母玉敏等

摘要：針對(duì)如何恢復(fù)高潛水位采煤沉陷區(qū)這一特殊地形生態(tài)環(huán)境的問題，提出了“變害為利”，因地制宜，充分利用當(dāng)?shù)氐乃Y源，重點(diǎn)發(fā)展和優(yōu)化濕地結(jié)構(gòu)，適當(dāng)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的方案。分析了由此可帶來的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，指出了此方案是促進(jìn)高潛水位采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)的可靠方案，也是此類礦區(qū)實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

關(guān)鍵詞：高潛水位；濕地；生態(tài)恢復(fù)；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：Tb88文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2014）03020103

1引言

注重生態(tài)環(huán)境，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然資源的關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。我國(guó)是煤炭大國(guó)，煤炭資源的大量開采，在帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了重大的影響，使各個(gè)礦區(qū)出現(xiàn)了不同程度的地面塌陷。塌陷后的土地水土流失嚴(yán)重，土壤中有機(jī)質(zhì)減少，耕地的產(chǎn)量急劇減少，各種建筑設(shè)施和交通設(shè)施被破壞，許多村莊被迫搬遷，同時(shí)煤矸石、粉煤灰的大量堆積也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了重大損害。采煤沉陷區(qū)的生態(tài)恢復(fù)已成為一個(gè)亟待解決的問題[1～11]。

2高潛水位采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)的必要性

高潛水位采煤塌陷區(qū)，往往是在人地矛盾比較突出的平原地區(qū)。因塌陷區(qū)地下潛水位較高，此類塌陷區(qū)的主要特征是塌陷地區(qū)表面積大量積水[2]。并且地表和該地的設(shè)施遭到破壞后，原來的水系被打亂，進(jìn)而使塌陷區(qū)地下水位再度升高、客水倒灌，對(duì)自然災(zāi)害的抵御能力也明顯降低[3]。同時(shí)，由于大氣降水，該區(qū)原有地表水以及潛水位相對(duì)升高的地下水的綜合作用，塌陷區(qū)往往形成常年或季節(jié)性積水。隨之，地表原有的陸生生態(tài)系統(tǒng)逐漸向水陸生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

此外，塌陷區(qū)大面積的積水和地面排水系統(tǒng)的破壞，致使土壤通氣不佳、極易鹽漬化、缺氧、肥力下降等，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)也極為不利。塌陷區(qū)原有耕地的生產(chǎn)力急劇下降。

目前，我國(guó)對(duì)采煤沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但對(duì)高潛水位采煤沉陷區(qū)這一特殊地形的生態(tài)恢復(fù)的研究并不多。在查閱相關(guān)文獻(xiàn)和對(duì)淮南、徐州等高潛水位采煤沉陷區(qū)進(jìn)行考察的基礎(chǔ)上[12，13]，本文提出了“變害為利”的沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)方針，即充分利用現(xiàn)有水資源構(gòu)建濕地，實(shí)現(xiàn)對(duì)高潛水位采煤沉陷區(qū)水資源的有效控制、合理利用、充分配置。并指出發(fā)展高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)也是沉陷區(qū)未來發(fā)展的重要方向之一。

同時(shí)，在充分利用濕地資源和發(fā)展生態(tài)立體農(nóng)業(yè)恢復(fù)此類塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，也將有效促進(jìn)此類塌陷區(qū)取得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益。

3指導(dǎo)思想

根據(jù)“十分珍惜和合理利用每一寸土地，切實(shí)保護(hù)耕地”的基本國(guó)策和“走可持續(xù)發(fā)展道路”的要求，在高潛水位采煤沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究中，因地制宜，變害

為利。對(duì)沉陷區(qū)大面積的積水加以利用，構(gòu)造出各種類型的濕地，如：養(yǎng)魚、凈化污水、種植蘆葦?shù)?。使昔日的“荒水”變?yōu)椤熬G水”。從而推進(jìn)塌陷區(qū)的生態(tài)恢復(fù)，并帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

在濕地的周邊，統(tǒng)籌全局，在傳統(tǒng)的挖深墊淺、粉煤灰填充等土地復(fù)墾方法的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理的安排農(nóng)、林、牧、副、漁等用地，大力發(fā)展高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)。使單位面積土地生產(chǎn)力得以提高；土地資源得以最大利用，并達(dá)到“復(fù)墾一片土、致富一方人”的目的。

4研究的重點(diǎn)和方向

41濕地的構(gòu)造

結(jié)合高潛水位采煤塌陷區(qū)具有地勢(shì)低洼，水資源豐富的特點(diǎn)；并且此類塌陷區(qū)地下水長(zhǎng)期露出地表，造成季節(jié)性或常年積水，致使原有的陸生生態(tài)系統(tǒng)消失，變?yōu)榻橛谒懴到y(tǒng)之間的沼澤系統(tǒng)的出現(xiàn)；同時(shí)水中大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極易造成藻類等水生植物的大量繁殖；鑒于具有“生物超市”、“天然物種庫”、“地球之腎”等美稱的濕地具有降解污水、調(diào)節(jié)氣候、凈化環(huán)境、儲(chǔ)蓄流量、控制洪水、保護(hù)小氣候、提供經(jīng)濟(jì)作物和旅游休閑的綜合作用。因此，從生態(tài)學(xué)的角度考慮，要改變傳統(tǒng)的塌陷區(qū)復(fù)墾模式，在高潛水位礦區(qū)構(gòu)建人工濕地，變害為利，因地制宜，將有效促進(jìn)高潛水位采煤沉陷區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)[14，15]。

對(duì)所構(gòu)建的濕地類型，可分為：養(yǎng)殖型構(gòu)造濕地；景觀型構(gòu)造濕地；凈化型構(gòu)造濕地。對(duì)于某地區(qū)所適用的類型，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃輩^(qū)積水深度、地型穩(wěn)定程度等因素綜合考慮，從而達(dá)到對(duì)沉陷區(qū)因地制宜、綜合利用的目的。

此外，高潛水位采煤沉陷區(qū)沉降后往往水體深度適宜，水質(zhì)較好，有水草藻類和浮游生物生長(zhǎng)，這為多種魚類和其他水生作物的生長(zhǎng)提供了較好的環(huán)境，為發(fā)展水產(chǎn)業(yè)提供了便捷的條件和優(yōu)勢(shì)[5]。

例如：對(duì)于仍在沉降，且沉降深度較小的區(qū)域，如水深在05～10m以下的水域，可建立以種植植物（如蘆葦）為優(yōu)勢(shì)的濕地生態(tài)系統(tǒng)。若該區(qū)域靠近市區(qū)或工業(yè)園區(qū)，可引進(jìn)蓮花、鳶尾等具有較好觀賞價(jià)值的植物[6]。蘆葦不僅具有凈化污水，而且可作為造紙材料，還可美化環(huán)境。而對(duì)于積水較深，面積較大且常年穩(wěn)定的塌陷區(qū)，則易發(fā)展養(yǎng)殖型濕地，重點(diǎn)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，并適度發(fā)展旅游業(yè)和在灘涂發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)等。此類塌陷區(qū)適宜采取“三網(wǎng)”分割放養(yǎng)或圍欄放養(yǎng)，或是天然放養(yǎng)。

42高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)

在做好濕地水生態(tài)的同時(shí)，對(duì)于不適宜發(fā)展?jié)竦氐乃輩^(qū)，對(duì)土地的復(fù)墾也相當(dāng)重要，應(yīng)“因地制宜”，合理利用每一片土地。在水產(chǎn)養(yǎng)殖基地周圍構(gòu)建生態(tài)立體農(nóng)業(yè)。

在用矸石粉、煤灰充填、挖深墊淺等傳統(tǒng)治理方法的基礎(chǔ)上，打破單一種植模式，對(duì)塌陷區(qū)土地的復(fù)墾宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜漁則漁、宜建則建，立體地合理規(guī)劃塌陷區(qū)土地，從而構(gòu)建一個(gè)具有不同功能的復(fù)合體系，提高土地的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

例如：在養(yǎng)殖型濕地周圍建設(shè)豬、雞、鴨等養(yǎng)殖場(chǎng)，從而構(gòu)成“禽畜-魚蝦”為一體的立體養(yǎng)殖；用挖出的土來平整周圍塌陷較淺的區(qū)域后，可種植農(nóng)作物或其他經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物；在平整后的土地上可適當(dāng)種植林木，綠化與保護(hù)環(huán)境?；谏鷳B(tài)立體農(nóng)業(yè)的原理，在此系統(tǒng)中，可用雞糞來喂豬、肥田；牲畜糞便肥田、喂魚；塘中污泥墊淺肥田；植物秸稈和牧草又可用來喂養(yǎng)動(dòng)物；從而使不同的物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)利用，極大提高該生態(tài)系統(tǒng)的綜合產(chǎn)出。從而形成一個(gè)以食物鏈為紐帶的農(nóng)林漁禽生態(tài)種養(yǎng)基地[7]。此外，還可對(duì)生產(chǎn)的農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行加工改造，進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)效益。并結(jié)合各種作物的生長(zhǎng)的需求，合理安排不同季節(jié)應(yīng)種植的植物和養(yǎng)殖的動(dòng)物。從而在時(shí)間、空間和場(chǎng)所上對(duì)沉陷區(qū)土地進(jìn)行綜合利用[8]。endprint

由此，不難得出，高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)能夠從全局出發(fā)，合理安排，使單位面積的土地生產(chǎn)力達(dá)到最大。

5所獲效益分析

結(jié)合高潛水位采煤沉陷區(qū)的的特點(diǎn)，構(gòu)建不同類型的濕地，有效的控制、配置和利用當(dāng)?shù)氐乃Y源；在傳統(tǒng)的復(fù)墾模式上建立高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)，有效的利用當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源。極大的促進(jìn)了采煤沉陷區(qū)的生態(tài)恢復(fù)。并可帶來可觀的效益。

51經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r是衡量一個(gè)地區(qū)是否有活力的標(biāo)志[9]。潛水種植，深水養(yǎng)魚，帶來直接的收入；高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)在實(shí)現(xiàn)土地最大產(chǎn)出的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部資源循環(huán)利用，以最小的土地面積取得最大的經(jīng)濟(jì)收入，并節(jié)約外部資金的投入。同時(shí)，濕地凈化污水，一定程度上減少了當(dāng)?shù)卣藿ㄎ鬯幚韽S的負(fù)擔(dān)。而濕地景觀和高效立體生態(tài)農(nóng)業(yè)中的景觀設(shè)計(jì)也吸引了游客，極大的推動(dòng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)消費(fèi)狀況。

52生態(tài)環(huán)境效益分析

濕地構(gòu)造和優(yōu)化使以往沉陷區(qū)大面積的“荒水”變?yōu)殁说摹熬G水”，并帶來了“蘆葦片片、荷花飄香”的美麗景象；立體生態(tài)農(nóng)業(yè)種植農(nóng)作物、栽花、種樹、種草，既可防風(fēng)固沙，也可保護(hù)和美化環(huán)境。同時(shí)也打造了花開滿園、綠樹成蔭、稻花飄香的美麗景象。在高潛水位采煤沉陷區(qū)生態(tài)恢復(fù)的治理中，兩項(xiàng)并舉，即美化了環(huán)境，又保護(hù)了礦區(qū)的自然生態(tài)，使得在開發(fā)自然資源的同時(shí)也達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的的目的，一舉兩得。

53社會(huì)效益分析

高潛水位采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，將極大的改善此類地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境，是礦區(qū)和地方社會(huì)實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展的良好保障，也是礦區(qū)實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展的基本要求[10]。沉陷區(qū)修復(fù)后的水系暢通避免了原來沉陷區(qū)的積水內(nèi)澇，有效的保護(hù)了該地區(qū)的渠道設(shè)施，為礦區(qū)人民生民財(cái)產(chǎn)的安全提供了保障；礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的改變，也為礦區(qū)的工作人員和當(dāng)?shù)氐木用裉峁┝耸孢m的居住和工作環(huán)境；此外，生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，可顯著的推動(dòng)當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而吸引外資、促進(jìn)高附加值產(chǎn)業(yè)開發(fā)，有利于當(dāng)?shù)刭Y源的升值，進(jìn)而更有效的帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

在高潛水位采煤沉陷區(qū)因地制宜構(gòu)造濕地并發(fā)展立體生態(tài)農(nóng)業(yè)，即減少了資金的投入，又有效的節(jié)約了用地，增加了產(chǎn)出，極大地解決了當(dāng)?shù)厝嗣竦纳顔栴}。能夠取得良好的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境效益。

2014年3月綠色科技第3期6結(jié)語

中國(guó)是一個(gè)煤礦大國(guó)，走可持續(xù)發(fā)展之路，應(yīng)異常重視對(duì)采煤沉陷區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)這一問題的研究，對(duì)高潛水位這一特殊地形環(huán)境下形成的大面積積水區(qū)域的生態(tài)恢復(fù)的研究更不容忽視。

（1）應(yīng)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，因地制宜、變害為利，利用高潛水位采煤沉陷區(qū)的大面積積水在此類沉陷區(qū)重點(diǎn)構(gòu)建濕地，以最小的經(jīng)濟(jì)投入帶來最大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

（2）應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周邊不適宜開發(fā)濕地的沉陷區(qū)的復(fù)墾，大力發(fā)展立體生態(tài)農(nóng)業(yè)，使單位面積的土地生產(chǎn)力達(dá)到最大。

（3）實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。為采煤沉陷區(qū)走可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 司秋亮，王恩德，丁姝采煤沉陷區(qū)土地復(fù)墾的幾種簡(jiǎn)易方法[J]資源環(huán)境與工程，2007，21（5）：630～631

[2] 笪建原，張紹良，王輝，等高潛水位礦區(qū)耕地質(zhì)量演變規(guī)律研究-以徐州礦區(qū)為例[J]中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，34（3）：384～388

[3] 渠俊峰，李鋼，張紹良基于平原高潛水位采煤塌陷土地復(fù)墾的水系修復(fù)規(guī)劃[J]國(guó)土資源科技管理，2008，25（2）：10～13

[4] 薛衛(wèi)疆，王秋兵，盧娜，等采空沉陷濕地形成動(dòng)力過程的初步研究[J]濕地科學(xué)，2007（2）

[5] 朱宗澤，陳志超，郝成元采煤沉陷區(qū)土壤成分變化研究-以潞安集團(tuán)王莊煤礦為例[J]中國(guó)水土保持，2011（34）：44～46

[6] 王振龍，章啟兵，吳亞軍利用采煤沉陷區(qū)優(yōu)化配置水資源技術(shù)研究[J]江淮水利科技，2007（4）：6～8

[7] 王銳，王世東，陳秋計(jì)，等采煤沉陷區(qū)土地生態(tài)恢復(fù)模式研究-以潞安礦區(qū)為例[J]湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（10）：61～63

[8] 陳強(qiáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)及其發(fā)展模式[J]福建水土保持，1999（11）：15～18

[9] 張曦沐，張國(guó)鋒，馬靖華關(guān)于采煤沉陷區(qū)人居環(huán)境建設(shè)的思考[J]建筑科學(xué)，2010，26（11）：103～105

[10] 桑軼群，翟洪波淮南礦區(qū)綠色生態(tài)工程建設(shè)規(guī)劃的思考[J]安徽林業(yè)科技，2011，37（2）：43～45

[11] Jian Junzhang，Mei Chenfu，F(xiàn)erripHassani，etcLand Use-Based Landscape Planning and Restoration in Mine Closure Areas[J]

Environmental Management，2011（47）：739～750

[12] En-qin Yao，He-rong GuiFour trace elements contents of water environment of mining subsidence in the Huainan diggings，China[J]Environ Monit Assess，2008（146）：203～210

[13] Den Hartog C，segal SA new classification of the water-plant communities[J]Acta Bot Neerl，1964（13）：367～393

[14] 渠俊峰，李鋼，張紹良，等徐州高潛水位采煤沉陷區(qū)水土資源開發(fā)利用與研究[J]中國(guó)礦業(yè)，2009，18（3）：64～66

[15] 王婷我國(guó)濕地生物多樣性的法律保護(hù)研究[D]長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2011

Abstract：The issue of how to restore the eco-environment of coal-mining subsidence with high groundwater level is focused，and solution of this problem are presented in the paperThat is“the damage to profits”，suiting measures to local conditions，making full use of local water resources，focusing on the development and optimization of the wetlands' structure and developing ecological agriculture appropriatelyThe associated environment，economic and social benefits have also been analyzedIt can be concluded that this solution is not only a reliable scheme to promote ecological restoration of coal-mining subsidence with high groundwater level，but also an important guarantee to realize the sustainable development of mining area like this

Key words：high groundwater level；wet-land；ecological restoration；sustainable developmentendprint