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彭蘇萍院士:黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重中之重
2021-02-25 12:30:42
來源: 中國(guó)礦業(yè)報(bào)
黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重中之重——中國(guó)工程院院士彭蘇萍談煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù) 保護(hù)黃河是事關(guān)中華民族偉大復(fù)興的千秋大計(jì),。2019年9月18日,,習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上指出,,黃河流域構(gòu)成我國(guó)重要的生態(tài)屏障,,是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)地帶,,是打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要區(qū)域,。 與此同時(shí),,黃河流域又是我國(guó)主要的產(chǎn)煤區(qū)域,,我國(guó)9大重要的煤炭基地均集聚于黃河流域,,煤炭產(chǎn)量約占全國(guó)煤炭總產(chǎn)量的69.7%。如何科學(xué)制定黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)解決方案,,系統(tǒng)解決黃河流域的生態(tài)保護(hù)和煤礦資源開發(fā)問題,,無疑成為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重中之重。 2月20日,,在中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合中國(guó)國(guó)家培訓(xùn)網(wǎng)舉行的“2021年全國(guó)綠色礦山公益性網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)”班上,,中國(guó)工程院院士、煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)礦山生態(tài)修復(fù)研究院院長(zhǎng)彭蘇萍以《黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)解決方案》為題,,為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展開出了“良方”,《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》記者就此采訪了彭蘇萍院士,。 《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》:黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的主要目標(biāo)任務(wù)是什么,?其流域內(nèi)煤礦區(qū)又有什么戰(zhàn)略意義? 彭蘇萍:黃河流域發(fā)源于青海省巴顏喀拉山脈,,于山東省東營(yíng)市墾利縣注入渤海,,流經(jīng)青海、四川,、甘肅,、寧夏,、內(nèi)蒙古、陜西,、山西,、河南、山東9個(gè)省區(qū),。黃河流域面積79.5萬km2,,其中含煤面積超過35.7萬km2,面積占45%,。我國(guó)14大煤炭基地中的神東基地,、陜北基地、寧東基地,、魯西基地,、黃隴基地、河南基地,、晉北基地,、晉中基地、晉東基地等 9大煤炭基地分布于黃河流域,,其中上游主要為水能資源,,中游為煤炭資源(晉、陜,、蒙,、寧、甘有7大煤炭基地),,下游為石油天然氣資源。2017年,,煤炭產(chǎn)量24.63億噸,,占全國(guó)煤炭總產(chǎn)量69.7% 。煤炭開發(fā)成為黃河流域生態(tài)環(huán)境最嚴(yán)重的人為干擾因素,。 與此同時(shí),,黃河流域又是一個(gè)自然條件相對(duì)較差、嚴(yán)重缺水的地區(qū),。其中,,黃土溝壑區(qū)占黃河流域總面積的85%,主要分布在陜北,、晉北,、晉中、晉東,、黃隴地區(qū) ,;風(fēng)積沙區(qū)占黃河流域總面積的9.3%,主要集中在神東、寧東地區(qū),;沖積平原區(qū)中占黃河流域總面積的5.6%,,主要集中在魯西、河南地區(qū),。 生態(tài)優(yōu)先,、綠色發(fā)展,以水而定,、量水而行,。這是習(xí)總書記對(duì)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展提出的要求。黃河流域生態(tài)保護(hù)主要包括黃河流經(jīng)所滋養(yǎng)和直接影響地理生態(tài)學(xué)區(qū)域保護(hù),。黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的主要目標(biāo)任務(wù) ,,一是治理黃河,重在保護(hù),,要在治理,。二是要堅(jiān)持山水林田湖草綜合治理、系統(tǒng)治理,、源頭治理,,統(tǒng)籌推進(jìn)各項(xiàng)工作,加強(qiáng)協(xié)同配合,,推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展,。三是要堅(jiān)持“綠水青山就是金山銀山”的理念,堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先,、綠色發(fā)展,,以水而定、量水而行,,因地制宜,、分類施策,上下游,、干支流,、左右岸統(tǒng)籌謀劃,共同抓好大保護(hù),,協(xié)同推進(jìn)大治理,。四是著力加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)治理,保障黃河長(zhǎng)治久安,,促進(jìn)全流域高質(zhì)量發(fā)展,,改善人民群眾生活,保護(hù)傳承弘揚(yáng)黃河文化,,讓黃河成為造福人民的幸福河,。 《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》:當(dāng)前黃河流域生態(tài)修復(fù)面臨的主要問題是什么,? 彭蘇萍:一是水資源短缺是黃河流域高質(zhì)量發(fā)展尤其是該流域煤炭規(guī)模開發(fā)的瓶頸。晉陜蒙寧甘五省均為干旱半干旱區(qū),,水資源不足全國(guó)1/25 ,,而煤炭開采進(jìn)一步加劇了水資源短缺。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,,開采1噸煤炭平均要消耗水資源約2噸,,黃河流域煤礦區(qū)消耗水資源超過56億噸,加上煤化工每年增加的用水量將超過100億噸,。二是黃河流域煤炭開采造成地下水位下降,,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。煤炭開采的特殊性與黃河流域地質(zhì)地貌屬性相疊加,,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能發(fā)生變化,,驅(qū)動(dòng)機(jī)制和生態(tài)水文效應(yīng)特別性,人工生態(tài)修復(fù)+自修復(fù)更具有現(xiàn)實(shí)意義,。三是現(xiàn)有方法和技術(shù)難以支撐黃河流域煤炭開采與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展,。黃河上游為高寒高海拔草甸區(qū),煤炭埋藏淺傾角大,,生態(tài)涵養(yǎng)功能退化,;中游地區(qū)為干旱半干旱區(qū),薄基巖厚煤層,,煤炭開采后,,黃土溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化,增加了流入黃河的泥沙淤積,,風(fēng)積沙區(qū)加速了土地沙漠化的進(jìn)程,;下游地區(qū)為煤炭開采沉陷使陸地轉(zhuǎn)變?yōu)樗憙上嗌鷳B(tài)系統(tǒng),耕地減少,、濕地增加,。四是采煤特有的生態(tài)環(huán)境損傷方式需要新的技術(shù)體系與理論支撐。上游地區(qū)土層薄,,露天開采表土剝離造成原有地貌的破壞和植被的消失,。中游地區(qū)井工開采沉陷損傷根系,,降低土壤環(huán)境容量,。而露天開采因采區(qū)巖土剝離造成原有地貌的破壞和植被的消失。下游地區(qū)井工開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要為地表沉陷所引發(fā)的環(huán)境變化,,形成封閉式的湖泊,,造成土壤水漬積水,產(chǎn)生次生鹽堿化,。五是理論和技術(shù)創(chuàng)新是黃河流域生態(tài)環(huán)境修復(fù)戰(zhàn)略實(shí)施迫切需求,。高原丘陵區(qū):凍土層破壞和水源涵養(yǎng)退化,,修復(fù)重塑生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能提升的理論和方法研究;黃土溝壑區(qū):深入研究煤炭開采造成的裂隙與地表土層的風(fēng)化分解關(guān)系,,抓好水土保持和土壤提質(zhì)增容,;風(fēng)積沙區(qū):對(duì)煤礦開采與地下水位變化觀測(cè),探討地下水變化與土壤沙化的關(guān)系,;沖積平原區(qū):開采沉陷與地下潛水位的關(guān)系,,保護(hù)和復(fù)墾耕地,構(gòu)造人工濕地,,提高生物多樣性,。 《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》:黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的研究思路和解決方案是什么? 彭蘇萍:煤炭開發(fā)對(duì)水和生態(tài)的影響規(guī)律是生態(tài)保護(hù)研究的基礎(chǔ),,關(guān)鍵科學(xué)問題是煤炭開發(fā)對(duì)地下水及生態(tài)環(huán)境的影響規(guī)律與機(jī)制,;煤炭地下開采與地表生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同保護(hù)是生態(tài)安全關(guān)鍵,關(guān)鍵科學(xué)問題是煤炭開采生態(tài)損傷控制理論與協(xié)同保護(hù)方法,;煤炭地下開采與地表生態(tài)立體修復(fù)的生態(tài)效應(yīng),,關(guān)鍵科學(xué)問題是黃河流域生態(tài)修復(fù)不同模式的構(gòu)建。 研究方法主要分本地調(diào)查,、理論研究,、技術(shù)開發(fā)和工程示范,研究特色為井下與地面相結(jié)合,、全過程研究+從煤炭開采源頭控制入手,、開采生態(tài)減損+以水為主線研究+水、土,、植被耦合作用水資源保護(hù)與利用,、土壤修復(fù)與植被恢復(fù),以煤炭開采為主線,,從含煤地層煤巖層結(jié)構(gòu)及采動(dòng)裂隙演化規(guī)律分析入手,,研究煤炭規(guī)模開采對(duì)水資源的重大影響、煤巖層結(jié)構(gòu)與地應(yīng)力場(chǎng)及地下水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和耦合關(guān)系,、煤炭規(guī)模開采條件下地下水系統(tǒng)變化及其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響規(guī)律,。研究生態(tài)修復(fù)機(jī)理和人為促進(jìn)方法,構(gòu)建黃河流域煤礦區(qū)環(huán)境與生態(tài)安全評(píng)價(jià)及調(diào)控模式,。 技術(shù)路線為,,通過開展煤礦淺部巖層結(jié)構(gòu)與水庫(kù)選址地質(zhì)及水文地質(zhì)條件精細(xì)探測(cè)研究、煤礦奧灰水空間分布特征及可利用量預(yù)測(cè)研究,、煤礦土地資源綜合利用及生態(tài)修復(fù)與重建研究,,來研發(fā)推廣煤炭開采對(duì)區(qū)域水資源的分布格局與開發(fā)利用技術(shù)、礦區(qū)不同受損生態(tài)修復(fù)與重建技術(shù),,最終構(gòu)建黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)及調(diào)控模式,。 基礎(chǔ)理論主要有,,煤炭資源開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及作用機(jī)制、水循環(huán)模式及評(píng)價(jià)方法 ,、礦區(qū)沙塵生成與運(yùn)移規(guī)律,、煤炭開采生態(tài)損傷控制理論、煤炭基地生態(tài)安全保障模式,。關(guān)鍵技術(shù)主要包括全周期生態(tài)演變四維監(jiān)測(cè)技術(shù),、生態(tài)安全影響程度評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)技術(shù)、地下水保護(hù)與礦井水處理技術(shù),、沙塵智能監(jiān)測(cè)與沙塵綜合防控技術(shù),、生態(tài)減損的開采技術(shù)、生物種群優(yōu)化配置技術(shù),、鹽堿地微生物修復(fù)技術(shù)和土壤修復(fù)與植被恢復(fù)技術(shù),,最終形成以煤炭開采與生態(tài)修復(fù)一體化技術(shù)體系、黃河流域生態(tài)安全保障技術(shù)集成示范區(qū)為主的技術(shù)集成與示范,。 解決方案主要有:黃河流域煤炭開采對(duì)生態(tài)環(huán)境的作用機(jī)制與開采控制技術(shù),、黃河流域高寒高海拔草甸區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)、黃河流域黃土區(qū)煤炭資源開發(fā)對(duì)區(qū)域生態(tài)的影響,、黃河流域風(fēng)積沙區(qū)水資源保護(hù)與礦井水資源化利用,、黃河流域煤炭基地土壤修復(fù)與植被恢復(fù)、黃河流域露天煤炭開采生態(tài)綜合防治技術(shù)及示范,、黃河流域黃土-風(fēng)積沙區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)集成及示范,、黃河流域沖積平原區(qū)生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù),最終形成黃河上中下游損傷機(jī)理與控制修復(fù)方案,。 《中國(guó)礦業(yè)報(bào)》:黃河流域煤礦區(qū)的生態(tài)戰(zhàn)略應(yīng)該如何制定和實(shí)施,? 彭蘇萍:黃河流域的煤礦開采為區(qū)域富饒奠定了基礎(chǔ),煤炭開發(fā)實(shí)現(xiàn)了區(qū)域富饒,,而生態(tài)修復(fù)則延續(xù)了區(qū)域富饒,。一是礦區(qū)環(huán)境與生態(tài)再造。根據(jù)煤層及煤礦礦井水賦存狀態(tài),,通過裂縫監(jiān)測(cè)與沉陷預(yù)測(cè),,建立礦區(qū)不同沉陷級(jí)別的人工濕地、湖泊區(qū),;構(gòu)建耕地區(qū),、草灌區(qū)、森林區(qū),,打造江南小鎮(zhèn)與購(gòu)物休閑區(qū),。形成以黃土丘陵溝壑區(qū)沉陷地生態(tài)重建為中心的農(nóng)林觀光及農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū),。二是打造現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體驗(yàn)與有機(jī)綠色農(nóng)產(chǎn)品基地,。黃土高原區(qū),,通過坡改梯工程,建立農(nóng)業(yè)示范區(qū),,通過集成有機(jī)生物的改良與提質(zhì)增容技術(shù),,實(shí)現(xiàn)土地的高效利用與農(nóng)產(chǎn)品的高效增產(chǎn)。三是林地現(xiàn)代生物種植技術(shù)體驗(yàn),。沙漠區(qū)建立林業(yè)示范區(qū),,集成無人機(jī)飛播與生態(tài)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建中草藥種植示范區(qū),,采取“農(nóng)戶+企業(yè)”合作的模式建成示范區(qū),,創(chuàng)造一個(gè)煤炭沉陷區(qū)的精準(zhǔn)扶貧、產(chǎn)業(yè)再造,、環(huán)境修復(fù)的新模式,。 黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)必須要樹立戰(zhàn)略思維,頂層設(shè)計(jì),,系統(tǒng)考慮,。一是要思維創(chuàng)新。要改變?cè)热藗冋J(rèn)為“煤炭開采是環(huán)境破壞的原因”這樣的舊觀念,,充分利用煤炭開采過程對(duì)上覆巖層產(chǎn)生裂隙這一如同耕種過程中的“松土” 作用動(dòng)力,,減緩干旱半干旱地區(qū)極易形成的次生鹽堿化現(xiàn)象。通過水資源的保護(hù)與綜合利用,,將人工修復(fù)技術(shù)和生態(tài)自修復(fù)作用一起,, 使黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理從被動(dòng)防治到主動(dòng)治理,使煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境治理成為黃河流域生態(tài)環(huán)境治理的典范,,并被其他行業(yè)借鑒和推廣應(yīng)用,。二是要樹立分區(qū)立體生態(tài)修復(fù)理念。采用四維地球物理探測(cè)方法對(duì)煤炭開采上覆巖層和第四紀(jì)地層的破(開)裂,、發(fā)育,、后期閉合過程、地下水流動(dòng)方向和流量進(jìn)行精細(xì)描述,,分析對(duì)不同植物類型的傷害程度和影響范圍,。構(gòu)筑地下或地面水庫(kù),保護(hù)水資源,。三是生態(tài)修復(fù)模式與區(qū)域規(guī)劃有機(jī)結(jié)合,。黃河流域中上游榆林、鄂爾多斯一帶是我國(guó)近年來發(fā)展起來的新型能源城市,,以榆林,、鄂爾多斯為中心進(jìn)行環(huán)境和生態(tài)連片治理,建立我國(guó)西北地區(qū)生態(tài)公園,,并利用該區(qū)域距離北京,、西安,、天津等大型城市近、交通便捷等優(yōu)勢(shì),,在生態(tài)公園建設(shè)基礎(chǔ)上,,逐步打造成我國(guó)西部夏、秋季休閑城市圈,。還有黃河下游山東魯西煤炭基地生態(tài)治理,,打造出濟(jì)寧-棗莊環(huán)湖生態(tài)建設(shè)示范區(qū)、泰安-萊蕪農(nóng)光互補(bǔ)治理區(qū),、菏澤邊采邊復(fù)綜合治理示范區(qū),、濟(jì)南-德州土地復(fù)墾與城市功能開發(fā)治理區(qū)、龍口農(nóng)漁生態(tài)治理與高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)等五大治理區(qū),。 近年來,,我們針對(duì)黃河流域生態(tài)脆弱區(qū)(中游黃土溝壑區(qū)和風(fēng)積沙區(qū)),以神東,、陜北礦區(qū)為主要研究靶區(qū),,基于現(xiàn)代煤炭開采全周期時(shí)移監(jiān)測(cè)方法,開展現(xiàn)代煤炭開采對(duì)地下水資源和地表生態(tài)的影響研究,。通過大量的研究和試驗(yàn)表明,,現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)對(duì)地表生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了影響,但采后水資源和生態(tài)系統(tǒng)具有一定自修復(fù)能力,,可緩解開采對(duì)地表生態(tài)環(huán)境的損傷,,還可擴(kuò)大具有自修復(fù)能力的區(qū)域,降低人工修復(fù)工程量,。開采裂縫對(duì)生態(tài)有“損傷”,,但不是破壞�,!八赏痢� 作用可降低次生鹽堿化,,微生物復(fù)墾技術(shù)提高了生態(tài)治理效率,加速了自修復(fù)速度,。水資源的協(xié)同利用+主動(dòng)的生態(tài)修復(fù)技術(shù),,促進(jìn)了植被生長(zhǎng)、土壤改良,,降低了水土流失和風(fēng)沙運(yùn)移,,促進(jìn)了黃河流域生態(tài)穩(wěn)定。 黃河流域煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)責(zé)任在肩,,任重道遠(yuǎn),! |
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