空氣、水、土壤、藍(lán)天等自然資源用之不覺、失之難續(xù)。中華文明歷來強(qiáng)調(diào)天人合一、尊重自然。 土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù),是實(shí)現(xiàn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展的必經(jīng)之路。1989年1月1日實(shí)施的《土地復(fù)墾規(guī)定》距今剛好30周年,盡管我國的土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)工作取得了諸多成效,但在礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的理論、技術(shù)、法規(guī)和監(jiān)管等方面仍存在很多問題,我國的礦山土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)率僅20%左右,與世界先進(jìn)水平還有很大差距。 回 顧 《土地復(fù)墾規(guī)定》,標(biāo)志著我國土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)工作開始走上了法制的軌道。之后幾年出臺(tái)的政策、法規(guī)等對(duì)我國土地復(fù)墾方案、制度框架、復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范均作出了明確的規(guī)定。 2018年自然資源部成立并設(shè)立國土空間生態(tài)修復(fù)司,使礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)有了統(tǒng)一的管理機(jī)構(gòu)。 土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)是一門涉及多學(xué)科的交叉性應(yīng)用學(xué)科,相關(guān)學(xué)科的理論應(yīng)為最主要的支撐理論,如開采沉陷學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、土壤學(xué)、植物學(xué)、土力學(xué)等。但在多年的研究與實(shí)踐中,土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)形成了較為獨(dú)特的技術(shù)原理或理論: 1. 采復(fù)一體化(邊采邊復(fù))理念與技術(shù)原理 2. 土壤重構(gòu)原理與方法 3. 地貌重塑理念
礦區(qū)土地與環(huán)境監(jiān)測(cè)是有效地進(jìn)行土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的前提條件和基本要求。由于礦區(qū)土地與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象、指標(biāo)復(fù)雜多樣,具有綜合性、動(dòng)態(tài)性、不確定性、隱性顯性共存等特征,必須以地下采礦地質(zhì)信息為先導(dǎo),通過宏觀、微觀監(jiān)測(cè),空天地監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)手段。經(jīng)過30年的研究發(fā)展,礦區(qū)土地與環(huán)境監(jiān)測(cè)取得如下進(jìn)展: 1. 從傳統(tǒng)地面監(jiān)測(cè)手段發(fā)展到“星-空-地-井”一體化監(jiān)測(cè)。 2. 從對(duì)土地?fù)p毀信息的監(jiān)測(cè)發(fā)展到土地與環(huán)境損毀信息的綜合監(jiān)測(cè),且關(guān)注隱性信息的監(jiān)測(cè)。 3. 從對(duì)礦區(qū)土地與環(huán)境的損毀監(jiān)測(cè)發(fā)展到損毀-治理等全過程的監(jiān)測(cè)。 采煤沉陷地的治理一直是煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的研究重點(diǎn)。在采煤沉陷地復(fù)墾高潛水位方面,由最初提出的疏排法、挖深墊淺法、泥漿泵法等非充填復(fù)墾的技術(shù)方法,到使用煤矸石、粉煤灰、黃河泥沙等作為充填材料的充填復(fù)墾技術(shù),都有很大進(jìn)展。 《土地復(fù)墾規(guī)定》頒布后的20年里,我國主要對(duì)東部高潛水位礦區(qū)進(jìn)行了大量復(fù)墾技術(shù)研究和實(shí)踐。近10年來在西部采煤沉陷地治理的研究才得到重視,并取得飛速發(fā)展:如西部風(fēng)沙區(qū)采煤沉陷存在自修復(fù)現(xiàn)象及分區(qū)治理模式、保水采煤技術(shù)等,煤礦復(fù)墾方面7項(xiàng)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)中的5項(xiàng)都是近10年圍繞西部礦區(qū)而產(chǎn)生的。 近幾年,我國采煤濕地的規(guī)劃和治理方向主要是濕地公園、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水庫/蓄水池和人工濕地污水處理系統(tǒng)等。 煤矸石是煤礦生產(chǎn)的必然產(chǎn)物,是礦區(qū)的主要污染源之一。即使我國煤矸石的綜合利用率有了大幅度的提高,但是仍有很多煤矸石堆積如山。目前煤矸石山的生態(tài)修復(fù)主要從非酸性煤矸石山綠化、自燃煤矸石山的綜合治理等方面著手。 我國露天煤礦相對(duì)較少,起步較晚,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求與國外有一定差距。最初露天礦復(fù)墾沒能有計(jì)劃、有組織地進(jìn)行復(fù)墾,只在排土場(chǎng)及采空區(qū)開墾種植,且多數(shù)為個(gè)體的“小開荒”,復(fù)田地塊零落,沒有統(tǒng)一規(guī)劃。但隨著復(fù)墾規(guī)劃的不斷完善,露天礦的復(fù)墾從過去的以外排土場(chǎng)復(fù)墾為主,發(fā)展為采礦—復(fù)墾一體化的治理技術(shù)。 以煤礦區(qū)為例,經(jīng)過相關(guān)研究人員30年的努力,煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)已經(jīng)獲得國家獎(jiǎng)7項(xiàng),具體為: 1. 西部干旱半干旱煤礦區(qū)土地復(fù)墾的微生物修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2016年):利用微生物(主要為叢枝菌根真菌)復(fù)墾新技術(shù)從根本上挖掘土壤中潛在的肥力,改善廢棄基質(zhì)理化性質(zhì),修復(fù)受損根系,加速養(yǎng)分的生物循環(huán),增加生態(tài)系統(tǒng)的多樣性、穩(wěn)定性與可持續(xù)性,為西部干旱半干旱煤礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)修復(fù)探索出一條高效可行的新路,形成了4項(xiàng)煤礦區(qū)微生物復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù),填補(bǔ)了國內(nèi)外空白,并在陜西、內(nèi)蒙古、寧夏和新疆等西部干旱半干旱礦區(qū)全面推廣應(yīng)用,獲得顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。 2. 生態(tài)脆弱區(qū)煤炭現(xiàn)代開采地下水和地表生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2014年):針對(duì)煤炭現(xiàn)代開采與水資源短缺和生態(tài)脆弱的矛盾,以神東現(xiàn)代煤炭開采為工程依托,創(chuàng)新研究方法,利用現(xiàn)代開采水資源的運(yùn)移規(guī)律和地表生態(tài)“自修復(fù)”規(guī)律,首次開發(fā)了煤礦分布式地下水庫技術(shù)和應(yīng)用“自修復(fù)”規(guī)律的地表生態(tài)主動(dòng)性減損及修復(fù)技術(shù),建立了示范工程,為煤炭開采水資源和地表生態(tài)保護(hù)探索了一條新的技術(shù)途徑。 3. 千萬噸礦井群資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2012年):首次以現(xiàn)代煤礦群的資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開發(fā)為目的,創(chuàng)造并成功應(yīng)用了超大工作面綜采工藝與關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)了生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)控制與修復(fù)技術(shù)、協(xié)調(diào)開發(fā)評(píng)價(jià)與資源配置關(guān)鍵技術(shù),建成世界上最大的千萬噸礦井群,總產(chǎn)能超過2億t,單礦平均1 258萬t/a,開采效率、回收率、安全率、植被覆蓋率和水利用率顯著提高,總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 4. 鄂爾多斯盆地生態(tài)脆弱區(qū)煤炭開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2011年):首次提出了生態(tài)脆弱區(qū)必須實(shí)行“保水位開采”的新理念,揭示了煤水地質(zhì)特征及組合類型,研發(fā)了固液耦合模擬實(shí)驗(yàn)裝置和導(dǎo)水裂隙帶高度實(shí)測(cè)新技術(shù),編制了我國第一幅采煤方法規(guī)劃圖,發(fā)明了保水位采煤新技術(shù),解決了保水開采區(qū)高效高回收率采煤與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重的技術(shù)難題,為綠色礦區(qū)建設(shè)提供了技術(shù)支撐,推廣應(yīng)用取得巨大經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。 5. 荒漠化地區(qū)大型煤炭基地生態(tài)環(huán)境綜合防治技術(shù)(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2008年):以神東礦區(qū)生態(tài)環(huán)境為研究對(duì)象,創(chuàng)建了荒漠化地區(qū)煤炭開采過程中的“井上井下互動(dòng),大范圍生態(tài)環(huán)境防治,控制采礦沉陷造成的局部沙化”的主動(dòng)型生態(tài)環(huán)境綜合防治技術(shù)體系——神東環(huán)境防治模式;研究揭示了礦區(qū)水資源承載力與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,研發(fā)了控制地下水流失的開采技術(shù)、井下水采空區(qū)過濾凈化技術(shù)與礦井污水回用技術(shù),構(gòu)建了礦區(qū)水循環(huán)利用系統(tǒng),為大規(guī)模開采與生態(tài)建設(shè)用水提供了保障。 6. 煤礦區(qū)土地生態(tài)環(huán)境損害的綜合治理技術(shù)(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2004年):研發(fā)了煤礦區(qū)土地生態(tài)環(huán)境損害的綜合監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)技術(shù),揭示了煤礦區(qū)土地生態(tài)環(huán)境損害的機(jī)理和規(guī)律;首次創(chuàng)立了以“分層剝離、交錯(cuò)回填”為核心的土壤重構(gòu)原理、方法和數(shù)學(xué)模型,革新或提出了多種復(fù)墾工程技術(shù),解決了構(gòu)造適宜土壤介質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)問題;提出了以“配土栽植”為核心的煤矸石山無覆土綠化技術(shù)和復(fù)墾土壤微生物改良和添加改良劑改良的實(shí)用技術(shù),解決了迅速恢復(fù)植被與生產(chǎn)力的關(guān)鍵技術(shù)問題;提出了包括監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)、管理、規(guī)劃、工程和生物與改善等五大技術(shù)的土地生態(tài)環(huán)境損害治理的綜合技術(shù)體系. 7. 采煤沉陷地非充填復(fù)墾與利用技術(shù)體系研究(國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng),1997年):提出了以疏排法為核心的非充填復(fù)墾技術(shù),具體包括建立防洪、排澇、降漬系統(tǒng),挖深墊淺與臺(tái)田相結(jié)合,較大幅度地提高了復(fù)墾土地的耕種率;復(fù)墾后的土地利用包括基塘利用模式、庭院生態(tài)利用模式、立體利用模式等,較大幅度地提高了沉陷區(qū)土地利用效益和當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民收入。 在中國知網(wǎng)以“土地復(fù)墾”、“生態(tài)重建”、“生態(tài)修復(fù)”為關(guān)鍵詞,對(duì)1980—2017年期間發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行模糊檢索,共檢索出論文1 727篇,其中發(fā)文數(shù)量較高的期刊有:中國礦業(yè)(92篇)、煤炭科學(xué)技術(shù)(90篇)、農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)(82篇)、煤炭學(xué)報(bào)(77篇)、金屬礦山(75篇)、中國煤炭(68篇)、煤礦環(huán)境保護(hù)(57篇)、中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(55篇)、中國土地科學(xué)(52篇)。 反 思 《土地復(fù)墾規(guī)定》頒布已經(jīng)30年,關(guān)于“土地復(fù)墾”的名稱概念一直不斷受到質(zhì)疑,直接影響著土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的穩(wěn)定發(fā)展。許多學(xué)者提出用“生態(tài)重建”取代之。由于近年來“生態(tài)修復(fù)”比“生態(tài)重建”和“生態(tài)恢復(fù)”更多地用于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)治理,于是,“土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)”就成為本學(xué)科領(lǐng)域的名稱,其目的是再生利用損毀的土地、恢復(fù)破壞的生態(tài)環(huán)境。 胡振琪教授以國家有關(guān)土地復(fù)墾法律法規(guī)的頒布實(shí)施與煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐的成就相結(jié)合,將煤礦區(qū)土地復(fù)墾劃分為以下4個(gè)發(fā)展階段:萌芽階段(1980—1989 年)、初創(chuàng)階段(1990—2000 年)、發(fā)展階段(2001—2007 年)、高速發(fā)展階段(2008—至今)。 土地復(fù)墾基本原則“ 誰破壞( 損毀)、誰復(fù)墾”的反思 實(shí)踐中,礦山完全履行復(fù)墾義務(wù)的很少,破壞(損毀)土地面積不斷增加,土地復(fù)墾率僅為15%~25%。有些企業(yè)想履行復(fù)墾義務(wù),但涉及政府、農(nóng)民等多方面的利益協(xié)調(diào),困難重重,企業(yè)單一力量無法實(shí)現(xiàn)。為此,胡振琪教授建議:基于我國土地公有制性質(zhì),采用“政府牽頭、企業(yè)履責(zé)、農(nóng)民配合、科技支撐”的復(fù)墾原則來推動(dòng)復(fù)墾工作。一定要由政府牽頭和協(xié)調(diào),作為政績(jī)考核的重要內(nèi)容。企業(yè)不僅要有履行復(fù)墾義務(wù)的意識(shí),而且要在資金、人力等方面履行復(fù)墾責(zé)任。 土地復(fù)墾責(zé)任的反思 一些老礦山,責(zé)任主體明確,但由于其損毀的土地通常可以分為計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)期,礦山企業(yè)通常會(huì)以計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期利潤(rùn)上繳為由,不愿意承擔(dān),有時(shí)也無力承擔(dān)這一部分復(fù)墾責(zé)任,導(dǎo)致復(fù)墾工作無法推進(jìn)。 礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案的反思 10多年來,原國土資源部評(píng)審了大量的《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案》和《土地復(fù)墾方案》,但許多礦山通常僅是為了獲得許可證而編寫。需要深入反思的是,那么多的礦山編制了相關(guān)的方案,為什么幾乎沒有按照方案實(shí)施呢? 土地復(fù)墾資金的反思 我國30年來,沒有建立起很好的復(fù)墾資金籌措制度,值得深入反思。國際上對(duì)生產(chǎn)礦山一直采用“復(fù)墾保證金”制度來實(shí)現(xiàn)礦山完全履行復(fù)墾義務(wù)。我國曾經(jīng)建立和實(shí)施了礦山地質(zhì)環(huán)境保證金制度,很好地促進(jìn)了礦山的環(huán)境治理和土地復(fù)墾,但在返還保證金等方面存在不足,如今也被取消了。 土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)監(jiān)管機(jī)制的反思 目前,自然資源部設(shè)立國土空間生態(tài)修復(fù)司,對(duì)礦山土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)管,職責(zé)已經(jīng)明確,監(jiān)管效率會(huì)有提高,但應(yīng)該加快完善政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其在可操作性層面做出戰(zhàn)略部署。 露天礦土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的反思 許多露天礦排渣存在自燃現(xiàn)象,修復(fù)后復(fù)燃率很高。國外專家考察我國露天礦復(fù)墾后提出了3個(gè)問題值得反思:為什么我國露天礦復(fù)墾的地貌不是原地貌、與周圍地貌不一致?為什么要經(jīng)常澆水?為什么不采用本土植物? 采煤沉陷地復(fù)墾的反思 采煤塌陷地治理工程技術(shù)很多還是20世紀(jì)80年代提出的技術(shù)。高質(zhì)量耕地復(fù)墾的技術(shù)沒有專門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。近年來休閑景觀型采煤沉陷地治理技術(shù)得到廣泛關(guān)注,但其中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)是什么?是不是需要靜等沉陷穩(wěn)定大量積水后再治理,在治理中如何處理生態(tài)與美觀的協(xié)調(diào),這都需要不斷研究與發(fā)展。 展 望 綠色發(fā)展是我國的發(fā)展理念,礦區(qū)的土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)是保障礦區(qū)綠色發(fā)展,構(gòu)建綠色礦山的關(guān)鍵。展望未來,礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)將會(huì)蓬勃發(fā)展,并將在以下6個(gè)方面得到發(fā)展和關(guān)注: 1. 礦區(qū)土地和生態(tài)環(huán)境損毀的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù) 2. 資源開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的邊采邊復(fù)技術(shù) 3. 高質(zhì)量耕地復(fù)墾技術(shù) 4. 系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)技術(shù) 5. 關(guān)閉礦山的生態(tài)修復(fù)技術(shù) 6. 礦區(qū)生態(tài)修復(fù)監(jiān)管技術(shù) ◆ ◆ ◆ ◆ ◆ 來源:胡振琪.我國土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)30年:回顧、反思與展望[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2019,47(1):25-35. |
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