潘凌瀟，秦張杰，任 超

中國礦業(yè)大學(xué) 環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221008

0 引言

近年來，礦區(qū)生態(tài)環(huán)境因礦業(yè)活動而失衡，如空氣污染、水體酸化、土壤質(zhì)量下降、生物多樣性喪失、自然景觀破壞等，并不斷地威脅到人體健康。本文探討了礦業(yè)生態(tài)的具體破壞，包括水體、大氣、地質(zhì)等，然后結(jié)合層次分析法給出判斷礦山生態(tài)健康程度的指標(biāo)，并提出針對礦業(yè)生態(tài)環(huán)境的相應(yīng)修復(fù)和保護(hù)措施。

1 礦業(yè)生態(tài)受人為干擾的影響

人類對礦山生態(tài)系統(tǒng)干擾的作用力和影響范圍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其自然干擾。就礦山而言，干擾的方面包括礦山生態(tài)系統(tǒng)中的地質(zhì)、水體、空氣、生物等等。水體方面也同樣會遭到破壞。油類污染物是礦山廢水中較為普遍的污染物，它會阻礙水面的復(fù)氧過程，阻礙水分蒸發(fā)和大氣與水體間的物質(zhì)交換,改變水面的發(fā)射率和進(jìn)入水面表層的日光輻射，對局部區(qū)域氣候可能造成影響。礦山廢水中以酸性廢水存在最廣，危害性最大。

2 礦業(yè)生態(tài)退化特征的判斷

各種干擾的方式和強(qiáng)度不同，對生態(tài)系統(tǒng)的危害的大小也不同，因此，生態(tài)系統(tǒng)受損后的響應(yīng)特征就不同?？傮w來說，判斷一個生態(tài)系統(tǒng)是否受到人為干擾的損害及其程度、受損生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變化有何特征，目前還沒有一個得到公認(rèn)的判斷和評價指標(biāo)體系。不過近年來，相關(guān)的關(guān)于礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的健康評價指標(biāo)體系被不斷地提出和完善。這些指標(biāo)體系運(yùn)用了層次分析法并通過熵技術(shù)修正了確定指標(biāo)的權(quán)重，并在礦區(qū)進(jìn)行了檢驗。該指標(biāo)體系共分目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和指標(biāo)描述層4個層次，其中準(zhǔn)則層由4個方面組成，見圖1[2]。

圖1

例如礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)Hz的求解方法：礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量主要受礦區(qū)大氣質(zhì)量Q1、地面水質(zhì)量Q2、土壤質(zhì)量Q3、噪音狀況Q4的影響，每個指標(biāo)的質(zhì)量下降都會影響礦區(qū)的總環(huán)境質(zhì)量，即單個指標(biāo)對總體質(zhì)量的影響具有敏感性，依據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，Hz=；再如礦區(qū)廢物排放指數(shù)Fp，指的事礦區(qū)未經(jīng)處理的廢物排放量所占礦區(qū)廢物總排放量的比率 .Fp=（Fqwo1+Fswo2+Fzwo3）/（Fqzo1+Fszo2+Fzzo3），其中Fqw，F(xiàn)sw，F(xiàn)zw分別為礦區(qū)中未經(jīng)處理的廢氣排放量、廢水排放量和廢渣排放量；Fqz，F(xiàn)sz，F(xiàn)zz分別為礦區(qū)廢氣、廢水和廢渣總排放量；o1，o2，o3為礦區(qū)根據(jù)三廢的污染程度確定的權(quán)重。

接下來我們對評價指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重的確定，這個分兩個步驟：

1）用層次分析法（AHP）確定權(quán)系數(shù)通過比較調(diào)查，對20位專家進(jìn)行咨詢，對咨詢的結(jié)果進(jìn)行整理后得出判斷矩陣，然后計算其特征根和特征向量，并檢驗判斷矩陣的一致性，確定權(quán)系數(shù)。

2）應(yīng)用熵技術(shù)修正指標(biāo)權(quán)系數(shù)盡管AHP技術(shù)識別問題的系統(tǒng)性強(qiáng)，可靠性相對較高，但當(dāng)采用專家咨詢方式時，容易產(chǎn)生循環(huán)而不滿足傳遞性公理，導(dǎo)致標(biāo)度把握不準(zhǔn)和丟失部分信息等問題出現(xiàn)，解決這些問題的有效途徑就是用熵技術(shù)對用AHP法確定的權(quán)系數(shù)進(jìn)行修正。

3 礦業(yè)生態(tài)的保育與修復(fù)措施

礦區(qū)生態(tài)因礦業(yè)活動而失衡，長期的生態(tài)損失積累、新產(chǎn)生的毀損與治理恢復(fù)數(shù)量質(zhì)量上的差異，以及少有節(jié)制的采礦活動，使得礦區(qū)生態(tài)問題不再是單純的環(huán)境污染問題。這就需要我們對已被破壞的礦山生態(tài)進(jìn)行及時地恢復(fù)與重新保育。

礦山土地復(fù)墾是礦山生態(tài)修復(fù)的核心內(nèi)容。近年來，土地復(fù)墾基礎(chǔ)理論研究在如下幾個方面取得了一些進(jìn)展，包括采礦的空間規(guī)劃和企業(yè)規(guī)劃對土地復(fù)墾的指導(dǎo)作用；土地復(fù)墾與采礦工藝的有機(jī)結(jié)合使采礦損失土地生產(chǎn)能力最小化等等[3]。

[1]何國清,楊倫,凌賡娣.礦山開采沉陷學(xué)[M].北京：中國 礦業(yè)大學(xué)出版社，1989.

[2]王廣成，閆旭騫.礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)評價指標(biāo)體系研究[J].煤 炭學(xué)報，2005，30（4）.

[3]國家煤礦安全監(jiān)察局.中國煤炭工業(yè)年鑒（1996-2005） [J].北京：煤炭工業(yè)出版社.