中國科學報:黃河流域高質量發展亟須重視煤礦區生態修復
2020年09月07日09:09

  原標題:中國科學報刊文:黃河流域高質量發展亟須重視煤礦區生態修復

  中國科學報9月7日消息,近日,中共中央政治局召開會議審議了《黃河流域生態保護和高質量發展規劃綱要》。會議指出,黃河流域生態保護和高質量發展是事關中華民族偉大複興的千秋大計,要綜合治理、系統治理、源頭治理。

  這其中,黃河流域煤炭基地的生態環境修復是整個大黃河流域生態修復的重要組成部分,必須高度重視黃河流域煤礦區生態環境修復與治理。

  高速發展隱憂多

  西部大開發以來,我國煤炭開採重心已經從東部轉移到西部,尤其是黃河流域成為我國煤炭開發規模最大的地區,煤炭年產量約占全國總產量的70%。目前,我國14個大型煤炭生產基地有9個分佈在黃河流域。最近,煤炭地質工作者對鄂爾多斯盆地的煤炭資源重新評價,發現超過2000億噸的富油煤,含油率在3%~9%,最高超過13%,含油總量超100億噸。可以預見,未來10年內,黃河流域煤炭產能還有進一步加大的趨勢。

  實際上,早在上個世紀90年代初,還在討論鄂爾多斯北部煤炭的大規模開發規劃時,就有學者表達明顯的擔憂:在我國這一乾旱半乾旱生態脆弱區,大規模煤炭開採是否會使生態環境惡化“雪上加霜”?

  據中國工程院報告,黃河流域的晉陝內蒙古寧甘地區,探明煤炭資源保有儲量占全國的2/3,但水資源不到全國水資源的1/25。其核心區——能源金三角(寧東、榆林和鄂爾多斯)煤炭儲量占全國 27%,水資源僅占全國的0.37%。據核算,按煤炭年產量28億噸計算,消耗的水資源超過56億噸!如果加上煤化工企業,整個黃河流域煤礦區每年增加的用水量超過100億噸。

  黃河流域中上遊氣候乾旱半乾旱,生態脆弱,本身生態閾值較低,抗擾動能力差。目前,煤炭開採已經造成黃河流域地下水位進一步下降,生態進一步惡化。例如,地表水系逐年乾涸,大面積的喬、灌、草等荒漠植被衰敗減少,天然胡楊林大片乾枯死亡,草場退化,加速了荒漠化進程,形成了水資源與生態環境之間的惡性循環。毛烏素沙漠東部邊緣地帶由於煤炭過度開發,加速了土地沙漠化進程。

  當前,黃河流域面積約80萬平方公里,其中含煤區域面積超過35.7萬平方公里。煤炭開發對地表環境和生態、地表水和地下水資源產生嚴重影響,成為黃河流域生態環境最嚴重的人為干擾因素。

  理論和技術創新是黃河流域生態環境修復戰略實施的迫切需求。但當前,國家、地方政府和企業對這一問題的研究投入嚴重不足。在基礎研究方面,對黃河流域煤炭區生態環境的立項研究較少;黃河流域煤礦區生態環境國家重點研發計劃項目經費不足2000萬元,研發人員大多對煤炭開採瞭解不足,研究成果對煤礦區生態環境修復的指導作用不明顯。同時,包括國有大型企業在內的許多煤炭企業最近幾年的礦區生態修復經費大幅下降,嚴重影響科技支撐力和工程實施。

  黃河流域生態保護指對黃河所滋養和直接影響的地理生態區域進行保護。對黃河而言,有黃河水利委員會專門司職;而黃河流域不同地區的生態環境差異巨大,管理部門繁多,協調機製薄弱,需多部門聯手協作。

  對症下藥來修復

  黃河流域不同區域的煤炭開採導致生態損毀的特徵和機理有很大差異,採用的修復措施也大不相同。例如,黃河上遊青海木里煤礦區由於露天開採導致原有地貌的破壞和植被消失;中遊煤炭大規模開採後,地表塌陷加劇了水土流失,加重下遊防洪負擔;在下遊地區,煤炭開採導致耕地減少、濕地增加,產生次生鹽堿化。

  因此,亟須從生態環境保護和煤炭開採協同發展的角度,研究開採損傷特徵與修復機理,這直接關係到煤炭開發的戰略佈局和開發強度。

  煤炭開採在地表以下數十米、數百米的深處。煤炭開發對環境的影響主要表現為兩個方面:對水資源的破壞和地表生態的影響。中共中央政治局會議把水資源作為黃河生態保護最大的剛性約束是十分正確的。一方面,要以水為主線,針對黃河流域不同煤礦區開發過程對水、土資源損害的影響程度與範圍,深入調查研究、觀察煤炭開發對自然界的作用機製與過程,揭示其對生態系統結構功能的影響。

  另一方面,也要改變傳統認為煤炭開採只是對生態環境破壞的舊觀念。我們發現,煤炭開發土地整治後,人工修復後的植物多樣性和繁茂程度比原始狀況有顯著提升;在煤炭開採後,地下水和生態環境存在自修復現象——特別是在乾旱的鹽堿地環境,煤炭開採後鹽堿地面積大幅度減少,生態促進作用顯著。這些都值得科技人員深深思考,變被動治理為主動引導,利用生態自修復規律與人工修復方法有機結合,實現黃河流域煤礦區生態環境修復的可持續發展。

  是否可學習德國魯爾區煤炭轉型的經驗,以黃河流域中遊榆林—鄂爾多斯能源走廊生態修復為示範工程,在政府主導下進行總體規劃試驗,建立起煤礦區井下工業生產與井上生態治理聯動的立體修復模式。通過研究掌握地下水流動方向和流量特徵,在合適的地方構築地下或地面水庫,在地下潛水位高、厚煤層或多煤層地區,開採後建設地面人工湖泊或濕地;在黃土高原地帶,通過土地整治,建立起大面積人工林或經濟作物基地;在風積沙地區治理過程中,早期以種植草本和灌木植物養地為主,後期以增加種植喬木和經濟作物增效為主。

  同時,利用煤礦區開發後原住居民已基本搬遷、土地流轉便利這一優勢,由政府主導,煤炭企業投資,開展區域連片治理,將榆林—鄂爾多斯之間廣闊地域建設成一個植物茂密、動物繁衍、水美草肥的生態公園。將榆林南部米脂一帶建成紅色文化旅遊區,北部鄂爾多斯地區建成元蒙文化區。在此基礎上,充分利用該地區夏季氣候涼爽,距北京、西安、天津等大型城市近、交通便捷等優勢,逐步將榆林—鄂爾多斯打造成我國夏、秋季休閑城市圈,實現我國煤礦資源型大型城市發展過程中的華麗轉身。

  (作者係中國工程院院士、煤炭資源與安全開採國家重點實驗室主任,原題為《黃河流域高質量發展亟須重視煤礦區生態修復》)

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