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《中国煤化工》
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黄河流域煤矿区生态修复亟需重视
作者: | 来源:中国能源报 | 时间:2020-09-24

近日,中共中央政治局召开会议审议了《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》。会议指出,黄河流域生态保护和高质量发展是事关中华民族伟大复兴的千秋大计,要综合治理、系统治理、源头治理。

这其中,黄河流域煤炭基地的生态环境修复是整个大黄河流域生态修复的重要组成部分,必须高度重视黄河流域煤矿区生态环境修复与治理。

高速发展隐忧多

西部大开发以来,我国煤炭开采重心已经从东部转移到西部,尤其是黄河流域成为我国煤炭开发规模最大的地区,煤炭年产量约占全国总产量的70%。目前,我国14个大型煤炭生产基地有9个分布在黄河流域。最近,煤炭地质工作者对鄂尔多斯盆地的煤炭资源重新评价,发现超过2000亿吨的富油煤,含油率在3%~9%,最高超过13%,含油总量超100亿吨。可以预见,未来10年内,黄河流域煤炭产能还有进一步加大的趋势。

实际上,早在上个世纪90年代初,还在讨论鄂尔多斯北部煤炭的大规模开发规划时,就有学者表达了担忧:在我国这一干旱半干旱生态脆弱区,大规模煤炭开采是否会使生态环境恶化“雪上加霜”?

据中国工程院报告,黄河流域的晋陕蒙宁甘地区,探明煤炭资源保有储量占全国的2/3,但水资源不到全国的1/25。其核心区——能源金三角(宁东、榆林和鄂尔多斯)煤炭储量占全国 27%,水资源仅占全国的0.37%。据核算,按煤炭年产量28亿吨计算,消耗的水资源超过56亿吨!如果加上煤化工企业,整个黄河流域煤矿区每年增加的用水量超过100亿吨。

黄河流域中上游气候干旱半干旱,生态脆弱,本身生态阈值较低,抗扰动能力差。目前,煤炭开采已经造成黄河流域地下水位进一步下降,生态进一步恶化。例如,地表水系逐年干涸,大面积的乔、灌、草等荒漠植被衰败减少,天然胡杨林大片干枯死亡,草场退化,加速了荒漠化进程,形成了水资源与生态环境之间的恶性循环。毛乌素沙漠东部边缘地带由于煤炭过度开发,加速了土地沙漠化进程。

当前,黄河流域面积约80万平方公里,其中含煤区域面积超过35.7万平方公里。煤炭开发对地表环境和生态、地表水和地下水资源产生严重影响,成为黄河流域生态环境最严重的人为干扰因素。

理论和技术创新是黄河流域生态环境修复战略实施的迫切需求。但当前,国家、地方政府和企业对这一问题的研究投入严重不足。在基础研究方面,对黄河流域煤炭区生态环境的立项研究较少;黄河流域煤矿区生态环境国家重点研发计划项目经费不足2000万元,研发人员大多对煤炭开采了解不足,研究成果对煤矿区生态环境修复的指导作用不明显。同时,包括国有大型企业在内的许多煤炭企业最近几年的矿区生态修复经费大幅下降,严重影响科技支撑力和工程实施。

黄河流域生态保护指对黄河所滋养和直接影响的地理生态区域进行保护。对黄河而言,有黄河水利委员会专门司职;而黄河流域不同地区的生态环境差异巨大,管理部门繁多,协调机制薄弱,需多部门联手协作。

修复要精准施策

黄河流域不同区域的煤炭开采导致生态损毁的特征和机理有很大差异,采用的修复措施也大不相同。例如,黄河上游青海木里煤矿区由于露天开采导致原有地貌的破坏和植被消失;中游煤炭大规模开采后,地表塌陷加剧了水土流失,加重下游防洪负担;在下游地区,煤炭开采导致耕地减少、湿地增加,产生次生盐碱化。

因此,亟须从生态环境保护和煤炭开采协同发展的角度,研究开采损伤特征与修复机理,这直接关系到煤炭开发的战略布局和开发强度。

煤炭开采在地表以下数十米、数百米的深处。煤炭开发对环境的影响主要表现为两个方面:对水资源的破坏和地表生态的影响。中共中央政治局会议把水资源作为黄河生态保护最大的刚性约束是十分正确的。一方面,要以水为主线,针对黄河流域不同煤矿区开发过程对水、土资源损害的影响程度与范围,深入调查研究、观察煤炭开发对自然界的作用机制与过程,揭示其对生态系统结构功能的影响。

另一方面,也要改变传统认为煤炭开采只破坏生态环境的旧观念。我们发现,煤炭开发土地整治后,人工修复后的植物多样性和繁茂程度比原始状况有显著提升;在煤炭开采后,地下水和生态环境存在自修复现象——特别是在干旱的盐碱地环境,煤炭开采后盐碱地面积大幅度减少,生态促进作用显著。这些都值得科技人员深入思考,变被动治理为主动引导,利用生态自修复规律与人工修复方法有机结合,实现黄河流域煤矿区生态环境修复的可持续发展。

是否可学习德国鲁尔区煤炭转型的经验,以黄河流域中游榆林—鄂尔多斯能源走廊生态修复为示范工程,在政府主导下进行总体规划试验,建立起煤矿区井下工业生产与井上生态治理联动的立体修复模式。通过研究掌握地下水流动方向和流量特征,在合适的地方构筑地下或地面水库,在地下潜水位高、厚煤层或多煤层地区,开采后建设地面人工湖泊或湿地;在黄土高原地带,通过土地整治,建立起大面积人工林或经济作物基地;在风积沙地区治理过程中,早期以种植草本和灌木植物养地为主,后期以增加种植乔木和经济作物增效为主。

同时,利用煤矿区开发后原住居民已基本搬迁、土地流转便利这一优势,由政府主导,煤炭企业投资,开展区域连片治理,将榆林—鄂尔多斯之间广阔地域建设成一个植物茂密、动物繁衍、水美草肥的生态公园。将榆林南部米脂一带建成红色文化旅游区,北部鄂尔多斯地区建成元蒙文化区。在此基础上,充分利用该地区夏季气候凉爽,距北京、西安、天津等大型城市近、交通便捷等优势,逐步将榆林—鄂尔多斯打造成我国夏、秋季休闲城市圈,实现我国煤矿资源型大型城市发展过程中的华丽转身。

(作者为中国工程院院士、煤炭资源与安全开采国家重点实验室主任)

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