神木县工矿废弃地复垦的研究

1、神木县工矿废弃地复垦的研究 分类号:f301 10710-2009127085硕 士 学 位 论 文神木县工 矿废弃地 复垦 研究朱鸿儒 导师姓名 职称 吴金华 副教授 申请学位 级别 管理学硕士 学科专业 名称 土地资源 管理 论文提交 日期 2012 年 5 月 25 日 论文答辩 日期 2012 年 6 月 3 日 学位授予 单位 长安大学the research on reclamation of industrialandmining wasteland in shenmu countya dissertation submitted for the degree of master

2、candidate : zhu hongrusupervisor :pprof.wu jinhua ofchangan university , xian , china摘 要 神木县位于陕西省北部, 地处陕晋蒙三省交界地带, 是国家级能源化工基地的核心区域, 全国经济百强县。 境内煤炭资源丰富, 多为优质造气动力煤, 是陕北能源化工基地的优势矿种。 二十世纪九十年代以来, 神木县经 济建设快速发展, 曾经和正在为我国及地方经济的发展做出重要的贡献。 煤炭工业的迅速发展, 对地方经济发展产生了积极的推动作用, 带动了各项产业的繁荣和进步, 使人民群众的生活水平不断得到提高, 但是, 随着煤炭工

3、业发展速度的加快, 神木县矿区范围内形成了大面积的地下采空区, 诱发、 产生了采煤沉陷、 火烧隐患, 占用和损坏土地资源、 林草资源、 地质地貌景观以及地下、 地表水资源污染破坏等严重问题, 致使生态环境趋于恶化, 给当地群众的正常生产、生活带来极大困难,对人民群众的生命财产安全也构成了严重的威胁。 文章系统综述了工矿废弃地 复垦的国内外研究进展, 针对神木县废弃工矿地现状开展废弃工矿地复垦研究,主要阐明工矿废弃地 复垦的战略,复垦 的原则、目标和任务,合理布局土地复垦重点区域和重大工程, 通过对神木县矿区现状的研究了解, 矿区地质塌陷机理的研究, 调查分析工矿废弃地对环境的影响, 得出神木县

4、工矿废弃地的综合 复垦方法, 包括废弃地复垦的生物、 工程措施, 提出保障废弃地复垦的建议措施。 通过对神木县工矿废弃地复垦潜力的分析 , 利用指数和法与 arcgis 空间叠加 分析功能相结合的方法, 得出工矿废弃地复垦的适宜性分区和废弃工矿地 复垦分区, 适宜性分区包括宜耕性分区和宜林性分区,以及综合分区,分析各个适宜性分区废弃工矿地的分布、面积。复垦分区分区分为重点治理区和一般治理区。 最后对工矿废弃地复垦的效益进行研究分析,得出神木县工矿废弃地复垦 的经济、社会和生态效益分析结果。关键词: 土地 复垦;工矿废弃地 ;复垦潜力;适宜性评价 ;复垦分区iabstract shenmu co

5、unty in northern shaanxi province, is located in shan jin three-mongolian border, is a national energy and chemical industry base in the core region, countrywide economy 100 strong counties. the territory rich in coal resources, coal gasification for power quality, is the dominant mineral energy and

6、 chemical base in northern shaanxi. since the nineteen ninties, county economy builds rapid development, and is already for our country and local economic development to make important contribution. the rapid development of the coal industry, for local economic development has a positive role in pro

7、moting, led the industry s prosperity and progress, people s living standard has improved, but, with the coal industry to speed up the pace of development, county mining area to form a large area of the underground mined area, induced, produced coal mining subsidence, fire hidden trouble, occupancy

8、and damage to land resources, forest resources, geological and geomorphic landscape as well as the underground, surface water resource pollution and other serious problems, cause zoology environment tends exasperate, to the local people s normal production, life and brought great difficulties, to pe

9、oples life and property safety also constitutes a serious threat.this paper reviews the mining wasteland reclamation research progress at home and abroad, aiming at the present situation in shenmu abandoned mining abandoned industrial and mining land reclamation of mining wasteland reclamation, main

10、ly expounds the strategies, principles, objectives and tasks of land reclamation land reclamation, reasonable layout of key areas and major projects, based on the study of the present situation of shenmu mining area understanding, mining area geological collapse mechanism research, investigation and

11、 analysis of environmental effects of mining wasteland, draw shenmu mining waste comprehensive reclamation method, including the abandoned land reclamation of biological and engineering measures, proposed the safeguard land reclamation measuresthe county of mining wasteland reclamation potentiality

12、analysis, using the index and the method and arcgis spatial overlay analysis combined method, obtains mining waste reclamation suitability partition and abandoned industrial and mining land reclamation suitability partition partition, including appropriate agrarian sex of partition and suitableiiizo

13、ning, and comprehensive regionalization,analysis of various suitability partition of industrial distribution, area of waste land. reclamation partition divided into key management and general management district. at the end of mining wasteland reclamation benefit analysis, that of shenmu county mini

14、ng abandoned land reclamation economic, social and ecological benefits analysis resultskey words: land reclamation of mining wasteland; industrial and mining waste land; suitability evaluation; reclamation potential zoningiv目 录 第一章 绪 论. 1 1.1 工矿废弃地的概念1 1.2 选题背景和意义 1 1.2.1 选题背景1 1.2.2 选题意义2 1.3 国内外工矿

15、废弃地复垦的历史和现状 3 1.3.1 国外工矿废弃地复垦的历史和现状 3 1.3.2 国内矿山生态恢复的历史和现状. 5 1.4 研究思路与研究内容. 8 1.4.1 研究思路8 1.4.2 研究内容9 第二章 神木县工矿废弃地现状. 11 2.1 工矿用地现状11 2.2 工矿废弃地成因与预测. 14 2.2.1 采矿等生产建设活动对土地的破坏. 15 2.2.2 矿山土地破坏现状17 2.2.3 拟破坏土地的趋势预测 19 第三章 神木县工矿废弃地复垦区域分析 20 3.1 工矿废弃地复垦潜力分析 20 3.2 工矿废弃地复垦的适宜性评价. 22 3.2.1 矿山废弃土地适宜性评价原则

16、24 3.2.2 适宜性评价方法 25 3.3 工矿废弃地复垦分区29 3.3.1 复垦分区的原则 29 3.3.2 复垦分区方法. 30 第四章 工矿废弃地复垦方法研究 34 4.1 工矿废弃地复垦的目标任务34v4.2 工矿废弃地复垦的质量要求34 4.2.1 覆土要求 34 4.2.2 水利设施配套. 35 4.2.3 坡度要求 35 4.3 工矿废弃地复垦方法研究 35 4.3.1 采空、塌陷土地的复垦方法. 36 4.3.2 压占损毁土地的复垦方法39 4.4 工矿废弃地复垦的措施建议40 4.4.1 加大土地复垦所需资金的收缴和管理力度. 40 4.4.2 加强矿山环境保护的组织领

17、导工作. 41 4.4.3 建立健全全矿区采煤沉陷及地质塌陷监测网络41 4.4.4 加强宣传,提高认识. 41 4.4.5 严格执行矿山地址环境治理恢复保证金制度 41 4.4.6 把综合治理纳入神木县国民经济和社会发展规划. 42 第五章 工矿废弃地复垦效益分析.43 5.1 经济效益分析43 5.2 社会效益分析43 5.3 生态效益分析44 第六章 结论与展望.47 6.1 结论 47 6.2 展望 47 参考文献49 致 谢.53vi 长安大学硕士学位论文 第一章 绪 论 1.1 工 矿废 弃地的概 念 国内外关于工矿废弃地定义较多, 从土地利用角度定义, 是指采矿、 选矿和炼矿过程

18、中被破坏或污染的因采矿活动所破坏的, 非经治理而无法使用的土地; 王向荣认为工业废弃地是曾为工业生产用地和与工业生产相关的交通、 运输、 仓储用地, 后来废置不用的地段; 李永庚认为是露天采矿场、 排土场、 尾矿场、 塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地; 苏光全等认为是指矿产开采及其相关产业生产建设占用和破坏了的、较难以被农业和其它生产活动所利用的土地资源;美国矿务局usbn将 矿业废弃地定义为未经改造的闲置或废弃的矿山开采或者勘探活动的区域。 陈芳清等从生态系统角度定义矿业废弃地是一种严重退化的生态系统 , 其生态特点近于裸地对周围环境有1着较大的负面影响 。综上所述,工矿废弃地

19、 是指矿产开采及其相关产业生产建设占用和破坏了的、 较难以被农业和其它生产活动所利用的土地资源 , 是露天采矿场、 排土场、尾矿场、塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地 。 1.2 选 题背 景和意义 1.2.1 选题背景 废弃工矿区土地作为特殊的土地利用类型, 它的再利用, 不仅是缓解 当地用地紧张、提高土地利用效率的有效途径, 而且也是改善 当地生态环境和人居环境的迫切需要。 近年来, 为缓解日益紧张的用地矛盾, 改善矿区生态环境, 对矿区废弃地治理逐渐引起社2会的重视 。 神木县位于陕西省北部, 地处陕晋蒙三省交界地带, 是国家级能源化工基地的核心区域, 全国经济百强县。 境内

20、煤炭资源丰富, 多为优质造气动力煤, 是陕北能源化工基地的优势矿种。 二十世纪九十年代以来, 神木县经济建设快速发展, 曾经和正在为 国家及地方经济的发展做出重要的贡献。 煤炭工业的迅速发展, 对地方 经济发展产生了积极的推动作用, 带动了各项产业的繁荣和进步, 使人民群众的生活水平不断得到提高 。 但是, 随着煤炭工业发展速度的加快, 神木县矿区范围内形成了大面积的地下采空区, 诱发、 产生了采煤沉陷、 火烧隐患, 占用和损坏土地资源、 林草资源、 地质地貌景观以及1 第一章 绪 论 地下、 地表水资源污染破坏等严重问题, 致使生态环境趋于恶化, 给当地群众的正常生产、生活带来极大困难,对人

21、民群众的生命财产安全也构成了严重的威胁。此外, 矿山地质环境保护规定 ,依照 “谁开发谁保护,谁破坏谁治理谁投资谁受 益”的原则,矿山地质环境应由采矿权人负责治理恢复, 并在矿山关闭前完成矿山地质环境治理恢复义务。 然而, 神木县境内大量矿权已灭失的煤矿矿山地质环境受到严重破坏, 同样存在严重的环境问题,却面临无人治理的现状。 基于以上背景, 本文试图研究陕西省神木县工矿废弃地 复垦, 探讨工矿废弃地 复垦的潜力和 复垦方法,以期为后期进一步开展土地 复垦实践工作提供一些参考。 1.2.2 选题意义 通过对神木县废弃工矿 复垦研究, 尽最大可能恢复耕地 , 恢复林、 草地 , 以保证区域生态环

22、境不恶化 , 保持水土, 使工矿区生态环境得到明显改善, 促进耕地保护和节 约、合理利用土地, 改善生态环境, 增加耕地面积 , 保障土地可持续利用, 提高神木县的环境质量。 通过对神木县废弃工矿 复垦 研究, 也是与新增建设用地相挂钩, 盘活和合理调整建设用地, 确保建设用地总量不增加, 耕地面积不减少、 质量有提高的措施, 节约集约用地的途径。 开展神木县废弃工矿地 复垦的意义: 1 、 消除灾害隐患: 神木县工矿废弃地 复垦, 有利于煤矿生产安全, 能够消除自燃、漏风、 积水、 沉陷等安全隐患。 减少遏制沉陷伴生、 矿区山体滑坡、 水土流失、 泥石流等地质灾害的发生,能够有效的保护土地。

23、 2 、保护环境:神木县工矿废弃地 复垦,能够有效的保护环境、恢复植被,减少水土流失带来的损失,进一步减少工业三废对采空区污染,从根本上保护环境。 3 、回收资源:由于井工开采条件限制和安全及开采工艺的原因,采空区范围内还有部分煤炭资源有待于回收。 对采空区的治理可以回收部分煤柱及其边角残留煤, 有效的利用现有资源, 减少资源浪费, 还可以为综合治理提供一定的治理经费, 为地方政府创造一定的社会财富。 4 、改善民生:神木县废弃工矿地 复垦,能为当地村民创造一定的就业岗位,使其收入增加, 通过复垦可以恢复耕作农田, 结合新农村建设可以改善当地村民生活生产条件,使之安居乐业。2 长安大学硕士学位

24、论文 总之, 开展神木县废弃工矿地 复垦, 既可以保护生态环境, 又能使矿区及周边居民安居乐业, 同时也消除了煤矿身缠以后的安全隐患, 一举多得, 有利于企业, 有利于社会,更有利于神木县生态、经济的可持续发展。 1.3 国 内外 工矿废弃 地 复垦 的 历史和现 状 1.3.1 国外工矿废弃地复垦的历史和现状 在土地利用中, 人类不断的建设土地, 也不断的重新配置土地, 这个过程称为土地整理。 土地整理构成了国土资源管理的重要内容, 其内涵和外延及其丰富, 要求也因国家和历史时期的不同, 大不相同。 土地 复垦不仅继承了土地整理, 还在土地整理研究的3基础有了进一步的发展 。 德国、 荷兰、

25、 加拿大、 法国、 俄罗斯等国家较早地提出土地 整理, 由于这些国家的经济状况、 社会发展水平、 资源禀赋等存在差异, 其土地 复垦 的名称以及内容也不尽相同。 德国通过调整土地利用结构以及土地关系, 以达到土地规划目标, 该实施过程被称4为土地整理;韩国则称其为土地调整;而日本称之为土地整备或土地 整理 。 近半个世纪以来, 世界发达国家对矿山废弃地治理非常重视, 据统计全世界废弃矿山面积约 670 万 hm? , 其中露天采矿破坏和抛荒地约占 50% 。 根据美国矿务局调查 , 美国平均每年采矿占用土地 4500 hm? ,被占用土地已有 47% 的矿山废弃地恢复了生态环境,1970 年以

26、来生态恢复率为 70% 左右。美国环境法要求工业建设破坏的土地必须恢复到原来的形态, 原来的农田恢复到农田的状态, 原来森林恢复到森林状态。 由于国家5法律的强制作用及其科研工作的进展,美国的矿区环境保护和治理成绩显著 。在矿区种植作物、 矸石山植树、 造林和利用电厂粉煤灰改良土壤等方面作了很多工作, 积累了大量经验。 美国弗吉尼亚煤矿采煤造成的沉陷区是用煤矸石填入进行生态恢复的。 生态恢复工程措施是用机械将矸石分层压实充填采煤塌陷生态恢复地,达到适宜种植目的。 英国政府对采矿造成的地表破坏十分重视。在 1970 年英国有矿山废弃土地 7.1 万hm? , 其中每年煤矿露采占地 2100hm?

27、 , 由于各级政府的重视, 通过 法律、 经济 等措施,生态恢复效果显著, 19741982 年间 , 因采矿废弃土地 19362 hm? , 生态恢复面积达 16952 hm? ,恢复率达 87.6% ,到 1993 年露天采矿占用地已恢复 5.4 万 hm? 。3 第一章 绪 论 德国政府对矿山废弃地的生态恢复、保持农林面积、恢复生态平衡十分重视。 莱茵地区露天开采时, 将剥离的粘土单独存放作为覆盖表土, 把沙、 石和电厂的粉煤灰等废料直接回填到采煤坑, 填 至标高, 上面覆盖表土 1 米厚。 多施肥料, 首先过渡性的种植苜蓿草, 苜蓿根系发达且入土很深, 可活化土层改良土壤, 经过 23

28、 年将苜蓿翻种后, 土壤中留下了大量的腐殖质和氮素养份, 最好再多施一些厩肥, 然后再种植小麦、 黑麦、 甜菜。 经过过渡性生态恢复后的各种作物均达到或超过当地原地的收获水平。此外, 为了使生态恢复区的风景和周围环境协调一致, 还进行了绿化、 美化, 为居民提6供了适宜的疗养和休息场 。 在澳大利亚 , 采矿业是该国的主导产业, 矿山生态恢复已经取得长足进展和令人瞩目的成绩 , 被认为是世界上先进而且成功地处理扰动土地的国 家, 生态恢复已经成为开采工艺的一部分。 矿山生态恢复作为一种行业 , 正像冶金、 采矿业等一样, 正在发挥其7独特的作用 。 对过去开采遗留下来的已封闭的矿区 , 生态恢

29、复工作是由政府出资进行。新开矿区有法律规定,由矿主出资进行恢复。 澳大利亚矿山生态恢复的显著特点之一是采用综合模式进行。 矿山生态恢复工程设计是周密的, 不仅限于合理安排土地恢复功能, 而且注重防止矿山废弃物的浸滤对地下水系影响。 在生态恢复工程中排水工程的设计上, 除必须防止对地表水系的污染外, 尚强调排水管网系统 “构成一个合理排水模式 ” , “最终排泄径流的位置是依 适宜于矿山周围当地水系河道而定 ” 。防止矿山废弃物对空气的污染,也是生态恢复工程中重要内容之一。 恢复动植物栖息地, 恢复生态环境, 也是生态恢复工程中精心设计的内容。 一个矿山的生态恢复工程完成, 实现了土地、 环境和

30、生态的综合恢复, 它克服了单项治理带8来的弊端。多专业联合投入是澳大利亚矿区生态恢复的另一个特点 。矿区开发带来的影响是多方面的,它的解决远非矿业自身能够完成。因此,矿区生态恢复是涉及地质、矿冶、 测量、 物理、 化 学、 环境、 生态、 农艺、 经济学, 甚至医学、 社会学等多学科多专业, 正是这些多专业的联合投入, 使得这样 一个复杂的、 综合性强的矿区生态恢复工作得以成功地发展。 其精良的设计依据的基础正是各专业的研究成果。 高科技指导和支持也是澳大利亚矿区生态恢复的一个显著特点。 高科技成果为矿区生态恢复提供了各类食品、设备,使生态恢复工程实施得以加速、顺利进行。4 长安大学硕士学位论

31、文 前苏联十分重视矿区的生态恢复工作。 在前苏联, 生态恢复这一概念是随着被破坏土地的恢复工作而发展产生的。 生态恢复就是在受工业影响的土地上, 采取旨在有计划的创建和加速形成具有高生产力、 高经济价值、 最佳人工景观的采矿、 生物、 工程、 土壤改良及生态学综合技术措施, 恢复土地。 生态恢复工 作的效益在很大程度上取决于土地开发方向及其利用种类的选择。 解决生态恢复方向的问题常采用两个标准: 生物学标准和经济技术标准。 生物学标准从消除对环境的有害影响及创立生物群落的恢复条件角度, 来评价被破坏土地的生态恢复和开发种类; 经济技术标准则从先进工艺的决策和投资高效性等方面, 来论证生态恢复的

32、利用种类。 这时应注意地质、 地理条件, 经济和社会因素、地区发展前景、土壤破坏特点、被破坏土地的岩土成分和性质等多种因素。 在前苏联, 整个生态恢复工程包括工程技术恢复和生物技术恢复两个基本阶段。 工程技术恢复就是针对被破坏土地的开 发种类而进行整地。这包括场地平整、坡地改造、用于农田的沃地覆盖、 土壤改良、 道路建设等等。 生物技术恢复包括一系列恢复被破坏土地的肥力,造林绿化,并将其返回农、林,创立适宜于人类生存活动的综合措施。 为了保证矿山废弃地生态环境恢复的工作顺利进行 , 许多国家如美国、 加拿大、 德国、 澳大利亚、 日本及东欧一些国家都先后制定了有关法律、 法令、 规章来约束采矿

33、工业对土地的破坏, 以法律形式要求采矿占用、 破坏的土地生态环境进行恢复。 如匈牙利就有严格的法律规定: 当把肥沃的土地作其它用途时 , 使用者应付一大笔赔偿费 , 其相当部分是用来改良贫瘠的土地, 在工业生产活动中被破坏的并已不用作工业用途的土地, 原使用者必须将其进行恢复 , 然后归还农业部门。 此外, 许多国家为了搞好生态恢复工作建立了一些机构。 美国一些州成立专门的生态恢复企业 , 其中包括农林业和工矿业的专家共同从事这项工作, 在自行恢复的露天矿 , 从事生态恢复的工作人员已占露天矿职工总人数的 10% 。 澳大利亚在新南威尔士州还专门成立了采矿工业土壤保持服务公司, 该公司制定长期

34、的生态恢复研究计划 , 发展和改进恢复方法 , 协助矿业部门进行恢复工作,进行矿区土壤调查和土壤理化分析,提供种子、苗木和专门的技术人才。 1.3.2 国内矿山生态恢复的历史和现状 我国矿山废弃地的生态恢复工作早在古代就开始了。 例如浙江绍兴的东湖原是一处古采石场, 从汉代起开山取石。 隋代扩建绍兴城时 , 大规模开采 , 长年累月开凿千奇百怪的峭壁和深邃的小塘, 构成了东湖的雏形。 到清代 , 东湖筑堤分界 , 外为河、 内为湖,5 第一章 绪 论 并经长期的改造 , 形成了山水交融、 洞窍盘错的风景旅游胜地。 东湖风景名胜区在国内外都享有盛名 ,在世界矿山废弃地恢复史上占有显著的地位。 近

35、代我国矿山废弃地的生态恢复工作开始于 20 世纪 50 年代末 60 年代初,是随着国民经济和社会主义建设的发展自发开展起 来的。20 世纪 5080 年代, 许多矿区都已经相续开展了一些废弃地的生态恢复工作,并积累了一些宝贵的经验。20 世纪 70 年代,我国东部平原煤矿矿区零星地开展了沉陷地的生态恢复工作, 生态恢复后的土地和水面用于建筑、种植水稻和小麦、栽藕或养鱼等。 20 世纪 80 年代以来,我国矿山废弃地的生态恢复工作取得了较大进展,但从总体9上看,矿区环境的恶化趋势还没有得到有效的遏制 。我国现有的矿山企业有 24 万个,采矿废水、废液的排放总量约占全国工业废水排放总量的 10%

36、 以上,而处理率仅为4.23% 。全国每年工业固体废弃物排放总量 中,85% 以上来自矿山开采。矿山开采破坏和占用大量的土地资源, 日益加剧我国人多地少的矛盾。 因采矿直接破环的森林面积达106 万 hm? ,破坏的草地面积 2.3 万 hm? ,累计破坏、占用和污染的土地达 743 万 hm? ,并且每年以大约 4.67 万 hm? 的速度增长, 而 矿山废弃地的生态恢复率仅为 13% 左右。 由于矿山开采而诱发的次生地质灾害如崩塌、 滑坡、 泥石流、 地面塌陷等不断加剧, 有增无减。 采矿业中各类型占地的分布情况是, 采矿活动本身占 59% , 排土场占 20% , 尾矿占 13% , 废

37、石堆占 5% , 塌陷区占 3% 。 未经生态恢复的废弃地表面极不 稳定, 因而采矿活动也是造成水土流失的主要原因之一。 典型的长江上游流域, 矿区废弃地的水土流失直接导致了该地区河流淤塞、 水患频繁。 矿山废弃地的生态恢复已成为当前所面临的紧迫任务之一,也是我国实施可持续发展战略应该优先考虑的问题之一。 1988 年 10 月我国土地复垦规定的出台 ,使我国矿山废弃地的生态恢复工作步入了法制轨道 ,矿山废弃地恢复的速度和质量都有较大的提高。从 1989 年到 1991 年,国家土地部门先后在河北、江苏、安徽、山西、湖南、辽宁等省开展了 23 个土地生态恢复试验点, 至 1992 年底已生态恢

38、复的土地达 3.3 万 hm? 。1994 年国家又在江苏铜山、安徽淮北、 河北唐山创建了三个生态恢复综合示范工程。 各地矿区、 当地土地管理部门为取得大量生态恢复的经验和推广生态恢复理论及技术成果, 也建立了许多生态恢复的示范基地。20 世纪 80 年代初,矿山废弃地生态恢复率在 0.7%1% ,在 80 年代末期的生态恢复率为 2% 左右,90 年代的生态恢复率达 13.33% 。 我国有关废弃地生态恢复的理6 长安大学硕士学位论文 论研究起步于 20 世纪 80 年代,90 年代以后才初具规模。 近十年来, 矿山废弃地生态恢复的研究有了突飞猛进的发展。 主要的研究机构有, 中国矿业大学、

39、 山西农业大学、中山大学和香港浸会大学等。 形成的两大研究领域是: 以中国矿业大学和山西农业大学为代表、 以煤矿废弃地为对象、 以土地利用为主要目的的生态恢复理论与技术研究; 以中山大学和香港浸会大学等为代表、 以有色金属矿山废弃地为研究对象、 以环境污染的控制和自然生态系统的恢复为主要目的的理论与技术研究。 在煤矿方面, 中国矿业大学对开采沉陷耕地破坏的机制及其生态恢复提出了一些新技术: 初步探明了开采煤沉陷耕地生产力的下降机理; 揭示了开采沉陷地对耕地景观的破坏特征和规律性及其余地表沉陷与变形的相关关系; 提出了沉陷地资源合理利用对策; 提出 了生态恢复工程的成本效益分析和经济评价方法;

40、提出了土壤改良的生物技术和矸石快速熟化技术等。 山西农大等对平朔煤矿露天矿山生态恢复与生态重建的理论与技术的研究已有十年的经历。 平朔煤10矿露天矿山生态恢复的技术框架包括土地重朔、 土壤重构和植被恢复 。 其主要 特色是:在矿山生态恢复过程中, 采用经济上可行的操作工艺, 即黄土母质直接铺覆地表, 进行土壤熟化、培肥、种植;平朔露天矿区持久的植被重建模式是“ 草、灌、乔” 同时并举、合理配置; 实施“ 采掘、 排弃、 造 地、 复垦” 一体化的基础工程; 利用丰富的黄土对局部重金属相对富集和酸度较大的岩石层进行“ 压埋” ,“ 填埋” ,采用“ 堆状地面排土工艺” ,减缓排土场非均匀沉降和地

41、表严重压实。 中山大学和香港浸会大学的有关有色金属矿山废弃地的生态恢复的理论与技术研究也取得了一系列成果: 提出了尾矿影响植物定居的主要限制因子及其改良措施; 通过生态调查和试验手段, 筛选出多种可用于尾矿生态恢复的植物种类; 发展了尾矿酸化的快速、 准确的预测方法, 并提出相应的控制酸化措施;深入讨论尾矿植物自然定居的过程和机理; 应用豆科植物和菌根、 引入土壤种子库对尾矿废弃地植被恢复的作用; 研究了重金属在植被重建中的迁移、 积累规律; 利 用人工湿地处理金属矿山废水的研究也取得了长足的进展。 由此可见, 近年来矿区废弃地的生态恢复工作已经引起了较为普遍的重视, 生态恢复率也以较快的速度

42、逐年增长。 但是与国外相比还有很大的差距, 目前发达国家矿区废弃地的生态恢复率已高达 75% 以上, 而且生态恢复的质量也很高。 在 20 世纪 80 年代以前, 我国矿山废弃地的生态恢复的理论与实践工作基本上都是各个矿区自发的植物在造林或造田的实践, 其主要的目的是改善环境, 维护矿区安全、 缓解土地需求压力、 当时几乎没有理论工作的介入。 无疑, 这些早7 第一章 绪 论 期的生态恢复实践积累了一些宝贵的经验。20 世纪 80 年代以后,在较大规模理论和政策的介入下, 情况才有了很大改观。 从我国目前的生态恢复情况来看, 还有以下的理论与技术问题需要解决: 结合当地的社会经济、 自然景观、

43、 气候状况以及废弃地的理化性质, 确定废弃地生态恢复目标 (最终用途) 和过程; 矿山废弃地的生态系统自然演替过程与机理的研究; 根据我国国情, 开展优质、 高产、 高效、 立体农业, 综合生态恢复利用与生态环境重建工作; 表土复原技术的研究; 矿山废弃地生态恢复的理论体系与方法的研究; 重建生态系统的动态与稳定性; 重建生态系统的安全性; 建立废弃地生态恢复的技术效益评价体系;建 立生态恢复示范基地。 1.4 研 究思 路与研究 内容 1.4.1 研究思路 本文主要阐明工矿废弃地 复垦的战略, 复垦的原则、 目标和任务, 合理布局土地 复垦重点区域和重大工程, 通过对神木县矿区现状的研究了解

44、, 矿区地质塌陷机理的研究,调查分析工矿废弃地对环境的影响, 得出神木县工矿废弃地的综合 复垦 方法, 包括废弃地复垦 的生物、 工程措施, 提出保障废弃地复垦的建议措施。 通过对神木县工矿废弃地复垦潜力的研究, 利用指数和法与 arcgis 空间叠加分析功能相结合的方法,得出工矿废弃地复垦的适宜性分区和废弃工矿地 复垦分区, 适宜性分区包括宜耕 性分区和宜林性分区, 以及综合分区, 分析各个适宜性分区废弃工矿地的分布、 面积。 复垦重点区域分区分为重点治理区和一般治理区。 最后对工矿废弃地复垦的效益进行研究分析, 得出神木县工矿废弃地 复垦的经济、社会和生态效益分析结果。 见图 1-18 长

45、安大学硕士学位论文研究背景及意义国内外研究进展研究内容神木县工矿废弃地现状复垦潜力研究适宜性评价 工矿废弃地复垦区域分析采空塌陷土地 治理方法 复垦分区压占损毁土地治理方法 工矿废弃地 复垦方法研究废弃地治理的措施建议经济效益分析 工矿废弃地 复垦效益分析社会效益分析生态效益分析 图 1-1 研 究思 路1.4.2 研究内容 通过对神木县矿区现状的研究了解, 矿区地质塌陷机理的研究, 调查分析工矿废弃地对环境的影响, 得出神木县工矿废弃地的综合 复垦方法, 包括废弃地 复垦的生物、 工程措施, 提出保障废弃地复垦的建议措施。 分析工矿废弃地复垦的潜力, 研究工矿废弃地复垦的生物、 工程措施,

46、尽最大可能恢复耕地 , 恢复林、 草地 , 以保证区域生态环境不恶化, 保持水土, 使工矿区生态环境得到明显改善, 促进耕地保护和节约、 合理利用土地,改善生态环境,增加耕地面积 ,保障土地可持续利用,提高神木县的环境质量。 结合神木县的生态环境现状,确定本次研究的主要任务如下: 1、调查分析神木县的工矿用地利用现状和存在问题。 2、研究分析神木县工矿废弃地成因和对环境的影响。9 第一章 绪 论 3 、研究工矿废弃地复垦的潜力, 进行适宜性评价和工矿废弃地 复垦分区研究。 4 、研究神木县工矿废弃地治理方法,提出保障废弃地复垦的建议措施。 5 、工矿废弃地复垦效益分析,包括经济、生态、社会效益

47、分析。10 长安大学硕士学位论文 第二章 神木县 工矿废 弃地现 状 2.1 工矿用地现状 神木县地处神府- 东胜煤田腹地,境内煤炭储量丰富,产煤区地质构造简单,产出平缓, 层位稳定, 顶底板岩石坚硬, 开采条件优越, 为特低灰、 特低 硫、 特低磷、 中高发热量的优质动力用煤和化工用煤。全县含煤面积达 4500 平方公里,占全县总面积的59% , 探明 储量 500 多亿吨, 为世 界罕见的特大型煤 层, 含煤地段主要为陕北侏罗纪煤层,分为神府矿区和榆神矿区神木采区。 1998 年2008 年,神木能源化工产业经过十年建设,充分发挥资源优势,形成了自身独特的煤炭、 电力、 化工、 载能、 建

48、材五大支柱产业, 通过积极招商引资, 加大力度贯彻中央产业政策,调整结构、整合企业,规模发展,为推进走 “现代化、产业化、大型化” 的新型工业化道路的工业经济发展模式创造了条件, 为实现资源节约、 用地节约、 发展循环经济、 改善环境的集约化发展奠定了基础, 已成为区域经济跨越发展的主要支撑点。 全县共有各类工业企业 900 户,其中煤矿 228 户(包括神华集团 5 个大型矿井) ,兰炭企业 123 个, 载能企业 65 个, 建材企业 58 个, 其他企业 385 个。 完成固定资产投资 40 亿元, 实现工业总产值 168 亿元, 其中生产原煤 9789 万吨、 发电 60.4 亿度、

49、玻璃226 万重量箱、甲醇 18 万吨、氯碱 4 万吨、生产兰炭 550 万吨、焦煤油 55 万吨、电石57 万吨。 煤液化、 煤制烯烃等项目取得突破性进展, 展现了集群化发展态势。 工业企业实现销售收入 156 亿元,实现利税 50 亿元。 神木县境内大中小煤矿共 228 个,其中大型煤矿 8 个,中型煤矿 18 个,其余 202个煤矿属于集体、个体小型煤矿,主要分布与大柳塔镇、中鸡镇、孙家岔镇、神 木镇、店塔镇、 麻家塔乡、 高家堡镇、 锦界镇、 大保当镇, 矿区总面积达 4032.58hm? ,228 个煤矿中,已关闭的集体、个人小型煤矿 99 处;正在运营的煤矿 129 处,其中开采服

50、务年至 2015 年之前的煤矿有 102 个,2015 年以后的煤矿有 27 个。 2010 年神木县工矿用地面积为 857.4 hm? ,其中采矿用地面积为 226.1hm? ,其他独立建设用地面积为 631.3hm? , 分别占神木县建设用地总面积的 1.71%和 4.78% , 占城乡建设用地总面积的 2.20% 和 6.14% ,布局相对分散。11 第二章 神木县工矿废弃地现状 2010 年神木县采矿用地和其他独 立建设用地布局与结构情况详见表 2-1,图 2-1 和2-2。 表 2-1 2010 年 神 木 县采矿 用 地 和其他 独 立 建设用 地 布 局与结 构 表 采矿用地和其

51、他占城乡建设用地面积比例乡镇名称 独立建设用地面 占建设用地总面积比例 (% ) (% ) 积(公顷) 大保当镇 54.00 6.13 5.02大柳塔镇 245.90 30.52 24.08店塔镇 95.70 17.79 13.14尔林兔镇 18.50 1.75 1.42高家堡镇 4.80 1.33 0.94贺家川镇 9.10 2.60 2.37花石崖镇 41.40 9.21 8.42解家堡乡 10.80 4.22 3.22锦界镇 43.80 8.57 4.51栏杆堡镇 35.20 5.54 4.60麻家塔乡 30.90 8.63 6.80马镇 13.70 5.62 4.81乔岔滩乡 14.2

52、0 3.60 3.13沙峁镇 18.60 5.88 5.01神木镇 7.80 0.86 0.76孙家岔镇 77.80 14.76 10.22太和寨乡 13.30 4.46 3.62万镇 15.10 3.99 3.90西沟办 26.00 7.75 5.44永兴办 21.40 8.52 7.45中鸡镇 59.40 13.63 7.89总计 857.40 8.33 6.49 12 长安大学硕士学位论文图 2-1 2010 年 神 木 县采矿 用 地 和其他 独 立 建设用 地 占 建设用 地 结 构图13 第二章 神木县工矿废弃地现状 2.2 工 矿废 弃地成因 与预测 中国地质调查局于 20022006 年部署完成了以省为单元的全国矿山地质环境调查与评估工作, 较为全面地获取了我国 矿山地质环境的基本数据, 得出的矿山开发对周围环境的影响和矿山地质环境问题见表 2-1 和表 2-2: