張進德,田 磊
(中國地質環境監測院,北京 100081)
礦業城市礦山地質環境綜合治理對策研究
張進德,田 磊
(中國地質環境監測院,北京 100081)
本文論述了礦業城市的含義,闡述了我國礦業城市的概況,分析了礦業城市的礦山地質環境問題特征,在此基礎上提出了礦業城市礦山地質環境防治對策。指出礦業城市礦山地質環境綜合治理應重點解決好礦山地質環境問題預防和礦山地質環境治理兩大方面的問題,逐步償還礦山地質環境的歷史欠賬,杜絕再欠新帳。
礦山;礦業城市;地質環境;綜合治理
我國是一個礦業大國,采礦歷史悠久,礦業已成為我國國民經濟建設的重要支柱產業。在漫長的礦產資源開發利用過程中形成了各具特色的礦業城市,如“煤都”大同、“銅都”德興、“鎳都”金昌等。長期大規模礦產資源開發活動造成了廢石(渣)泛濫,地面塌陷,土地毀損,地質災害頻發,水土污染,含水層破壞等問題。上述問題在許多礦業城市尤為突出,有些嚴重威脅到礦區及周圍人民生命財產安全,制約著礦業自身乃至整個國民經濟的可持續發展。
當前及今后一段時間伴隨著工業化進程的顯著加快,我國礦產資源開發與礦山地質環境保護的矛盾將會更加突出。為了促進礦業可持續發展,保護礦山環境,必須開展礦山地質環境綜合治理,償還歷史遺留的欠賬,避免再欠新帳,全面改善礦區生態環境。由于我國歷史遺留的礦山地質環境問題多而復雜,綜合治理的難度大,因此實施礦山地質環境綜合治理必須突出重點,優先解決人口分布密度較大的礦業城市及其周邊的礦山地質環境問題。通過礦山地質環境治理和生態環境修復,改善礦業城市的人類生存環境,促進城市發展和經濟轉型。
1.1 礦業城市含義
關于礦業城市的概念和界定,許多專家和學者從不同角度作了闡述。張以誠[1]教授認為:礦業城市是指主要功能或重要功能為向社會提供礦產品及其初加工產品的一類特殊的城市,從產業結構來說,礦業是礦業城市的主導產業或支柱產業,礦業職工在整個城市人口中占據一個比較大的比例,社會文化也明顯地烙有礦業活動的印記。沈鐳、程靜[2]教授認為:礦業城市是指在能源和礦產資源基礎上發展起來的勘探開發基地城市,其主導產業部門是資源采掘業與加工業,它們具有較高的職能強度,大多數礦業城市在早期階段以采掘型為主。劉英姿[3]教授指出,礦業城市是指因為礦產資源開發而興起或發展起來的城市。劉粵湘[4]教授指出,礦業城市是礦產資源開發的一種特殊區域類型,城市經濟增長主要由礦業驅動。
綜上所述,礦業城市是指在某類礦產資源富集的區域,因為礦產資源的開發利用吸引和帶動各類人群向礦區聚集,從而形成礦山社區,在此基礎上逐漸演變成功能比較齊全的特殊城市。礦業城市的形成是以礦產資源富集為前提,經濟發展以礦業為主導。礦業城市的發展取決于礦產資源開發的持續保障能力,由于任何礦產資源都不是取之不盡用之不竭的,因此,任何礦業城市都會面臨資源枯竭,城市發展模式和經濟轉型的問題。為了促進礦業城市的可持續發展,筆者認為要重點處理好兩個方面的關系,一是礦產資源的合理開發利用,二是礦山環境保護。
1.2 我國礦業城市概況
我國的礦業城市大多數是在建國以后特別是計劃經濟時期由國家通過重點項目的集中投資形成和快速發展起來的。據有關資料統計,全國共有礦業城市446個,其中煤炭礦業城市152個,油氣礦業城市25個,非金屬礦業城市57個,綜合礦業城市15個,有色金屬礦業城市92個,貴金屬礦業城市37個,冶金礦業城市39個,化工礦業城市29個。
礦業城市的礦產資源開發利用為我國國民經濟建設做出了巨大貢獻,但當前面臨的問題和矛盾也十分突出,其中主要是礦產資源枯竭和礦山環境破壞。目前在國務院所確定的44個資源枯竭型城市中就有33個礦產資源枯竭城市。礦業城市的礦山環境壓力也是前所未有的,根據我國礦山地質環境調查研究成果[5],礦產資源開發對礦山地質環境造成一定影響的礦業城市共有231個,其中影響嚴重的礦業城市30個,影響較嚴重的礦業城市101個,影響輕微的礦業城市100個。
為了推動礦業城市的可持續發展,加強礦業城市的礦山地質環境綜合治理工作已刻不容緩。進行礦山地質環境綜合治理應抓住兩個環節:一是從源頭上預防控制礦山地質環境破壞,避免先破壞后治理,二是加快治理歷史遺留的礦山地質環境問題。
2.1 煤炭類礦業城市主要礦山地質環境問題特征
煤炭礦業城市占全國礦業城市的比例超過三分之一。煤炭資源開發歷史較長,開采強度高,采礦方式主要是露天開采和井工開采。井工開采最突出的礦山環境地質問題是采空引起的地面塌陷、地裂縫,其次占壓破壞土地、植被資源,以及疏干排水對水資源的破壞,這與煤炭資源的埋藏條件、煤層厚度、開采方式和開采強度有關。露天開采引發的礦山地質環境問題為剝離煤層上覆巖土層,改變了礦區原有的地形地貌,高陡邊坡易產生滑坡,外排土石(矸石)場占壓大量土地,廢碴堆積在礦區溝坡上,由于暴雨誘發滑坡和泥石(渣)流。此外,煤礦廢水、煤矸石淋濾水造成水土環境污染等。
2.2 油氣類礦業城市主要礦山地質環境問題特征
油氣類礦業城市的主要開采活動為開采石油、天然氣,采礦活動造成的主要礦山地質環境問題為區域大面積地面沉降、局部地表開裂形成地裂縫、地下含水層破壞、落地原油對土壤和淺層地下水的污染、油氣田井口及管道附近的地表植被破壞導致土壤沙化或者鹽漬化。
2.3 金屬類礦業城市主要礦山地質環境問題特征
金屬類礦業城市主要包括鐵錳等黑色金屬礦開采形成的礦業城市、銅鋅鋁等有色金屬開采形成的礦業城市和金銀等貴金屬開采形成的礦業城市。我國金屬礦產資源多埋藏于丘陵山區地帶,成礦區地質條件復雜,圍巖堅硬,力學強度大。金屬礦產開采造成最突出的礦山地質環境問題是礦山邊坡失穩誘發地質災害,采礦棄渣、尾礦的不合理堆放占壓破壞土地、誘發泥石流,礦山排放的廢水、廢渣中的重金屬污染物對水土環境污染。
2.4 非金屬類礦業城市主要礦山地質環境問題特征
非金屬類礦業城市主要包括化工原料非金屬礦開采形成的礦業城市,冶金輔助原料非金屬礦開采形成的礦業城市和建材非金屬礦開采形成的礦業城市。化工原料、冶金原料非金屬礦產開采造成的主要礦山地質環境問題,是地面塌陷、地裂縫、滑坡等地質災害,地下含水層的破壞,礦區水土環境污染。建材非金屬礦開采造成的主要礦山地質環境問題,是地形地貌景觀破壞、廢石渣占用破壞土地、采石場邊坡失穩產生崩塌、滑坡等地質災害。
由于礦產資源的有限性,礦產資源的開發必然會經歷初期階段、中期階段和后期階段,最終可采資源枯竭,礦山閉坑。因此以礦業經濟為主導的礦業城市也將經歷幼年期、中年期和老年期。發達國家在工業化階段也形成了許多礦業城市,這些礦業城市也同樣遭遇了經濟發展與環境破壞的尷尬。比如德國魯爾工業區是以煤炭開采業為基礎發展起來的礦業城市,其在德國經濟中占有十分重要的地位,1957年煤炭年產量達6億噸,目前只有2400萬噸,煤炭資源逐漸衰竭。魯爾區的煤炭資源開采主要是地下開采,在工業化時期大量的煤炭資源被采出,遺留了大面積的采空區,地面沉陷問題嚴重,地下含水層被破壞,地表水被污染,礦山環境問題十分突出。面對這些問題德國政府采取了一系列措施進行礦山環境治理、礦區改造。政府通過政策導向、制定一系列法律法規,引導礦區改造和經濟轉型。通過綜合治理,這片有著悠久煤炭資源開發歷史和工業文明的土地,如今已成為集休閑、娛樂、購物、療養于一體的文化旅游勝地。這是一個通過礦山地質環境綜合治理引導礦業城市轉型最終走出困境的典型案例,其經驗教訓值得我們借鑒。
我國四百多座礦業城市中絕大部分處于中老年期,多年的礦業開發遺留下的礦山地質環境問題十分突出。今后城市發展與環境保護的矛盾日益凸現,為了促進礦產資源開發與礦山地質環境保護協調發展,必須盡快制定礦山地質環境保護與治理規劃,重點解決好礦山地質環境問題預防和礦山地質環境治理兩大方面的問題,使得礦業城市的礦山地質環境綜合治理工作兼顧當前與長遠,合理推進,科學有序。
3.1 加強礦業城市礦山地質環境問題預防
我國礦業城市的礦山地質環境問題,是由于礦山企業多年來重開發輕保護的結果。要想從根本上解決礦山地質環境問題,使礦業開發與環境保護走向良性發展軌道,必須堅持礦產資源持續開發利用與保護的觀念,提高礦產資源開發環境準入條件,加強礦產資源開發全程環境保護監督,從源頭上預防控制礦山地質環境問題,避免先破壞后治理。
(1)嚴格礦山開發的環境保護準入條件。嚴格執行礦山環境保護與綜合治理方案[6]編制制度,規范礦產資源勘查開發活動,合理控制礦業權設置數量。依據礦業城市的國民經濟建設和社會發展需要,劃分出若干個礦山地質環境保護重點區域。在生態環境脆弱區、地質災害易發區以及國家重大工程區域等開展礦產資源開發活動,應促使礦山企業加強預防,最大限度地避免誘發地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡、含水層破壞、地形地貌景觀破壞,以及土地和植被資源損毀;限制對大氣、水土環境污染嚴重,危害人類及動植物生存安全的礦產資源開發活動。
(2)加強資礦產資源勘探開發全過程的環境保護。勘探階段遺留的鉆孔、探井、探槽、巷道要采取必要的封閉、回填處理,形成的危巖、危坡要及時進行治理恢復,消除安全隱患;礦山設計要選擇廢物產生量少,重復利用率高,對礦區環境影響小的采、選礦生產工藝與技術,并合理布局采礦區、加工區、固體廢棄物堆放區位置;礦山建設應盡量減少對自然環境的擾動與破壞,礦區內具有保護價值的動、植物資源,應采取就地、就近保護措施,盡量少占用耕地,及時恢復基建臨時性占地,保護性堆放和利用基建剝離土層;礦山生產過程中,減少疏干排水,加大對廢水廢液的處理,合理堆放固體廢棄物,控制爆破采礦造成邊坡變形失穩,采用充填采礦工藝,減輕地表沉陷和地裂縫災害隱患。嚴格礦山閉坑管理,礦山閉坑之前,必須采取平整采場、加固邊坡、恢復植被等措施,未達到閉坑階段環境恢復要求的礦山不批準閉坑請求,對不履行礦山閉坑手續的采礦權人應記錄在案,不予批準其新的采礦權申請。
3.2 加快礦業城市礦山地質環境治理
礦業城市的礦山地質環境問題主要分為兩類:一是歷史遺留的礦山地質環境問題,這類問題的治理責任主體已滅失或不明,二是新建和生產礦山的礦山地質環境問題,這類問題的治理責任主體明確。區分歷史遺留的礦山地質環境問題和新產生的礦山地質環境問題的依據是礦山地質環境治理恢復保證金制度建立時間,保證金制度建立之前所產生的礦山地質環境問題屬于歷史遺留問題,之后產生的礦山地質環境問題屬于新問題。開展礦業城市的礦山地質環境治理必須分清治理責任,突出治理重點,逐步償還礦山地質環境的歷史欠賬,杜絕再欠新帳。
(1)歷史遺留的礦山地質環境問題治理。重點解決礦業城市的閉坑礦山、廢棄礦山(礦井)和政策性關閉礦山,以及國有老礦山歷史遺留的地面塌陷、地裂縫、地下含水層破壞、地形地貌景觀破壞、固體廢棄物占用破壞土地以及水土環境污染等問題[7]。由于閉坑礦山、廢棄礦山(礦井)和政策性關閉礦山的地質環境問題治理責任主體已滅失或不明,因此由中央和地方政府承擔治理責任。國有老礦山,在實施保證金制度之前遺留的礦山地質環境問題,由中央、地方政府和礦山企業三方共同負責治理。應鼓勵多渠道資金參與歷史遺留的礦山地質環境問題治理。
(2)新產生的礦山地質環境問題的治理。這類問題的治理責任主體是礦山企業。嚴格執行礦山地質環境治理恢復保證金制度和礦山地質環境治理恢復方案編制制度,堅持預防為主、防治結合的方針,按照誰破壞誰治理的原則,落實礦山企業的治理責任。從源頭上預防和控制采礦活動對礦山環境的破壞,在閉坑前全部完成治理恢復任務。
(1)我國礦業城市都會面臨資源枯竭和城市經濟轉型問題,而嚴峻的礦山地質環境形勢是城市經濟轉型的重要障礙,要建立一個良好的投資環境,必須開展礦山地質環境綜合治理。
(2)礦業城市的可持續發展必須堅持礦產資源的合理開發利用與環境保護相協調的原則。今后開展采礦活動,必須提高礦山環境的準入門檻,徹底摒棄為了加快發展經濟,采取大礦大開,小礦放開,有水快流的采礦政策,避免先破壞后治理。
(3)為了規范礦業城市的礦產資源開發活動,合理有序開展礦山地質環境保護與治理恢復工作,必須盡快編制礦業城市礦山地質環境保護與治理規劃。
[1] 張以誠. 礦業城市與可持續發展[M]. 北京:石油工業出版社,1998.
[2] 沈鐳,程 靜. 礦業城市可持續發展的機理初探[J].資源科學,1999,21(1):45~48.
[3] 劉英姿. 對中國部分礦業城市可持續發展問題的思考[J]. 資源·產業,2001,11:20~22.
[4] 劉粵湘. 中國礦業城市發展的障礙與對策[J]. 資源·產業,2001,11:17~19.
[5] 張進德,張作辰,劉建偉等. 我國礦山地質環境調查研究[M]. 北京:地質出版社,2009.
[6] 中華人民共和國國土資源部. DZ/T 223—2007. 礦山環境保護與綜合治理方案編制規范[S] 北京:中國標準出版社,2007.
[7] 中華人民共和國國土資源部令. 礦山地質環境保護規定. 2009年第44號.
Study on Countermeasures of Mine Geo-environmental Comprehensive Treatment for Mining-city
ZHANG Jinde, TIAN Lei
(China Institute for Geo-environmental Monitoring, Beijing 100081)
In this paper, the author discusses the signification of mining-city, introduces the general situation of China mining-city, and analyzes the characters of mine geo-environmental problems in mining-city. The countermeasures for mine geo-environmental prevention and cure were put forward. The author points out that mine geo-environmental comprehensive treatment for mining-city should principally solve two kinds of problems as prevention of mine geo-environmental problem and mine geo-environmental treatment. The final objective is to compensate the former mine geo-environmental arrears, and put an end to new debt.
Mine;Mining-city;Geo-environment;Comprehensive treatment
X5
A
1007-1903(2010)03-0028-04
張進德(1966- ),博士,教授級高級工程師,主要從事礦山環境與國土整治評價研究。