度為例，詳細闡述監測方案制定策略。

1) 監測點布設。影響監測點布設方案的因素包括監測前監測對象背景信息的完備程度、具體內容和集中連片情況。對于背景信息較為完備的，可利用這些已有的信息，借助于空間擴展和空間分析的相關技術，形成若干專題圖件，與復墾規劃設計驗收的圖件進行空間疊置形成監測單元和監測點；對于無背景信息的，只能利用復墾規劃設計驗收的相關圖件來進行監測點的布設。在具體操作過程中，根據復墾地塊的面積大小和復墾年限布設，對于復墾面積較大(大于50畝)，且復墾年限相對較長(大于2年)的，可以在復墾規劃設計驗收圖的基礎上，結合網格布點，以求監測點相對均一和有代表性。如果地塊分散，則采用分區分塊制定。針對不同監測內容和污染狀況，工程類主要從相關規劃設計驗收圖件中直接提取，是否監測地下水、地表水和植物取決于有無污染，對于有污染或者潛在污染的，根據點對點原則，選擇若干與土壤監測點對應的水質和植物監測點。土壤采集表層樣品，以監測對象為核心，按緩沖區分別選擇同一區域的若干點作為對照點。

2) 監測指標確定。監測指標多寡主要取決于監測類型有無污染和背景信息的完備程度，無污染，則鎘、砷、汞等重金屬全量和有效態等相關環境類監測指標可不用選擇；有相關背景信息的，可以根據已有信息，分析可能進入監測指標的相關屬性的易變性和障礙性，以確定最小的監測指標集。通常，最大監測指標集包括工程質量、質量達標、土壤質量、水質量和植物風險5個類。5類下分8個亞類指標，亞類下再細化若干個指標(表2)。選擇指標還應結合復墾方向，不同復墾方向，監測指標有所區別。

3) 監測手段。首年度的監測手段主要以采樣化驗為主，工程類完成情況可采用遙感技術進行監測。

圖4 不同類別監測對象的監測方案確定策略

表2 工礦廢棄地復墾跟蹤監測指標最大數據集

序號類亞類指標1工程質量工程質量道路工程灌排條件平整度礫石含量2表觀質量表觀質量植被覆蓋度單位面積產量3土壤質量土壤肥力土壤環境土壤有機質土壤全氮土壤速效鉀土壤有效磷土壤重金屬全量土壤重金屬有效態CECpH值4水質量地表水地下水與土壤對應的地表水中重金屬有效態與土壤對應的地下水中重金屬有效態5植物風險作物其他植物與土壤對應的作物中重金屬有效態與土壤對應的其他植物中重金屬有效態

2.5.2 第一年完成監測后的動態監測方案

第一年完成監測后，對數據進行評價分析，根據監測結果，將監測對象劃分為若干質量等級區，由全面監測向重點監測區域過渡，由表層向深層過渡，由二維向三維過渡，策略具體調整如下所述。

1) 監測點布設調整。對于地力較高(含)以下，環境輕度污染(含)以上或者低于周邊同類地類水平的區域下一年度進行加密采樣，對于地力高(含)以上，環境尚清潔(含)以下或者高于周邊同類地類水平的區域，可以減少一些監測點。應保留一些與上一年度對應的監測點，以便對比分析。監測層次上可以由二維向三維過渡，由表層向剖面監測轉變。

2) 監測指標。對于達標的指標可以減少或者不再監測；隨著監測時間的推移，可由全量向有效態和形態轉變，以便服務于質量提升工作。

3) 監測手段。采樣化驗工作量大，成本高，后續的監測應考慮多種技術的聯合使用，由采樣化驗向野外速測、遙感、采樣化驗相結合過渡。

3 結 論

本文針對我國工礦廢棄地個性特征，結合目前該領域研究和實踐的不足，以科學有效監測為目標，開展了跟蹤監測對象分類，以及分類方案確定策略的研究。以有無污染、背景信息齊備情況和集中連片度作為劃分依據，提出了我國工礦廢棄地復墾跟蹤監測對象三級分類體系；提出了涵蓋跟蹤監測依據、期限、原則和監測方案確定為一體的工礦廢棄地監測方案策略。研究結果為我國工礦廢棄地復墾監測提供技術支撐。

[1] 羅明,周旭,周妍,等.工礦廢棄地復墾利用專項規劃研究[M].北京：中國大地出版社,2013.

[2] 羅明,周妍,周旭.重金屬超標工礦廢棄地復墾耕地質量綜合評定研究[J].中國土地,2015(11):31-33.

[3] 周妍,羅明,周旭,等.工礦廢棄地復墾土地跟蹤監測方案制定方法與實證研究[J].農業工程學報,2017,33(12):240-248.

[4] 周妍,張立平,周旭,等.縣域工礦廢棄地復墾空間集中連片度評價方法研究[J].生態環境學報,2015(11):1837-1842.

[5] 彭玉玲,林愛文,王珂,等.資源枯竭型城市的工礦廢棄地復墾利用綜合效益評價——以黃石市七約山礦區為例[J].國土資源遙感,2015,27(3):161-166.

[6] 劉向敏,岳永兵.工礦廢棄地復墾利用機制優化分析與思考[J].中國礦業,2014,23(4):62-64.

[7] 中華人民共和國國土資源部.土地利用動態遙感監測規程TD/T 1010-2015[S].北京：中國標準出版社，2015.

[8] 中華人民共和國國土資源部.土地復墾質量控制標準TD/T 1036-2013[S].北京:中國標準出版社，2013.

[9] 中華人民共和國農業部.土壤檢測NY/T 1121.1-2006[S].北京:中國標準出版社，2006.

[10] 中國地質調查局.土地質量地球化學評估技術要求(試行)DD2008-06[S].2008.

[11] 國家環境保護總局.土壤環境監測技術規范HJ/T 166-2004[S].北京：中國環境出版社，2004.

[12] 國家環境保護局，國家技術監督局.土壤環境質量標準GB 15618-1995[S].北京:中國標準出版社，1995.

[13] 中華人民共和國農業部.耕地地力調查與質量評價技術規程NY/T 1634-2008[S].北京：中國農業出版社，1995.

[14] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.農用地質量分等規程GB/T 28407-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[15] 國家環境保護總局.地下水環境監測技術規范HJ/T164-2004[S].北京：中國環境科學出版社，2004.

[16] 國家環境保護總局.地表水和污水監測技術規范HJ/T91-2002[S].北京：中國環境科學出版社，2002.

[17] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.農田灌溉水質標準GB 5084-2005[S].北京：中國標準出版社，2005.

[18] 中華人民共和國衛生部.食品中污染物限量GB 2762-2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[19] 中華人民共和國農業部.糧食(含谷物、豆類、薯類)及制品中鉛、鉻、鎘、汞、硒、砷、銅、鋅等八種元素限量NY 861-2004[S].北京：中國農業出版社，2004.

[20] 中華人民共和國農業部.綠色食品稻米NY/T 419-2014[S].北京：中國農業出版社，2014.

[21] 中華人民共和國農業部. 綠色食品玉米及玉米粉NY/T 418-2014[S].北京：中國農業出版社，2014.

[22] 魯學軍,武鵬達,郭旭東.二值形態閉運算在優質耕地集中連片劃定中的應用[J].中國圖象圖形學報,2016,21(2):199-206.

[23] 周尚意,朱阿興,邱維理,等.基于GIS的農用地連片性分析及其在基本農田保護規劃中的應用[J].農業工程學報,2008,24(7):72-77.