祁連山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)路徑探析

王學(xué)福

（甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅 張掖 734000）

隨著人口數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也相應(yīng)增加，這無(wú)疑給不可再生的礦產(chǎn)資源造成巨大的壓力，不合理的過(guò)度開(kāi)發(fā)也導(dǎo)致環(huán)境惡化[1]。礦產(chǎn)資源的肆意開(kāi)發(fā)利用既不能實(shí)現(xiàn)自然資源的可持續(xù)利用，自然生態(tài)系統(tǒng)也受到不同程度的破壞，同時(shí)也破壞了到地表環(huán)境，最終導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不可持續(xù)發(fā)展[2]。甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)資源豐富，作為甘肅河西走廊地區(qū)的生態(tài)屏障，是我國(guó)具有重要生態(tài)地位的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，對(duì)于維護(hù)西部地區(qū)生態(tài)安全方面有著無(wú)可替代的作用。但是，違法違規(guī)開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)資源[3]，保護(hù)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了河流污染、地表塌陷和生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞、等諸多問(wèn)題，生態(tài)安全狀況堪憂[4]。為有效治理修復(fù)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)造成的一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，恢復(fù)祁連山生態(tài)功能，現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐探析祁連山保護(hù)區(qū)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施，以期為后期礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理工作提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于黃河以西甘肅省境內(nèi)的祁連山北坡中、東段，南接青海省，北臨河西走廊，地理位置位于位于東經(jīng)97°25′～103°46′,北緯 36°43′～39°36′之間，行政區(qū)劃包括武威、張掖、金昌3市，屬于超大型自然保護(hù)區(qū)。祁連山地處青藏、內(nèi)蒙古（阿拉善）、黃土三大高原交匯地帶，由西北向東南，海拔一般在3000～4500m。由于地區(qū)遼闊、相對(duì)高差懸殊，形成了草原、森林、濕地、沙漠、冰川等各具特色的生態(tài)系統(tǒng)，各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相互制約和影響，對(duì)河西地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)平衡起著至關(guān)重要的作用[5]。

2 生態(tài)環(huán)境修復(fù)必要性和意義

祁連山因位于位于柴達(dá)木盆地與河西走廊之間，地域遼闊且地形復(fù)雜，且生態(tài)系統(tǒng)多樣，保護(hù)區(qū)內(nèi)河流資源豐富（見(jiàn)表1），主要由外流河（黃河水系）和內(nèi)陸河（疏勒河、石羊河、黑河水系）組成，總集水面積為35290km2，多年平均出山徑流量達(dá)到56.26億m3，河流資源作為祁連山生態(tài)系統(tǒng)的生命線，是保護(hù)區(qū)生態(tài)安全的重要支撐，不僅為周邊社區(qū)提供可持續(xù)的安全生活飲用水，同時(shí)也為區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉及生產(chǎn)提供充足的水源保障，對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用；區(qū)內(nèi)野生動(dòng)植物種類繁多，分布高等植物95科451屬1311種，野生脊椎動(dòng)物28目63科286種，其中國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)動(dòng)物14種，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物39種，天然的生態(tài)環(huán)境和優(yōu)良的河流水系為野生動(dòng)物提供了充足水源、食物以及繁衍的棲息地。但是，祁連山局部生態(tài)破壞嚴(yán)重，違規(guī)開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源使保護(hù)區(qū)生態(tài)壓力巨大，甘肅省已將祁連山礦山環(huán)境治理工作視之為關(guān)系到全面小康社會(huì)建設(shè)的戰(zhàn)略性工作，將大力開(kāi)展了祁連山生態(tài)破壞問(wèn)題整改，新修訂的《甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理?xiàng)l例》在甘肅省十二屆人大常委會(huì)上表決通過(guò)，這一系列針對(duì)性、可操作性強(qiáng)的政策措施，促進(jìn)祁連山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理相關(guān)工作能扎實(shí)有效的開(kāi)展[6]。因此，無(wú)論從實(shí)踐層面還是政策層面來(lái)看，對(duì)于祁連山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作已迫在眉睫。

表1 祁連山保護(hù)區(qū)河流資源

3 采礦危害及祁連山礦區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

人類活動(dòng)對(duì)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)動(dòng)植物的分布、群落結(jié)構(gòu)以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性均會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，特別是采礦工程[7]。采礦主要分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采，礦山生產(chǎn)過(guò)程包括采礦、選礦和礦物加工等過(guò)程，而這每一生產(chǎn)過(guò)程都會(huì)對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響和破壞。采礦對(duì)保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性的負(fù)面影響可能是直接的，也可能是間接的，直接的負(fù)面影響包括野生動(dòng)植物棲息地的喪失和破碎，采礦作業(yè)范圍內(nèi)外水文系統(tǒng)的破壞以及空氣、土壤和水資源污染，而這些破壞往往是不可逆轉(zhuǎn)的；間接影響包括工程基礎(chǔ)設(shè)施廢棄后的處理和該區(qū)域環(huán)境的修復(fù)以及影響地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[8]。

祁連山保護(hù)區(qū)由于探采礦活動(dòng)已經(jīng)對(duì)區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境造成破壞，工程作業(yè)區(qū)原有草場(chǎng)被破壞，工程作業(yè)過(guò)程中礦渣堆壓侵占草場(chǎng)，且高原上彌足珍貴的腐殖土層被礦渣侵埋，導(dǎo)致植被不能生長(zhǎng)，進(jìn)一步造成該作業(yè)區(qū)水土流失。地下采礦工程改變了地下水環(huán)境，不但造成了地下水資源的污染，而且形成塌陷區(qū)，塌陷坑破壞了土地資源的原有形貌，這些塌陷坑和采礦基礎(chǔ)設(shè)施的存在可能會(huì)切斷區(qū)內(nèi)野生動(dòng)物遷徙通道，而這些遷徙通道對(duì)于維持保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物數(shù)量，保持有效的種群規(guī)模，促進(jìn)基因流動(dòng)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，一旦被毀，就對(duì)野生動(dòng)物的生存構(gòu)成威脅，且恢復(fù)野生動(dòng)物遷徙通道會(huì)耗費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。祁連山礦區(qū)大氣污染的污染源主要包括露天采礦時(shí)機(jī)械設(shè)備排放大量廢氣，礦產(chǎn)資源開(kāi)挖過(guò)程中形成的大量粉塵以及礦渣長(zhǎng)期堆放在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生得粉塵，些粉塵不但對(duì)區(qū)內(nèi)大氣環(huán)境造成影響，也影響植物光合作用及授粉等；除污染大氣環(huán)境外，采礦、選礦過(guò)程都有廢水產(chǎn)生，礦場(chǎng)工作區(qū)的機(jī)械設(shè)備也會(huì)排放廢水，這些廢水當(dāng)中含有很多有毒元素（如鉛、砷、六價(jià)鉻、汞、氰化物）及懸浮物等，當(dāng)這類廢水直接排放到保護(hù)區(qū)河流、湖泊等水體環(huán)境中會(huì)對(duì)水體中水生生物、河流周邊區(qū)域的野生動(dòng)物的生存造成重大的威脅，甚至威脅到區(qū)內(nèi)居民的生產(chǎn)生活，危害人類健康。部分靠近河流水源地的礦場(chǎng)作業(yè)時(shí)，粉塵會(huì)落入河流，混入粉塵的水體通過(guò)灌溉、滲漏等不同方式途徑進(jìn)入到土壤中，并使土壤也受到污染，保護(hù)區(qū)礦區(qū)土壤受到污染后直接影響到植被的生長(zhǎng)，間接造成區(qū)內(nèi)草場(chǎng)退化，生物多樣性下降等一系列問(wèn)題，且土壤污染具有累積性、不可逆性等特點(diǎn)，后續(xù)治理修復(fù)較為困難。

4 礦區(qū)生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施

4.1 礦區(qū)水體污染修復(fù)

常見(jiàn)的礦區(qū)水污染類型主要分為化學(xué)性、物理性和生物性污染[9]。廢水在探礦、采礦等各個(gè)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生，且廢水排放量較大，持續(xù)周期長(zhǎng)，礦山污水中有毒有害物質(zhì)的化學(xué)成分復(fù)雜，且不同的礦區(qū)水污染化學(xué)成分和含量比都會(huì)在不同環(huán)境下發(fā)生改變，進(jìn)入?yún)^(qū)內(nèi)河流的礦區(qū)廢水因流動(dòng)性大，大部分受污染廢水已流入下游綠洲，滲入沿流兩岸的土壤中，另外部分廢水進(jìn)入保護(hù)區(qū)內(nèi)流動(dòng)性較小的湖泊河塘中，對(duì)于長(zhǎng)期這部分受污染的水體環(huán)境，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的修復(fù)措施。目前處理水體重金屬污染常用的方法是傳統(tǒng)物理化學(xué)方法和生態(tài)修復(fù)方法[10]，此類方法傳統(tǒng)的方法通常應(yīng)用于城市污水處理，不適用于保護(hù)區(qū)內(nèi)面積較大的自然水體中，因此，利用植物修復(fù)區(qū)內(nèi)重金屬污染水體，通過(guò)使用重金屬超量累積植物對(duì)水體重金屬的吸收，富集和存儲(chǔ)等作用來(lái)實(shí)現(xiàn)礦區(qū)水體污染的生態(tài)修復(fù)，此類方法成本低，效率較高，且具有綠色環(huán)保，避免二次污染的特點(diǎn)，適用于保護(hù)區(qū)內(nèi)自然水體生態(tài)修復(fù)治理。

4.2 礦區(qū)土壤污染修復(fù)

礦區(qū)土地的表土一般會(huì)流失或遭到破壞，土壤污染修復(fù)的關(guān)鍵是覆蓋、培育以及改善土壤結(jié)構(gòu)，從而建立植被覆蓋，能夠更有效控制土壤的侵蝕[11]。祁連山保護(hù)區(qū)總計(jì)有144宗探采礦項(xiàng)目，雖然大體上礦山退出和恢復(fù)治理等工作已經(jīng)完成，但由于區(qū)內(nèi)污染源較多,污染面積廣，所受污染的土壤面積、污染物的主要類型以及不同區(qū)域受污染的程度還未知，給后續(xù)修復(fù)帶來(lái)了一定的困難[12]。因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)完成礦山退出區(qū)域的土壤調(diào)查，將受污染的礦區(qū)土壤分為不同類型，從而進(jìn)一步將相同土壤污染的區(qū)域歸類，分析礦區(qū)土壤污染的重點(diǎn)區(qū)域，做出礦山退出區(qū)域土壤污染分布圖，為礦區(qū)土壤修復(fù)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而更準(zhǔn)確、更有針對(duì)性的對(duì)不同區(qū)域土壤污染進(jìn)行修復(fù)。

4.3 礦區(qū)環(huán)境景觀修復(fù)

對(duì)于區(qū)內(nèi)露天采礦工程，因地面坡度會(huì)發(fā)生較大改變，且沖刷強(qiáng)度加大，使得該部分區(qū)域土壤侵蝕加劇、水土流失嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)出現(xiàn)大面積的山體滑坡，崩塌等地質(zhì)災(zāi)害[13]。對(duì)于保護(hù)區(qū)內(nèi)露天采坑，要結(jié)合不同礦區(qū)的實(shí)際情況，考慮該區(qū)域采用整體回填還是部分回填的方法，然后對(duì)回填的廢石進(jìn)行平整、覆土，同時(shí)覆蓋植被恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境景觀。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)祁連山礦區(qū)修復(fù)的必要性和可行性探討，提出確切可行的祁連山礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)治理路徑和措施，為相關(guān)部門(mén)對(duì)區(qū)內(nèi)土壤、水體污染的修復(fù)提供了借鑒。雖然目前祁連山礦區(qū)生態(tài)修復(fù)已經(jīng)取得了一定成果，但綜合目前該區(qū)域的修復(fù)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，除了礦區(qū)環(huán)境景觀修復(fù)，應(yīng)當(dāng)著重解決區(qū)內(nèi)礦山退出后的污染問(wèn)題，修復(fù)水體、土壤等不同生境中存在的間接的、潛在的的污染問(wèn)題，切實(shí)保證區(qū)內(nèi)河流水體的健康狀況，消除礦山退出后對(duì)祁連山野生動(dòng)物生存的潛在威脅。