新發(fā)煤礦土地復墾適宜性評價研究

史江濤，徐炳建

(1.山西工程技術(shù)學院 地球科學與工程系，山西 陽泉 045000;2.礦區(qū)生態(tài)修復與固廢資源化省市共建山西省重點實驗室,山西 陽泉 045000;3.山西省第三地質(zhì)工程勘察院 地勘六分院，山西 晉中 030600)

0 引 言

新發(fā)煤礦位于山西襄垣縣西北約8 km處，行政區(qū)劃隸屬襄垣縣善福鄉(xiāng)管轄。該礦原為襄垣縣地方國有企業(yè)，始建于1984年，設(shè)計生產(chǎn)能力為0.30 Mt/a，批準開采3號、15號煤層。經(jīng)過近40年的開采，礦區(qū)環(huán)境遭受到較大破壞，人地矛盾較為突出，需要進行土地復墾。

土地復墾是國土整治和環(huán)境保護的重要組成部分，也是防止環(huán)境污染和恢復生態(tài)平衡的有效途徑，而土地復墾的前提是對其進行適宜性評價研究。以下結(jié)合土地復墾適宜性評價原則、初步復墾方向的確定、評價單元劃分、評價方法選擇以確定評價指標體系，并對其評價結(jié)果進行匯總分析，以期為礦區(qū)土地復墾提供參考依據(jù)。

1 評價原則

土地復墾適宜性評價旨在為土地復墾利用提供方向，即復墾模式的過程可為新發(fā)煤礦土地利用的結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)，且致其使用結(jié)構(gòu)更為合理，甚至優(yōu)于損毀前的土地利用狀態(tài)[1]。土地復墾適宜性評價原則包括最佳效益、因地制宜以及以主導因素為主該3項原則:① 最佳效益原則。評價時首先考慮經(jīng)濟、技術(shù)上可行，且達到經(jīng)濟、社會、綜合效益最佳。② 因地制宜原則。適宜性評價應(yīng)考慮區(qū)域性和差異性，在盡可能的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮復墾為農(nóng)用地。③ 綜合分析與主導因素相結(jié)合，以主導因素為主的原則[2]。

適宜性評價應(yīng)綜合分析自然地理要素、土地損毀狀況、原利用類型以及復墾區(qū)的經(jīng)濟和社會需求、種植習慣和業(yè)主愿意等諸多因素[3]，在找尋影響復墾的主導性因素時應(yīng)綜合考慮自然屬性和社會屬性，但仍以自然屬性為主。

2 初步復墾方向的確定

通過對自然因素、社會因素、政策因素、公眾因素的分析[4]，初步確定新發(fā)煤礦土地復墾方向。

(1)自然因素分析。新發(fā)井田地處溫帶大陸性季風氣候，四季分明，季風很強。春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季晴朗涼爽，冬季寒冷少雪，十年九旱。從自然因素分析，項目區(qū)各地類可復墾為農(nóng)用地。

(2)社會因素分析。復墾區(qū)土地主要隸屬襄垣縣，該縣農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)較為合理，生產(chǎn)體系較為完善。

(3)政策因素分析。評價應(yīng)符合當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和積極發(fā)展煤炭工業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的要求[5]，各復墾單元復墾方向也符合《襄垣縣土地利用總體規(guī)劃調(diào)整方案(2006～2020年)》的要求。按照規(guī)劃要求，在土壤條件較好的地塊，盡可能以發(fā)展農(nóng)業(yè)為主。

(4)公眾因素分析。通過調(diào)查分析，群眾認為土地復墾項目對促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展起到重要作用，一致支持該項目建設(shè)實施，同時不希望將土地功能發(fā)生較大改變。

通過以上分析，新發(fā)煤礦的臨時排矸場和取土場復墾方向均以林草地為主，沉陷地中土地復墾的方向以原地類為主。遵循“宜耕則耕、宜林則林、宜牧則牧”的原則，對于較輕度損壞的林草地應(yīng)盡量恢復原有土地類型；對于重度損壞的地段，可根據(jù)損毀后土地利用性質(zhì)重新確定土地利用類型[6]。確定新發(fā)煤礦土地復墾初步方向，詳見表1。

表1 新發(fā)煤礦土地復墾初步方向分析Table 1 Preliminary direction analysis of land reclamation in Xinfa Coal Mine

3 評價單元劃分

結(jié)合礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復及重構(gòu)土壤化學性質(zhì)等研究[7-8]，并根據(jù)對項目損毀土地的分析預測，復墾責任區(qū)內(nèi)新發(fā)煤礦對土地造成損毀的主要區(qū)域為排矸場壓占區(qū)、復墾用取土場挖損區(qū)、沉陷區(qū)。根據(jù)土地損毀的類型、程度和限制因素將損毀類型作為一級評價單元，并將各功能區(qū)作為二級評價單元；最后壓占和挖損區(qū)以最終地表形態(tài)為三級評價單元。新發(fā)煤礦評價單元劃分詳見表2。

表2 新發(fā)煤礦評價單元劃分Table 2 Division of evaluation units in Xinfa Coal Mine

4 評價方法選擇

土地復墾適宜性評價主要是為土地復墾提供依據(jù)，由于新發(fā)煤礦的采煤沉陷地以低潛水位無積水的林地和草地為主，損毀主因是土地沉陷和產(chǎn)生裂縫，產(chǎn)生崩塌和滑坡可能性的范圍較小，加之該區(qū)自然條件較差，因而評價應(yīng)特別重視現(xiàn)已開發(fā)的農(nóng)用地，對沉陷損毀的全部農(nóng)用地應(yīng)盡量恢復原利用類型。極限條件法能通過適宜性評價較清晰地明確土地未來復墾方向[9]，因此采用極限條件法可滿足對新發(fā)煤礦項目區(qū)土地復墾的適宜性評價要求。

5 評價指標體系的確定

5.1 評價因子的選取

評價因子應(yīng)滿足下列要求:評價因子可以定量化、評價因子在一定條件下持續(xù)穩(wěn)定、評價因子之間不重疊[10]?；谝陨弦螅Y(jié)合礦區(qū)土地的實際情況，考慮到該項目區(qū)內(nèi)自然地理等條件，評價單元選擇了如下評價因子，詳見表3。

表3 礦區(qū)土地的評價因子選擇Table 3 Selection of evaluation factors of mining land

5.2 評價指標體系的建立

在確定土地復墾初步方向后，用主導因子對各單元進行適宜性等級評定[11]。坡度分級參照《耕地后備資源調(diào)查與評價技術(shù)規(guī)程》。土壤有機質(zhì)含量指標參照《土地復墾技術(shù)標準》，有效土層厚度分級指標參照襄垣縣土壤調(diào)查資料來確定。

結(jié)合礦山土地復墾與生態(tài)修復等相關(guān)研究[12-16]，對壓占區(qū)立地條件及土地適宜性評價進行統(tǒng)計，詳見表4。在評價過程中，將不同的復墾單元現(xiàn)狀立地條件參照沉陷區(qū)適宜性等級評價體系表進行對比評價，得到評價區(qū)內(nèi)各復墾單元的適宜性評價結(jié)果。清障后的壓占區(qū)即挖損區(qū)的立地條件及土地適宜性評價統(tǒng)計見表5，沉陷區(qū)立地條件及土地適宜性評價統(tǒng)計見表6。

表4 壓占區(qū)立地條件及土地適宜性評價統(tǒng)計Table 4 Evaluation and statistics of site conditions and land suitability in occupied area

表5 挖損區(qū)立地條件及土地適宜性評價統(tǒng)計Table 5 Site conditions and land suitability evaluation statistics of Excavation Damage Area

表6 沉陷區(qū)立地條件及土地適宜性評價統(tǒng)計Table 6 Site conditions and land suitability evaluation statistics in Subsidence Area

6 評價結(jié)果

將各評價單元指標分別與復墾主要限制因素的標準對比，并以限制最大、適宜性等級最低的土地質(zhì)量參評項目為基礎(chǔ)，確定該單元的適宜性等級，得出評價結(jié)果，其余原各功能區(qū)均復墾為原土地，不進行評價，匯總表見表7。

表7 土地適宜性評價結(jié)果匯總Table 7 Summary of land suitability evaluation results

7 結(jié) 語

根據(jù)山西新發(fā)煤礦土地復墾各單元的適宜性評價可知，排矸場平臺為2等林地適宜區(qū)，地表坡度較小，主要限制性因素為土層厚度、土壤有機質(zhì)等，復墾中需要進行土壤重構(gòu)；排矸場邊坡為3等林地適宜區(qū)，復墾林地主要限制性因素為坡度、有效土層厚度，復墾中需要通過土壤重構(gòu)、穴狀整地或魚鱗坑整地復墾為灌木林地；南翼風井場地、北翼風井場地、工業(yè)場地的生產(chǎn)區(qū)為防止煤礦開采對土地造成的污染，擬復墾林地為3等林地適宜區(qū)，限制性因素包括砌體壓占、土壤壓實嚴重等，復墾中進行拆除建筑物后采取植被措施，將其有效復墾為有林地。

沉陷區(qū)采礦用地部分存在建筑物壓占，需進行砌體拆除后進行復墾，部分已著生草本植物，形成次生演替群落，復墾中擬撒播草籽、栽植喬本，復墾為林地。沉陷區(qū)村莊房屋均已拆除，北部區(qū)域坪上村等暫需清運建筑廢渣，復墾中進行表層廢棄土壤清理、土地平整后復墾為耕地。沉陷區(qū)其他林地為疏林地，復墾中通過補植后成為有林地。其余沉陷區(qū)地類考慮原有自然適宜性及公眾意見等后期通過各種工程措施，恢復原地類。

挖損區(qū)取土場處于礦區(qū)南部坡面，考慮各方面因素，取土場平臺為3等林地區(qū)，復墾林地主要限制性因素為有機質(zhì)含量，土壤容重有點偏大，復墾中通過穴狀整地、培肥等改善地表條件后復墾為林地；邊坡坡度較大，為3等草地適宜區(qū)。