方鑫,孙协龙
(安徽金联地矿科技有限公司,安徽合肥230001)
党的十八届五中全会提出要“实施山水林田湖草生态保护和修复工程,筑牢生态安全屏障”。十九大报告又进一步强调:“要着力解决突出环境问题,实施流域环境和近岸海域综合治理。要加大生态系统保护力度。实施重要生态系统保护和修复重大工程,优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性”。
本次研究位于淮河中游,以淮南市行政区范围为主体,辐射至淮河淮南上游、下游部分地区,介于东经115°30′~118°10′和北纬32°20′~33°40′之间。由于淮河淮南地区自然条件较好,土地资源、煤炭资源、地下水资源丰富,故该区为全国主要商品粮、能源基地之一。同时,由于开发较早、人口稠密,人类活动强度较大,产生了不少次生环境地质问题,特别是矿业活动导致的矿山地质环境问题。另外,原生环境地质问题也不少。这些构成了制约本区经济发展的因素。
(1)采煤沉陷区 研究区内共有18 座大型煤矿,预计到2020年底,塌陷总面积372.75km2[1]。大部分沉陷区已积水成湖,因沉陷造成了地表裂缝、沉陷坑等问题,降低了地表标高,形成低洼积水坑或沼泽地,破坏了原有地形地貌,而土壤长时间浸水,导致土壤生产力丧失或降低;同时,因为沉陷深,地下水慢慢渗出地面,使良田变成了大片水面,造成农作物绝产,给农民造成巨大的经济损失。土地沉陷、压占损毁,造成了地形地貌的改变、生态环境的破坏,对当地的社会、经济也产生了巨大的负面影响。
(2)露采矿山 露采矿山主要分布在田家庵区舜耕山南坡、老龙眼矿山;八公山区黑山、秒山和丁家山以及大通区的乌鸦山和常山,现均已关闭,为废弃矿山。废弃矿山造成地形地貌破坏、水土流失,另外,地质灾害隐患较多。
2020 年6 月2 日,生态环境部发布会公布淮河流域水质总体仍为轻度污染,地下水水质总体上也不乐观。
淮河污染表面上看是工业污水和生活废水污染,深层次的原因是生态系统遭到破坏,生态功能退化、恶化。这主要表现在水资源开发利用过度,水资源总量已远远不能满足流域工农业及居民生活的正常需要。
与此同时,淮河流域的河南、江苏、安徽等地“癌症村”频现。癌症高发与水污染有着直接关系[2]。
淮河面源污染主要是土壤中的化肥、农药等农业投入品,未经处理的农村居民生活污水和垃圾以及畜禽养殖产生的污染物等,在降雨或灌溉过程中,经农田排水、地表径流、地下渗漏等途径进入水体造成污染,主要表现为化肥污染、农药污染、农村生活污染、畜禽养殖污染、水土流失。
淮河流域人均、亩均的水资源占有量少,自然分配过程中空间分布不均,年际和年内变化大,进一步加大了水资源的利用难度,导致水资源的短缺。生态环境用水的挤占,导致河流生态基流严重不足,湖库生态水位不能得以稳定维持,维持河流生态系统结构和功能所必需的水量无法保障,河流自净能力严重受损,河流断流、湖泊萎缩现象严重。淮河流域修建了大量的水库和水闸,导致流域内争地和争水矛盾突出,岸带种植、河道采砂、水域侵占、围湖造田、围网养殖、过量捕捞等一系列开发活动,干扰了生态系统稳定,导致生物生境破坏,造成水生生物多样性和渔业资源数量下降。
另外,地下水超采严重,导致地面沉降等问题突出。流域地面生境受损,造成地面沉降、地面塌陷、地裂缝等。同时,随着流域地下水长期高强度地开发,地下水污染也日益加重,目前约44%的地下水已遭受不同程度的污染。
主要修复思路是针对区域内采煤塌陷、矿山采选、工矿废弃地、水污染、生态功能退化等亟待解决的重大问题,统筹部署、顶层设计综合技术解决方案,系统推进生态保护与修复工程,探索完善“区域生态系统修复、部门协同协作、财政资金引导、社会资本投入”的创新机制与商业模式,努力从源头上扭转生态环境恶化趋势,增强生态承载力,推动生态环境持续改善,构筑淮河淮南段湿地洪水调蓄重要生态功能区生态屏障,为区域生态文明建设和绿色发展奠定坚实基础。
主要研究目标为全面摸清生态环境问题,进行顶层设计生态保护与修复,分类部署与分期实施。
具体包括:蔡家湾采煤沉陷区综合治理与生态修复、凤凰湾湿地公园(新集三矿采煤沉陷区综合治理)、南河湾湿地公园(刘岗大塘采煤沉陷区综合治理)、谢八老区采煤沉陷区综合治理与生态修复、潘谢矿区沉陷湖水系整治贯通工程、潘谢区采煤沉陷区综合治理与生态修复、谢桥煤矿采煤沉陷区综合治理与生态修复、刘庄煤矿采煤沉陷区综合治理与生态修复、口孜东矿采煤沉陷区综合治理与生态修复等,见图1。
3.1.1 生态农业模式
作物种植:适宜地面下沉深度小于1.5m、不积水、水土资源条件较好的地区。由于下沉深度浅,一般高于地下潜水位,加之地表下沉缓慢,因此经过简单土地平整和建立健全的配套排灌设施后可继续耕种。
水产养殖:积水区改造,发展水产养殖。
基、塘式规模利用:深挖出来的“塘”用作水产养殖,浅填出来的田称为“基”,通过平整和配套排灌系统种植粮食蔬菜或栽植果树经济林等,也可以进行生态养殖等。
生态农业综合养殖场:对于不同的沉陷深度,采区不用修复的工程,最终形成水产、禽畜、农田、林带相间的景观格局,达到养殖和种植业共同发展的目的。
图1 主要生态修复工程及位置示意图Figure 1. Map of main ecological restoration projects and their locations
3.1.2 生态休闲旅游模式
生态园林:在塌陷区种植景观植被。以乔木为主体,乔灌草合理配植,布置园林小品,建造亭台楼阁等娱乐休闲场所,配套道路、水、电等基础设施,建设成生态园林。
休闲观光农业:大力发展沉陷区休闲观光农业,带动周边居民收入的增加。
湿地公园:采煤沉陷区的大量积水区域为建设湿地公园提供了良好的天然资源。将沉陷区打造成湿地公园。
3.1.3 生态工程模式
主要适用于复垦区与水域的过渡地带或不适于农业种植但可以通过土地平整或矸石、粉煤灰等充填宜林的区域。针对采煤沉陷区景观生态设计的需要,营造生态防护林、经济林,可以起到美化复垦区域的生态环境、涵养水源和护坡等作用,能增强复垦区域的景观多样性,同时获得较好的生态效益和经济效益,发挥“碳汇”作用,为节能减排贡献力量。
3.1.4 绿色能源综合利用工程
(1)矿山地温能综合利用工程 现有的矿山企业,一般只关注其水量、处理工艺和污水回用等,却忽视了水能源的综合利用。利用矿井排水中所蕴含的热能,采用地温能技术,可以提高热泵效率,使1kW的电能产生4kW 以上的热(冷)能,供热能效比1∶4.8,制冷能效比1∶5.0 以上,相对于传统空调可节约40%以上的能耗,且在这基础上还可享受民用电价。
矿山地温能综合利用工程可选用淮南矿业集团顾北煤矿和中煤新集刘庄煤矿两个现代化的矿山作为试点矿山。
(2)采煤沉陷区水面漂浮式光伏新能源综合利用工程 重点对淮南市采煤沉陷区积水深超过3m的水面进行综合利用开发,开发模式以光伏领跑者基地为主线,带动水上漂浮式光伏电站的建设、水资源综合治理与应用、光伏旅游以及光伏产业的发展,充分利用闲置的水域资源,形成经济系统和自然生态系统的和谐循环。重点区域为潘集区和凤台县,力争将该地区打造成采煤沉陷区水面光伏发电和水资源综合利用的示范基地。
(1)矿山地质环境恢复治理工程 具体建设项目包括上窑矿山地质环境治理项目、八公山、淮南上游铁矿区尾矿库矿山环境治理项目等。建设内容包含矿山地质灾害隐患治理工程、地形地貌整治工程、截排水工程、林草措施和矿山地质环境监测;造林复绿及水土保持等工程措施;耕地良田恢复、植被恢复,对受地质灾害威胁群众实施搬迁移民;废石堆边坡治理、废渣淤积河道治理和尾矿库重金属污染土壤恢复治理等措施。
(2)地质灾害防治工程 具体建设项目为淮河中游淮南段地质灾害综合防治体系建设。完成重要地质灾害勘查,完成重大基础设施和景区地质灾害调查、调查评价工作;对主要淮河、颍河局部岸崩段以及淮南八公山等地的滑坡、崩塌地质灾害隐患点进行工程治理;完成地质灾害专业监测网络和风险预警网络建设,群测群防网络健全完善,监测预警体系建设完成;完成地质灾害避灾搬迁、工程治理和预防工程建设,综合防治体系基本建成。
(1)防洪工程 淮河干流一般堤加固工程。包括淮干临王段堤防加固、西淝河左堤加固、黄苏段加固、天河封闭堤加固、塌荆段堤防加固等五段堤防工程,内容包括堤防土方加培、截渗、穿堤建筑物拆除重建及加固、护坡、堤顶道路等。西淝河左堤防洪标准为100年一遇,堤防等级为2级;其余堤防防洪标准为20年一遇,堤防等级为3~4级。
另外,还有在实施或拟实施的淮河干流王家坝至临淮岗段的行洪区调整及河道整治工程、淮河干流蚌埠至浮山段行洪区调整和建设工程、洪汝河治理工程等。
(2)水源保护工程 建设内容为水库的自动化监测、监控;水库水源地的保护,保护区内人口搬迁,库区岸边水保治理,二级保护区及准保护区水保治理、宣传警示牌;水功能区断面监测、饮用水水源地监测。
(3)生态水系工程 建设工程为淮河沿线凤台段堤内滩涂生态修复工程。整治永幸河至凤台一桥东、西岸滩涂,凤台一桥至石湾村东岸滩涂等。
(1)高标准基本农田建设 加大农业综合开发中的中低产田改造力度,重点建设高标准基本农田,确定潘集东部和西部、凤台中北部、谢家集南部、毛集、寿县中部6个农用地整理重点区域。
(2)实施工矿废弃地复垦整治工程 除对沉陷区和露采废弃矿区进行土地综合整治外,加快淮南市其他挖损压占土地及砖瓦窑场等废弃地、工矿废弃地复垦。确定大通工矿废弃地土地复垦重点区域1个,另对全市废弃砖瓦窑厂进行复垦。
(3)开展土地质量调查和土壤污染修复试点工程 启动淮南市全市土壤环境污染状况详查;查明农用地土壤污染的面积、分布及其对农产品的影响;掌握重点行业企业用地、已关闭或搬迁重点行业企业用地土壤环境污染情况和污染地块分布,划分土壤环境风险等级。同时,按污染程度将农用地划分为3个类别,未污染和轻微污染的划为优先保护类,轻度和中度污染的划为安全利用类,重度污染的划为严格管控类,以耕地为重点,分别采取相应管理措施,保障农产品质量安全。选取1处典型的土壤污染区域,开展土壤污染修复试点。
(4)秸秆及固体废弃物综合利用工程 建成20000m3/d沼气工程及有机肥生产项目。处理农作物秸秆210t/d,沼渣生产固体有机肥,沼液生产液态有机肥。固体废弃物综合利用:日处理规模为400t/d的固体废弃物综合利用厂及厂内相关设施。
淮河流域是安徽经济相对贫困落后的地区,经济发展和农民增收、生态环境保护至关重要。基于可持续发展和科学发展观的理念,对沿淮湖泊洼地生态功能有效保护,使资源合理利用和区域社会经济得到可持续发展,大大提高沿淮湖泊洼地区域经济综合实力,使沿淮湖洼生态系统结构更加合理,生态功能更加突出,生物资源更加丰富,从而实现沿淮湖洼地区生态保护和经济建设的“双赢”。
(1)低洼地整治工程 淮河淮南段干流区间内共有东风湖和汤渔湖2 个行洪区,其中有低洼地126.23km2。拟结合行洪区调整,可治理沿淮低洼地和滩涂地81.20km2。淮南市共有内河低洼地90.84km2,本次拟实施治理77.13km2。主要包括泥河沿岸低洼地治理区、西淝河沿岸低洼地治理区和城北湖低洼地治理区3个重点治理区域。
(2)湿地生态保护与湿地公园建设项目 主要建设工程有高塘湖湖泊生态环境保护治理工程、芦桥沟生态湿地公园建设工程、淮南市淮西湖、焦岗湖湿地生态保护工程、寿县安丰塘保护与旅游开发工程。湿地公园建设以维护现有湿地为主,优化配置管护设施,提升管理水平;将符合条件的省级湿地公园积极晋升为国家级湿地公园;在条件适宜地区新建湿地公园,有效保护当地湿地资源。具体建设内容包括隔离设施、管护站点和保护警示标识等保护设施建设,湿地基底恢复、生态系统结构修护以及水文水质恢复等恢复工程建设,湿地水系和水质、野生动物栖息地建设,以及水体、植被和人文景观建设等。新建国家级湿地公园2个,国家级湿地保护区2个,维护国家级湿地公园1个。
(3)海绵城市建设工程 配合淮南市山南新区和寿县新城区建设,以保护生态环境,实现可持续发展为前提,处理好城市与自然环境的关系,建设龙吟湖生态公园、舜耕山森林公园及相关配套设施,对城区按照海绵城市建设标准进行建设和提升改造。
(4)淮南国家森林城市创建工程 在沿路、沿湖、沿淮、沿城、沿村等生态敏感区和生态脆弱地带,高标准构筑“点、线、面”相结合的生态体系作为绿色屏障,充分发挥森林防灾抗灾、保护环境、保全生态、增进福利等多种工程和综合效益,促进生态经济系统的良性循环,为沿淮区域全面实现小康并向基本现代化迈进提供强有力的绿色支撑。
通过对淮河淮南段生态环境问题的研究,了解了其主要的生态环境问题。根据问题,从采煤沉陷区综合治理、露采矿山地质环境治理、流域水环境综合整治、土地整治与土壤污染修复、生态系统与生物多样性保育方面提出了相应的山水林田湖草生态保护修复方法。
建议自然资源、环保、发改、水利、水保、矿管、农业、林业、住建等各部门协同协作,按照山水林田湖草生态系统的整体性、系统性及其内在规律,综合治理,同时探索新的治理模式。