關(guān)于礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)體系的思考

王明君　喬文光　楊麗娜

摘要：通過了解區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境條件及其變化，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境承載能力應(yīng)用理論，分析礦山開采活動對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境因子的影響和變化，選定對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量影響大且敏感的人類活動因子和環(huán)境因子進(jìn)行敏感性分析，確定地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)，建立科學(xué)合理的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)體系。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境；承載力；評價(jià)體系

1.承載力的發(fā)展

承載力來源于力學(xué)，指物體在不產(chǎn)生任何破壞時(shí)的最大荷載，后應(yīng)用于工程地質(zhì)領(lǐng)域，指地基的強(qiáng)度對建筑物負(fù)重的能力，目前承載力逐漸具體化的衡量人類經(jīng)濟(jì)社會活動與自然環(huán)境之間相互關(guān)系的概念（張林波，2009），應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如種群承載力、土地資源承載力、環(huán)境承載力等。

國內(nèi)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究興起于近十余年，這個新興的概念和研究領(lǐng)域隨著時(shí)間的推移、研究的深入和理解的轉(zhuǎn)變，其概念的內(nèi)涵和外延也在逐步地豐富和完善。礦山地質(zhì)環(huán)境承載力主要是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，受礦產(chǎn)資源開發(fā)活動影響的區(qū)域，在保障地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能正常或朝著人類社會經(jīng)濟(jì)活動可持續(xù)發(fā)展的前提和目標(biāo)下，礦業(yè)活動對地質(zhì)環(huán)境的最大擾動強(qiáng)度，或地質(zhì)環(huán)境所能承受礦產(chǎn)資源開發(fā)強(qiáng)度的最大值。

礦山地質(zhì)環(huán)境承載力反映的是礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與區(qū)域礦業(yè)經(jīng)濟(jì)活動的適宜程度。地質(zhì)環(huán)境承載力研究的難點(diǎn)主要有：①地質(zhì)環(huán)境承載力作為一個客觀存在的事實(shí)，缺乏一個適合的表征量，即用什么方式來量化和表征地質(zhì)環(huán)境承載力；②在承載力評價(jià)方面應(yīng)用較多的量化指標(biāo)有人口數(shù)量、用地面積、經(jīng)濟(jì)效益，但該類指標(biāo)無法從整體上權(quán)衡礦山地質(zhì)環(huán)境承載力，并且該類指標(biāo)均牽涉到許多地質(zhì)環(huán)境自然屬性以外的經(jīng)濟(jì)或社會屬性。

目前國內(nèi)外對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)進(jìn)行系統(tǒng)分析的研究成果還較為有限，相關(guān)研究中存在的有待加強(qiáng)的地方表現(xiàn)在：①礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)研究集中于單要素研究，綜合要素承載力評價(jià)研究欠缺；②礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究不夠深入，尚未形成完善的理論體系；③礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)的概念及量化方法有待深入探討。

2.承載力指標(biāo)選取準(zhǔn)則

構(gòu)建和制定礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)體系的過程中，必須要在全面了解礦區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)問題的基礎(chǔ)上，通過深入的解析，以系統(tǒng)論、決策論等數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)，以地質(zhì)學(xué)、采礦工程學(xué)、生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)等多學(xué)科理論為支撐，以可持續(xù)發(fā)展、綠色礦業(yè)理論為指導(dǎo)，確定影響礦山環(huán)境地質(zhì)問題的主要因子，主要遵循以下幾個準(zhǔn)則：

（1）綜合化構(gòu)建礦山地質(zhì)環(huán)境承載力體系。進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)就是要把礦產(chǎn)資源、礦山環(huán)境放到國民社會系統(tǒng)中進(jìn)行分析考慮，不能簡單、孤立地看待礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用，因此在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境承載力優(yōu)劣評價(jià)時(shí)，需要綜合考慮其開發(fā)效應(yīng)，如對區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動作用、國民經(jīng)濟(jì)對礦產(chǎn)資源的需求程度，同時(shí)需要考慮可持續(xù)發(fā)展的問題，礦山開發(fā)活動引起的環(huán)境污染問題等，不能片面、簡單地進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)受到不同層次、不同方面的影響，因此有必要利用地質(zhì)資料、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、礦山信息進(jìn)行綜合評價(jià)。

（2）評價(jià)要素定量化計(jì)算。礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)涉及學(xué)科廣，不僅要求運(yùn)用地質(zhì)學(xué)科、地理學(xué)科等知識，而且要求合理應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等知識，其評價(jià)要素層涉及地形地貌、區(qū)域規(guī)劃、開采方式等十大類，評價(jià)以項(xiàng)目調(diào)查和統(tǒng)計(jì)提供的數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，堅(jiān)持所用數(shù)據(jù)的可靠性原則，對收集的資料進(jìn)行分析檢驗(yàn)，對資料的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)時(shí)間、指標(biāo)核算方法等逐項(xiàng)復(fù)查，并做出必要的調(diào)整，同時(shí)克服定性分析無法準(zhǔn)確判別礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的劣勢，采用以定量化為基礎(chǔ)，保證評價(jià)結(jié)果明確、可靠。

（3）評價(jià)因子最優(yōu)化選擇。選擇最優(yōu)的評價(jià)因子是決定評價(jià)結(jié)果優(yōu)劣的重要部分，設(shè)計(jì)選取與自然社會、基礎(chǔ)地質(zhì)、資源壓力、環(huán)境污染等作為因子，彼此之間相互聯(lián)系、相互制約。因?yàn)楦鞣N因素所起的作用和程度各不相同，它能夠從某個方面反映承載力優(yōu)劣，所以在評價(jià)方法的應(yīng)用上，采用環(huán)境評價(jià)和社會效益評價(jià)相結(jié)合、實(shí)地驗(yàn)證和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的思路和方法，將地形地貌、氣象水文、植被、社會經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)資源壓力、礦產(chǎn)開發(fā)壓力、水資源壓力、土地資源壓力、水土污染等評價(jià)要素和指標(biāo)結(jié)合起來，合理地進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的綜合評價(jià)。

3.礦山地質(zhì)環(huán)境影響因子的敏感性分析

礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是礦區(qū)地質(zhì)作用和人為礦業(yè)活動共同作用的結(jié)果，礦山地質(zhì)環(huán)境問題誘發(fā)機(jī)理復(fù)雜，影響因素眾多，有自然背景條件（地貌類型、年降雨量、礦區(qū)年徑流量、植被類型、植被覆蓋率、土地利用類型）、地質(zhì)背景條件（水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件）、社會經(jīng)濟(jì)條件（常住居民數(shù)及土地面積、礦區(qū)GDP值）、礦山地質(zhì)環(huán)境條件（礦區(qū)面積、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天開采、井工開采、能源、金屬、非金屬、礦山數(shù)量、土地占用破壞面積、土地恢復(fù)治理面積、地貌景觀影響程度、固廢堆積量、水資源總量、水資源消耗量、含水層破壞影響面積、土壤重金屬污染面積、水質(zhì)污染面積）。例如，不同礦產(chǎn)資源以不同開發(fā)方式、在不同環(huán)境地質(zhì)背景區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生、誘發(fā)和加劇的礦山地質(zhì)環(huán)境問題種類、表現(xiàn)形式、嚴(yán)重程度有較大差異。

礦業(yè)開發(fā)條件下，各種因子的共同影響必表現(xiàn)在：（1）礦區(qū)的土地利用類型部分發(fā)生改變，如采坑、排土場、廢渣堆等工礦用地的出現(xiàn)；（2）礦區(qū)植被覆蓋率減少，如采坑、排土場、堆渣場、尾礦庫、工業(yè)廣場、礦區(qū)道路等破壞原有的植被，而局部的礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理又增加了植被覆蓋；（3）礦區(qū)產(chǎn)生崩滑流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害及隱患，破壞原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，危害周邊的生產(chǎn)生活；（4）礦區(qū)開采疏干排水造成了區(qū)域水資源的減少和浪費(fèi)；（5）部分礦區(qū)礦坑水、尾礦水、選冶廢水的直接排放或不達(dá)標(biāo)排放，造成了附近區(qū)域的地表水、地下水污染；（6）廢渣堆、排土場、堆料場等在雨水淋濾和風(fēng)吹擴(kuò)散的作用下造成了附近區(qū)域的土壤重金屬元素污染。礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境承載力應(yīng)以承載礦區(qū)及附近的人類生產(chǎn)生活為主體。

4.評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本次選擇礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度、礦區(qū)土地利用現(xiàn)狀、礦區(qū)人口密度、礦區(qū)植被覆蓋率、礦坑排水強(qiáng)度、礦區(qū)水土污染程度、礦區(qū)土地占用破壞面積比這七個因素可表現(xiàn)出礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，確定利用這七個因子構(gòu)建礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)體系，它們分別反映了礦業(yè)開發(fā)活動可能對礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、礦區(qū)土地資源、礦區(qū)人口、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、礦區(qū)水資源以及礦區(qū)水土質(zhì)量所造成的影響。這些指標(biāo)的變化共同作用影響著礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力等級。礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)指標(biāo)體系見圖1。

5.結(jié)語

該指標(biāo)體系由礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度、礦區(qū)土地利用現(xiàn)狀、礦區(qū)人口密度、礦區(qū)植被覆蓋率、礦坑排水強(qiáng)度、礦區(qū)水土污染程度、礦區(qū)土地占用破壞面積比這七個指標(biāo)構(gòu)成，它們是自然背景條件（地貌類型、年降雨量、礦區(qū)年徑流量、植被類型、植被覆蓋率、土地利用類型）、地質(zhì)背景條件（水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件）、社會經(jīng)濟(jì)條件（常住居民數(shù)及土地面積、礦區(qū)GDP值）、礦山地質(zhì)環(huán)境條件（礦區(qū)面積、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天開采、井工開采、能源、金屬、非金屬、礦山數(shù)量、土地占用破壞面積、土地恢復(fù)治理面積、地貌景觀影響程度、固廢堆積量、水資源總量、水資源消耗量、含水層破壞影響面積、土壤重金屬污染面積、水質(zhì)污染面積）對于礦區(qū)整體地質(zhì)環(huán)境的集中體現(xiàn)。這些指標(biāo)的變化反映了礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境承載能力的變化，可以作為礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價(jià)體系建立所需要的指標(biāo)因子。