（土地资源管理专业论文）肥城矿区生态环境损害评价及生态修复规划.pdf

山东农业大学硕士学位论文 中文摘要 我国是产煤大国，也是煤炭消费大国。煤炭是我国重要的能源资 源，对我国的经济发展具有支柱作用。长期以来，人们一直重视煤炭 产量的提高、煤炭质量的好坏，忽视了煤炭开采引发的土地、社会、 环境等一系列的问题。土地塌陷、煤矸石压占、大气污染物的排放、 土壤和水资源的污染等现象都对矿区及周围的生态环境造成了极大的 损害，也成为制约矿区发展的瓶颈。随着人们对可持续发展理解和重 视程度的提高，矿区的生态环境问题也越来越被关注。国家已不愿再 走“先污染，后治理”老路，提出在发展资源的同时保护、修复生态 环境，同时加大了对环境治理的投入和力度。矿区生态损害评价可以 为矿区生态修复提供有力的参考依据，为采取何种修复方式指明了方 向。因此，进行煤矿区的生态环境损害评价及相应的生态修复规划研 究具有重要的现实意义。 本研究以肥城矿区为研究对象。利用1 9 8 6 、1 9 9 0 、1 9 9 5 、2 0 0 0 、 2 0 0 5 、2 0 0 6 年六个时间段的t m 卫星影像图，采用最大似然法解译出水 域、矿区、村镇、耕地、林地五个主要利用类型的面积变化，得出近 2 0 年肥城矿区的土地利用覆被变化规律。在此基础上，采用综合模糊 评价法对肥城矿区代表性煤矿杨庄煤矿、曹庄煤矿、国家庄煤矿和白 庄煤矿进行1 9 9 0 、1 9 9 5 、2 0 0 0 、2 0 0 5 、2 0 0 6 年的生态环境损害评价， 得出四个煤矿的生态环境损害状况变化趋势。根据以上得出的土地覆 被和生态环境损害变化规律，结合矿区的实际情况，划分为综合发展 修复区、保护开采修复区和生态维护区，并制定出相应的短期和长期 生态修复规划。 本研究得出的主要结论有： ( 1 ) 查明了肥城矿区生态损害时空特征。 早期的煤炭开采对周边的生态环境不可避免的要进行破坏与损 害，占用大量土地、造成土地塌陷、产生的矿物废弃物等对生态环境 的损害比较严重。随着塌陷地的稳沉以及不断进行的生态修复措施， 到了煤矿发展后期，生态损害就会逐渐减小，朝着稳定、好的方向发 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 展。随着社会的发展，后期新兴建的煤矿标准较高，规划较好，相应 的对周围生态环境的损害也随之减小。但由于生产的持续性，轻度的 损害也会继续。 ( 2 ) 掌握了肥城矿区土地利用覆被变化规律。 1 9 8 6 2 0 0 6 年间，肥城矿区内由于采煤经济的发展、人口的增加和 耕作技术水平的提高，大量的林地变为耕地。村镇面积随人口的增长 和村庄搬迁治理、村庄整理呈起伏发展。除1 9 8 6 1 9 9 0 年间，因新煤 矿投产而有较大增长外，矿区面积没有明显变化。持续的采煤造成区 域内的有些村庄、林地、耕地变成塌陷水域，塌陷面积不断增加。同 时由于采取边塌陷边治理的措施，塌陷地没有大幅度的增加。 ( 3 ) 构建了肥城矿区生态环境损害评价指标体系。 根据代表性、综合性、实用性、方便性等原则，从社会发展、自 然生态环境、资源利用三个方面选取了1 4 个评价指标，采用模糊综合 评价法对肥城矿区1 9 9 0 、1 9 9 5 、2 0 0 0 、2 0 0 5 、2 0 0 6 年的生态环境损害 状况进行了定量评价。得出老煤矿初期生态损害较为严重，后期朝着 轻度损害的方向发展，生态环境得到修复，生态系统趋于稳定。处于 发展中期的煤矿由于兴建标准高，开始对生态的损害较老煤矿轻些。 且由于边塌陷边治理，生态损害趋势较为平稳。 ( 4 ) 编制了肥城矿区生态修复规划 根据肥城矿区的生态环境损害评价结果，将发展不同时期、损害 程度不同的煤矿划分为综合发展修复区( 杨庄煤矿和曹庄煤矿) 、保 护开采修复区( 国家庄煤矿) 和生态维护区( 白庄煤矿) 。针对不同 的分区制定不同的短期和长期生态修复规划，主要应用塌陷地治理、 煤矸石治理、村庄整理、动态预复垦、生态涵养等生态修复技术。 关键词：肥城矿区土地利用变化生态损害评价修复规划 2 山东农业大学硕士学位论文 e c o l o g i c a le n v i r o n m e n td a m a g ee v a l u a t i o na n d e c o l o g i a c a lr e c o v e r yp l a n n i n go ff e i c h e n gm i n e a r e a a b s t r a c t c h i n ai sac o a lp r o d u c t i o np o w e r ，a n da l s ob et h ec o t m t r yo fh i 曲c o a l r e s u m i n g c o a li so u rc o u n t r y sm a i ne n e r g yr e s o u r c ea n dp l a y st h es u p p o r t r o l ei ne c o n o m i cd e v e l o p m e n t f o ral o n gt i m e ，p e o p l eo n l yp a yc l o s e a t t e n t i o nt ot h eo u t p m ，q u a l i t ya n dp r o p e r t yo fc o a l ，b u tn e g l e c tt h el a n d ， s o c i e t ya n de n v i r o n m e n tp r o b l e m sc a u s e db yc o a lm i n i n g t h ep h e n o m e n o n s o fl a n ds u b s i d e n c e ，l a n do c c u p a t i o nb yc o a la s h ，a i rw a s t ee m i s s i o n ，s o i la n d w a t e rp o l l u t i o nc a u s e dg r e a td a m a g et ot h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fm i n e a r e aa n da m b i e n c e t h e ya l s oc a m et ob et h eb o t t l e n e c ka f f e c t t e dt h e e c o l o g i c a ld e v e l o p m e n to fm i n ea r e a ，w i t ht h eu n d e r s t a n d i n ge n h a n c e m e n t t os u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ，p e o p l ep a ym o r ea n dm o r ea t t e n t i o nt ot h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n to fc o a lm i n i n ga r e a o u rc o u n t r yn ol o n g e rw a n t st o g oo nt h e o l dp a t ht h a t “p o l l u t i o nf i r s t ，t r e a t m e n ta f t e r w a r d s ”a n d i t p r o p o s e sp r o t e c t i n ga n dr e c o v e r i n ge c o l o g i c a le n v i r o n m e n tw h i l ee x p a n d i n g t h er e s o u r c e s a n di ti n c r e a s e st h ei n p u ti n t e n s i t yt oe n v i r o n m e n ta b a t e m e n t t h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n td a m a g ee v a l u a t i o no fm i n ea r e ac o u l dp r o v i d e p o w e r f u ls u p p o r tf o re c o l o g i c a lr e c o v e r ya n dp o i n tt h eg u i d l i n eo fr e c o v e r y w a y s o ，i ti sr e a l i s t i ct om a k et h ee c o l o g i c a ld a m a g ee v a l u a t i o na n dd o c o r r e s p o n d i n gr e c o v e r yp l a n n i n gs t u d y t h i sp a p e rt a k e sf e i c h e n gm i n ea r e aa st h es u b je c to fs t u d y b yu s i n g t h er e m o t es e n s i n gi m a g e so f19 8 6 ，19 9 0 ，19 9 5 ，2 0 0 0 ，2 0 0 5 ，2 0 0 6y e a r ，i t i n t e r p r e t a t e st h ea r e ac h a n g ei nm a x i m u m l i k e l i h o o dm e t h o da n dg e tt h er u l e o ft w e n t yy e a r s l a n dc o v e rc h a n g e t h em a i nl a n d u s et y p e sa r ew a t e r ，m i n e a r e a ，v i l l a g ea n dt o w n ，f a r m l a n da n dw o o d l a n d o nt h i sb a s i s ，i tm a k e st h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n td a m a g ea s s e s s m e n ta n dg e t st h ec h a n g el a wo f f e i c h e n gt y p i c a lm i n ea r e a s ，n l e ya r ey a n g z h u a n g ，c a o z h u a n g ，g u o j i a z h u a n ga n db a i z h u a n gm i n i n ga r e a t h ee v a l u a t e dy e a r sa r e19 9 0 ，19 9 5 ， 2 0 0 0 ，2 0 0 5a n d2 0 0 6 c o n n e c t e dw i t ht h em i n e s p h y s i c a lt r u t h ，a c c o r d i n gt o t h el a n d u s ec h a n g el a wa n de c o l o g i c a le n v i r o n m e n td a m a g er u l e ，i td i v i d e d i n t o c o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n tr e c o v e r ys u b a r e a , p r o t e c t e dm i n i n g 3 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 r e c o v e r ys u b a r e aa n de c o l o g i c a lm a i n t a i n i n gs u b a r e a t h e ni t m a d et h e s h o r t - t e r ma n dl o n g t e r me c o l o g i c a lr e c o v e r yp l a n n i n g s t h em a i nc o n c l u s i o n sa r e - ( 1 ) i tg e t st h ee c o l o g i c a ld a m a g es p a t i o t e m p o r a lf e a t u r eo ff e i c h e n g m i n ea r e a t h ee a r l ym i n i n gu n a v o i d a b l yc a u s e dd a m a g et ot h es u r r o u n d i n g e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t t a l ( i n gu pl a n d ，l a n ds u b s i d e n c e ，m i n ew a s t ea n ds o o nd i dm o r eh u r t w i t ht h es t a b i l i t yo fs u b s i d e dl a n da n dd o i n gc o n t i n u o u s e c o l o g i c a lr e c o v e r ym e a s u r e s ，t h ee c o l o g i c a ld a m a g ew i l lb ed e c r e a s e da n d d e v e l o pt h es t a b l ea n dg o o dw a yi n l a t e rm i n i n gp e r i o d s a st h es o c i e t y d e v e l o p m e n t ，t h el a t e rp r o d u c e dm i n e sa r eh i 曲s t a n d a r da n dw e l lp l a n n e d ， t h e nt h ed a m a g et ot h ee n v i r o n m e n tw i l lb el e s s e n e d b e c a u s eo f c o n t i n u o u s p r o d u c i n g ，t h el o w - g r a d ed a m a g e w i l lb eg o i n go n ( 2 ) i tm a s t e r st h el a n du s e c o v e rc h a n g er u l eo ff e i c h e n gm i n e a r e a f r o m19 8 6t o2 0 0 6 ，b e c a u s eo fm i n i n ge c o n o m y ，p o p u l a t i o na n d c u l t i v a t e dl e v e ld e v e l o p m e n t ，l o t so fw o o d l a n dc h a n g e di n t of a r m l a n di n f e i c h e n gm i n ea r e a a st h ep o p u l a t i o ni m p r o v e m e n t ，c o u n t r i e sm o v i n ga n d a r r a n g e m e n to fr u r a lr e s i d e n t i a la r e a s ，t h ea c r e a g eo fv i l l i a g ea n dt o w n c h a n g e dl u m p y d u r i n g 19 8 6t o19 9 0 ，t h em i n ea r e ah a dg r e a tc h a n g e b e c a u s eo fs e v e r a ln e wm i n i n ga r e a sp u t t i n go np r o d u c t i o n i no t h e ry e a r s ，i t h a dn o to b v i o u sc h a n g c o n t i n u o u sm i n i n gc a u s e ds o m ev i l l i a g e s ，w o o d l a n d a n df a r m l a n d t u r n i n g i n t os u b s i d e dw a t e ra n dt h ea r e a s e x p a n d e d c o n t i n u o u s l y a st a k i n gt h ew a yo ft r e a t i n gw h i l es u b s i d i n g ，s u b s i d e dw a t e r a r e aw a sn o tg r e a t l ya d d e d ( 3 ) i tb u i l d st h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n td a m a g ee s t i m a t e di n d i c a t o r s s y s t e mo ff e i c h e n gm i n e a r e a o nt h e r e p r e s e n t a t i v e ，c o m p r e h e n s i v e ，p r a c t i c a l a n dc o n v e n i e n t p r i n c i p l e s ， i ts e l e c t e d f o u r t e e ne s t i m a t e di n d i c a t o r sf r o m s o c i e t y d e v e l o p m e n t ，n a t u r a le c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dr e s o u r c eu t i l i z a t i o na s p a c t s a n di tu s e df u z z ys y n t h e t i c a la p p r a i s a lt om a k i n ge c o l o g i c a ld a m a g e q u a n t i t a t i v ee v a l u a t i o no ff e i c h e n gm i n ea r e ai n 19 9 0 ，19 9 5 ，2 0 0 0 ，2 0 0 5 ， a n d2 0 0 6 i tg e t t e dt h ec o n c l u s i o n st h a tt h e o l dc o a lm i n e se c o l o g i c a l d a m a g ew a ss e r i o u si nt h ee a r l ys t a g e i nt h el a t e rp e r i o d ，t h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tw a sr e c o v e r e da n de c o l o g i c a ls y s t e mw e n tt os t a b l e s ot h e 4 山东农业大学硕士学位论文 d a m a g ew a sl o w g r a d e a sh i g hc o n s t r u c t i o ns t a n d a r d ，t h en e wc o a lm i n e c a u s e dl i g h t e re c o l o g i c a ld a m a g ei nt h ee a r l ys t a g ea n dt h et r e n dw a sm o r e s t a b l ea st h ec o n t i n u o u st r e a t i n g ( 4 ) i tm a k e st h ee c o l o g i c a lr e c o v e r yr e s u l t so ff e i c h e n gm i n ea r e a b a s e do nt h ee v a l u a t e dr e s u l t so ff e i c h e n gm i n ea r e a , i td i v i d e dt h e c o a lm i n e so fd i f f e r e n tt i m e sa n dd i f f e r e n td a m a g ed e g r e e si n t od i f f e r e n t a r e a s t h e ya r ec o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n tr e c o v e r ys u b a r e a ( i n c l u d i n g y a n g z h u a n ga n dc a o z h u a n gc o a lm i n e s ) ，p r o t e c t e dm i n i n gr e c o v e r ys u b a r e a ( i n c l u d i n gg u o j i az h u a n gm i n ea r e a ) a n de c o l o g i c a lm a i n t a i n i n gs u b a r e a ( i n c l u d i n gb a i z h u a n gm i n ea r e a ) a i m e da td i f f e r e n ts u b a r e a s ，i tm a k e d d i f f e r e n ts h o r t t e r ma n dl o n g t e r me c o l o g i c a lr e c o v e r yp l a n n i n g s a n di t m a i n l ya p p l i e dt h ee c o l o g i c a lr e c o v e r yt e c h n o l o g i e ss u c ha ss u b s i d e dl a n d r e g u l a t i o n ，c o a l a s h m a n a g e m e n t ，v i l l i a g ec o n s o l i d a t i o n ，d y n a m i cp r e r e c l a m a t i o n ，e c o l o g i c a lc o n s e r v a t i o na n ds oo n k e yw o r d s ：f e i c h e n gm i n ea r e a ；l a n du s ec h a n g e ； e c o l o g i c a ld a m a g e e v a l u a t i o n ；r e c o v e r yp l a n n i n g 5 关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科 学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和 做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的 法律责任由本人承担。 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的 规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论 文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东 农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文，同时授权中国科学技术信息研究所将本 学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并向社会公 众提供信息服务。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名： 导师签名： 日期： 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 1 引言 1 1 煤矿区生态环境损害评价的目的及意义 我国是世界第一产煤大国，也是世界煤炭消费的大国。在3 3 个省 级行政区划中，除上海市和香港特别行政区外，都有不同质量和数量 的煤炭资源存在，6 3 的县级行政区里都有煤炭资源分布。我国常规能 源探明( 技术可开发) 总资源量中，煤炭占8 7 4 ，石油占2 8 ，天然气占 0 3 ，水能占9 5 ( 杨东华，2 0 0 5 ) 。2 0 0 1 年我国煤炭资源的产量为1 3 3 亿吨，约占我国一次性能源的7 3 ，占全国发电燃料的7 4 ，占工业动 力与燃料的7 5 ，占民用商品燃料的8 0 ，化工原料的6 0 均由煤炭供应 ( 徐跃通等，2 0 0 2 ) 。这些都表明煤炭已成为我国国民经济高速发展的重 要物质基础。且据专家估计，2 0 5 0 年之前，煤炭仍会占有我国一半以上 的能源结构。 鉴于此，我国的矿井数量在不断增加。目前，我国规模以上煤炭 企业达至1 j 7 0 6 6 家。尽管有关部门一直在叫停小型煤矿，但全国的小煤 矿仍约有1 6 0 0 0 处( 王文等，2 0 0 3 ) 。煤炭资源促进了国家的经济发展， 也给部分人带来了高额利润，但由煤炭开采、加工和利用的过程中带 来的一系列生态环境问题却不容忽视。主要表现在： ( 1 ) 土地塌陷。据2 0 0 2 年统计，我国因采矿引起的塌陷达1 8 0 多处， 塌陷坑1 6 0 0 多个，塌陷面积1 1 5 0 h m 2 。发生塌陷灾害的城市近4 0 个，造 成严重破坏的有2 5 个。每年因采矿地面塌陷造成的损失达4 亿元以上 ( 韩杰，2 0 0 5 ) 。有的良田因采矿塌陷变成一片汪洋，造成耕地面积的大 量减少。有的塌陷区虽然不是常年积水，但也无法正常耕种。特别是 西部矿区的塌陷会加速当地的水土流失和土地沙漠化，还有可能引发 泥石流、山体塌陷滑移等灾害。而乡镇小煤矿开采浅部煤层由于没有 任何防护措施，造成地表发生漏斗状坍塌，造成的破坏性更大( 毕晓 丽，2 0 0 1 ) 。 ( 2 ) 煤矸石压占。煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生 的固体废弃物。煤矸石的大量堆放一方面要占用大量的土地，甚至是 6 山东农业大学顿上学位论文 耕地，另一方面其经过自燃、淋滤后使周围的土地变得贫瘠，以致不 能利用( 宋虎跃等，2 0 0 7 ) 。目前，全国有矸石山1 5 0 0 多座，总积存量约 4 5 亿吨，已成为我国累积堆积量和占用场地最多的工业废物( 张士权 等，2 0 0 7 ) 。 ( 3 ) 对自然环境的污染。在煤炭资源的开采、加工和储运过程 中，会产生大量的粉尘，对大气和水体都有很大的污染。矿井内的瓦 斯、使用炸药的过程中产生的c o 和n o x 、使用柴油机械产生的n o x 、 煤炭自燃产生的c o 、c a 等都会以通风的方式排入到大气中( 王文等， 2 0 0 2 ) 。煤矸石和粉煤灰在经过降雨、淋滤、风化和自燃等作用后，往 大气中排放出大量的c a 、s 吼和烟尘等污染物。且煤矸石中存在的大 量铜、铬、铅等重金属被雨水冲刷后会进入人们的生活用水循环体 系造成严重的水体污染。矿井水、矿区企业的废水及生活污水等也 会对矿区及周围的土地和水体造成严重的污染( 姜军等，2 0 0 2 ) 。噪声也 是煤矿的对环境的一大危害。煤矿噪声具有强度大、分贝高、持续时 间长和频带宽等特点，对矿工及矿区周边居民的影响很大( 宋世 杰，2 0 0 7 ) 。此外，采矿还会带来一系列的地质灾害，如地震、滑坡、 地面沉陷及塌陷、瓦斯突出及突水等，严重危及着矿山的安全生产和 周围人民的正常生活( 杨梅忠，2 0 0 1 ) 。 ( 4 ) 对社会环境的影响。由于矿区大面积土地的塌陷和煤矸石、粉 煤灰的压占大量的农民失去了赖以生存的土地，虽然国家及煤矿企 业采取了相应的复垦措施，但土地生产力下降了，收入也相应减少 了。矿区也无法完全安置数量众多的失地农民。这部分人只能走出农 村，走向社会大市场，从而给社会增加了大量的不安定因素。 - 燃 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 图1 1 生恋破坏图 f i 9 1 1 t h ep i c t u r e s o f e c o l o g i c a ld a m a g e 近几年来，党中央加大了对生态环境的重视程度，更加强调可持 续发展。上述矿区的这些问题在一定程度上造成了区域资源浪费、生 态环境破坏、区域经济发展潜力削弱和矿区社会问题加剧等深层次的 矛盾，从而成为矿区可持续发展最重要的限制因素。因此，对采矿扰 动下的生态环境进行定性的评价并在此基础上制定相应的生态规划既 具有重要的理论意义，也具有很高的实用价值，为矿区的持续发展具 有一定的参考作用。 12 国外矿区生态环境研究现状 一些矿业管理发达的国家，如美国、澳大利亚、南非等，一开始 也走过了一段先污染后治理的弯路。直到2 0 世纪初才意识到要采取各 种预防措施来防止矿区生态环境问题的产生，以较小的经济代价取得 较高的经济效益( 康纪田，2 0 0 6 ) 。自此，各国开始了矿区土地生态系统 的破坏和恢复( 重建) 的研究和实践，颁布了一系列的采矿与生态环 境恢复法律、法规，以保护矿区的土地资源和生态环境。由于国外矿 区的生态环境保护相对较好，生态规划的制定也从总体和长远考虑， 对生态损害评价进行的较少，下面主要介绍国外矿区对生态环境的治 理与保护状况。 美国在各个卅i 颁布的采矿与土地复垦法的基础上于1 9 7 7 年颁布了 联邦“露天采矿管理与复垦法”。制定了多种制度要求恢复破坏了的 土地生态系统，其中在矿山主申请开采许可证时，就要提交采矿前土 地生态系统背景情况和复垦规划( 如：相邻的地表和近地表层的情况： 山东农业大学硕士学位论文 地表、地下水的质量和数量，土壤类型、深度、p h 值、坡度和植物生 子的能力，各岩层的物理化学特征，植物种类、密度，野生动物种类、 密度，已存在的土地利用情况，基本农田情况，高产情况等；采矿和 复垦对矿区和流经矿区的水域产生的后果的预评价；采矿后的复垦规 划) ，并且进行三个阶段的验收以确保恢复质量( 余雪，2 0 0 1 ：b e n j a m i n k ，2 0 0 9 ) 。 澳大利亚是一个矿业大国，在矿山的生态环境的治理与恢复方面 处于国际领先水平。矿业公司依据一定的法律程序获得勘探许可证后 方可申请采矿许可证。开采前，矿业公司要制定“开采计划与开采环 境影响评价报告”，主要内容包括环境、经济、安全、社会影响、复 垦、空气、噪音、地下水污染、土地污染及相应的矿山生态治理与恢 复措施等。矿业公司进行采矿必须交纳矿区复垦抵押金，目的是促进矿 山开采破坏地区的生态环境恢复，抵押金的数量必须足以保证矿山复 垦。依据澳大利亚矿山环境管理规范，矿业公司必须在每年规定的 时间向矿业主管部门提交“年度环境执行报告书 ，进行年度工作的回 顾。矿业公司所做的复垦工作必须以文件的形式记载、计算机管理，到 时由计算机系统通知提交报告。如不提交则有被收回采矿权的危险。 政府的矿业主管部门对“年度环境执行报告书”审查后就由分管监察 员去矿业公司进行现场抽查。发现矿山环境未治理好，当地居民不满的， 影响较小的则口头或者信件通知整改；如拒绝接受且环境影响严重的， 可书面指导，监察员现场直接书面通知，不用请示上级；如问题严重可 向上级反映，勒令矿业公司停止工作，并可罚款并收回矿权( 王永 生，2 0 0 6 ：j e n n yp i c k e r i l l ，2 0 0 8 ) 。 南非的矿山环境治理如同许多发展中国家的经历一样，曾经走过一 段“先污染，后治理”的老路。当可持续发展成为人类发展追求的模式 时，南非的矿山环境治理紧跟世界潮流，经历了从“先污染，后治理”一 “污染者付费”一 污染防止与治理结合”的转变过程。南非矿山环 境管理并未像西方发达国家那样成立专门的矿山环境管理机构，依旧是 以国家能源矿业部为主的多部门协议式管理。南非矿山环境保护制度 贯穿于整个矿业活动中，在申请探矿权、采矿权和矿业经营许可证的同 9 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 时必须提交环境管理规划书；矿山生产过程中要基本执行环境规划方 案( 根据具体情况适时调整) ；在矿山闭坑时要领取闭坑证明。南非矿 山环境管理法律制度主要包括：环境影响评价制度、保证金制度、环境 监督制度( e n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n t ，1 9 9 8 ：m i n e r a l a n d e n vir o n m e n t a lr e g u l a rio n ，2 0 0 2 ： j a n o t h o nh a n k s ，2 0 0 5 ：李虹 等，2 0 0 7 ：刘希生，2 0 0 6 ) 。对于矿山环境治理的规范，南非在涉及到环境 保护的法律法规中做出了规定，至于详略程度则各有差异。根据法律法 规的相关条例，矿业公司可以灵活制定适合自己环保管理的具体技术规 范标准。 1 3 国内研究现状 我国最初走的也是先污染后治理的路子，特别是上世纪六七十年 代，一切都以煤的产量为优先考虑因素。后来，国家逐渐意识到矿区 的环境问题不容忽视，但是我国在矿区土地生态系统的保护和恢复重 建方面的研究起步较晚，1 9 8 9 年1 月1 日生效的国务院土地复垦规 定标志着我国这项工作的开始。随着国家对可持续发展和生态环境 的逐步重视，一系列环境保护的法律、法规也相应出台，如中华人 民共和国环境保护法、中华人民共和国噪声污染防治法、中 华人民共和国环境影响评价法、全国环境监测管理条例等等 ( h t t p ：w w w d q c o r g o n l i b r a r y l a w e n v i r o n m e n t h t m ) 。但在我国现行法律体系 中，直接针对煤矿区环境监管的规定较少，更多的是对整个矿业环境 保护方面的法律制度。现行的主要制度有：( 1 ) 矿山生态环境保护专 项规划制度。矿产资源规划管理暂行办法规定为使开发环保并 重、提高利用率，设立矿山生态环境保护专项规划制度，对矿山开发 建设的生态环境保护、矿山开发利用的“三废”处理、矿山土地复垦与土 地保护利用、矿山环境污染和生态破坏的治理及矿区地质灾害监测与 防治进行统筹规划并保障实施。( 2 ) 建设项目环境影响评价、“三同 时”制度( 是指凡是我国境内新建、改建、扩建的基本建设项目( 工 程) 、技术改建项目( 工程) 和引进的建设项目，其职业安全卫生设施必 须符合国家规定的标准、必须与主体工程同时设计、同时施工、同时 投入生产和使用( 中华人民共和国劳动法) ) 。建设矿产资源开发利用项 l o 山东农业大学硕士学位论文 目首先应进行环评，在建过程中应实行“三同时”。水土保持法规定 开办矿山企业必须遵循水土保持方案三同时制度。( 3 ) 土地复垦制 度。矿业环保中很重要的就是土地复垦。矿产资源法、水土保 持法、土地复垦条例等中规定了“谁破坏、谁复垦”、“谁复垦、 谁受益”的土地复垦原则。国土资源部门还对矿山企业收取植被恢复保 证金以保障植被恢复。( 4 ) 矿产资源开发损害补偿制度。矿产资源 法规定对他人造成损失的应负责赔偿并采取必要的补救措施。水 法规定开采矿藏导致地下水位下降、枯竭或地面塌陷，对他人造成 损失的，采矿单位应采取补救措施，负责赔偿。( 5 ) 污染物集中处置 及达标排放制度制度。水污染防治法和海洋环境保护法对企 业污水达标排放进行了明确限制。除此之外，还包括基本农田保护、 重大事故紧急处理、限期治理等制度。这些构成了我国较完善的矿业 环保法律制度( h t t p ：w w w z w x z c o r n i n d e x h t m ) 。 现在我国矿区已经开始向边污染边治理的良性道路发展，尚属起 步阶段。对矿区生态环境的评价可以为我国矿区今后采取的预防污 染、破坏生态环境措施提供有利的保障。我国矿区评价工作经历了一 个从简单到复杂的过程，从最初为了煤炭产量和采煤安全所做的单项 评价发展到后期综合的生态环境评价。早期的矿区评价工作主要是一 些具体的单项评价。如对煤层厚度变化大的小煤矿的煤层评价( 童潜 明，1 9 8 1 ) ，对矿区地下水资源的评价及地层潜水评价( 李秀菊等，1 9 8 5 ；吴 驰平，1 9 8 7 ) ，对矿山规模和矿山寿命的评价( 赵玉凤等，1 9 8 8 ) ，对煤资源 及合理利用的评价( 刘善荃，1 9 8 8 ) ，对矿区瓦斯的评价( 孙茂也，1 9 8 9 ) 等等。8 0 年代中期至9 0 年代初开始了环境影响评价，如淮南潘谢矿区 煤炭环境噪声影响评价的初探( 杨勇，1 9 8 6 ) ，对平朔露天煤矿环境噪声 影响评价的探讨( 陈宝田等，1 9 8 7 ) ，有关煤矿环境影响评价的几个问题 探讨( 程经权，1 9 9 0 ) ，对小龙潭露天矿环境影响评价经济损益分析( 刘功 辉，1 9 9 0 ) 等。9 0 年代后，我国的矿区评价主要着重于各单项评价的方 法研究。例如矿区水质评价中有模糊数学法、水质标准类别法、等斜 率灰色决策法等( 张铁军，1 9 8 9 ：黄彩海等，1 9 9 2 ：丁进宝等，1 9 9 2 ) ，应用 于别的单项评价的方法还有中小型煤矿地面水环境影响评价中的污染 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 物总量分配方法( 石晓枫等，1 9 9 2 ) ，灰色模糊法评价矿区土壤环境质量 ( 丁进保等，1 9 9 2 ) ，模糊多层次法综合评价矿区采煤方法( 王旭 东，1 9 9 3 ) ，烟团轨迹模式在中尺度矿区环境影响评价中的应用( 杜志 刚，1 9 9 3 ) ，系统工程原理矿区土地适宜性评价中的应用( 裴新 富，1 9 9 3 ) ，用预测型线性规划评价矿区地下水开采量( 曹丁涛，1 9 9 3 ) ， 用t c l p 法评价矿区土壤重金属的生态环境( 孙叶芳等，2 0 0 5 ) 等。特别 是随着遥感技术在9 0 年代的快速发展及其获取信息速度快、范围广、 周期短、手段多、信息量大、条件限制少等众多优点，在矿区环境评 价中也得到了广泛的应用。如应用多时段遥感资料对水资源和地质环 境进行的综合评价( 李景豪，1 9 9 2 ) ，基于遥感信息的矿区大气环境质量 评价及多源地学信息图像处理技术在矿产资源预测和评价中的应用( 盛 业华等，1 9 9 3 ：李湘莲等，1 9 9 3 ) 等。随着g i s 技术的发展，可以为矿区 研究提供更多、更详细的资料，也提供了更多的针对矿区的评价方 法。如田雨等提出应用g i sa r c v i e w 软件和空间信息管理、分析技术 对矿区环境质量因子进行分析，建立环境质量评价系统的方法( 田雨 等，2 0 0 5 ) ；陈云浩等利用g i s 对矿区环境进行综合评价，并构建了灾 害环境预测模型( 陈云浩等，1 9 9 8 ) ；田雨等提出利用a r c v i e w 软件对矿 区生态环境质量因子进行分析，结合v i s u a lb a s i c 编程软件和v i s u a l f o x p r o 数据库软件建立生态环境质量评价系统的方法，实现了生态环 境质量评价信息数据输入、分析处理、结果输出等功能，使生态环境 质量评价更具合理性和可操作性，评价结果形象、直观，为矿区环境管 理、决策提供有利的依据( 田雨等，2 0 0 4 ) 。随后有人在矿区生态环境现 状评价的基础上又做了预警研究( 杨静，2 0 0 4 ) 目前，我国学者中在对矿区的生态环境进行评价的基础上，制定 出相应的生态规划的研究很少，特别是对这种大型深采煤矿区的生态 规划研究更是少之甚少。但对矿区的发展来说，制定相应的生态发展 规划又是必要的。因此，研究矿区的生态损害评价并在此基础上制定 不同阶段的生态规划是很有理论和实际意义的。 1 4 研究的主要内容 ( 1 ) 肥城矿区生态环境损害时空特征研究 1 2 山东农业大学硕士学位论文 1 、地面塌陷状况 2 、矸石排放及影响 3 、土地利用覆被变化规律 主要包括耕地、林地、水域、村镇、矿区五个地类1 9 8 6 2 0 0 6 年 的变化情况。 ( 2 ) 肥城矿区生态损害评价研究 1 、生态损害评价指标体系构建 2 、生态损害评价方法的选择 ( 3 ) 肥城矿区的生态修复规划以及主要的生态修复技术。 肥城矿区生态损害评价及生态修复规划 1 5 技术路线 图1 2 技术路线图 f i g 1 2t h et e c h n o l o g yr o u t e 1 4 山东农业大学硕士学位论文 2 肥城矿区生态损害时空变异特征 21 肥城市概况 图21 肥城矿区交通位置图 f i g 2 1t h et r a f f i cl o c a t i o no f f e i c h e n gm i n ea m 肥城市地处山东中部，泰山西麓，是资源丰富的鲁中宝地，闻名 中外的肥桃之乡。1 9 9 2 年撤县建市，辖1 2 个镇、1 个街道办事处、1 个乡，1 个省级高新技术开发区，6 0 7 个村( 居) 民委员会，总人口 9 6 3 万人。地理坐标为北纬3 5 4 5 3 3 6 。1 9 ，东经1 1 6 。2 87 1 1 6 。5 9 。东与泰安市岱岳区接壤，西与东平县、济南市平阴县为 邻，南与宁阳县、济宁市汶上县隔河相望，北与济