祁连山矿区生态环境修复路径探析

王学福

（甘肃祁连山国家级自然保护区管理局，甘肃 张掖 734000）

随着人口数量的持续增长以及社会经济的高速发展，人类社会对矿产资源的需求也相应增加，这无疑给不可再生的矿产资源造成巨大的压力，不合理的过度开发也导致环境恶化[1]。矿产资源的肆意开发利用既不能实现自然资源的可持续利用，自然生态系统也受到不同程度的破坏，同时也破坏了到地表环境，最终导致社会经济的不可持续发展[2]。甘肃祁连山国家级自然保护区生态资源丰富，作为甘肃河西走廊地区的生态屏障，是我国具有重要生态地位的国家级自然保护区，对于维护西部地区生态安全方面有着无可替代的作用。但是，违法违规开发的矿产资源[3]，保护区内出现了河流污染、地表塌陷和生态系统遭受破坏、等诸多问题，生态安全状况堪忧[4]。为有效治理修复区内矿产资源开发造成的一系列生态环境问题，恢复祁连山生态功能，现结合实践探析祁连山保护区矿区生态环境修复措施，以期为后期矿区生态环境修复治理工作提供决策依据。

1 研究区概况

甘肃祁连山国家级自然保护区位于黄河以西甘肃省境内的祁连山北坡中、东段，南接青海省，北临河西走廊，地理位置位于位于东经97°25′～103°46′,北纬 36°43′～39°36′之间，行政区划包括武威、张掖、金昌3市，属于超大型自然保护区。祁连山地处青藏、内蒙古（阿拉善）、黄土三大高原交汇地带，由西北向东南，海拔一般在3000～4500m。由于地区辽阔、相对高差悬殊，形成了草原、森林、湿地、沙漠、冰川等各具特色的生态系统，各个生态系统相互制约和影响，对河西地区生态系统平衡起着至关重要的作用[5]。

2 生态环境修复必要性和意义

祁连山因位于位于柴达木盆地与河西走廊之间，地域辽阔且地形复杂，且生态系统多样，保护区内河流资源丰富（见表1），主要由外流河（黄河水系）和内陆河（疏勒河、石羊河、黑河水系）组成，总集水面积为35290km2，多年平均出山径流量达到56.26亿m3，河流资源作为祁连山生态系统的生命线，是保护区生态安全的重要支撑，不仅为周边社区提供可持续的安全生活饮用水，同时也为区内农业灌溉及生产提供充足的水源保障，对当地社会经济发展起到至关重要的作用；区内野生动植物种类繁多，分布高等植物95科451属1311种，野生脊椎动物28目63科286种，其中国家Ⅰ级保护动物14种，国家Ⅱ级保护动物39种，天然的生态环境和优良的河流水系为野生动物提供了充足水源、食物以及繁衍的栖息地。但是，祁连山局部生态破坏严重，违规开发矿产资源使保护区生态压力巨大，甘肃省已将祁连山矿山环境治理工作视之为关系到全面小康社会建设的战略性工作，将大力开展了祁连山生态破坏问题整改，新修订的《甘肃祁连山国家级自然保护区管理条例》在甘肃省十二届人大常委会上表决通过，这一系列针对性、可操作性强的政策措施，促进祁连山矿区生态环境治理相关工作能扎实有效的开展[6]。因此，无论从实践层面还是政策层面来看，对于祁连山矿区生态环境修复工作已迫在眉睫。

表1 祁连山保护区河流资源

3 采矿危害及祁连山矿区生态环境现状

人类活动对自然保护区内动植物的分布、群落结构以及生态系统的稳定性均会产生负面影响，特别是采矿工程[7]。采矿主要分为露天开采和地下开采，矿山生产过程包括采矿、选矿和矿物加工等过程，而这每一生产过程都会对保护区生态环境造成不同程度的影响和破坏。采矿对保护区生态环境和生物多样性的负面影响可能是直接的，也可能是间接的，直接的负面影响包括野生动植物栖息地的丧失和破碎，采矿作业范围内外水文系统的破坏以及空气、土壤和水资源污染，而这些破坏往往是不可逆转的；间接影响包括工程基础设施废弃后的处理和该区域环境的修复以及影响地区社会经济的可持续发展[8]。

祁连山保护区由于探采矿活动已经对区内生态环境造成破坏，工程作业区原有草场被破坏，工程作业过程中矿渣堆压侵占草场，且高原上弥足珍贵的腐殖土层被矿渣侵埋，导致植被不能生长，进一步造成该作业区水土流失。地下采矿工程改变了地下水环境，不但造成了地下水资源的污染，而且形成塌陷区，塌陷坑破坏了土地资源的原有形貌，这些塌陷坑和采矿基础设施的存在可能会切断区内野生动物迁徙通道，而这些迁徙通道对于维持保护区野生动物数量，保持有效的种群规模，促进基因流动等方面发挥着至关重要的作用，一旦被毁，就对野生动物的生存构成威胁，且恢复野生动物迁徙通道会耗费大量经费和时间。祁连山矿区大气污染的污染源主要包括露天采矿时机械设备排放大量废气，矿产资源开挖过程中形成的大量粉尘以及矿渣长期堆放在风力作用下所产生得粉尘，些粉尘不但对区内大气环境造成影响，也影响植物光合作用及授粉等；除污染大气环境外，采矿、选矿过程都有废水产生，矿场工作区的机械设备也会排放废水，这些废水当中含有很多有毒元素（如铅、砷、六价铬、汞、氰化物）及悬浮物等，当这类废水直接排放到保护区河流、湖泊等水体环境中会对水体中水生生物、河流周边区域的野生动物的生存造成重大的威胁，甚至威胁到区内居民的生产生活，危害人类健康。部分靠近河流水源地的矿场作业时，粉尘会落入河流，混入粉尘的水体通过灌溉、渗漏等不同方式途径进入到土壤中，并使土壤也受到污染，保护区矿区土壤受到污染后直接影响到植被的生长，间接造成区内草场退化，生物多样性下降等一系列问题，且土壤污染具有累积性、不可逆性等特点，后续治理修复较为困难。

4 矿区生态环境修复措施

4.1 矿区水体污染修复

常见的矿区水污染类型主要分为化学性、物理性和生物性污染[9]。废水在探矿、采矿等各个过程都会产生，且废水排放量较大，持续周期长，矿山污水中有毒有害物质的化学成分复杂，且不同的矿区水污染化学成分和含量比都会在不同环境下发生改变，进入区内河流的矿区废水因流动性大，大部分受污染废水已流入下游绿洲，渗入沿流两岸的土壤中，另外部分废水进入保护区内流动性较小的湖泊河塘中，对于长期这部分受污染的水体环境，应当采取相应的修复措施。目前处理水体重金属污染常用的方法是传统物理化学方法和生态修复方法[10]，此类方法传统的方法通常应用于城市污水处理，不适用于保护区内面积较大的自然水体中，因此，利用植物修复区内重金属污染水体，通过使用重金属超量累积植物对水体重金属的吸收，富集和存储等作用来实现矿区水体污染的生态修复，此类方法成本低，效率较高，且具有绿色环保，避免二次污染的特点，适用于保护区内自然水体生态修复治理。

4.2 矿区土壤污染修复

矿区土地的表土一般会流失或遭到破坏，土壤污染修复的关键是覆盖、培育以及改善土壤结构，从而建立植被覆盖，能够更有效控制土壤的侵蚀[11]。祁连山保护区总计有144宗探采矿项目，虽然大体上矿山退出和恢复治理等工作已经完成，但由于区内污染源较多,污染面积广，所受污染的土壤面积、污染物的主要类型以及不同区域受污染的程度还未知，给后续修复带来了一定的困难[12]。因此，应当加强对保护区内完成矿山退出区域的土壤调查，将受污染的矿区土壤分为不同类型，从而进一步将相同土壤污染的区域归类，分析矿区土壤污染的重点区域，做出矿山退出区域土壤污染分布图，为矿区土壤修复奠定数据基础，从而更准确、更有针对性的对不同区域土壤污染进行修复。

4.3 矿区环境景观修复

对于区内露天采矿工程，因地面坡度会发生较大改变，且冲刷强度加大，使得该部分区域土壤侵蚀加剧、水土流失严重，严重时将会出现大面积的山体滑坡，崩塌等地质灾害[13]。对于保护区内露天采坑，要结合不同矿区的实际情况，考虑该区域采用整体回填还是部分回填的方法，然后对回填的废石进行平整、覆土，同时覆盖植被恢复原有的生态环境景观。

5 结论

通过对祁连山矿区修复的必要性和可行性探讨，提出确切可行的祁连山矿区的生态修复治理路径和措施，为相关部门对区内土壤、水体污染的修复提供了借鉴。虽然目前祁连山矿区生态修复已经取得了一定成果，但综合目前该区域的修复现状和存在的问题，除了矿区环境景观修复，应当着重解决区内矿山退出后的污染问题，修复水体、土壤等不同生境中存在的间接的、潜在的的污染问题，切实保证区内河流水体的健康状况，消除矿山退出后对祁连山野生动物生存的潜在威胁。