喬雪園,吳海斌,王殿常,李 翀,王先愷,師 雄,董 濱,2
(1.中國長江三峽集團有限公司長江生態環境工程研究中心,北京 100038;2.同濟大學環境科學與工程學院,上海 200092)
長江經濟帶覆蓋貴州、云南、四川、重慶、湖北、湖南、安徽、江西、浙江、江蘇、上海等11省(市),區域內礦產資源種類多樣,儲量豐富,部分省(市)的礦業經濟已具備相當規模,是我國礦產資源開采的重要基地。截至2016年底,區域內磷、螢石、銅、鎢、錫、銻、稀土等戰略性礦產的產量占比超過全國總產量的70%,其中磷礦產量占比更是超過95%[1-3]。礦產資源的大規模開發為長江經濟帶經濟發展做出巨大貢獻的同時,也導致了諸如地質災害和重金屬污染等的生態環境問題。目前,我國的重金屬重點防控區有近一半位于長江流域,其中長江中游、湘江流域以及長江三角洲等地區的重金屬污染問題尤為突出;同時磷礦相關產業的發展導致總磷逐漸成為長江流域的主要污染指標,礦產違規開采擠占生態空間以及礦山地質災害等現象也時有發生[4-6]。這些環境問題已嚴重影響了區域內的生態安全,成為長江生態保護過程中亟待解決的一大難題。
2016年,習近平總書記指出“推動長江經濟帶發展要走生態優先、綠色發展之路,把生態環境保護擺上優先地位,涉及長江的一切經濟活動都要以不破壞生態環境為前提,共抓大保護,不搞大開發”。結合長江經濟帶礦山生態環境問題的嚴峻形勢與“長江大保護”的整體戰略定位,2016年以來,各省份圍繞生態文明建設的要求,大范圍出臺了涉礦生態環境問題治理方案[7]。2019年4月,自然資源部發布《關于開展長江經濟帶廢棄露天礦山生態修復工作的通知》,要求“到2020年底全面完成長江干流及主要支流兩岸各10公里范圍內廢棄露天礦山的治理任務”[8]。由此,長江經濟帶礦山生態修復整體進程顯著加快并逐步凸顯成效。
本文系統梳理了長江經濟帶礦山生態治理的相關政策和環保督察通報的相關案例,深入剖析了礦山生態修復過程中存在的主要問題和挑戰,提出了未來礦山生態治理的建議和方向,以期為“長江大保護”戰略的順利推進提供理論支撐。
據統計,截至2016年底,長江經濟帶共有礦山35 904座,其中,小礦點10 028個、小型礦山22 148座、中型礦山2 294座、大型礦山1 434座,而大中型礦山數量占比僅約10%,低于全國平均水平[1]。根據長江經濟帶11省(市)發布的《礦產資源總體規劃(2016—2020年)》,礦山數量最多的省份為湖南省(6 901座),其次為貴州省(5 951座)、四川省(5 812座)和江西省(5 237 座),其他省(市)礦山數量均在3 300座以下,其中,江蘇省、浙江省和上海市礦山數量最少。從流域分布來看,大量重點礦區、礦業城市以及礦業企業位于長江干流、湘江流域及烏江流域[9],包括馬鞍山鐵礦重點礦區、攀枝花釩鈦磁鐵礦礦區等全國重點礦區37個,云南昆陽磷資源基地等大型礦產資源基地17個(圖1)。遙感數據顯示,距長江干流及其主要支流兩岸各50 km范圍內,露天礦山侵占土地面積共63 525.96 hm2,上游區域廢棄露天礦山主要礦種為鐵、銅、鉛、煤、磷和建材類礦種,中下游區域則主要為煤、錳、鐵、銅、稀土、黏土、頁巖和灰巖等礦種[6]。

圖1 長江經濟帶大型礦產資源基地分布圖Fig.1 Distribution of large mineral resource bases in the Yangtze River Economic Belt(資料來源:文獻[9])
礦產資源的無序開發給長江流域生態環境帶來了極大負擔,特別是在一些礦產資源型城市,這種影響更為顯著。由于采選冶煉、“三廢”排放以及尾礦渣堆存,某些金屬礦區周邊的土壤中重金屬含量(Cd、As、Pb、Cu、Cr、Hg等)已嚴重超標,危害公眾健康安全。方傳棣等[10]通過對2000—2018年長江流域各省(市)33個礦區的土壤重金屬元素進行分析發現,長江流域上游的土壤中富含Cu、Pb、Hg等重金屬,中游地區土壤則相對富含As、Ni、Zn、Cr、Cd等元素,這些重金屬元素主要來源于礦區生產活動和“三廢”的排放。 與2008年相比,2018年長江干流水體中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd濃度明顯升高,其中, Cu、Al、Mn的升高可能與礦業開采活動密切相關[5]。
為貫徹落實習近平總書記對長江流域環境保護的指示精神,2016年9月中共中央政治局審議通過《長江經濟帶發展規劃綱要》,從規劃背景、總體要求、保障措施等方面確立了長江經濟帶的未來發展格局。2020年12月第十三屆全國人大常務委員通過《中華人民共和國長江保護法》,在法律層面保護修復長江流域生態環境。此外,自然資源部和生態環境部先后出臺了《長江經濟帶廢棄露天礦山生態修復工作方案》《關于探索利用市場化方式推進礦山生態修復的意見》《加強長江經濟帶尾礦庫污染防治實施方案》等一系列相關政策文件,指導長江經濟帶礦山修復工作穩步推進(圖2)。長江沿線11個省(市)積極響應國家要求,自2016年以來,共出臺了43項關于礦山生態防治的地方配套政策文件,涵蓋礦產資源總體規劃/方案、綠色礦山建設、露天礦山綜合整治、礦山生態修復等4大方面。其中,湖南省印發的相關政策文件數量最多(7項),除江蘇省與上海市以外,各省(市)頒布的相關政策文件均在3項(含)以上(圖3)。

圖2 長江經濟帶礦山生態治理相關的國家法律、法規、政策Fig.2 National laws,regulations and policies related to mine ecological management in the Yangtze River Economic Belt

圖3 2016年以來長江經濟帶11個省(市)頒布的涉礦政策文件數量Fig.3 Number of mining related policies issuedby 11 provinces and cities in the Yangtze RiverEconomic Belt since 2016
2019年自然資源部發布《關于開展長江經濟帶廢棄露天礦山生態修復工作的通知》后,長江沿線各省(市)開始部署長江干流及主要支流10 km范圍內的露天礦山治理任務,計劃總共治理4 694個露天礦山,治理面積總計17 431.82 hm2。截至2020年底,長江沿線11省(市)已基本完成長江干流及主要支流10 km范圍內的露天礦山治理任務,長江經濟帶礦山生態修復已初見成效,礦山復綠和土地復墾等問題已得到極大改善。根據部分省(市)已發布信息,截至2020年底,安徽省“十三五”期間實際完成廢棄礦山治理2 516個,完成治理面積1.67萬hm2;四川省已完成尾礦庫整治43座、煤礦整治270座、非煤礦山整治809座,已完工長江干流及主要支流廢棄露天礦山生態修復任務602.18 hm2(總1 776.32 hm2)。
隨著礦山環境治理體系的不斷完善以及修復技術的不斷進步,礦山生態修復行業在未來將會呈現更快的發展態勢。2019年自然資源部發布《關于探索利用市場化方式推進礦山生態修復的意見》后,也有越來越多的社會資本和企業關注礦山生態修復產業,進一步推動了礦山生態修復向“生態產業化、產業生態化”的方向發展,并加速了一批礦山公園的建設,如重慶市的銅鑼山礦山公園和江蘇省的冶山國家礦山公園等,實現了礦山生態修復和區域經濟協調發展的雙重效益。
雖然近年來長江經濟帶礦山生態修復整體成效顯著,但在第一輪中央環保督察和第二輪中央環保督察實施過程中,區域內通報的礦山環境問題仍然層出不窮(表1),表明涉礦環境治理在細節上仍有不足之處,整體特點如下所述。①問題類型多樣(圖4),主要包括地方政府管理/監管不到位、企業違法開采、督察整改不到位、尾礦庫/廢石場建設不合規、礦渣違規堆存和治理不到位、大氣污染、水體污染以及礦山治理進度緩慢等多個方面。②礦山種類眾多,多重污染疊加,生態欠賬問題嚴重。一些礦山涉及重金屬、磷、酸性廢水等不同污染,且存在土壤、地下水和河流的多重污染,修復治理難度大。③地方政府對礦山生態修復監管意識不足。有6個省份(安徽省、江西省、湖南省、四川省、云南省、貴州省)出現地方政府管理/監管不到位的問題,有4個省份(江西省、湖南省、四川省、云南省)出現對上一輪中央環保督察整改不到位的情況。④礦山企業對礦山生態修復的主體責任有待進一步強化。部分在采礦山在環保督察“回頭看”及第二輪中央環保督察時,生態環境問題仍然嚴峻,邊開采邊污染的情況時有發生。

表1 環保督察公開通報的長江經濟帶涉礦環境問題匯總Table 1 Summary of mine related environmental issues in the Yangtze River Economic Belt notifiedby environmental inspector

續表1

圖4 公開報道的長江經濟帶涉礦環境問題類型及頻次Fig.4 Types and frequency of mine related environmentalproblems in the Yangtze River Economic Belt
礦山環境污染方面,報道的案例基本以尾礦庫污染和水體污染問題為主,包括重金屬超標、含磷廢水排放、酸性廢水淋濾、尾礦庫滲漏以及地下水污染等。尾礦庫作為沖淋酸性廢水的主要源頭之一,具有重金屬含量高、土壤結構破環嚴重、生態毒性強等特點[11],因此其生態修復難度大、成本高,往往需要耗費大量的客土資源,導致目前的尾礦庫生態修復形式多追求短平快的景觀修復工程,對于重金屬和酸性廢水等污染物的生態防治缺乏科學的治理方式,存在持續阻斷污染能力差、多地復綠效果不佳、污染削減不足等問題[12-14],尤其是對酸性淋溶水引發的土壤污染問題重視不足且缺乏有效的治理手段,環保督察過程中也鮮有對礦山土壤污染的報道。對于尾礦庫重金屬富集、酸性廢水淋濾和土壤污染等源頭性問題的治理缺失,可能會導致進一步的環境問題,以及后期環保成本投入加大。
礦山土地復墾率較高的國家,普遍具有針對礦山生態治理的完善法律法規體系,如澳大利亞頒布有《采礦法》(1978年)、《場地污染法》(2003年)、《礦區復墾基金法》(2012年)等[15],保障了礦山開采過程中的生態修復工作。近年來,我國也在不斷完善環境領域的法律法規,其中與礦山環境治理相關的包括《中華人民共和國礦產資源法》《中華人民共和國煤炭法》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》《土地復墾條例》和《礦山地質環境保護規定》等(圖2),為礦山生態治理提供了依據。但對于礦山修復而言,由于礦產開采產生的環境問題較為復雜,治理要求較高,如果簡單將礦山生態防治納入原有的礦產資源法律和其他類型環境保護法律之中,分散的規定將導致實踐中的針對性和操作性減弱,震懾力度薄弱,無法完全適應涉礦環境問題的嚴峻形勢,加大了礦山治理難度[16-17]。此外,由于礦山生態修復涉及到生態、城建、農業、林業等多個政府部門的管理職能,難以明確各個職能部門的責權劃分,導致職權交叉,管理混亂,監管問題頻出(圖4)。因此,提出以下建議:①各級政府應制定具有針對性的礦山環境保護法規,建立邊采邊治的制度,對礦山的尾礦庫治理規范、水體/空氣污染防治、土地復墾率等指標做出明確要求,提高礦區土地復墾和生態修復的標準,并加大治理保證金繳納額度和污染處罰力度,對礦區生態治理不達標的企業,予以重罰;②提升政府部門的監管能力、強化問責制度,將礦山土地復墾、污染治理和生態修復規劃實施情況,納入屬地政府的政績考核指標當中,對由于監管不力而造成嚴重污染后果的部門和人員,進行追責和問責,堅決消除地方政府在礦山生態保護過程中的不作為行為。
在較早開展礦山治理工作的國家,如德國、美國、澳大利亞等,都結合各自國情,形成了一系列關于礦山修復的技術標準和相關規范。比如澳大利亞編制的《土地復墾規程》,將其作為礦山復墾標準的主要依據,對地質環境、水土管理和植被復綠等方面制定了嚴格的技術要求。美國頒布的《露天采礦管理與復墾法》,建立了該國統一的露天礦山復墾規范,其對礦山復墾的標準近乎嚴苛,要求“邊開采邊復墾”,復墾率要達到100%,需將破壞的土地恢復到開采前的水平,并對復墾基質的技術標準做出了要求。目前這些國家的礦山土地復墾率均達到70%以上[18-19],遠高于我國的25%[20]。
近年來,我國也陸續頒布了一些與礦山生態修復相關的技術規范,如《礦山植被生態修復技術規范》和《礦山生態環境保護與恢復治理技術規范(試行)》等,對礦山生態治理的整體框架提出了一些要求,包括規劃編制、源頭防控、污染治理、生態恢復等。但是,這些規范多為一般性準則,而缺少具體技術指南[19]。相關規范和標準的不足導致礦山生態治理的技術框架中存在一些痛點問題,如忽視風險評估、對污染源頭防控和污染治理的力度不足、治理后跟蹤評估缺失等,進而導致礦山生態修復工程多成為“面子工程”,持續復綠效果不佳,治標不治本[12]。針對以上問題,需要盡快從規劃編制、風險評估、勘察設計、技術應用、效果驗收等方面,全過程建立涉礦污染防治與生態修復的技術標準與規范體系,細化相應的技術指標,尤其是以下幾方面:①完善前期的風險評估規范,確定礦區內土壤、水體、植被、巖體的污染情況和風險等級,以此為依據確定治理的重點方向,規劃合理的治理路線,杜絕地質災害防治、水體/土壤污染治理、植被修復等單一潦草的治理模式[17];②對于傳統的生態修復模式,明確“源頭控制+過程阻斷+生態恢復”的技術思路,針對尾礦庫泄露、水體/土壤污染、土地復墾等問題,設計系統的整治技術與管理標準,并完善生態復綠后的驗收標準和跟蹤評估體系,做到礦區生態的一體化、深層次修復。
礦山廢棄地的土壤往往具有肥力低、結構不良、保水性差、重金屬超標、植被難以存活等特點,其生態恢復的最大難點在于對被破壞土壤的重構及重金屬污染防治[13]。因此,在礦山廢棄地的土壤修復過程中,亟需一種既能夠提供蓄水保水能力和充足營養物質,又能夠控制重金屬污染的物質配合礦山渣土構建植物生長基質,來促進土壤生態系統的恢復。市政污泥中富含有機質和氮、磷、鉀等營養物,其符合《城鎮污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》(GB/T 24600—2009)穩定化產物(如基質土、營養土等)用于礦山廢棄地土壤修復[21-23],一方面可以為污泥產物提供穩定可靠的資源化利用途徑,最大限度實現物質循環利用;另一方面可以加快礦山受污染土壤的理化性質改善、提高微生物活性和加速植被生長[23-24]。此外,已有研究表明,市政污泥中的成分具有固定礦山土壤重金屬的能力[22],而重金屬污染是礦山生態修復中的關鍵問題之一。有研究在對比向尾礦土壤上聯合施用堆肥污泥和化肥與單獨施用化肥的效果時發現,聯合施用時作物產量最大,而單獨施用化肥卻對產量提高沒有效果,原因是堆肥污泥中大量的腐殖質固定了Cu和Zn,降低了污染土壤中Cu和Zn對植物的毒害作用[25]。因此,市政污泥穩定化產物用于礦山生態修復將是一種“雙贏”選擇。但在使用過程中,也應加強對污泥穩定化產物的品質把控,須符合相應的國家標準和規范,避免其帶來次生污染風險。
長江經濟帶礦山生態問題主要集中在監管缺位、無序開采、尾礦庫/尾礦渣處置不當、廢水排放不達標、忽視土壤污染評估等方面。尤其是地方政府和企業對礦山生態修復責任意識不足、法律意識欠缺,導致礦山生態問題頻出;相關規范和標準的不足,導致目前的礦山生態修復形式多追求短平快的景觀修復工程,對于重金屬和酸性廢水等污染物的防治缺乏科學的治理方式。針對礦山生態修復過程中的上述問題,對未來礦山生態治理的方向提出以下建議:健全法律法規及監管機制,進一步遏制、打擊區域內的涉礦違法亂紀行為;完善礦山修復規范和標準,指導礦山生態修復行業的健康發展;堅持“以廢治廢”原則,加強污泥穩定化產物用于礦山土壤修復的可行性研究。