基于生態保護優先的青藏高原礦產資源勘查開發的對策

發布時間：2019-10-21所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：青藏高原礦產資源開發在地區經濟社會發展中具有支柱性地位，是中國重要的礦產資源后備開發及戰略基地,但同時又是中國重要的生態環境屏障，資源開發與生態環境保護成為重大的資源環境問題。通過礦山地質環境調查發現，由于以往環境保護意識不足等多種因

　　摘要：青藏高原礦產資源開發在地區經濟社會發展中具有支柱性地位，是中國重要的礦產資源后備開發及戰略基地,但同時又是中國重要的生態環境屏障，資源開發與生態環境保護成為重大的資源環境問題。通過礦山地質環境調查發現，由于以往環境保護意識不足等多種因素的綜合影響，礦產資源勘查開發對高原植被生態影響嚴重，高山草甸植被保護與修復成為青藏高原礦山最主要、最突出的環境問題�；�于寒冷、缺氧、少土、交通不便等制約性自然因素，提出了源頭優先保護生態的礦產資源勘查開發的對策建議：提高青藏高原礦山準入條件、構建基于源頭生態保護的機制、制定開發利用規劃、基于礦山地質環境承載力評價的礦山布局、建立勘查及合理開發的礦產資源儲備基地、建立礦山生態環境長期監測網、推廣高原植被生態修復技術體系等，為政府科學決策礦產資源綠色勘查開發提供地質依據。

　　關鍵詞：礦產資源;生態環境;礦山地質環境;綠色開發;青藏高原

　　礦產資源開發促進了地區經濟社會發展，同時，不科學、不合理的開發活動，會破壞礦區自然資源，如土地資源、水資源、林草地資源、地形地貌景觀資源等，嚴重者會造成資源損毀、誘發地質災害和污染水土環境[1] ，危及礦山生產和居民世代生存的環境。礦業開發活動一旦超過自然生態系統的承載能力，就會影響礦山地質環境系統的功能，不利于礦業和國民經濟的可持續發展[2] 。

　　青藏高原有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱，是中國重要的生態屏障，生態系統具有脆弱性和敏感性的特點，如果生態環境系統遭到破壞，則生態環境變化的“蝴蝶效應”將會對高原及周邊生態環境與社會發展產生重大影響[3] 。寒冷、缺氧、少土、交通不便等不利的自然因素，不僅降低了礦產資源開采及選冶效率，同時導致高原植被修復重建的代價、難度均高于內地，治理成效差于內地。礦區是礦產、土地、林草、水、地貌景觀等多種資源的聚集地，在開發礦產資源的同時，必須保護好其他自然資源。由于青藏高原植被生態脆弱，因此保護和修復植被生態成為青藏高原礦產資源勘查、開發必須重視和解決的環境問題。

　　如何科學對待青藏高原礦產資源開發與生態環境保護的關系，眾多學者從不同角度進行了探討和研究。吳國祿[4] 提出樹立生態優先的理念，實現勘查開發與保護并舉，綠色與利用并重的原則。高小源[5] 提出西藏實施綠色礦業的 3 個環節：一是建立環境評價指標體系和技術標準，制定綠色礦業規劃;二是通過技術創新，實現采選冶過程的小擾動、無毒害和少污染;三是通過礦山環境治理和生態修復，實現環境擾動最小化和生態再造最優化，從“綠色地勘”開始延續至“綠色礦山”。徐紅燕等[6] 認為應樹立礦山環境生態化的先進典型;王旭等[7] 提出基于資源開發的環境敏感性評價結果，合理布局礦山，確保礦產資源開發在青藏高原環境承載力范圍內。張興等[3] 提出礦產資源開發應服從、服務生態文明建設的總體布局。李賢等[8] 提出青海歷史上砂金過采區“修復河道+地貌平整+客土回填+植被恢復+后期管護”的植被重建模式。以上研究從不同角度探討了礦山生態環境保護與治理工作，但系統性對策研究有待深化。國土資源大調查以來，青藏高原發現了一批大型及超大型礦產資源，加之青藏高原成礦地質條件良好，后續發現新的礦產資源的潛力巨大。青藏高原礦產勘查、開發的同時，能否保護好脆弱而又重要的生態環境?礦產資源綠色勘查和開發對生態環境影響如何?影響和破壞的生態環境能否恢復?本文基于源頭保護理念，提出基于生態環境保護優先的青藏高原礦產資源開發的對策建議，試圖回答當前政府和科學家極為關注的資源勘查開發與環境保護的熱點問題，為政府科學決策提供依據。

　　1 青藏高原生態環境背景

　　青海、西藏是青藏高原的核心省區，土地面積 1.92×106 km2 ，4500m 以上的高原腹地年均氣溫在 0℃以下，寒冷多風巖石凍融風化強烈，成土過程緩慢，多年凍土面積占中國凍土總面積的 70%，干旱與半干旱地區約占高原總面積的 4/5，風沙地貌較普遍。高原大氣含氧量大多不足海平面氧氣量的 72%，特殊的氣象因素孕育出高寒草原、高山草甸與荒漠三大生態系統類型[9] 。高山草甸土層厚度不足 30cm，缺乏營養物質，且土壤抗侵蝕能力弱。植被生長期每年僅在 6~8 月，植物生長緩慢，自然生產能力低下[10] 。因而生態環境脆弱而敏感，植被一旦被破壞，自我恢復能力差。土壤侵蝕、土地沙化、草原退化是高原最嚴重的區域性生態環境問題。

　　在全球氣候變暖的大環境條件下，高原天然草場的退化、沙化、水土流失、土壤鹽漬化日趨明顯。如青海、西藏兩省區土地荒漠化面積現已超過830× 104 hm2 ，尤其是青海，20 世紀 50—80 年代間土地荒漠化以平均每年6.7×104 hm2 速度擴展。過牧超載則使青藏兩省區18%的天然草場退化或沙化，裸露沙丘面積增至6000hm2 以上[9] 。環境變化、過度放牧等多種因素疊加，加劇了青藏高原生態環境退化和破壞，例如造成湖泊萎縮、河流斷流、草場退化、沙漠化、雪線升高[12] 。

　　2 礦產資源開發對地質環境的影響

　　2.1 礦產資源開發的支柱性地位

　　截至2014年底，青藏高原發現大型礦產地221 處、中型304處，特別是青海的察爾汗鉀鹽湖、夏日哈木銅鎳礦、大場金礦、多才瑪鉛鋅礦，西藏甲瑪銅礦、多龍銅礦等在國內有重要影響的大型及超大型礦產地，構成了柴達木盆地能源化工礦產資源集中區、西藏“一江兩河”有色貴金屬資源集中區、西南三江流域有色金屬集中區和羌塘高原有色金屬集中區[13] ，使青藏高原成為中國鉀鹽、鉻鐵礦、銅、鉛鋅、金、鎳等礦產資源的基地。

　　礦產資源開發在經濟社會發展中具有重要地位。截至2013年底，青海、西藏兩省區有礦山企業 1134 家，從業人員7.5 萬余人，礦業開發總產值600 多億元，是本地區經濟社會發展的支柱性產業。除水電以外，石油天然氣、鹽湖化工、有色金屬等成為直接以礦產資源開發利用為依托的產業。2012 年的青海礦業總產值為 49.15 億元，占全省工業總產值的22.65%及生產總值的14.41%[14] 。

　　2.2 礦山地質環境問題

　　青藏高原礦產資源開發產生和加劇了礦山地質環境問題，與內地沒有質的差異，如造成礦山所在高山峽谷地區的崩塌、滑坡、泥石流地質災害，高原草地占壓與破壞，金屬礦山廢水排放造成水土環境重金屬污染等。截至2013年，兩省區礦山發生崩塌、滑坡、泥石流地質災害116起。礦山占用與損毀土地910km(2 約占青藏高原面積的0.047%)，年廢水排放量 7384×104 t，年廢水綜合利用率不足 5%。祁連山鉛鋅礦、甲瑪銅礦區自然及后續排放重金屬及酸性水污染河流。強烈的凍融作用，導致高山峽谷區崩塌、滑坡及碎石流發育，成為制約礦山布局和威脅生產安全的重要因素。例如2013 年3月29 日甲瑪銅礦區滑坡造成83人死亡和失蹤的特大地質災害，社會影響嚴重。

　　同時由于生態環境的脆弱性，植被生態破壞成為青藏高原最突出、最難恢復治理的重要問題。露天采坑挖損植被、廢渣堆壓破壞植被、采礦塌陷損毀植被，礦區地下水下降、地表水減少造成植被退化等。由于寒冷多風、缺少植被修復的土壤基質，草籽在廢石渣場大塊度的空隙中發不了芽，扎不了根。氣候寒冷導致年植被生長期僅有 6~8 月 3 個月，植物生長緩慢。植被自然修復需要幾十年乃至百年，人工強制恢復到植被自然演替需要十年以上。露天采場高陡巖面、巨大的廢石渣坡區植被難以復綠。

　　2.3 礦山地質環境問題的主要影響因素

　　研究區歷史上缺乏環境保護意識、法規不全、監管不到位、嚴酷的自然氣候條件及礦山企業“重開發輕保護”等多重因素綜合疊加，造成礦山地質環境問題較為嚴重。青藏高原礦山地質環境保護工作與內地一樣，經歷了 3 個階段。第一階段，即 2000 年之前，該階段“只開發不治理，只破壞不修復”，加之可可西里砂金礦歷史上非法開采等原因，導致高原草地破壞嚴重。由于“重開發輕保護”這一歷史局限性，導致政府在制定和監管礦山地質環境保護措施時，缺乏硬性要求。如青海省僅要求礦山企業消除露天礦邊幫的不穩定危巖體，沒有強制要求恢復治理破壞的植被生態，因而未對露天礦采坑、臺面進行植被恢復。第二階段即 2000—2012 年，盡管礦山企業開始開展地質環境保護工作，但絕大多數礦山企業仍沿襲“先破壞后治理”、“重開發輕治理”等落后的礦業開發模式，沒有真正履行礦山生態環境預防、治理、監測的責任。第三個階段，源頭預防、過程控制、責任追究的“生態文明建設”階段，但這一全面、科學的環境保護理念才剛剛開始推行與落實。

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　　3 保護性開發的對策

　　面對青藏高原豐富的礦產資源及脆弱的生態環境這一現狀，必須妥善處理好資源開發與環境保護這一矛盾。礦產資源勘查開發的一切工作要基于生態保護優先、源頭預防的理念，在切實保障青藏高原生態環境的前提下，綠色開發礦產資源，促進區域經濟社會發展。

　　3.1 樹立源頭保護性開發意識，從根本上減輕生態環境影響

　　相對于青藏高原自然環境變遷造成的區帶性草地退化、土地沙化而言，礦山生態破壞屬于“點狀”的“牛皮癬”，屬于人為活動，通過法律政策監管等能夠減少、減輕“牛皮癬”而不至于發展形成“癌癥”。面對脆弱的生態環境，構建源頭保護的法規制度，政府監管企事業守住生態功能底線和紅線，樹立源頭預防生態環境破壞的資源開發觀，采用對環境影響輕、可恢復的綠色勘查及開采技術工藝，源頭預防、過程治理，少廢生產、廢石不出坑充填采空區等措施，減少礦業活動對植被的生態影響，保護高原植被生態，使大部分礦山生態地質環境影響能夠處于可控制、可恢復的范圍內。

　　3.2 提高礦業的準入條件，強化防治的監督落實

　　面對氣候嚴寒、土壤缺乏、交通不便、高原植被修復重建的難度大于內地、成效差于內地的現實，對已經發現的大型礦產資源基地，吸取歷史教訓，基于生態優先的礦產資源開發理念，提高礦產資源開發的準入條件。限制缺乏社會責任、抵抗礦業市場風險能力弱的小企業，以及礦山地質環境防治成效差、開發利用技術落后的企業進入礦業領域。從礦業準入源頭確保有實力、有社會責任的礦山企業履行礦山地質環境保護的主體責任，實現礦產資源的規�；�、集約化開發與利用。制定嚴格的礦山地質環境保護與治理的管理制度，加強礦山企業礦山地質環境防治的主體責任和治理基金的監督工作，切實監督邊開采邊治理工作，避免重蹈先破壞后治理的老路。嚴格問責和懲處破壞礦山地質環境的責任人，實現礦山綠色開發、綠色發展。

　　3.3 建立基于源頭保護的礦產資源開發利用方案的否決制度

　　構建基于源頭地質環境保護的礦產資源開發利用方案的否決機制，從源頭扭轉“先破壞后治理” 的落后理念，樹立“少破壞就少治理”、“源頭預防代價低于后治理代價”的新理念。在審查礦山地質環境保護與恢復治理方案時，如經過預測評價，發現若按照已經制定的礦產資源開發利用方案進行開采作業，必將導致礦山地質環境問題嚴重且難以恢復治理(代價高、成效差)，即礦產資源開發對地質環境的影響存在難以逆轉的情況存在，評審專家組可提出否決或建議修改礦產資源開發利用方案，政府責成企業修改其開發利用方案。真正從開采源頭采用綠色開采技術減少對地質環境的破壞，從開采后期被動型治理變為開采源頭的主動性保護。目前多數礦山存在的礦山地質環境問題，究其根源，是在制定礦產資源開發利用方案時，沒有綜合平衡分析礦業開發生態地質環境難以恢復及修復成本過高的問題。

　　3.4 制定《青藏高原礦產資源開發利用規劃》

　　考慮到青藏高原獨特的自然環境和生態環境的重要性，國家應單獨制定《青藏高原礦產資源開發利用地質環境防治規劃》。針對生態環境修復難易程度，從開發區域、開采方式、最低開采規模、資源綜合利用效率等方面，制定比內地更嚴格的礦業準入條件。提出鼓勵開采區(如柴達木盆地)、暫緩開采區(4500m以上區域等)、禁止勘查開采區(自然保護區)等;劃分出適宜勘查區、嚴格環境條件下的勘查區、禁止勘查區等;提出不同分區勘查、開發的預防、治理和監測的要求。在4000m以上高原生態脆弱區，制定較嚴格的露天礦邊坡、臺階及排渣場地質環境恢復治理的技術要求，從制度上減少露天開采地貌景觀破壞嚴重、邊坡無法復綠、凍土破壞面積大等問題。推廣綠色勘查與開發技術方法，實現保護生態、開發資源、促進經濟發展的目的。依據地質災害的易發性、水土地球化學高背景值、周邊敏感的保護對象，科學合理布局采選冶活動，切實維護好礦區生態環境。

　　3.5 制定綠色勘查地質環境防治技術指南

　　①加強礦產資源勘查活動地質環境影響的有限性和可控性宣傳，為礦產資源勘查活動營造良好的社會氛圍，促進礦產地質勘查工作的科學化及正�；�。青藏高原成礦地質條件良好，勘查工作程度低，發現銅、鉛、鋅、鉻等戰略性大型及超大型礦產資源的潛力巨大。礦產資源勘查活動主要影響草甸植被和地貌景觀，但僅占礦產資源“勘查-開發- 閉坑”全過程地質環境影響總量的5%左右，一般可控制。通過有意識的保護性勘查開發活動，能夠實現勘查工作對地質環境影響的輕量化與無害化。 ②制定礦產資源綠色勘查開發的技術規范，在勘查設計及成果報告中，增加地質環境防治內容的章節，加強勘查單位地質環境保護的責任。③綜合考慮、科學部署勘查工程與后續礦山建設工程的銜接性，減少重復性建設與破壞。④在勘查活動施工前，提前剝離表土及草皮，土、石分類堆放在彩條布上，編錄及存留影像后及時回填表土草皮，恢復植被。⑤山區修建道路，將廢渣堆放在合適的位置，嚴禁將廢石渣直接傾倒在山坡上，減少植被破壞、水土流失等。⑥加強礦床的資源量、開發的經濟技術條件、礦山地質環境影響等預測評價，綜合考慮在開發的經濟、技術及生態地質環境保護和修復治理成本的情況下，“礦床”還是不是礦?為科學開發和決策提供地質依據。

　　3.6 開展大型礦產資源勘查基地礦山地質環境承載力評價

　　在青藏高原開發礦產，必須兼顧社會環境、生態環境和地質環境[15] ，依據前瞻性的大型礦產資源規劃開發區帶的礦山地質環境承載力評價，科學部署礦產資源開發布局。①地質環境承載力大的地區及原生地質災害發育程度低、生態環境系統受資源開發活動影響較輕且容易恢復的地區，是適宜資源開發的區域;②在環境承載力中等、地質災害高發、礦產資源開發活動對生態環境影響較大的礦區，需采取保護性措施開發礦產資源;③在地質環境承載力小的地區，即地質災害高發地區、生態環境脆弱且極難恢復的地區，不適宜開發或允許限制性開發，以保障其固有生態功能。如在高山峽谷等地質災害易發區內禁止設置礦山重要工程、生活區等;在重要的水環境敏感區，按照分散開采、集中冶煉的原則部署礦業活動，減少礦業開發對水環境的累積影響;在生態環境脆弱區，嚴格論證露天開采對生態環境的影響、可恢復性、后續的可利用性(如礦山公園)，減少露天開采高陡邊坡、臺階上無法進行植被修復、凍土破壞等問題的發生。真正從源頭杜絕超地質環境容量導致的重大地質災害、水土污染、植被難以修復等后果。

　　3.7 基于生態環境保護的青藏高原礦產資源儲備基地建設

　　根據區域地質環境承載力大小、地區生態環境脆弱性及保護需要，以保護青藏高原生態環境為前提，科學合理地處理“點狀資源開發”和“面狀環境保護”的關系。對于目前還不能有效控制的開發后對生態地質環境產生嚴重或不可恢復影響的礦產地，尤其是 4500m 以上的高海拔地區，原則上只勘查不開發，除非該礦產資源開發在國家層面具有重要作用。建議科學布局、控制開發時序，建立國家級礦產資源戰略儲備基地。一則基于巨大的資源潛力和資源優勢建立資源安全供應與緩沖體系，保持中國優勢礦產資源的國際話語權，維護國家的資源安全和經濟安全，促進礦產資源的代際合理分配和永續利用[16] 。二則切實保護好青藏高原脆弱的生態環境，為礦產資源綠色開發利用和礦山地質環境防治技術的提高爭取時間。

　　3.8 建立青藏高原國家級礦山地質環境動態監測網

　　在青藏高原不同生態地質環境區選擇不同類型礦產、不同開發方式的典型礦山，建立國家級礦山地質環境動態監測網站。綜合采用衛星遙感、無人機、自動化儀器、半自動化儀器、人工調查、樣品重復采集等天地一體化、網絡化、自動化的綜合性監測技術，構建長期觀測的礦山地質環境監測體系，掌握青藏高原礦山地質環境的變化規律，為礦山地質環境損害風險預警、礦山地質環境治理提供科學依據。

　　3.9 構建高原地區礦山植被生態修復技術體系

　　建立青藏高原高寒、缺氧、少土區植被生態修復技術體系，促進高原生態環境恢復。①草皮移植技術，提前剝離因勘探、建設、開采等礦業活動壓占、破壞的草皮及腐殖土，集中堆存管護，或邊剝離邊移植，加速植被修復進程;②構建高寒草地植被修復的商品種子庫，推廣多草種組合、覆膜保暖的植被修復技術方法;在緩坡地帶，通過工程重構斜坡地貌，鋪設三維格網固土，施肥改良土壤基質，撒播草種，覆膜保暖，加快寒冷地區植被恢復進程;③廢渣場無土化植被重建技術，基于銅鎳礦、鉻鐵礦圍巖的橄欖巖、蛇紋巖易碎裂、細�；�特點，采取梨爬粉碎處理，使其廢石細粒成為植被能夠生長的松散基質，追施氮、磷、鉀肥，改善基質養分，撒播草種，實現無客土的植被重建技術;④通過固廢資源化利用及少廢生產，廢石不出井、充填廢棄巷道等綠色開采方法，一勞永逸地消除廢渣占地、壓損植被、污染環境、廢石渣鏈生的地質災害等問題。

　　4 結 語

　　青藏高原成礦地質條件良好，已經成為中國重要的礦產資源開發儲備及戰略基地。由于環境保護意識不足、自然條件制約、修復治理技術難以應用等綜合因素影響，礦產資源勘查開發對礦山生態環境影響嚴重。礦山生態環境一旦破壞，自我恢復及人工干預修復能力差、代價高。構建以保護生態環境優先的礦產資源勘查開發理念，通過提高礦產資源準入條件、樹立源頭保護的機制、制定開發利用規劃、基于礦山地質環境承載力評價的礦業布局、建立可勘查但暫緩開發的礦產資源戰略儲備基地、構建礦山地質環境監測網、推廣高原植被生態修復技術體系等，期望為國家青藏高原礦產資源綠色勘查開發提供地質依據。