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1、前言
青狮潭水库位于桂林市漓江上游灵川县,是一座集城市供水、农业灌溉、漓江补水、防洪、发电、生态环境调节等综合利用的大型水利工程,是桂林市重点应急备用水源地。是桂林市水生态系统保护与修复试点工程“六江四库四湖一湿地”中唯一一座已建成并发挥重要生态调节作用的大型水库。水库水质从建库至上世纪90年代中期均为国家地表水环境质量标准Ⅱ类。90年代中期以后由于水库大规模的网箱养鱼和旅游度假区的开发,致使水质污染日趋严重,已降为目前的Ⅲ--Ⅳ类。为切实净化水库水质,实现为国际旅游胜地桂林市提供优质水源的目标,对青狮潭水库实施水源地保护与生态修复工程是十分必要的。
2、青狮潭水库水源地水质现状
2.1水库水环境评价标准及水环境质量状况
按照《广西壮族自治区水功能区划》要求,青狮潭水库水质目标为Ⅱ~Ⅲ类,水质评价采用地表水环境质量标准(GB3838~2002)中的Ⅲ类水质类别作为评价基准。桂林水环境监测中心提供的青狮潭水库的水质情况为:2011年为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ类水质。其中Ⅱ类为3月,Ⅲ类为1、2、6、11、12月,Ⅳ类为5、7、8、10月,Ⅴ类为9月,劣Ⅴ类为4月。2012年为Ⅲ、Ⅳ类水:其中Ⅲ类水质有10个月,Ⅳ类水质有2个月(即6月、11月)。超标的主要成份为:高锰酸盐指数、总磷、总氮、PH值。
2.2水华现象频繁,危机初步显现
水华出现的时段主要在春夏换季、国庆节前后库水位较低和气温升高的时候。主要特征是水体呈黄绿色,透明度低,有粘滑感,悬浮物多,腥味臭味大,有死鱼现象。2011年4月1—7日水库出现了最宽面积为14平方公里水华现象,占当时整个库水面的73%,库面死鱼量大,水质达到劣Ⅴ类,速度很快,整个水面几乎成了蓝藻的世界。
3. 水源地污染严重的原因分析
3.1大规模网箱养鱼是造成严重污染的罪魁祸首
2010年7月调查表明:青狮潭水库水面有网箱养鱼226户2970箱,面积68840平方米,比2005年底增加84%,网箱数量大且增长很快。
3.2旅游休闲度假污染水体,灯光诱捕导致藻类天敌的消失
在库区周边和入库河两岸有29个休闲山庄,库区有16个采矿点,库区生活污水、群众用于生产的农药、化肥及生活废水直接排入水库,致使水库水质中氨氮、总磷严重超标。2010年7月青狮潭库区有灯光诱捕鱼类设施408处,面积60041平方米,对野生大头鱼、白鲫鱼等食藻鱼种大量捕捞和诱杀,加剧藻类的泛滥,降低了水库的自净能力。
3.3管理体制不明,监督缺位
水库虽然运行了50多年,但工程管理范围没有真正地确权划界,目前只局限于法律层面文字表述。历史的情况是:上世纪80年代中期之前由水库管理单位负责水面养殖,80年代后期由地方政府成立联合管理委员会负责水面养殖,2005年后基本上没有单位负责管理。由于缺乏明确的管理主体,库区养殖和旅游管理基本处于无政府状态,缺乏有效监管。一些别有用心的养殖户打着库区移民的旗号趁机而入,为了一已私利或将来获得政府的拆迁补偿,大肆建造网箱,致使水库网箱面积呈现爆炸式增长。
4.技术和管理措施
4.1总体目标
工程总体目标:2015年青狮潭水库水源地水质基本达到饮用水水源的Ⅲ类水标准,2020年水功能区水质达标率100%,水源地水质基本达到饮用水水源的Ⅱ类水标准,水量和供水保证率达到供水生态规划目标要求。2025年水源地得到有效保护,水源地水质全面达到饮用水水源的Ⅱ类水标准。
4.2技术和管理措施
4.2.1从源头抓起,实施水源地隔离防护工程。在保护区边界设立隔离防护设施,防止人类活动等对水源地水源保护区水量水质造成影响,拦截污染物直接进入水源保护区。在水源地周围选择适宜的树木种类进行营造防护林。在入库河口设置淤积坝、渗滤池、沉沙池、集水设施和水处理设施等,保护农田不被洪水冲刷,防止洪水把污染物带到库中,减少泥沙的淤积。推广应用太阳能杀虫灯。重点实施生态护岸、水源地隔离防护工程、水源保护区界标、警示标志和宣传牌、配套设施建设。
4.2.2从生态净化入手,做好生态修复与保护工程。一是投放生态鱼苗(鲢鱼、鳙鱼、草鱼、鲤鱼等),完善水体生物链。二是在水库周边正常蓄水位225m至多年平均运行水位之间的消落区,种植香根草,保护库岸,净化水质。重点在三个乡(镇)入库河段,规划清理阻水屏、河道内源污泥,河道两侧排污口,疏浚河道,整治河岸垃圾场,增加水体复氧,减少污泥、垃圾、污水进入水库。主要实施内容:生态修复保护、清障截污、生态护岸工程及建立水源地水生态水质监测系统。
4.2.3立竿见影之策,坚决取缔网箱养鱼。认真贯彻落实《广西壮族自治区漓江流域生态环境保护条例》,从切实保护好桂林市人民群众饮用水安全的高度,把整个水库水面全部按一级保护区标准进行管理。痛下决心,排除干扰,坚决果断地把网箱养鱼和灯光诱捕设施全部拆除。对非法矿山开采企业、废旧轮胎冶炼加工及违法建筑进行查封拆迁,对上游及库区周边度假村、休闲山庄限期整改,确保污水达标排放。
4.2.4长远之计,体制改革长效管理。及时研究制定保护青狮潭水库水质的长效管理方案。成立青狮潭水库水源地保护领导小组,制定水库水源地保护管理办法,建立执法机构,明确责任,落实三定方案,确定人员编制、经费。充分发挥库区群众的积极性,推广有利于水质保护的生态养鱼,成立养殖合作社,科学管理,群防群治,有效经营。对库区生产、生活、基础设施、社会事业进行实地帮扶,形成长效投入机制。对青狮潭水库综合治理和水源地保护纳入执法监督考核范围。严格按照《广西水利工程管理条例》完成青狮潭水库工程管理范围、保护范围的确权划界,以确保水库工程的安全管理。
4.2.5启动民生工程,实现青狮潭水库向桂林市城区供水。青狮潭水库调蓄能力大,水量丰富,无论是从水量、水资源的分布情况,还是供水位置和工程地质条件看,都完全可以作为城市供水的首选水源地。实施“引青入城”的最大好处是彻底斩断“备而不用”的观念,市民也绝对不会自己在自己的水缸里“投料”。为此,建议市政府及时启动“引青入城”工程(青狮潭水库向桂林市城区供水)规划并择机实施。使这一福庇子孙后代的工程,尽快地造福于桂林人民。
【关键词】开发建设项目;水土保持;生态修复
随着我们国家近年来社会经济的快速发展,城市化进程的加快,越来越多的开发建设项目应运而生,由此引起的水土流失引起的生态环境的破坏和恶化问题变得越来越突出,治理开发建设项目水土流失已成为我们国家当前的重要任务之一。
随着经济和技术的发展,传统的水土流失治理措施已逐渐不能适应当前社会经济和生态环境建设的要求,而水土保持生态修复措施则越来越多的被推广到水土流失治理中。近年来各地实行的封山育林、建立自然保护区、水土保持示范区等也证明了水土保持生态修复措施不仅治理水土流失效果良好,而且能有效增加地表植被覆盖,修复被破坏的生态环境[ ]。
由于开发建设项目相较于其他情况造成的水土流失有较大的区别,另外水土保持生态修复措施较传统的水土保持措施也有不同的适用条件,因此水土保持生态修复措施却很少被应用到开发建设项目水土流失治理当中。本文根据开发建设项目水土流失的特点和水土保持生态修复措施的适用条件,浅要分析水土保持生态修复措施在开发建设项目水土流失治理中的应用。
1.开发建设项目水土流失特点
开发建设项目水土流失就是开发建设项目通过对项目区地表和地下组成物质的干扰,而导致的建设项目区域内水土资源的破坏[ ]。开发建设项目水土流失既有自然水土流失的特性,也有其自身的特点,如:a造成开发建设项目水土流失既有自然因素的影响,也有人为因素的影响,在相同自然条件下,越不合理的人类活动造成的水土流失越严重;b开发建设项目水土流失区域较为固定,一般为项目建设区及其影响范围;c开发建设项目水土流失具有不均衡性和突发性,往往在短期内造成大量水土流失(例如施工期);d开发建设项目水土流失的对象不仅包含自然土,也包含各种人工土(例如弃渣);e开发建设项目水土流失对水土资源的破坏范围更广,影响程度更深,影响力更大;f开发建设项目水土流失的形式往往表现为岩石、土壤、固体废弃物的混合流失。
2.水土保持生态修复的定义
水土保持生态修复定义是:在水土流失区,通过一定的人工辅助措施,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地发挥,促进植被的持续生长和演替,保护和改善受损生态系统的功能,加快水土流失防治的步伐,建立和维系与自然条件相适应、经济社会可持续发展相协调并良性发展的生态系统。
水土保持生态修复措施是水土保持措施的一种,其首要任务是治理水土流失,其次才是对生态环境进行修复。
3.开发建设项目水土保持生态修复的特点
3.1对自然条件有一定的要求
理论上来说,只要不是寸草不生的地方,就可以采取水土保持生态修复措施[ ]。但如果想要取得良好水土流失防治效果和生态修复效果,则需要为植被生长提供一定的水土条件,自然环境一般需要满足:年降雨量不小于300mm;土层厚度不小于10cm;区域内无严重的地质灾害,如泥石流、滑坡等。
3.2对适宜时期上有一定的要求
水土保持生态修复主要是依靠植被生长、生态恢复治理水土流失。植被生长和生态恢复是一个漫长的过程,由自然条件的不同,短则几年,长则十几年甚至几十上百年。
开发建设项目的施工期相对于生态修复周期一般较短,且施工期会持续不断的对地表进行扰动和破坏。因此,在施工期一般不适宜采用生态修复措施治理水土流失。在运行期由于主体建设工程已经完成,不会对地表进行持续扰动和破坏,因此在可恢复植被的区域,原则上来说都可以采用水土保持生态修复。
3.3对适宜部位上有一定的要求
水土保持生态修复因其周期长、投资小的特点,主要针对永久性水土流失治理。开发建设项目建设区、临时堆土(料)场、临时开挖面等部位虽然水土流失量大,但水土流失时间短,因此不宜采用水土保持生态修复措施。在弃渣场、排矸场及料场等部位,工程完工过后,需要对其进行水土流失永久性治理,因而适宜采用水土保持生态修复措施。
3.4不宜单独采用
水土保持生态修复只适宜中轻度的、水土流失潜在危险性较小的区域[ ]。开发建设项目对地表扰动和破坏较大,造成的水土流失都较为严重,水土流失造成的危害性都较大。因此,在开发建设项目水土流失治理中,应先通过综合措施快速有效的控制水土流失后,再进行水土保持生态修复。例如,在弃渣场的水土流失治理中,适宜先修建挡渣墙、截水沟等工程措施,对水土流失进行有效控制后,再进行弃渣体的生态修复。
3.5初期应进行人工辅助
开发建设项目一般都彻底破坏了工程区的自然植被和生态环境。在对其进行水土保持生态修复的初期,为了加速被破坏的生态系统的恢复,必须辅助一些必要的人工措施。例如,在对弃渣场进行水土保持生态修复的初期,应先整平弃渣体表面,进行种植土回填,为植被生长提供良好的条件,还可进行撒播草籽等快速恢复弃渣表面的植被覆盖。
3.6中后期应减少甚至撤除人为干扰
水土保持生态修复主要就是通过生态系统的自身修复机能,依靠大自然自身的力量来实现治理水土流失的。人为的过多干预,反而可能会给生态的恢复造成负面影响[ ]。生态修复的终极目标也是使生态环境恢复到最初的、未被破坏时的状态。人类对于大自然的认知能力始终是有限的,因此在水土保持生态修复的中后期,水土流失已得到初步控制后,应逐步减少甚至撤除人为干扰,让生态得到自我修复。
4.不同开发建设项目类型适宜生态修复的时段和部位
根据水土保持生态修复的适用条件,在假设自然条件都满足生态修复的前提下,对主要的开发建设项目进行了分类[ ]。根据不同的开发建设项目水土流失特点,总结出适宜进行水土保持生态修复的时期和部位。
5.结语
水土保持生态修复是一项新兴的水土保持措施,在治理水土流失的同时,有着巨大的社会效益和经济效益。但周期长、适宜性条件不广等特点,还是制约了水土保持生态修复的发展,特别是在开发建设项目水土流失治理中,没有得到广泛的推广和应用。本文根据开发建设项目水土流失的特点,结合生态修复的特点,浅要分析了开发建设项目中水土保持生态修复的适宜时期和部位,以期望水土保持生态修复措施能得到广泛的应用,愿我们的自然生态环境变得越来越美好。
参考文献
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关键词:水电站;生态修复;生态环境;水利工程
1引言
水电能源一直被认为是可再生的、绿色环保的。但近年来,世界水电工程的发展与环境生态保护的关系日益产生矛盾。如今对于小水电建设项目是否“环境可承受,社会公众可接受”日益成为相关各部门研究其能否大规模建设的关键问题。近年来,许多国外学者对小水电建设在对追求经济利益的同时所引起的生态环境变化方面做了很多研究,提出了“建立与生态环境友好的小水电工程体系”,并指出“小水电科研必须广泛涵盖生态工程,并与环境结合”。目前,国内小水电站建设发展快速,小水电站周围区域的生态、环境等方面出现的问题不容忽视。例如,本项目研究区域内一些水电站位于自然保护区核心区和缓冲区,严重破坏了生态环境,现在需要拆除,在拆除过程中出现的生态环境保护和生态修复问题;一些水电站的修建存在生态环境方面问题,现需全面整改,在整改过程中使用的方法措施对生态环境的保护和生态修复问题;一些水电站现需保留,在以后的运行过程中对生态环境的保护和生态修复问题。这些问题急需解决,否则将会对生态环境造成严重破坏。
2小水电站生态环境问题现状
经过对研究区已建小水电站的实地调研,发现研究区小水电站大多是引水式梯级水电站。这些水电站生态环境问题复杂,如不及时进行生态修复会对生态环境造成危害。2.1不满足生态流量要求。引水式水电站的建设,特别是梯级水电站首尾相连,致使整个河流存在较长的减水河段,导致河流下泄流量减少,河床,甚至导致河流断流,不满足水电站下游生态流量需求。如不及时进行生态修复,对下游水生生物的生存将会存在极大的影响。2.2存在安全隐患。经调研发现,研究区还存在一些年代久远、运行管理存权存在争执的水电站,这些水电站的运行存在安全隐患,危及水电站的正常运行及公共安全。如不及时进行安全管理,后期会对生态环境造成危害。2.3存在水环境污染或水生态破坏。经调研发现,研究区一些建设中的水电站,由于施工组织的不利,施工弃渣场处理不当、建筑垃圾堆放不合理等,存在严重的水环境污染或者水生态破坏。如不及时进行相关施工组织措施的修正,水电站建成后会对河流水生态环境造成危害。2.4对周边生态环境存在严重破坏。水电站工程的施工,特别是引水式电站需修建相应的引水隧道,隧道的施工以及施工弃渣对周边山体破坏严重,致使山体,植被消失,严重破坏了周边生态环境;如果不及时进行生态修复会引发水土流失、泥石流等自然灾害。
3小水电站生态修复的意义及作用
3.1小水电站生态修复的意义。本项目根据研究区小水电站现状调查,分析研究区水电站的建设及运行对周边生态环境的影响,研究影响生态环境的对象、影响的范围等,提出相应的治理措施以减缓水电站建设对原始生态环境的破坏及影响的范围;并建立相应的工程措施修复周边生态环境;为后期小水电站建设中的生态修复问题提供一定理论依据。研究成果对于今后不同地区小水电站开发建设在生态修复方面起到参考作用;从而可以减少和避免生态问题对小水电站建设运行带来的不利影响;研究水电站生态修复,使小水电站建设达到水利防洪、发电灌溉、保护生态、改善水质、美化环境等多重功效,为发展我国的小水电站建设提供参考借鉴。3.2小水电站生态修复的作用。3.2.1减少自然灾害。水电站的建设改变了原有的生态保护,在水电站周边造成地表水土流失,促使泥石流等自然灾害频繁发生。对水电站周边进行人工生态修复可以促使地表植被快速生长,以保持水土流失,减少自然灾害的发生;在水电站上下游修建一定的生态修复工程,恢复河流的自然流态,可以有效地减少和避免自然灾害的发生。由此可见,适时的对小水电站进行生态修复能减少自然灾害的发生。3.2.2提高水电站经济效益。小水电站的建好后,随着水电站的运行,以及对水资源的重新分配和控制,水电站周边水土流失以及自然灾害接踵而来。这样河流水资源就会持续减少,而应用生态修复后,就可以减少自然灾害的发生,有效控制水土流失,提高需水量,不但会使水电站的使用寿命有所增加,也会大大提高水电站的经济效益。
4生态理念水电站工程建设中的应用
由于水电站的开发建设对生态环境造成严重危害,所以应该在水电站开发设计时就引入生态理念,树立环保意识,在传统设计的基础上加入生态设计理念,以达到在水电站开发建设运行工程中对环境的保护;在水电站施工过程中,树立生态理念、环保意识,采用适当的措施减少水土流失,减少对生态的破坏;在水电站建成运行后要及时对周边进行生态修复,使水电站工程可持续长久发展。4.1加强水电站工程边坡防护设计。边坡防护是水电站工程开发建设中最重要的一个环节,对整体建设质量具有直接影响。在传统的边坡防护设计过程中,主要是采用喷混凝土或者浆砌石护坡的方式,该方式能够起到一定的边坡防护效果,但不利于对植被的保护,会造成一定的生态破坏。因此,为了减少水土流失现象的发生,可在边坡防护设计中采用喷混植被混凝土护坡方式,即达到边坡的防护,又能有效促进植被生长,可有效地预防水土流失。此外,还可将边坡防护与周边的自然景观结合,增加水电站工程生态景观的观赏性。4.2保持水电站工程周边水土。水电站工程在施工过程中会对周边区域产生较严重的生态破坏。特别是引水式小水电站,修建引水隧洞,施工区域较长,施工时间也较长,在施工过程中应及时对地表进行防护,避免雨水对地表的直接冲刷,造成不必要的水土流失。在施工结束后对永久占地地表及时进行生态修复,以恢复植被。对于施工临时道路,应采取洒水等措施,以减少扬尘等风蚀危害。在施工场地的周边,应修建临时排水设施。以达到对水电站工程周边的保护,减少生态破坏。4.3优化工程结构设计。在传统的水电站挡水建筑物设计中,特别是对于小水电站过程,一般采用土石坝。但修建土石坝会对地表产生严重破坏,造成水土流失。所以,为了保护生态环境,在条件满足设计要求时,优化工程结构。例如,水电站挡水建筑物设计可采用混凝土坝,或者橡胶坝,或者挡水闸门等,以此减少土石开挖,降低水土流失。再例如,在小水电站施工过程中采用钢结构围堰代替土石围堰;引水式小水电站采用渡槽工程代替引水隧洞等。最大限度的对水电站工程进行结构优化,减少地表水土流失,保护生态环境,促进小水电站工程的可持续发展。4.4树立环保意识。在小水电站工程开发建设的同时,应该从工程的开发建设到施工以及后期的运行,自始至终贯穿环保意识,以达到对水电站工程的生态环境保护,使得小水电站工程成为真正意义上的绿色环保,可持续发展的工程。首先,在小水电站工程的设计中加入生态环保理念,增加一定的水土保持生态设计,提高水土保持意识,可以有效地减少水电站修建对生态的破坏。其次,在水电站施工过程中树立环保意识,对于施工地表要及时进行覆盖,施工结束后要采取一定的措施及时进行修复,以达到水土保持的目的。再次,在水电站运行过程中,也要树立环保意识,要在运行盈利的同时对周边环境进行修复治理,最终恢复水电站建设之前的生态环境。
5已建水电站生态修复的措施
5.1退出类水电站。针对研究区退出类水电站,水工建筑物需拆除或者整改,以实现水电站所在流域的生态景观恢复;清除河道淤塞,提高河道的泄洪能力。这些水工建筑物在拆除的时候会对生态环境造成不必要的二次破坏以及发生一些安全生产事故等安全隐患问题;针对这些问题提出相应的生态修复、环境保护施工措施,以避免造成新的生态环境破坏和安全隐患。5.2整改类水电站。针对研究区未拆除的水电站,但是需要对其进行生态修复,提出相应的工程设计及施工措施。对于研究区不满足生态流量要求的水电站,需分析河流流量以及河流生态现状,提出相应的改造措施,确保下游的生态流量以保障下游水生物的生存环境;对于研究区存在安全隐患的水电站,需对其现状进行分析,提出相应的工程改造措施,使其能够安全运行;对于研究区存在水环境污染或水生生态破坏的水电站,通过对水电站上下游污染水源的水质化验分析及底质化验,研究出相应的治理措施,使其水环境及水生态得到改善;对于研究区对周边山体存在严重破坏的水电站,需设计相应的生态恢复治理方案,积极组织有关部门进行生态修复。5.3保留类水电站。针对研究区保留及整改完成的水电站,需要监督后期的生态流量问题。提出一些生态流量监管设施,确保生态流量下泄;以及下泄生态流量是否会导致水电站发电效益减少以及应对的措施等研究。
6结束语
综上所述,小水电站生态环境问题严重。水电站生态环境如果不加以治理,将会使得河流流量不满足生态流量,对水电站下游河流生物的生存环境造成影响;还会导致水电站周围水土流失;还会导致水电站周边生态环境严重破坏。由此可知,当前水电站建设对生态环境的影响较大,需要通过生态环境修复来降低水电站建设对生态环境的破坏,进而逐步实现水电站工程与生态环境的共存。针对研究区域小水电站工程的现状,对于不同的工程采用不同的生态修复措施;研究水电站工程设计及施工组织等的优化措施;对水电站周边环境生态修复加大投入,增加植被覆盖率;并进行综合恢复,重视土壤改良和植物配置;进而可进一步加强水土保持,促进我国水电站工程更好的发展。
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关键词:矿区废弃地;环境问题;生态修复;技术措施
中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0060-03
1引言
矿产资源为国民经济和社会可持续发展提供了重要的物质基础,是人类社会可持续发展的重要保障[1]。但是经济的发展使得矿产资源需求量不断增大,导致的生态环境问题与日俱增,成为影响可持续发展的重要因素[2],因此,使矿区在生态修复后能达到最佳的生态环境效益、社会效益和经济效益,满足可持续发展的需要,成为目前急需解决的问题。
2矿产资源开发对生态环境和社会的
影响2.1对地表景观的破坏
矿产资源的开采包括露天开采和地下开采,都不同程度地对地表景观造成破坏。露天开采主要通过剥离挖损土地而改变地表景观;地下开采由于矿物的采出而导致上覆岩层发生变化甚至破坏。矿产资源的开采破坏了原有的森林、草地等自然植被以及山体本身,严重破坏了地表景观[3,4]。
2.2对土地资源的破坏
矿产资源的开采通常要压占大量的土地。露天开采中,采矿剥离的表土、井工采矿后的废石,以及选矿后的尾矿都会破坏与压占矿区土地[5]。地下开采中,挖损土地会导致地面沉降和塌陷,同时加速水土流失和土壤侵蚀。
2.3对水资源的破坏
矿产资源的开采对地表水资源以及地下水资源造成影响。对地表水资源的影响主要有取水、河道和水文的改变、水质的污染等。对地下水资源的影响主要是导致地下水位的下降和地面沉降等。
2.4诱发地质灾害
矿产资源的开采和相关工程的建设会对矿区地质结构产生扰动,地下开采、地面及边坡开挖都有可能诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地震等地质灾害[6]。同时在开采过程中,如果尾矿库管理不当,易引发溃堤垮坝等灾难事故,引起泥石流,淹没耕地、淤塞河道、损毁公路,给人民生命财产带来巨大损失,严重威胁着人类的生存环境[7]。
2.5对生物多样性的破坏
矿产资源开采过程中的植被破坏、矿渣堆放等都会对矿区的生物多样性造成破坏,同时由于废弃土地中微生物活性差,生态系统的自身修复十分缓慢[4]。
3矿区废弃地的类型及特点
矿区废弃地是指在矿产资源开采过程中所破坏的、不经过一定的处理而无法使用的土地。主要分为以下4种。
(1)废石堆废弃地,是由剥离的表土、开采的废石及低品位的矿石堆积形成的。这种废弃地的特点是废弃物粒径常在几百乃至上千毫米,难以在短期内自行粉碎风化,并且空隙大,持水性差。
(2)开采坑废弃地,是伴随矿物开采而形成的采空区及塌陷区。开采坑废弃地形成的深坑会因常年积水形成潮湿的湿地。
(3)尾矿废弃地,是通过分选精矿物后剩余的固体废物形成的。由于现在的技术条件有限导致选择矿回收率较低,使得尾矿排放量较大。
(4)采矿作业面、机械设施、矿区辅助建筑物和道路交通等先占用后废弃的土地[7]。
4矿区生态修复的技术措施
矿区生态修复是指对采矿引起的土地功能退化、生态结构缺损、功能失调等矿区生态系统退化的问题,通过工程、生物及其他综合措施来修复和提高生态系统的功能,修复其生态平衡的过程[8]。目前研究的主要生态修复技术措施如下。
4.1矿区生态修复的工程措施
矿产资源开采过程造成的最重要的生态破坏就是土地退化,因此,矿区生态修复的重要环节就是土壤基质改良。
4.1.1地表土保存技术
因为可耕种的表土的形成需要很长时间,所以,在矿山开采之前,可先取50cm左右厚的土壤保存,在矿山开采结束后,再把封藏的表土填回[9]。
4.1.2废弃地改造技术
因为废渣的淋溶水中镉、汞、铅、砷等剧毒元素的含量均超过国家水质标准,所以,在进行地表造之前,可先建造一个人工隔水层,减少地表水下渗,从而减少淋溶水中有毒元素的含量[10]。
4.1.3土壤增肥改良技术
在矿区生态修复过程中,可以添加营养物质、有机物质等有效物质来改良土壤的物理化学性质,缩短植被演替的过程,加快矿区的生态修复。
4.2矿区生态修复的生物措施
4.2.1植被修复措施
植被修复是生态修复中生物措施的关键,而根据具体环境条件与需要选择适宜的树种是其关键技术之一。
首先分析土壤的物化、生化性质,查明土壤pH值,土壤含水量、通气性、土壤氮素等,从而选择树种、草种。应遵循的原则是:①生长快,适应性强,抗逆性好;②优先选择固氮树种等植被;③尽量选择当地优良的乡土树种和先锋植被种子,也可以引进外来速生植被;④植被修复时不仅要考虑经济价值高,更主要的是要考虑多种功能效益,主要包括抗旱、耐湿、抗污染、抗风沙、耐瘠薄、抗病虫害以及具有较高的经济价值。
同时,矿山废弃地一般重金属污染较重,植被修复在重金属污染修复中也起到关键作用,目前主要通过植物吸收、植物挥发、植物固定3种措施来进行重金属污染土壤的植物修复。
4.2.2微生物技术的应用
微生物在矿山植被恢复过程中起到越来越重要的作用。利用微生物技术可以增加植物对营养的吸收、改良土壤结构、减少重金属的毒害以及抵抗不良环境。主要运用的微生物有以下两种:一是抗污染的细菌,二是利于植物吸收营养物质的微生物[11]。
4.3尾矿的综合利用
未经处理或再利用的尾矿不仅占用了大量土地而且还污染环境,对尾矿进行合理的综合利用,能带来显著的环境及经济效益:①从废弃物中进一步回收有价元素,不仅降低了成本,还可以减少环境污染;②作为二次资源制取新形态物质,不仅能变害为利,更能降低有毒、有害物质对人类造成的伤害;③用废石与尾矿作为井下采空区的充填材料不仅能节省费用,还能避免土地占压,又可减少水土流失源。
5结论与建议
矿区生态环境的形成是一个非常复杂的过程,必须按照科学发展观的要求,从当地的社会自然环境和长远规划出发,同时结合矿产资源开发过程中对生态环境和社会产生的影响以及矿区废弃地的类型和特点,采取工程措施、生物措施和尾矿的综合利用等切实可行的措施,使受损的生态环境得到有效的修复,使矿区经济和社会的发展相一致,人类活动和遵循自然规律相互协调,促进和谐社会建造,实现生态修复的目的。
目前矿区生态修复已经取得了一些成绩,根据我国的实际情况,还应当在以下几个方面继续加强。
(1)目前,对矿山废弃地中单个重金属的污染治理已经有一定的理论基础,但是一般矿山都不是单一的重金属污染,因此需要找到适合治理多种重金属污染的方法。
(2)矿区生态环境的治理与保护必需纳入法制化轨道,在已有法律条款的基础上,结合矿区环境的特点,建立符合我国国情的矿区环境保护法律法规体系和技术标准体系。
(3)采矿企业追求利润、法律法规在执行中不当等都导致了矿山的破坏,所以,要各尽其责,做好防范措施,减轻后期的治理。
(4)动员全社会的力量参与矿区生态环境保护,增强广大群众的生态环保意识和参与意识,唤起全社会对生态环境修复的广泛关注,促使企业自觉地保护矿区生态环境。
参考文献:
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[2]庄肃军,戴洪尉.矿区生态环境的整治与修复探讨[J].科技信息,2008(20):647.
[3]庄肃军,戴洪尉.苍山县矿区生态环境的整治与修复探讨[J].山东水利,2008(10):44~45.
[4]姚国征,杨婷婷.矿区土地复垦与生态修复研究综述[J].西部资源,2006(12):34~35.
[5]宋书巧,周永章.矿业废弃地及其生态修复与重建[J].矿产保护与利用,2001(5):43~49.
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[9]戴塔根,刘星辉.我国矿山生态修复的现状和展望[J].矿业快报,2006(6):140~143.
关键词:常德市武陵区;农业生态;修复原理;建设
在人类社会发展进程中,无论是发达国家还是发展中国家,往往都经历了这样的历程。既先以破坏生态环境为代价来发展经济,然后又在受环境破坏的惩罚后逐渐认识和重视生态环境保护的历程。农业生态领域也不例外,土地长期耕作造成了比较严重的农业生态问题,工业“三废”排放量不断增加,化肥、农药、农膜的大量使用,导致农业生态环境恶化,搞好农业生态环境建设是我们面临的重要课题。
一、农业生态环境存在的主要问题与危害
常德市武陵区农业生态环境的现状,其中包括水资源、森林草地,耕地水土资源,农用塑料薄膜、化肥、农药、农业废弃物等方面的污染。综合而言,武陵区当前主要的生态环境问题表现在:
(一)水土大量流失。由于毁林、毁草、开荒、滥伐等原因,造成水土大量流失。全区耕地水土流失面积约9.64平方公里,占耕地总面积的34.4%。水土流失破坏了全区的农业生态系统,导致土壤中氮、磷、钾等养分大量损失,严重影响了本区的农业生产,同时,水土流失使沅江河床抬高,导致水患频繁。
(二)农村淡水生态问题突出。全区农村淡水生态问题突出,呈迅速恶化趋势。例如:地表水体富营养化,地下水质逐渐恶化等。据统计,全区有70%的河流受到不同程度的污染,我国农村50%的饮用水受到有机污染,而且由于农药等化学物质的广泛使用,致使许多地方的地下水不适于饮用,严重影响了人民群众的身心健康和农村经济的健康发展。
(三)农田土壤重金属污染加速。改革开放以来,常德市农村中小企业的发展在很大程度上是以耗能高、污染重的行业或企业有城市向农村转移,未经处理的工业与生活用水经污灌或任意排放进入土壤后,大量的重金属元素可在土壤中富集,从而进入食物链,直接影响农作物的品质和产量,对人体健康造成影响。
二、生态修复及理论基础
(一)生态修复的涵义
生态修复是一个宏观的概念,它是应用生态系统自组织和自调节能力对生态本身进行修复。为了加速已被破坏生态系统的恢复,还可以辅以人工措施以加快生态系统恢复的步伐。生态修复是按照可持续发展的战略思想,切实遵循自然生态经济规律,充分利用当地的水、土、光、热、生物等自然资源,依靠大自然的循环再生能力和人为干涉快速恢复植被,控制水土流失,实现人与自然和谐相处。
(二)农业生态环境演变的规律是生态修复必须遵循的自然规律
生态修复的理论基础是农业生态环境发展的自然规律。自然生态环境是包括生物体与环境(气候,水,土等)自然因素组成的一个互相依存与制约、相对稳定的有自组织功能的大系统,该系统具有恢复到接近于原自然生态状况的自我修复功能。建设性的农业生态环境,应根据当地的自然条件,否则,往往事与愿违,不仅达不到目的,反而会带来新的问题。由于人们对自然规律认识的局限性与偏差,在我国农业生态建设中,就有很多这样的教训。
(三)人与自然和谐共处的理念是搞好农业生态修复的保障
人与自然和谐相处,是人类面对自然灾害深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分。违背生态规律的自然改造,不仅损害了自然生态系统还会造成自然灾害。因此,任何形式的自然改造都必须建立在人与自然和谐共处的基础上。要从人口、资源、资源协调发展,人与自然和谐共处的观点出发,开展生态修复,加快水土流失综合治理的步伐,建立良好的水土保持生态系统。要在实践中不断拓展水土保持综合治理的内涵,保持社会经济可持续发展,丰富水土保持生态建设的理论。
(四)农业生态修复的实践方法
农业生态修复是依靠大自然的力量,充分发挥生态系统的自我修复能力,实现水土保持目的的措施。其技术方法概括起来主要是有“封”、“退”、“造”、“建”,“综合治理”、“结构调整、生态移民”、“突出小流域治理,以小促大”等。
“封”既是“封山禁牧,舍饲养蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反复”,还需要因地制宜、因时施策。“退”即是“退耕还林还草、以粮代赈”。大量事实表明,坡耕地是水土流失的主要产沙区,坡度在!)*以上的坡地必须退耕。如果措施得当,退耕后农民还可增加经济收入。“造”即是“造林”。坡度大于+)*的荒山荒坡、退耕地,以营造水土保持林、薪碳林和用材林为主,强加管护抚育,形成乔、灌、草多层次防护体系,有选择的发展经果林。通过推广节柴灶,沼气池等措施,彻底解决群众的燃料问题,可有效的保护植被。“建”即是“建设一亩高标准农田”。农民在退耕二亩坡地后,在山坡下或沟谷地建设一亩高标准基本农田。
搞好农业生态修复,必须注重水土保持的综合性。水土保持综合治理是生态修复的根本措施,是改善农业生产条件和生态系统的基础。调整结构、生态移民是生态修复的保障措施。农业和农村产业结构调整是我国农业发展过程中的一次深刻变革。要想使生态修复持续发展,就必须将生态修复与调整产业结构、调整能源结构和生态移民相结合,这样才能使广大农牧民增产增收,植被得到恢复和保护,地区经济得到发展30 %。生态修复作为一项水土保持新举措,需在实践中不断摸索、不断创新,总结新经验、新方法,丰富和发展其理论与实践。
三、农业生态环境的保护对策
(一)增加农民的生态意识,提高人们对生态修复的认识水平。各地在水土保持生态修复上不断提高认识,积极探索生态修复的技术与方法。在政府的大力宣传和积极引导下,大多数农牧民逐渐接受了这一新的理念,认为生态自我修复是一项让土地休养生息的好办法,是人类实现持续发展的正确选择。大量生产生态绿色环保产品,做好“环保”品牌,让农民从保护生态环境中获得实惠,使他们主动参与到保护农村生态环境的行动中来.
(二)加强立法,建立和完善农村生态保护、污染治理的筹资机制。把农村生态环境保护和建设纳入国家法制化管理体系中,加大财政资金的专项转移支付力度,明确保护农村生态、治理农村环境污染的财政资金的转移支付方式,确保专款专用。
(三)加强农药、化肥和农用地膜控制和替代,不断改善和提高农药使用技术,合理用药,安全用药,确保农产品质量,确保施药人员安全,减轻环境的农药污染。