祁連山礦區生態環境修復路徑探析

王學福

（甘肅祁連山國家級自然保護區管理局，甘肅 張掖 734000）

隨著人口數量的持續增長以及社會經濟的高速發展，人類社會對礦產資源的需求也相應增加，這無疑給不可再生的礦產資源造成巨大的壓力，不合理的過度開發也導致環境惡化[1]。礦產資源的肆意開發利用既不能實現自然資源的可持續利用，自然生態系統也受到不同程度的破壞，同時也破壞了到地表環境，最終導致社會經濟的不可持續發展[2]。甘肅祁連山國家級自然保護區生態資源豐富，作為甘肅河西走廊地區的生態屏障，是我國具有重要生態地位的國家級自然保護區，對于維護西部地區生態安全方面有著無可替代的作用。但是，違法違規開發的礦產資源[3]，保護區內出現了河流污染、地表塌陷和生態系統遭受破壞、等諸多問題，生態安全狀況堪憂[4]。為有效治理修復區內礦產資源開發造成的一系列生態環境問題，恢復祁連山生態功能，現結合實踐探析祁連山保護區礦區生態環境修復措施，以期為后期礦區生態環境修復治理工作提供決策依據。

1 研究區概況

甘肅祁連山國家級自然保護區位于黃河以西甘肅省境內的祁連山北坡中、東段，南接青海省，北臨河西走廊，地理位置位于位于東經97°25′～103°46′,北緯 36°43′～39°36′之間，行政區劃包括武威、張掖、金昌3市，屬于超大型自然保護區。祁連山地處青藏、內蒙古（阿拉善）、黃土三大高原交匯地帶，由西北向東南，海拔一般在3000～4500m。由于地區遼闊、相對高差懸殊，形成了草原、森林、濕地、沙漠、冰川等各具特色的生態系統，各個生態系統相互制約和影響，對河西地區生態系統平衡起著至關重要的作用[5]。

2 生態環境修復必要性和意義

祁連山因位于位于柴達木盆地與河西走廊之間，地域遼闊且地形復雜，且生態系統多樣，保護區內河流資源豐富（見表1），主要由外流河（黃河水系）和內陸河（疏勒河、石羊河、黑河水系）組成，總集水面積為35290km2，多年平均出山徑流量達到56.26億m3，河流資源作為祁連山生態系統的生命線，是保護區生態安全的重要支撐，不僅為周邊社區提供可持續的安全生活飲用水，同時也為區內農業灌溉及生產提供充足的水源保障，對當地社會經濟發展起到至關重要的作用；區內野生動植物種類繁多，分布高等植物95科451屬1311種，野生脊椎動物28目63科286種，其中國家Ⅰ級保護動物14種，國家Ⅱ級保護動物39種，天然的生態環境和優良的河流水系為野生動物提供了充足水源、食物以及繁衍的棲息地。但是，祁連山局部生態破壞嚴重，違規開發礦產資源使保護區生態壓力巨大，甘肅省已將祁連山礦山環境治理工作視之為關系到全面小康社會建設的戰略性工作，將大力開展了祁連山生態破壞問題整改，新修訂的《甘肅祁連山國家級自然保護區管理條例》在甘肅省十二屆人大常委會上表決通過，這一系列針對性、可操作性強的政策措施，促進祁連山礦區生態環境治理相關工作能扎實有效的開展[6]。因此，無論從實踐層面還是政策層面來看，對于祁連山礦區生態環境修復工作已迫在眉睫。

表1 祁連山保護區河流資源

3 采礦危害及祁連山礦區生態環境現狀

人類活動對自然保護區內動植物的分布、群落結構以及生態系統的穩定性均會產生負面影響，特別是采礦工程[7]。采礦主要分為露天開采和地下開采，礦山生產過程包括采礦、選礦和礦物加工等過程，而這每一生產過程都會對保護區生態環境造成不同程度的影響和破壞。采礦對保護區生態環境和生物多樣性的負面影響可能是直接的，也可能是間接的，直接的負面影響包括野生動植物棲息地的喪失和破碎，采礦作業范圍內外水文系統的破壞以及空氣、土壤和水資源污染，而這些破壞往往是不可逆轉的；間接影響包括工程基礎設施廢棄后的處理和該區域環境的修復以及影響地區社會經濟的可持續發展[8]。

祁連山保護區由于探采礦活動已經對區內生態環境造成破壞，工程作業區原有草場被破壞，工程作業過程中礦渣堆壓侵占草場，且高原上彌足珍貴的腐殖土層被礦渣侵埋，導致植被不能生長，進一步造成該作業區水土流失。地下采礦工程改變了地下水環境，不但造成了地下水資源的污染，而且形成塌陷區，塌陷坑破壞了土地資源的原有形貌，這些塌陷坑和采礦基礎設施的存在可能會切斷區內野生動物遷徙通道，而這些遷徙通道對于維持保護區野生動物數量，保持有效的種群規模，促進基因流動等方面發揮著至關重要的作用，一旦被毀，就對野生動物的生存構成威脅，且恢復野生動物遷徙通道會耗費大量經費和時間。祁連山礦區大氣污染的污染源主要包括露天采礦時機械設備排放大量廢氣，礦產資源開挖過程中形成的大量粉塵以及礦渣長期堆放在風力作用下所產生得粉塵，些粉塵不但對區內大氣環境造成影響，也影響植物光合作用及授粉等；除污染大氣環境外，采礦、選礦過程都有廢水產生，礦場工作區的機械設備也會排放廢水，這些廢水當中含有很多有毒元素（如鉛、砷、六價鉻、汞、氰化物）及懸浮物等，當這類廢水直接排放到保護區河流、湖泊等水體環境中會對水體中水生生物、河流周邊區域的野生動物的生存造成重大的威脅，甚至威脅到區內居民的生產生活，危害人類健康。部分靠近河流水源地的礦場作業時，粉塵會落入河流，混入粉塵的水體通過灌溉、滲漏等不同方式途徑進入到土壤中，并使土壤也受到污染，保護區礦區土壤受到污染后直接影響到植被的生長，間接造成區內草場退化，生物多樣性下降等一系列問題，且土壤污染具有累積性、不可逆性等特點，后續治理修復較為困難。

4 礦區生態環境修復措施

4.1 礦區水體污染修復

常見的礦區水污染類型主要分為化學性、物理性和生物性污染[9]。廢水在探礦、采礦等各個過程都會產生，且廢水排放量較大，持續周期長，礦山污水中有毒有害物質的化學成分復雜，且不同的礦區水污染化學成分和含量比都會在不同環境下發生改變，進入區內河流的礦區廢水因流動性大，大部分受污染廢水已流入下游綠洲，滲入沿流兩岸的土壤中，另外部分廢水進入保護區內流動性較小的湖泊河塘中，對于長期這部分受污染的水體環境，應當采取相應的修復措施。目前處理水體重金屬污染常用的方法是傳統物理化學方法和生態修復方法[10]，此類方法傳統的方法通常應用于城市污水處理，不適用于保護區內面積較大的自然水體中，因此，利用植物修復區內重金屬污染水體，通過使用重金屬超量累積植物對水體重金屬的吸收，富集和存儲等作用來實現礦區水體污染的生態修復，此類方法成本低，效率較高，且具有綠色環保，避免二次污染的特點，適用于保護區內自然水體生態修復治理。

4.2 礦區土壤污染修復

礦區土地的表土一般會流失或遭到破壞，土壤污染修復的關鍵是覆蓋、培育以及改善土壤結構，從而建立植被覆蓋，能夠更有效控制土壤的侵蝕[11]。祁連山保護區總計有144宗探采礦項目，雖然大體上礦山退出和恢復治理等工作已經完成，但由于區內污染源較多,污染面積廣，所受污染的土壤面積、污染物的主要類型以及不同區域受污染的程度還未知，給后續修復帶來了一定的困難[12]。因此，應當加強對保護區內完成礦山退出區域的土壤調查，將受污染的礦區土壤分為不同類型，從而進一步將相同土壤污染的區域歸類，分析礦區土壤污染的重點區域，做出礦山退出區域土壤污染分布圖，為礦區土壤修復奠定數據基礎，從而更準確、更有針對性的對不同區域土壤污染進行修復。

4.3 礦區環境景觀修復

對于區內露天采礦工程，因地面坡度會發生較大改變，且沖刷強度加大，使得該部分區域土壤侵蝕加劇、水土流失嚴重，嚴重時將會出現大面積的山體滑坡，崩塌等地質災害[13]。對于保護區內露天采坑，要結合不同礦區的實際情況，考慮該區域采用整體回填還是部分回填的方法，然后對回填的廢石進行平整、覆土，同時覆蓋植被恢復原有的生態環境景觀。

5 結論

通過對祁連山礦區修復的必要性和可行性探討，提出確切可行的祁連山礦區的生態修復治理路徑和措施，為相關部門對區內土壤、水體污染的修復提供了借鑒。雖然目前祁連山礦區生態修復已經取得了一定成果，但綜合目前該區域的修復現狀和存在的問題，除了礦區環境景觀修復，應當著重解決區內礦山退出后的污染問題，修復水體、土壤等不同生境中存在的間接的、潛在的的污染問題，切實保證區內河流水體的健康狀況，消除礦山退出后對祁連山野生動物生存的潛在威脅。