煤炭礦區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)評(píng)研究

【摘要】 礦區(qū)開采過程不可避免的產(chǎn)生一系列環(huán)境問題，規(guī)劃環(huán)評(píng)對(duì)于指導(dǎo)礦區(qū)開發(fā)有重要的意義。從礦區(qū)建設(shè)開始到服務(wù)期滿，建立相應(yīng)的指標(biāo)體系，并提出生態(tài)恢復(fù)的建議。

【關(guān)鍵詞】 礦區(qū);土地利用;環(huán)評(píng)

一、前言

我國的資源特點(diǎn)是富煤、少油、貧氣，煤炭是我國的主要能源。新中國成立以來，我國已開采煤炭約350億噸，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，在煤炭資源為我們帶來大規(guī)模收益的同時(shí)，煤炭的開采也造成了產(chǎn)煤區(qū)土地、地下水等資源的巨大破壞和環(huán)境惡化等一系列環(huán)境生態(tài)問題。“十一五”規(guī)劃明確提出“要大力調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，以電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。可以看出，今后很長一段時(shí)間里，煤炭的主導(dǎo)地位依然不會(huì)改變。因此，為了最大限度地降低煤炭開采的環(huán)境成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙贏，開展煤炭工業(yè)礦區(qū)總體規(guī)劃的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作勢(shì)在必行。規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)起源于美國，是戰(zhàn)略環(huán)評(píng)的一種。2003年9月1日起實(shí)施的《中華人民共和國環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》確立了規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度。2009年7月1日起實(shí)施的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》HJ463-2009《規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則煤炭工業(yè)礦區(qū)總體規(guī)劃》，規(guī)定了煤炭工業(yè)礦區(qū)總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)的一般原則、內(nèi)容、方法和要求。

二、礦區(qū)開采產(chǎn)生的環(huán)境問題

1.地面變形問題——地面沉降，地面塌陷，滑坡，崩塌等地質(zhì)問題。礦區(qū)開采過程中，在地下會(huì)建設(shè)巷道，并出現(xiàn)采空地帶，在這些地帶地表會(huì)出現(xiàn)沉降，塌陷，裂縫等問題。礦山開采還會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳襟w結(jié)構(gòu)，極易出現(xiàn)山體滑坡，崩塌等地質(zhì)問題。

2.礦區(qū)開采過程中的三廢問題。在礦物開采過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，廢棄物和廢氣。有毒礦物元素往往會(huì)隨著廢水的排放對(duì)周邊的河流，湖泊等飲用水源造成污染，危害人類及動(dòng)植物的生存。廢棄物長期堆放過程中易氧化，風(fēng)化形成礦物灰塵再加上有害氣體的排放，無疑對(duì)人類的特別是呼吸系統(tǒng)以及皮膚造成嚴(yán)重的危害。

3.土地資源的占用和破壞等。在開采過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣、固體廢棄物等，這些東西若不及時(shí)清除，會(huì)占用礦區(qū)周圍的土地，進(jìn)而對(duì)土地資源造成破壞。

三、研究方法

煤炭礦區(qū)的土地利用對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在:開采建設(shè)階段土地利用方式的改變對(duì)環(huán)境的影響;開采過程中土地的利用規(guī)模和布局對(duì)環(huán)境的影響以及當(dāng)該礦服務(wù)期滿后土地的利用方式和目標(biāo)對(duì)環(huán)境的影響。

1.評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定原則。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》HJ463-2009《規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則煤炭工業(yè)礦區(qū)總體規(guī)劃》，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定原則有:(1)科學(xué)性。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)建立在科學(xué)、合理的基礎(chǔ)上，符合客觀實(shí)際與自然規(guī)律，符合相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求，評(píng)價(jià)指標(biāo)所包含的內(nèi)容能客觀反映和評(píng)判礦區(qū)總體規(guī)劃的環(huán)境影響和發(fā)展特點(diǎn);(2)系統(tǒng)性。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取要充分考慮礦區(qū)開發(fā)對(duì)自然、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，反映各系統(tǒng)之間相互聯(lián)系和相互依賴的關(guān)系;(3)可操作性。選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)簡潔實(shí)用，可獲取、可測(cè)量、可調(diào)控，定性指標(biāo)與定量指標(biāo)相結(jié)合，便于進(jìn)行客觀判斷;(4)前瞻性。評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定除反映行業(yè)一般水平外，還應(yīng)提出礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的更高要求。

2.評(píng)價(jià)的內(nèi)容。分不同的評(píng)價(jià)時(shí)段對(duì)礦區(qū)土地利用規(guī)劃實(shí)施可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，包括: (1)在建設(shè)期，露天開采改變了原有土地利用結(jié)構(gòu)，破壞了地表植被，由此產(chǎn)生的環(huán)境影響;(2)在運(yùn)營期，由于煤矸石、排土場(chǎng)等大量占用土地，改變土壤性質(zhì)，破壞地表植被結(jié)構(gòu)，以及開采中出現(xiàn)的塌陷區(qū)等對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響;(3)當(dāng)該礦區(qū)的服務(wù)期滿后，出現(xiàn)大面積的采空區(qū)以及廢棄的場(chǎng)地等問題的解決，以及進(jìn)行土地復(fù)墾、生態(tài)恢復(fù)的可行性分析。

3.評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。礦區(qū)土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可分為3個(gè)層次:(1)總目標(biāo)層，即土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)層;可以分為建設(shè)期、運(yùn)營期、服務(wù)期滿三個(gè)時(shí)期分別進(jìn)行;(2)環(huán)境目標(biāo)層，土地利用規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)的各項(xiàng)環(huán)境目標(biāo)，主要有土地環(huán)境、自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境四個(gè)層次; (3)指標(biāo)層，是具體反映土地利用規(guī)劃環(huán)境影響的多項(xiàng)指標(biāo)。

在不同的環(huán)境目標(biāo)層中，可以根據(jù)不同的時(shí)期選擇不同的指標(biāo)，土地環(huán)境目標(biāo)層可以選擇的指標(biāo)有土地利用率，生態(tài)建設(shè)用地比率，土地利用結(jié)構(gòu)，水土流失率，水土流失控制率，沉陷土地復(fù)墾率，排土場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)率，廢棄地整治率，已復(fù)墾土地率，最終耕地?fù)p失率;自然環(huán)境目標(biāo)層可以選擇的指標(biāo)有水污染綜合指數(shù)，大氣污染綜合指數(shù)，固體廢棄物占用率，噪聲污染指數(shù)，廢水處理率，水污染物達(dá)標(biāo)排放率，廢棄處理率，大氣污染物達(dá)標(biāo)排放率，固體廢棄物處置率，噪聲污染指數(shù);生態(tài)環(huán)境目標(biāo)層可以選擇的指標(biāo)有生物多樣性豐度指數(shù)，綠地覆被率，自然景觀破壞度，地表植被破壞度，恢復(fù)植被覆蓋率;社會(huì)環(huán)境目標(biāo)層可以選擇的指標(biāo)有人口密度，人口增長率，人均GDP，城鎮(zhèn)化率。

四、環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法

礦區(qū)土地利用環(huán)境影響系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜得系統(tǒng)，其內(nèi)部諸要素之間的關(guān)系以及各要素對(duì)總體環(huán)境系統(tǒng)影響量上比較難以精確衡量，要求在選擇評(píng)價(jià)方法時(shí)要全面的考慮以彌補(bǔ)單一評(píng)價(jià)方法的缺陷。

1.專家評(píng)價(jià)法。專家評(píng)價(jià)法是一種古老的方法，至今仍有重要的作用，它是將專家作為索取信息的對(duì)象，組織相關(guān)領(lǐng)域的專家，運(yùn)用專業(yè)方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種方法。該方法最大的有點(diǎn)是對(duì)指標(biāo)中難以量化的指標(biāo)，給予綜合的考慮和評(píng)價(jià)，有時(shí)還可以在缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和原始資料的情況下做出定性和定量的估計(jì)。該方法不是利用個(gè)別專家，而是依靠專家集體，一般專家人數(shù)為10～50人，最具代表性的就是德爾菲法。

2.模糊分析法

(1)評(píng)價(jià)模型。首先在對(duì)各環(huán)境要素進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，通過綜合單要素各因子評(píng)價(jià)結(jié)果，得到單環(huán)境要素模糊矩陣，根據(jù)模糊矩陣和各因子權(quán)重進(jìn)行單環(huán)境要素分析。然后，綜合各單環(huán)境要素綜合評(píng)價(jià)結(jié)果得到多環(huán)境要素模糊矩陣，用多環(huán)境要素模糊矩陣和各環(huán)境要素權(quán)重進(jìn)行多環(huán)境要素的綜合評(píng)價(jià)。

(2)確定層次結(jié)構(gòu)。根據(jù)土地利用現(xiàn)狀環(huán)境影響評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，建立評(píng)價(jià)要素集和評(píng)價(jià)因子集。評(píng)價(jià)要素集為:

U={U1，U2，U3，U4｝={土地環(huán)境，自然環(huán)境，生態(tài)環(huán)境，社會(huì)環(huán)境｝

其中，各環(huán)境要素集的評(píng)價(jià)因子集分別為:

U1={U11，U12，U13，U14，U15…｝

U2={U21，U22，U23，U24，U25…｝

U3={U31，U32，U33，U34，U35…｝

U1={U41，U42，U43，U44，U45…｝

(3)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。礦區(qū)土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)確定以后，由于各指標(biāo)之間的量綱不統(tǒng)一，沒有可比性，直接用指標(biāo)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)是困難的。因此，首先必須對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行處理，用標(biāo)準(zhǔn)化方法來解決參數(shù)間不可比的難題。標(biāo)準(zhǔn)化處理比較簡明實(shí)用的做法是將其量化分級(jí)，從低到高分若干級(jí)，以反映環(huán)境敏感度從低到高的變化。

對(duì)于指標(biāo)值越大，環(huán)境敏感性越大的的指標(biāo):

標(biāo)準(zhǔn)值=(xi-xmin)/(xmax-xmin) (1)

對(duì)于指標(biāo)值越大，環(huán)境敏感性越小的的指標(biāo):

標(biāo)準(zhǔn)值=(xmax-xi)/(xmax-xmin) (2)

式中:xi為指標(biāo)的實(shí)際值;xmax為第i項(xiàng)指標(biāo)實(shí)際值的最大值;xmin為i項(xiàng)指實(shí)際值的最小值。

經(jīng)過上述標(biāo)準(zhǔn)化處理后，所有指標(biāo)的實(shí)際值均轉(zhuǎn)換為無量綱化指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，即各指標(biāo)值都處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)別上，可以進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。

(4)確定評(píng)價(jià)等級(jí)，建立評(píng)語集。結(jié)合指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果，我們可以將礦區(qū)土地利用環(huán)境影響評(píng)價(jià)劃分為5 個(gè)等級(jí)，分別為“極度敏感”、“重度敏感”、“中度敏感”、“輕度敏感”、“非敏感”，其判斷標(biāo)準(zhǔn)分別為0.9，0.7，0.5，0.3，0.1，建立評(píng)語集:

V={V1，V2，V3，V4，V5｝={0.9，0.7，0.5，0.3，0.1｝

(5)確定指標(biāo)層及要素層權(quán)重。確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)，擬采用多指標(biāo)權(quán)重求解的客觀賦權(quán)法。計(jì)算方法為:先求出各指標(biāo)的均值X和標(biāo)準(zhǔn)差S，則各指標(biāo)的變異系數(shù)(Vi)為:

Vi =Si /Xi (i=1，2，…，n)

再對(duì)Vi作歸一化處理，這樣就得到各指標(biāo)的權(quán)重(Wi)

Wi= Vi/vj(i=1，2，…，n;j=1，2，…，m)

建立權(quán)重集W={W1，W2，W3，…，Wn｝

(6)確定模糊關(guān)系矩陣。找出評(píng)價(jià)要素集U和評(píng)價(jià)等級(jí)V之間的模糊關(guān)系R:U×V→[0，1]。R稱為綜合評(píng)價(jià)空間。

R=r11，r12，r13，…，r1nr21，r22，r23，…，r2n┆ ┆ ┆ ┆ ┆rm1，rm2，rm3，…，rmn

(7)綜合評(píng)價(jià)矩陣計(jì)算

B=A·R=(b1，b2，b3，…，bj)

式中，bj表示第j級(jí)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)綜合環(huán)境分級(jí)指數(shù)的隸屬程度。之后再對(duì)B作歸一化處理，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)最大隸屬度原則，取其中最大者的等級(jí)為評(píng)定等級(jí)。

五、生態(tài)恢復(fù)建議

生態(tài)恢復(fù)是礦業(yè)開采整個(gè)過程中一個(gè)很重要的部分，在開采之前和開采過程中就需要考慮生態(tài)恢復(fù)問題。礦區(qū)開采和運(yùn)營單位要根據(jù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，對(duì)礦區(qū)土地利用過程中的各要素進(jìn)行評(píng)定，最終對(duì)相應(yīng)的環(huán)境問題，進(jìn)行相應(yīng)階段的生態(tài)恢復(fù)建設(shè)，例如可以在建設(shè)和運(yùn)營過程中避免和解決的問題就盡可能的不要等到服務(wù)期滿才去完成。政府部門也要加強(qiáng)監(jiān)管，要做到隨時(shí)監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題立即處理并進(jìn)行責(zé)任追究。在生態(tài)恢復(fù)過程中，要時(shí)刻關(guān)注國內(nèi)外在此方面的研究進(jìn)展，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)合自身的問題，走出一條具有自己特色的道路。

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