流域視角下礦山生態(tài)修復(fù)效益評估和實踐研究

關(guān)鍵詞：流域；礦山；生態(tài)修復(fù)；國土空間

中圖分類號：X37 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1329（2024）04-0110-06

習(xí)近平總書記在《關(guān)于〈中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定〉的說明》中指出：“山水林田湖是一個生命共同體，由一個部門負責(zé)領(lǐng)土范圍內(nèi)所有國土空間用途管制職責(zé)，對山水林田湖進行統(tǒng)一保護、統(tǒng)一修復(fù)是十分必要的”。一些學(xué)者提出面向流域的生態(tài)保護修復(fù)的思路與建議，如：提出根據(jù)不同地理單元自然資源稟賦差異，統(tǒng)籌考慮山水林田湖草沙各生態(tài)要素不同特點，兼顧不同地理單元生態(tài)修復(fù)技術(shù)等礦山生態(tài)修復(fù)原則[1]；認為修復(fù)歷史遺留礦山、做好源頭控制是解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的關(guān)鍵所在，并構(gòu)建了遵循山水林田湖草系統(tǒng)共治的“依山就勢”重塑地形、“因勢利導(dǎo)”疏導(dǎo)水流、“柔性防護”穩(wěn)定邊坡的粵北南嶺廢土堆立體生態(tài)修復(fù)模式[2]；圍繞長江大保護，劃分區(qū)域生態(tài)功能區(qū)，按照沿江（化工、重金屬污染場地）、濱海、濕地、廢棄礦山等5種類型進行生態(tài)修復(fù)取得進展和成效[3]。另一方面，實踐中還存在一些相關(guān)概念模糊和修復(fù)工程布局不合理問題，如有學(xué)者剖析了四川省歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)過程中存在的修復(fù)圖斑范圍、修復(fù)方向不準(zhǔn)確，耕地概念不清楚，重地災(zāi)治理、輕生態(tài)修復(fù)等問題[4]。因此，本文把因礦產(chǎn)資源開采而破壞的流域生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體，識別關(guān)鍵問題劃定礦山集中區(qū)和非集中區(qū)，遵循生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在運行機制，依據(jù)土地利用結(jié)構(gòu)定量化評估生態(tài)系統(tǒng)價值，進而提出礦山及所在流域的系統(tǒng)修復(fù)路徑。

1流域礦山生態(tài)修復(fù)問題識別

1.1流域范圍劃定

舂陵江屬長江流域湘江水系上游一級支流，自南向北流經(jīng)郴州、永州、衡陽等地，在衡陽注入湘江，全長314km，有支流153條，按照地表分水嶺所包圍的面積計算流域面積為7455km²（圖1）。自古以來，舂陵江漕運水道就是溝通中原和嶺南的重要水道，往上游達郴州嘉禾、永州藍山等縣，往下游至衡陽常寧、衡南等縣。

1.2流域礦山及采礦用地分布

舂陵江流域主產(chǎn)有色金屬礦產(chǎn)，開采歷史悠久。主產(chǎn)的鎢、錫、鉛、鋅、銻、銀等有色金屬礦產(chǎn)主要賦存于泥盆系中統(tǒng)棋梓橋組、泥盆系上統(tǒng)錫礦山組以及石炭系中上統(tǒng)壺天群等碳酸鹽巖與中-酸性侵入體內(nèi)、外接觸帶中；煤炭資源主要賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、石炭系下統(tǒng)測水組煤系地層中；磚瓦頁巖礦產(chǎn)主要賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、石炭系下統(tǒng)測水組頁巖地層中；石灰?guī)r礦（包括建筑石料用灰?guī)r、水泥用灰?guī)r）和白云巖礦主要賦于石炭系、泥盆系碳酸鹽巖地層中；花崗巖礦（包含建筑用花崗巖）主要賦存于燕山期花崗巖中。舂陵江流域采礦用地25.52km²，主要分布在中上游，其中郴州市桂陽縣和嘉禾縣分布較多，對舂陵河流域中游及歐陽海水庫周邊影響較大（圖2、圖3）。

1.3流域礦山生態(tài)問題

礦山污染積重難返。舂陵江流域地處南嶺多金屬成礦帶，是湘江流域礦產(chǎn)分布最集中、礦山污染最難治理的區(qū)域。全流域礦產(chǎn)采選冶煉歷史久遠、點多面廣，有影響的老礦區(qū)多，如臨武縣的三十六灣、桂陽縣的雷坪、常寧市的水口山礦區(qū)等，歷史時期采礦選礦活動產(chǎn)出的廢水廢渣無序排放，加上過去眾多中小非法采選冶煉企業(yè)遺留的廢渣、尾砂等治理不力，致使礦區(qū)及周邊水土環(huán)境污染十分嚴(yán)重。如臨武縣有大面積的農(nóng)田受三十六灣礦區(qū)尾砂、廢水沖襲，被污染的土壤和水體中，砷、鉛、鎘等重金屬嚴(yán)重超標(biāo)。

地質(zhì)災(zāi)害隱患大。長期的采掘挖損，地下大面積采空，未及時回填，同時大量排泄地下水，引發(fā)巖溶地面塌陷，造成部分民房開裂，地下水水位下降，甚至造成地表水、水田漏失，井泉干枯等嚴(yán)重現(xiàn)象；露天采場造成地形地貌自然景觀破壞、土地占用破壞，水土流失、邊坡失穩(wěn)等。

生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱。由于舂陵江沿岸山林多年受非法采礦、取沙破壞，水庫后靠安置的移民伐木墾荒，兩岸植被破壞、水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。雨季，大量含有重金屬的泥沙直接傾入湘江；旱季，舂陵江大面積干涸斷流，流域內(nèi)群眾生產(chǎn)生活用水面臨困難。

林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)被破壞。舂陵江流域?qū)倌戏郊t壤丘陵山地生態(tài)脆弱區(qū)，石漠化山地面積達20%，山林林分質(zhì)量較差，一旦遭受破壞，造林難度非常大。沿江兩岸居民迫于生存壓力毀林開荒，既不愿護林也無力造林，非法采伐、違規(guī)采石采砂也屢禁不止，林業(yè)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。

地方經(jīng)濟發(fā)展對資源路徑的依賴嚴(yán)重。舂陵江流域各縣市均有礦產(chǎn)開采，桂陽縣是有名的“千年礦都”，常寧曾有“世界鉛都”之稱，地方經(jīng)濟長期依賴礦產(chǎn)資源開發(fā)。過去以生態(tài)破壞和重金屬污染為代價換取了經(jīng)濟發(fā)展，現(xiàn)在礦山關(guān)停整頓后，要實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展困難重重，根治重金屬污染，恢復(fù)被破壞的生態(tài)任重道遠。

2流域國土空間評價評估

2.1數(shù)據(jù)來源

通過收集調(diào)查區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)等與礦山生態(tài)修復(fù)有關(guān)的基礎(chǔ)資料及研究成果，掌握工作區(qū)已有的工作基礎(chǔ)。利用多期次多源遙感數(shù)據(jù)，查明流域內(nèi)的土地利用及生態(tài)服務(wù)功能[5-6]。

（1）礦山點位矢量數(shù)據(jù)，來源于當(dāng)?shù)氐V山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查報告。

（2）行政地名、道路、水系、行政境界數(shù)據(jù)，來源于全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)提供的1：1000000公眾版基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（2021）。

（3）30m土地利用土地覆被數(shù)據(jù)，來源于黃河數(shù)據(jù)中心（http：//huanghe.ncdc.ac.cn）。

2.2計算方法

在確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量表和標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子后，通過分析土地利用/覆被變化（LUCC）數(shù)據(jù)，計算研究區(qū)域不同計算單元、土地利用類型對應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[7-9]。計算公式可以表達為：

2.3評價結(jié)果

（1）流域土地利用情況

1995—2022年舂陵江流域耕地、林地為主的用地結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，耕地、林地規(guī)模始終保持在90%左右，其中1995—2015年舂陵江流域土地利用變化集中在中、下游和入湘江口，2015—2022年間的變化較小[6]。隨著流域內(nèi)城鎮(zhèn)化速度加快，城鎮(zhèn)建設(shè)和礦山開采主要占用水體，3.86%的水體轉(zhuǎn)換為不透水面?？傮w上，在過去30年間舂陵江流域內(nèi)82%的耕地得到較好的保護，特別2005年后在耕地保護優(yōu)先的政策導(dǎo)向下，耕地規(guī)模增加，43%的草地，48%的不透水面，81%的濕地轉(zhuǎn)換為耕地，而61%的灌木轉(zhuǎn)換為林地，也側(cè)面反映了礦山生態(tài)修復(fù)的積極效果（圖4、表1）

（2）礦山集中區(qū)土地利用情況

按照礦山分布的密度，將舂陵江流域分礦山集中區(qū)和非集中區(qū)，比例約為1：4。礦山開采活動對土地利用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接的影響，其中最大的是灌木、草地、林地，其次是不透水面。在礦山集中區(qū)，林草地的規(guī)模和比重是減少的，耕地的規(guī)模和比重有所增加，但低于全流域的耕地增加幅度；礦山集中區(qū)內(nèi)的不透水面增加了90%，而全流域和礦山非集中區(qū)內(nèi)的不透水面分別下降41%和67%，反映了礦山開采和城鎮(zhèn)建設(shè)的用地需求增加（圖5、表2）。

（3）生態(tài)服務(wù)價值

進一步地，按照全國一般生態(tài)服務(wù)價值水平（如表3所示），根據(jù)不同時期的土地利用結(jié)構(gòu)來計算礦山生態(tài)修復(fù)的流域生態(tài)服務(wù)價值；舂陵江流域各個土地利用類型所對應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)由高到低分別為：濕地gt;河流/湖泊gt;林地gt;灌木gt;草地gt;農(nóng)田[10]。按照舂陵江流經(jīng)地區(qū)2020年糧食市場價格換算出的平均價計算，標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子為3291元/公頃，乘以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)，單位面積的濕地生態(tài)服務(wù)價值達到138450.05元/公頃，而農(nóng)田僅為19969.97元/公頃。經(jīng)計算，舂陵江礦山集中區(qū)生態(tài)服務(wù)價值2005年為10.4億元，2022年為9.8億元，非礦山集中區(qū)2005年為334.1億元，2022年為334.4億元。2005—2022年期間，隨著灌草地的增加和林地、濕地減少，舂陵江流域的總體生態(tài)服務(wù)價值基本持平，但是在礦山集中區(qū)的耕地數(shù)量增加，隨著灌木和草地數(shù)量的減少，較非集中區(qū)生態(tài)服務(wù)價值下降的程度更加顯著，說明舂陵江流域礦山開采活動造成局部生態(tài)服務(wù)價值損失。

3流域視角下礦山生態(tài)修復(fù)實踐路徑

3.1加強流域國土空間用途管制

舂陵江流經(jīng)郴州、永州和衡陽三市，根據(jù)三市公示的市級國土空間規(guī)劃，三市的生態(tài)保護紅線占陸域面積平均在35%以上，超過湖南省生態(tài)保護紅線比重（20%），舂陵江流域劃入耕地保護和生態(tài)保護紅線的比例更高。應(yīng)當(dāng)編制流域的礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃，統(tǒng)籌劃定耕地和永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護紅線、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，優(yōu)化主體功能分區(qū)，按照“宜耕則耕、宜林則林”的原則，科學(xué)確定耕地后備資源和造林綠化空間，實現(xiàn)耕地保護與林地保護的多目標(biāo)平衡。促進土地利用與人口經(jīng)濟社會發(fā)展相適應(yīng)，逐步使國土空間和資源開發(fā)利用特別是礦山開采規(guī)范有序，劃定優(yōu)先礦山生態(tài)修復(fù)區(qū)以提高流域自我修復(fù)能力。嚴(yán)格河湖水域空間管控，規(guī)范運用河湖管理范圍劃定成果，加強河流岸線保護與利用。

3.2選擇適宜的流域礦山生態(tài)修復(fù)模式

在修復(fù)行動中，應(yīng)有側(cè)重的對重點區(qū)域例如礦山集中區(qū)進行保障性和搶救性修復(fù)，以期最大程度的恢復(fù)生態(tài)廊道的通達性，重建各生態(tài)系統(tǒng)彼此之間的有機聯(lián)系。尊重流域生態(tài)系統(tǒng)在空間分布上的差異性，打通分布于不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)之間的廊道，有助于不同生態(tài)區(qū)在功能上達到互補，保障物質(zhì)和能量的交換，保障區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部耦合的完整性，能顯著提高生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和健康演化。推動舂陵江流域礦山生態(tài)修復(fù)進入到2.0時代，采取自然恢復(fù)、輔助再生和轉(zhuǎn)型利用等生態(tài)修復(fù)模式，擴大生態(tài)修復(fù)的效益，重點是用好土地使用權(quán)、新增耕地指標(biāo)和騰退建設(shè)用地指標(biāo)，充分利用廢棄土石料，發(fā)揮政策效應(yīng)[11-12]。因地制宜，加強礦山全生命周期管理，發(fā)展綜合經(jīng)營，促進綠色轉(zhuǎn)型開發(fā)利用。

3.3推動流域礦山生態(tài)修復(fù)體制機制創(chuàng)新

在國家層面，要建立合理的生態(tài)補償機制，積極爭取納入國家重點流域和水資源生態(tài)補償試點，加快推進人工濕地建設(shè)，重點加快推進桂陽舂陵國家濕地公園建設(shè)。在省級層面，要加強政策激勵，加大舂陵江流域礦山重金屬污染整治力度，實施流域水土流失治理和水環(huán)境生態(tài)修復(fù)工程，舂陵江沿岸生態(tài)林、農(nóng)田林網(wǎng)的保護建設(shè)工程，提高林草覆蓋率，有效控制水土流失，減少泥沙入河量。

在市縣級層面，要打破行政界限，實施跨流域水質(zhì)聯(lián)動聯(lián)防聯(lián)控，突出主體功能區(qū)科學(xué)發(fā)展，支持有色金屬循環(huán)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)，促進有色金屬產(chǎn)業(yè)集中、集聚、集群發(fā)展，提高有色工業(yè)污染集中防治處理水平。

在社會層面，要充分利用各方力量，加快舂陵江和歐陽海水庫綜合開發(fā)利用，按照自然資源部關(guān)于社會化資本參與國土空間生態(tài)修復(fù)的要求，積極調(diào)動全社會力量，特別是要引進戰(zhàn)略投資者，共同參與到舂陵江流域生態(tài)保護修復(fù)中來[13-14]。

4結(jié)語

綜上所述，流域視角下的礦山生態(tài)修復(fù)不僅關(guān)注單一礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境改善，更注重整個流域的生態(tài)系統(tǒng)平衡。通過采取綜合性的治理措施，不僅可以恢復(fù)礦山的生態(tài)環(huán)境，還能促進區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。同時，加強對礦山生態(tài)修復(fù)效益的評估和實踐研究，對于提高修復(fù)效率和保護效果具有重要意義[15]。將礦山生態(tài)修復(fù)規(guī)劃納入各級國土空間規(guī)劃，明確功能定位的頂層設(shè)計，指導(dǎo)礦山修復(fù)建設(shè)工程、土地整治及用途管制，結(jié)合后續(xù)資源開發(fā)利用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等需求，因地制宜組織實施。要堅持以自然修復(fù)為主的原則，依靠自然恢復(fù)能力，結(jié)合必要的人工修復(fù)措施，促進各生態(tài)要素有機連通，對礦產(chǎn)資源開發(fā)造成的生態(tài)破壞進行生態(tài)修復(fù)與綜合治理，消除地質(zhì)安全隱患，改善水土環(huán)境，有效恢復(fù)生態(tài)功能，使因采礦活動而破壞的區(qū)域地質(zhì)環(huán)境達到穩(wěn)定、損毀土地得到復(fù)墾利用、生態(tài)系統(tǒng)功能得到恢復(fù)或改善。鼓勵地方積極探索生態(tài)保護修復(fù)的新模式，綜合考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平和修復(fù)技術(shù)、成本、周期、民眾可接受程度等因素，按照“一礦一策”或是礦區(qū)集中連片、整體修復(fù)開發(fā)的原則，加快推進礦山生態(tài)修復(fù)項目規(guī)劃設(shè)計，更加高效地綜合利用礦地資源，具體實施過程中整體控制、合理部署、綜合協(xié)調(diào)好各項修復(fù)工作任務(wù)[16]。

（責(zé)任編輯：龔士良）