通天河沿自然保護分區(qū)礦山環(huán)境遙感調(diào)查

王 昊 安 娜 步 凡 宋伊圩

（1中國國土資源航空物探遙感中心 北京 100083 2中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 北京 100083 3武警黃金第三總隊十二支隊 四川成都 611732）

引言

三江源位于青藏高原腹地，是長江、黃河和瀾滄江的發(fā)源地，素有“中華水塔”之稱，也是我國重要的生態(tài)屏障[1]。受地理環(huán)境和氣候條件的影響，該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱[2]，礦業(yè)活動伴隨的植被剝離、山坡取土和河道采砂等土地壓占損毀情況，不僅會對區(qū)域生態(tài)、地質(zhì)環(huán)境造成負面影響，甚至?xí)苯佑绊懙较掠魏恿髂酥寥珖纳鷳B(tài)安全。而三江源地區(qū)面積廣闊，交通條件相對落后，傳統(tǒng)的實地調(diào)查需要耗費大量人力、物力和財力，遙感技術(shù)，尤其隨著多源遙感影像的共享和數(shù)據(jù)處理效率的提高，能夠在區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)的調(diào)查和監(jiān)測中發(fā)揮重要作用[3-4]。

1 研究區(qū)概況

通天河位于長江上游,干流全長約1200公里[5]，徑流來源主要為降水、冰雪融化、地下水和沼澤水[6-7]四個方面。通天河流域承擔(dān)著保障長江水量、提供優(yōu)質(zhì)水源的重要功能[8]，而通天河地處高寒地區(qū)，水體含氧量和溫度較低，同時流量易受氣溫、蒸散量和氣候變化等多種因素影響，對污染物降解能力弱。三江源自然保護區(qū)通天河沿分區(qū)位置如圖1所示。

圖1 三江源通天河沿自然保護分區(qū)與通天河流域位置示意圖

2 研究方法

本調(diào)查收集了 2004-2017 年 LandSAT7、ZY3、RE、YG2、YG8、02C、PLB和SJ9等十四期多源國內(nèi)外衛(wèi)星數(shù)據(jù)。早期數(shù)據(jù)以分辨率較低的LandSAT7為主，由于各年度遙感影像中存在不同程度的云雪遮蓋和數(shù)據(jù)覆蓋不完整等情況，因此以兩年影像整合為一期，經(jīng)去條帶、正射、融合、精校正和調(diào)色處理后使用。該地區(qū)在前期調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)明顯因礦山開發(fā)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害（隱患）或環(huán)境污染，因此主要調(diào)查對象為礦山造成的壓占、損毀土地和礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理情況。室內(nèi)遙感解譯基于ArcGIS軟件，通過礦山地物解譯標志對照、基準數(shù)據(jù)對比和開采圖斑亮度差異等信息進行礦業(yè)活動和礦山恢復(fù)治理信息提取。其中以2004-2007年的遙感影像作為基準數(shù)據(jù)，對2008-2017年遙感數(shù)據(jù)進行了解譯，于2017年8月和2018年1月開展了野外實地查證。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 調(diào)查結(jié)果

通天河沿分區(qū)蘊藏的能源和金屬礦藏較少，涉及開采礦種主要為建筑用砂。根據(jù)其分布位置和對生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的危害程度可歸納為河道采砂、路邊取土和山坡采礦。其中河道采砂面積最大，其對本區(qū)域和下游河流造成的危害也相對較大，如河流含沙量增高、采場和廢棄砂礫堆積造成河道改道、破壞水域原有生態(tài)系統(tǒng)；其次為路邊取土，主要危害為破壞植被、引發(fā)沙塵等；山坡采礦損毀土地面積相對較小，但易造成植被剝離、堆積的固體廢棄物在雨季易引發(fā)泥石流和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

2015年河道采砂面積較2008年增長近8.5倍，路邊取土面積增加近10倍，山區(qū)內(nèi)采礦壓占損毀土地面積增加約3倍；2015至2017年，大部分廢棄河道采砂得到恢復(fù)治理，其面積較2015年減少近70%，路邊取土和山區(qū)內(nèi)礦山壓占損毀土地面積較2015年變化不大。如圖2所示。

圖2 2008-2017年三類礦山壓占損毀面積變化示意圖

從礦山開發(fā)壓占損毀土地與礦山環(huán)境恢復(fù)治理總面積分析，其變化主要分為兩個階段：一、2008-2015年迅速增長，2011年礦山面積增長為2008年的5倍，至2015年增加為2008年的8倍；二、2015年以后快速恢復(fù)治理，2017年礦山損毀壓占土地情況得到緩解，較2015年減少70%，同時礦山環(huán)境恢復(fù)治理面積增加逾260公頃（受通天河河水上漲和遙感影像質(zhì)量影響，上述為可監(jiān)測面積）。如圖3所示。

圖3 2008-2017年礦山壓占損毀土地與環(huán)境恢復(fù)治理面積變化示意圖

3.2 結(jié)果分析

2010年4月，青海省玉樹藏族自治州玉樹市發(fā)生6次地震最高震級為7級，主要震中位置為玉樹市結(jié)古街道，該地區(qū)距通天河沿分區(qū)不足十公里，雖然此次地震對通天河生態(tài)和地質(zhì)環(huán)境影響不大，但由于玉樹市地理位置相對偏遠，尤其是震后交通不便，附近河道和山區(qū)成為重建工作所需砂石粘土等非金屬礦產(chǎn)資源的主要來源[9]，加之地震對當(dāng)?shù)卦猩鷳B(tài)、地質(zhì)和社會生產(chǎn)生活環(huán)境破壞嚴重，以及此后一段時間當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的主要精力均為震后重建，多種因素直接造成2010年后通天河沿分區(qū)礦山壓占損毀面積的迅速增長。

青海省作為最早清退自然保護區(qū)礦權(quán)的省份之一，2015年青海省國土資源廳對《青海省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃（2008～2015）》（以下簡稱《規(guī)劃》）進行了調(diào)整，涉及礦山開采與采礦權(quán)設(shè)置的變更內(nèi)容主要包括：一、將原《規(guī)劃》中劃為限制勘查區(qū)、限制開采區(qū)的自然保護區(qū)的緩沖區(qū)、實驗區(qū)劃為禁止勘查區(qū)和禁止開采區(qū)，即自然保護區(qū)全部劃為禁止勘查區(qū)、禁止開采區(qū)；二、對涉及與自然保護區(qū)重疊的勘查規(guī)劃區(qū)塊、開采規(guī)劃區(qū)塊進行調(diào)整或撤銷；三、對自然保護區(qū)已有礦業(yè)權(quán)進行穩(wěn)妥有序調(diào)整處理。對“規(guī)劃”進行調(diào)整的同時，青海省相關(guān)部門還開展了一系列針對三江源及環(huán)青海湖地區(qū)廢棄砂石料場的環(huán)境恢復(fù)治理工程，通天河沿分區(qū)內(nèi)大部分廢棄河道砂場得到土地平整、植被恢復(fù)或邊坡治理，至2017年該地區(qū)礦山損毀壓占土地情況得到有效緩解。

結(jié)語

本次調(diào)查結(jié)果反映出礦山地質(zhì)環(huán)境與區(qū)域重大自然和人為事件具有直接聯(lián)系。2010年玉樹地震等自然因素和震后重建所需材料、政府工作精力轉(zhuǎn)移等人為因素造成了礦山壓占損毀土地面積的迅速增加，隨著國家相關(guān)部門政策的調(diào)整和政府工作重點的調(diào)整，該地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境得到有效控制。未來自然保護區(qū)礦山環(huán)境保護工作首先應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、地質(zhì)環(huán)境背景，尤其應(yīng)建立有效的自然災(zāi)害應(yīng)急制度，盡量減小負面的自然因素影響，同時完善政策、管理和持續(xù)的保護機制，才能使自然保護區(qū)內(nèi)礦山環(huán)境得到有效維持和改善。

[1]國務(wù)院.《青海三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)總體規(guī)劃》.

[2]邵全琴，趙志平，劉紀遠等．近30年來三江源地區(qū)土地覆被與宏觀生態(tài)變化特征[J]．地理研究，2016,29（8）:1439-1451.

[3]李麗，汪潔，汪勁等．基于高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的金屬礦開發(fā)現(xiàn)狀及環(huán)境問題研究——以江西省德興多金屬礦集區(qū)為例[J]．中國地質(zhì)調(diào)查，2016,3（5）：60-66.

[4]薛慶，吳蔚，李名松等．遙感技術(shù)在遼寧省礦山環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J]．中國地質(zhì)調(diào)查，2016,3（5）：54-59.

[5]魏振鐸．通天河流域的森林與灌叢[J]．長江流域與環(huán)境，1994（01）:60-65.

[6]靳立亞，秦寧生，毛曉亮．近45年來長江上游通天河徑流量演變特征及其氣候概率預(yù)報[J]．氣候與環(huán)境研究，2005,10（2）:220-228.

[7]蘇春江，唐邦興．通天河河水的水化學(xué)特征[J]．山地研究，1987（03）:143-146.

[8]柴元冰，趙偉華，郭偉杰．通天河及長江源區(qū)納污能力與限排總量控制研究[J]．長江科學(xué)院院報，2016,33（10）:6-11.

[9]易遙．通天河告急 長江源堪憂[N]．中國環(huán)境報，2012-06-08(008).