煤炭占我国一次能源生产和消费的60%~70%,我国产煤量约为世界煤炭产量的一半,且分布广,与耕地、生态敏感区高度重合,特别是在过去10多年高强度煤炭开采之后,对生态环境的影响十分严峻。据不完全统计,井工采煤导致的地表沉陷达150余万公顷,每年还以7万hm2的速度递增,露天矿每年挖损5000 hm2以上,每年产生的7亿t煤矸石还压占大量土地和污染环境。煤炭开采已经造成东部地区大量耕地的损失,还造成大量村庄和 基础设施的破坏,导致区域人居环境的变化。根据有关研究,约10.8%的保有煤炭资源与耕地资源高度重合,将造成1333万hm2耕地的损毁。西部已经是我国煤炭生产的主战场,约占全国煤炭产量的60%以上,由于西部生态脆弱,煤炭开采可能加剧生态恶化。近年来,由于环境问题导致的矿山停产或要求关闭的事件逐渐增多,如由于草原生态破坏受到环保等部门督查,霍林河露天矿、神华宝日希勒露天矿于2018年和2017年分别被要求整改或停产,山东省南四湖省级自然保护区的15个矿山要求限期退出等,煤矿区生态环境面临巨大的压力。
笔者认为,煤炭工业绿色发展的关键是矿山生态修复,它是主要矛盾,有的发达国家就通过“reclamation”(生态环境修复)来实现矿山的绿色发展(如美国采矿管理与修复法)。可见。矿山生态修复是衡量煤炭工业绿色发展的核心。基于此,从主动履行生态修复义务、全生命周期生态修复、开采与环境保护协同发展、边采边复、差异化治理、清洁循环利用和创新发展等方面提出了煤炭工业绿色发展战略的7点思考。
一是主动履行生态修复义务,实施绿色开采的战略。国际上绿色矿山建设比较好的国家,其矿山企业都是主动履行生态修复的义务。尽管我国的有关法规也要求“谁破坏、谁复垦”,但30多年来,企业主动复垦治理的案例较少。除了监管机制还需完善外,主要原因是矿山企业对环境保护、绿色发展的认识存在偏差:往往把环境保护工作就当成是绿化工作,而且主要是工业广场和矿山生活区的绿化美化,对开采产生的生态损害,主动生态修复少,彻底解决开采带来的生态环境问题少。因此,矿山企业应该从国家绿色发展的战略高度重视矿山的绿色发展,应该从矿山生存与否的角度认识绿色矿山建设,主动、自觉地进行矿区生态修复和绿色矿山建设,并贯穿到矿山生产的每个环节中。绿色矿山建设实施的标志不仅是按照“绿色矿山建设标准”来评判或是否有“绿色矿山”的牌匾,而重点看2大标志:①矿山生产计划中是否有矿山生态修复的任务和计划,是否有明确的矿山生态损毁对象和动态修复目标,是否每年都在主动实施矿山生态修复。②是否采取了绿色开采的措施减轻或避免生态损害。第1个标志要求企业对本企业的生态损害特征和动态变化有监测诊断措施和报告,有每年实施的修复治理工程和 下一年生态修复治理工程计划,有明确的修复治理资金和预算。第2个标志要求有明确的减轻生态损害目标和绿色开采方案,如保水开采方案、井下充填方案、条带开采方案、离层注浆方案、矸石井下处理 与充填方案等。建议将这2个标志作为衡量是否是绿色矿山的核心指标。只要主动履行生态修复义务,实施绿色开采,才有可能是绿色矿山。
二是煤炭资源开发全生命周期的生态修复战略。主要包括:地质勘探、矿山设计、矿山生产、闭矿4个阶段的生态修复。勘探阶段的生态修复主要是对勘探过程中可能产生的生态影响有明确的预判,采取减少生态损害的同时,及时进行生态修复。矿山设计阶段的生态修复,矿山设计是矿山建设与生产的关键,是源头上实施生态修复的关键。生产阶段的生态修复是矿山绿色建设的关键,其基本要求是边开采边修复,将生态修复纳入生产计划和预算,全生产过程考虑固废减排、矿井水的处理与利用、地表减损的绿色开采、地表生态环境动态修复等。闭矿阶段的生态修复应在全面诊断存在问题的基础上,制定完整的修复方案、关闭矿山资源再利用计划和产业发展计划。
三是煤炭开采与生态环境保护协同发展战略。同经济发展与环境保护的矛盾一样,煤炭开采与生态环境保护也是一对矛盾。煤炭开采与生态环境保护协同发展战略要求正视煤炭开采带来的生态损害,要科学评估生态影响的有限性、可控性及区域的生态环境承载力,通过评估煤炭开采+生态修复后的生态环境状况,评估煤炭开采的可行性。近年来,许多煤矿与自然保护区重叠,一刀切地要求关闭矿山、退出矿业权的呼声很高,为此,笔者认为应该“一矿一策”地科学论证其生态影响和修复的可行性,对确实影响较小、修复后可以达到或优于原有生 态功能的,应该容许二者的双赢发展。
四是采复一体化(边采边复)战略。要摒弃原有的“先破坏、后治理”的理念,实施边开采边修复(简称“边采边复”)的绿色发展战略。针对煤矿开采过程中导致的生态环境损伤问题,与采矿过程紧密结合,采取多种措施,使生态环境损伤 减轻和同步治理,即边开采边修复,使其达到可供利用并与当地生态系统协调的状态。煤矿区生态环境“边采边复”是基于“源头和过程控制”的理念,而不是传统的“末端治理”理念,其特点是在采矿过程中,同步(时)治理。“边采边复”概念中的“复”既包含狭隘的“复垦(复耕)”,也包含Ecological Restoration中的“修复”的概念,其核心目的是为了及时恢复治理损伤的生态环境,缓解煤炭资源开发利用与环境保护之间的矛盾,确保矿业活动朝着可持续、循环与绿色的方向发展。
五是差异化治理战略。我国地域辽阔,煤炭资源分布广泛,地理位置差异较大,尤其是不同地质采矿条件、不同煤种、不同开采方式,要求采取的绿色发展战略和生态修复措施不同,必须实施差异化的战略。东部与西部、南方与北方、平原矿区与山地矿区采矿后损毁的形式、表征及影响程度都不同,生态修复治理措施应当差别化。差别化治理要求因地制宜地采用适宜的治理措施,实现符合当地生态系统的治理目标,应“宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜草则草、宜建则建”。
六是清洁利用、循环经济战略。打造生态文明矿区要坚持整体布局、节约高效、环境友好和以报答本的原则,最终达到污染物排放最小化、废弃物资源化和无害化,实现矿区经济与生态环境的协调发展。矿区不仅是原材料的生产基地,更应该增强其区域 产业结构的可持续与抗风险能力,统筹矿区综合利用项目及相关产业建设布局,提升循环经济园区建设水平。在煤炭生产的各个环节要做到废物的减量化、无害化和资源化,发展循环经济,在煤炭的利用环节要加大清洁高效利用技术的研究和实施,注重对煤的附加产品的开发与利用,增加煤炭资源附加值。
七是创新发展战略。创新是发展的动力,煤炭工业绿色发展是一个新的战略,需要理念创新、理论创新、方法创新、技术创新、工程创新和制度创新。在理念创新方面要从安全、高效,转变到绿色、智能。在理论方法创新方面要从顺应自然、学习自然的角度,创新仿自然修复理论与方法;在技术创新方面要加强绿色开采、生态修复技术、清洁利用的创新;在制度创新方面需要完善绿色矿山发展和矿区生态修复的监管机制,制订可操作的政策和标准。进一步落实矿山生态修复纳入开采许可制度,借鉴国外“基金+保证金”的矿山生态修复资金筹措和保障机制,探讨适合我国矿区生态修复的资金制度,进一步健全相关的法规、配套制度和技术标准。在绿色发展中,应把生态保护与修复当成重中之重的工作,重点推动采煤沉陷区和排矸场综合治理,大力发展煤矿清洁生产和循环经济,提高煤矸石、矿井水、煤层气(煤矿瓦斯)等资源综合利用水平,加强新材料、新技术与新方法与矿区生态修复技术的融合。
笔者认为,主动履行生态修复义务是绿色矿山建设的前提;贯穿地质勘探、矿山设计、矿山生产、闭矿4个阶段的煤炭资源开发全生命周期生态修复是实现整体保护系统修复的基础;采复一体化与差异化的治理战略是确保绿色矿山高效建设的保障;清洁利用与创新发展是绿色矿山建设与可持续发展的动力。
我国煤炭地质条件复杂,瓦斯含量高,开采难度大,煤炭开发对生态环境影响较大,由此引发的水资源破坏、瓦斯排放、煤矸石堆存、地表沉陷等环境问题及社会矛盾比较突出,绿色矿山的建设任重而道远。建议将企业主动履行生态修复和实施绿色开采作为衡量矿山是否是绿色矿山的2大核心指标,全生命周期生态修复、边采边复和差异化治理作为绿色发展的核心战略,以协同发展、创新发展作为绿色发展的核心理念,在矿山设计与生产计划中增加生态修复与绿色开采内容作为当前绿色发展迫切要解决的问题。
原文发表于《煤炭科学技术》2020年第4期“矿区土地复垦与生态修复研究进展”专题。胡振琪,肖 武.关于煤炭工业绿色发展战略的若干思考:基于生态修复视角[J].煤炭科学技术,2020,48(4):35-42.
胡振琪,男,1963年5月出生,安徽五河人,中共党员,教授(二级)、博士生导师、长江学者特聘教授,是我国第一位中美联合培养的土地复垦学博士。现为中国矿业大学环境与测绘学院教授,中国矿业大学(北京)矿山生态安全教育部工程研究中心主任、土地复垦与生态重建研究所所长、教育部测绘类专业教学指导委员会委员,主要研究方向为土地复垦与矿区生态重建、矿区环境与污染土地修复、国土资源利用与管理和矿山测量。
胡振琪教授长期从事土地复垦与生态修复研究,先后获国家科技进步二等奖3项,省部级科技进步奖20余项。出版专著10余部,编写教材5部,发表论文300余篇,获国家发明专利36项、实用新型专利11项。作为首席科学家完成和出版了中国煤炭学会第一个中国科协学科发展研究项目的研究报告《煤矿区土地复垦与生态修复学科发展研究》。
荣获“新世纪百千万人才工程”国家级人选、教育部长江学者特聘教授、中国青年科技奖、教育部跨世纪和新世纪优秀人才、享受国务院政府特殊津贴,还获得美国采矿与复垦学会(ASMR)2009年度科技贡献奖、2018年度复垦先锋奖。目前担任国际土地复垦家联合会协调委员会委员(中国唯一代表)、中国煤炭学会煤矿土地复垦与生态修复专业委员会副主任委员兼秘书长、中国土地学会常务理事兼土地整理与复垦分会副主任委员、中国生态学会常务理事、首批国家清洁生产专家库专家、International Journal of Mining, Reclamation and Environment(国际采矿、复垦与环境杂志)执行主编、《煤炭科学技术》《中国土地科学》、《农业工程学报》等杂志编委。