關于礦區地質環境承載力評價體系的思考

王明君　喬文光　楊麗娜

摘要：通過了解區域礦山地質環境條件及其變化，結合地質環境承載能力應用理論，分析礦山開采活動對區域地質環境因子的影響和變化，選定對區域環境質量影響大且敏感的人類活動因子和環境因子進行敏感性分析，確定地質環境承載力評價指標，建立科學合理的礦山地質環境承載力評價體系。

關鍵詞：礦山地質環境；承載力；評價體系

1.承載力的發展

承載力來源于力學，指物體在不產生任何破壞時的最大荷載，后應用于工程地質領域，指地基的強度對建筑物負重的能力，目前承載力逐漸具體化的衡量人類經濟社會活動與自然環境之間相互關系的概念（張林波，2009），應用于諸多領域，如種群承載力、土地資源承載力、環境承載力等。

國內對礦山地質環境承載力的研究興起于近十余年，這個新興的概念和研究領域隨著時間的推移、研究的深入和理解的轉變，其概念的內涵和外延也在逐步地豐富和完善。礦山地質環境承載力主要是指在可預見的時期內，受礦產資源開發活動影響的區域，在保障地質環境系統結構穩定、功能正常或朝著人類社會經濟活動可持續發展的前提和目標下，礦業活動對地質環境的最大擾動強度，或地質環境所能承受礦產資源開發強度的最大值。

礦山地質環境承載力反映的是礦山地質環境系統結構與區域礦業經濟活動的適宜程度。地質環境承載力研究的難點主要有：①地質環境承載力作為一個客觀存在的事實，缺乏一個適合的表征量，即用什么方式來量化和表征地質環境承載力；②在承載力評價方面應用較多的量化指標有人口數量、用地面積、經濟效益，但該類指標無法從整體上權衡礦山地質環境承載力，并且該類指標均牽涉到許多地質環境自然屬性以外的經濟或社會屬性。

目前國內外對礦山地質環境承載力評價進行系統分析的研究成果還較為有限，相關研究中存在的有待加強的地方表現在：①礦山地質環境承載力評價研究集中于單要素研究，綜合要素承載力評價研究欠缺；②礦山地質環境承載力研究不夠深入，尚未形成完善的理論體系；③礦山地質環境承載力評價的概念及量化方法有待深入探討。

2.承載力指標選取準則

構建和制定礦區礦山地質環境承載力評價體系的過程中，必須要在全面了解礦區礦山環境地質問題的基礎上，通過深入的解析，以系統論、決策論等數學知識為基礎，以地質學、采礦工程學、生態學和環境學等多學科理論為支撐，以可持續發展、綠色礦業理論為指導，確定影響礦山環境地質問題的主要因子，主要遵循以下幾個準則：

（1）綜合化構建礦山地質環境承載力體系。進行礦山地質環境承載力評價就是要把礦產資源、礦山環境放到國民社會系統中進行分析考慮，不能簡單、孤立地看待礦產資源的開發和利用，因此在進行礦山地質環境承載力優劣評價時，需要綜合考慮其開發效應，如對區域社會經濟發展的帶動作用、國民經濟對礦產資源的需求程度，同時需要考慮可持續發展的問題，礦山開發活動引起的環境污染問題等，不能片面、簡單地進行評價。評價受到不同層次、不同方面的影響，因此有必要利用地質資料、經濟數據、礦山信息進行綜合評價。

（2）評價要素定量化計算。礦山地質環境承載力評價涉及學科廣，不僅要求運用地質學科、地理學科等知識，而且要求合理應用經濟學和統計學等知識，其評價要素層涉及地形地貌、區域規劃、開采方式等十大類，評價以項目調查和統計提供的數據資料為基礎，堅持所用數據的可靠性原則，對收集的資料進行分析檢驗，對資料的統計指標、統計時間、指標核算方法等逐項復查，并做出必要的調整，同時克服定性分析無法準確判別礦山地質環境承載力的劣勢，采用以定量化為基礎，保證評價結果明確、可靠。

（3）評價因子最優化選擇。選擇最優的評價因子是決定評價結果優劣的重要部分，設計選取與自然社會、基礎地質、資源壓力、環境污染等作為因子，彼此之間相互聯系、相互制約。因為各種因素所起的作用和程度各不相同，它能夠從某個方面反映承載力優劣，所以在評價方法的應用上，采用環境評價和社會效益評價相結合、實地驗證和計算機模擬相結合的思路和方法，將地形地貌、氣象水文、植被、社會經濟、基礎地質、礦產資源壓力、礦產開發壓力、水資源壓力、土地資源壓力、水土污染等評價要素和指標結合起來，合理地進行礦山地質環境承載力的綜合評價。

3.礦山地質環境影響因子的敏感性分析

礦山地質環境承載力是礦區地質作用和人為礦業活動共同作用的結果，礦山地質環境問題誘發機理復雜，影響因素眾多，有自然背景條件（地貌類型、年降雨量、礦區年徑流量、植被類型、植被覆蓋率、土地利用類型）、地質背景條件（水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件）、社會經濟條件（常住居民數及土地面積、礦區GDP值）、礦山地質環境條件（礦區面積、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天開采、井工開采、能源、金屬、非金屬、礦山數量、土地占用破壞面積、土地恢復治理面積、地貌景觀影響程度、固廢堆積量、水資源總量、水資源消耗量、含水層破壞影響面積、土壤重金屬污染面積、水質污染面積）。例如，不同礦產資源以不同開發方式、在不同環境地質背景區內所產生、誘發和加劇的礦山地質環境問題種類、表現形式、嚴重程度有較大差異。

礦業開發條件下，各種因子的共同影響必表現在：（1）礦區的土地利用類型部分發生改變，如采坑、排土場、廢渣堆等工礦用地的出現；（2）礦區植被覆蓋率減少，如采坑、排土場、堆渣場、尾礦庫、工業廣場、礦區道路等破壞原有的植被，而局部的礦山地質環境恢復治理又增加了植被覆蓋；（3）礦區產生崩滑流、地面塌陷、地裂縫等地質災害及隱患，破壞原有的地質結構，危害周邊的生產生活；（4）礦區開采疏干排水造成了區域水資源的減少和浪費；（5）部分礦區礦坑水、尾礦水、選冶廢水的直接排放或不達標排放，造成了附近區域的地表水、地下水污染；（6）廢渣堆、排土場、堆料場等在雨水淋濾和風吹擴散的作用下造成了附近區域的土壤重金屬元素污染。礦區的地質環境承載力應以承載礦區及附近的人類生產生活為主體。

4.評價指標體系構建

本次選擇礦區地質災害易發程度、礦區土地利用現狀、礦區人口密度、礦區植被覆蓋率、礦坑排水強度、礦區水土污染程度、礦區土地占用破壞面積比這七個因素可表現出礦區的地質環境現狀，確定利用這七個因子構建礦區地質環境承載力評價體系，它們分別反映了礦業開發活動可能對礦區地質災害、礦區土地資源、礦區人口、礦區生態環境、礦區水資源以及礦區水土質量所造成的影響。這些指標的變化共同作用影響著礦區的礦山地質環境承載力等級。礦山地質環境承載力評價指標體系見圖1。

5.結語

該指標體系由礦區地質災害易發程度、礦區土地利用現狀、礦區人口密度、礦區植被覆蓋率、礦坑排水強度、礦區水土污染程度、礦區土地占用破壞面積比這七個指標構成，它們是自然背景條件（地貌類型、年降雨量、礦區年徑流量、植被類型、植被覆蓋率、土地利用類型）、地質背景條件（水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件）、社會經濟條件（常住居民數及土地面積、礦區GDP值）、礦山地質環境條件（礦區面積、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天開采、井工開采、能源、金屬、非金屬、礦山數量、土地占用破壞面積、土地恢復治理面積、地貌景觀影響程度、固廢堆積量、水資源總量、水資源消耗量、含水層破壞影響面積、土壤重金屬污染面積、水質污染面積）對于礦區整體地質環境的集中體現。這些指標的變化反映了礦區的礦山地質環境承載能力的變化，可以作為礦山地質環境承載力評價體系建立所需要的指標因子。