礦產(chǎn)資源開發(fā)活動不可避免地會對礦山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生或重或輕的影響與破壞,為了有效支撐國土資源部門礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管的新職能,為礦山地質(zhì)環(huán)境保護與治理提供科學依據(jù),2001年中國地質(zhì)調(diào)查局首次在全國部署了《西北地區(qū)不同類型礦產(chǎn)開發(fā)環(huán)境地質(zhì)研究》工作,2007年下達了編制我國首份《中國礦山環(huán)境地質(zhì)圖(1/400萬)》的項目任務(wù)書。項目的主要目標任務(wù)是開展西北地區(qū)不同類型礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境地質(zhì)研究,探索多礦種多問題為一體的點狀礦山地質(zhì)環(huán)境問題的編圖方法,編制《中國礦山環(huán)境地質(zhì)圖》,為礦山地質(zhì)環(huán)境防治規(guī)劃及科學研究提供依據(jù)。項目實施之前,我國沒有區(qū)域性礦山地質(zhì)環(huán)境綜合研究及小比例尺的圖件編制工作,因此項目是集礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查及編圖方法創(chuàng)新、理論研究為一體的探索性工作,具有立典性和示范性。上述兩個項目均由中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心實施,主要完成人有徐友寧、何芳、張江華、劉瑞平、喬岡、陳華清。項目成果《區(qū)域性礦山環(huán)境地質(zhì)研究及編圖方法實踐》獲2014年度國土資源科學技術(shù)二等獎。
一、主要成果及創(chuàng)新點
1.礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究的思路創(chuàng)新
面對礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查這一嶄新的地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域和編圖方法,在充分借鑒相關(guān)領(lǐng)域的理論和方法的基礎(chǔ)上,探索出礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究新思路:(1)資料收集–野外調(diào)查–典型解剖–規(guī)律認識等;(2)不同類型礦產(chǎn)開發(fā)礦山地質(zhì)環(huán)境變化的響應(yīng)機制研究;(3)集成礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、評價、編圖及數(shù)據(jù)庫建設(shè)的方法體系研究;(4)項目通過成果報告、簡本、系列圖件、可視化信息系統(tǒng)的成果表達,探索形成了多項原創(chuàng)性成果,為礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評價提供了重要的經(jīng)驗。
2.礦山地質(zhì)環(huán)境防治理論創(chuàng)新
出版了首部以礦山環(huán)境地質(zhì)問題為對象的《中國西北地區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查與評價》專著、首張《1/400萬中國礦山環(huán)境地質(zhì)圖》及說明書,發(fā)表論文26篇,形成了較為系統(tǒng)的礦山環(huán)境地質(zhì)防治理論。
(1)建立礦山環(huán)境地質(zhì)問題分類體系。將礦產(chǎn)開發(fā)影響與破壞地質(zhì)環(huán)境的結(jié)果劃分為資源毀損、地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染三大類及22種表現(xiàn)形式,以此為基礎(chǔ),按照不同類型礦產(chǎn)、不同開發(fā)方式、不同地質(zhì)環(huán)境區(qū)、不同規(guī)模企業(yè)進一步對礦山環(huán)境地質(zhì)問題進行分類,總結(jié)了礦山環(huán)境地質(zhì)問題規(guī)律性、重發(fā)性、特殊性以及可控性的特點。
(2)礦山環(huán)境地質(zhì)問題形成機制與調(diào)控因素研究。論述了不同規(guī)模的礦山企業(yè)、不同的地質(zhì)環(huán)境區(qū)內(nèi),以不同開發(fā)方式開采礦產(chǎn)資源產(chǎn)生和加劇的礦山環(huán)境地質(zhì)問題類型、危害及發(fā)展趨勢的差異性以及影響礦山環(huán)境地質(zhì)問題嚴重程度的主控因素。
(3)礦山地質(zhì)環(huán)境防治一體化理論。總結(jié)了國內(nèi)外礦產(chǎn)資源開發(fā)地質(zhì)環(huán)境防治的三種模式(先開發(fā)后治理、邊開發(fā)邊治理、嚴格環(huán)境保護條件下的礦產(chǎn)資源開發(fā)模式);針對礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)閉坑不同階段對地質(zhì)環(huán)境的影響不同,提出了開發(fā)前預(yù)防—過程治理—閉坑后徹底恢復(fù)的全過程礦山地質(zhì)環(huán)境防治理念;針對西北地區(qū)水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、原生地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)特點,提出了西部大開發(fā)中礦產(chǎn)資源開發(fā)應(yīng)走綠色礦業(yè)之路的對策建議。
3.礦山地質(zhì)環(huán)境研究方法創(chuàng)新
面對新的地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域,探索形成了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價方法,建立了礦山環(huán)境地質(zhì)問題綜合評價指標體系,編制出版了《1/400萬中國礦山環(huán)境地質(zhì)圖及說明書》,形成了一套原創(chuàng)性編圖方法。
(1)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究方法。針對礦產(chǎn)資源開發(fā)地質(zhì)環(huán)境影響的范圍及特點,探索形成了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價方法;制定了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查技術(shù)規(guī)范,促進了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作進入了規(guī)范化軌道;完善了區(qū)域性礦山環(huán)境地質(zhì)問題綜合評價指標體系,為區(qū)域性、省區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)研究提供了可供借鑒及統(tǒng)一的平臺。
(2)礦山環(huán)境地質(zhì)問題綜合評價體系。建立了資源毀損(5項指標)、地質(zhì)災(zāi)害(12項指標)和環(huán)境污染(5項指標)等三要素22項指標、權(quán)重構(gòu)成的礦山環(huán)境地質(zhì)問題綜合評價的指標體系。采用不同量綱指標轉(zhuǎn)化為無量綱指數(shù)的方法,以評價指數(shù)作為評定等級的標準,采用模糊數(shù)學方法完成了礦山環(huán)境地質(zhì)問題嚴重程度的現(xiàn)狀評價、預(yù)測評價和綜合評價,評價結(jié)果反映了礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理的優(yōu)先順序。綜合評價體系實現(xiàn)了多因子、多對象、多目標的客觀評價。開發(fā)了人機對話的礦山環(huán)境地質(zhì)問題綜合評價軟件系統(tǒng),簡化評價過程,增強了應(yīng)用性與推廣性。
(3)創(chuàng)新形成了礦山環(huán)境地質(zhì)圖編圖方法。通過創(chuàng)新的編圖思路、表達方式、圖式圖例及鑲嵌圖表等方式,有效地解決了小比例尺圖上點狀礦山、多礦種多問題的表達形式。劃分出影響和控制我國礦山環(huán)境地質(zhì)問題分布規(guī)律及修復(fù)難易程度的6大地質(zhì)環(huán)境區(qū)、30個亞區(qū);采用MAPGIS空間分析功能,解決了采礦集中最小分布區(qū)范圍圈定;建立了3要素、7項指標、10因子構(gòu)成的礦山環(huán)境地質(zhì)問題的綜合評價體系;綜合采用多顏色、多線型、點群符號、字母及其組合,區(qū)別了不同類型礦產(chǎn)、不同類型問題的嚴重程度及其分區(qū)的規(guī)律性表達;通過鑲嵌圖、表豐富了圖面的信息量。2013年出版了我國首份《1/400萬中國礦山環(huán)境地質(zhì)圖及說明書》,編制了6張1:300萬西北地區(qū)礦山環(huán)境地質(zhì)圖件,為省區(qū)及大區(qū)地調(diào)中心編制省區(qū)及區(qū)域性礦山地質(zhì)環(huán)境圖件提供了技術(shù)藍本。
二、成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化
詳實的調(diào)查數(shù)據(jù)和理論研究成果為國土資源部門編制《全國礦山環(huán)境保護與治理規(guī)劃(2009-2015年)》提供了基礎(chǔ)資料,為后續(xù)項目組編制中國地質(zhì)調(diào)查局局標《1:5萬礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查評價規(guī)范》提供了技術(shù)藍本,為中國地質(zhì)科學院巖溶地質(zhì)研究所編制新一代《中國巖溶地質(zhì)圖》提供了借鑒。出版的專著及《1/400萬中國環(huán)境地質(zhì)圖》成為中國地質(zhì)大學(武漢)和長安大學相關(guān)領(lǐng)域教學的參考圖書,為西北五省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站(院)和中國地質(zhì)調(diào)查局大區(qū)地質(zhì)調(diào)查中心開展省級及區(qū)域性礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究及編圖提供了可供借鑒的方法與經(jīng)驗。
三、社會經(jīng)濟效益
依托項目,2003年承辦了首屆“全國礦山環(huán)境保護研討會”,出版了首部以礦山地質(zhì)環(huán)境為主題的論文集;出版的專著及科技論文,較為系統(tǒng)地論述了礦山地質(zhì)環(huán)境問題的類型、主要影響因素、問題的嚴重程度及危害以及空間上的分布等,豐富和促進了礦山地質(zhì)環(huán)境防治理論體系的形成與發(fā)展。
利用項目成果,2006~2010年先后為陜西省渭南市、縣申報了5個歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境問題治理項目,累計獲中央財政專項治理經(jīng)費3.028億元。通過礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程的實施,極大地促進了歷史遺留的或責任人滅失的礦山地質(zhì)環(huán)境的改善,消除了威脅人居安全的地質(zhì)災(zāi)害,修復(fù)了毀損的耕地,恢復(fù)了露天采礦破壞的植被,在一定程度上緩解了礦地矛盾,社會及環(huán)境效益顯著。