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碳中和背景下煤炭礦山生態(tài)修復(fù)的幾個基本問題

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摘要:我國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國,能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料為主,碳排放量居于世界首位,且其能源格局預(yù)計短時間內(nèi)不會發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。能源領(lǐng)域是我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵之處,但這并不意味著化石能源就要完全退出。目前,

  摘要:我國作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國,能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料為主,碳排放量居于世界首位,且其能源格局預(yù)計短時間內(nèi)不會發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。能源領(lǐng)域是我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵之處,但這并不意味著化石能源就要完全退出。目前,實(shí)現(xiàn)碳中和已上升到國家戰(zhàn)略層面,碳中和是國家提出的一個頂層目標(biāo),落實(shí)到實(shí)際的產(chǎn)業(yè)層面,將會給傳統(tǒng)的高耗能企業(yè)和新興新能源及綠色產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇,同時從一定程度上極大地推動環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)。推進(jìn)碳中和,對我國現(xiàn)代化建設(shè)、對全球氣候治理、對人類命運(yùn)共同體建設(shè),都具有極其重要的理論與實(shí)踐意義。以我國的能源結(jié)構(gòu)組成與碳排放現(xiàn)狀為主要切入點(diǎn),介紹了我國現(xiàn)階段碳中和的具體背景,分析了生態(tài)修復(fù)與碳中和的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而深入討論了煤炭礦山生態(tài)修復(fù)的生態(tài)邏輯、應(yīng)遵循的基本原則與實(shí)施的總體要求,同時強(qiáng)調(diào)了消除地質(zhì)安全隱患、自然恢復(fù)、輔助再生、生態(tài)重建等礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施的內(nèi)涵及分類。煤礦開采不僅造成了地表植被破壞、土壤質(zhì)地變化,而且導(dǎo)致碳損失,在開采與選洗過程中直接和間接的導(dǎo)致了碳的大量排放,通過科學(xué)的礦山生態(tài)修復(fù)可較大程度改善土壤質(zhì)地、增加植被覆蓋率,提高減排增匯水平,實(shí)現(xiàn)“低碳源、高碳匯、高效益”的發(fā)展?fàn)顟B(tài),有效助力碳中和的實(shí)現(xiàn)。

  關(guān)鍵詞:碳中和;碳排放;礦山開采;礦山生態(tài)修復(fù);環(huán)境保護(hù)

生態(tài)修復(fù)

  0引言

  碳中和是指人類活動總碳量(主要指二氧化碳CO2)進(jìn)出大氣達(dá)到零的平衡狀態(tài),但在2020年,大氣中的CO2濃度超過了400×10-6,全球地表平均溫度比19世紀(jì)的基線升高了約1.25℃,比1981—2010年的參考期升高了0.6℃,逼近2016年的最熱記錄,因此在全球范圍內(nèi)控制碳排放量迫在眉睫[1-3]。我國CO2排放量位居世界各國之首,中國政府在溫室氣體減排方面面臨前所未有的國際壓力。

  自2020年9月起,習(xí)近平同志多次在公開講話中提及中國將提高自主貢獻(xiàn)力度,力爭溫室氣體排放于2030年前達(dá)到峰值,爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。據(jù)資料顯示,歐盟在90年代、美國在2007年左右已經(jīng)達(dá)到了碳排放的峰值,他們設(shè)定的碳中和時間與碳達(dá)峰之間預(yù)留了約40~60a,而我國從2030年碳達(dá)峰的目標(biāo)到2060年碳中和的目標(biāo)之間只有30a,時間短,任務(wù)重。

  《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》(簡稱“十四五規(guī)劃”)中定量提出了單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%的目標(biāo),體現(xiàn)我國對碳達(dá)峰、碳中和工作的決心和魄力。 煤炭作為我國的主體能源的地位短期內(nèi)不會發(fā)生改變,截止2020年底,現(xiàn)有煤礦約4,700處,同比2019年下降11.3%,全國累計退出煤礦5,500處左右、退出落后煤炭產(chǎn)能10億t/a以上。

  在碳達(dá)峰、碳中和背景下,無論是正在生產(chǎn)還是退出煤礦的生態(tài)環(huán)境問題是不容忽視的,煤礦受損區(qū)生態(tài)修復(fù)作為恢復(fù)與完善其區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的重要環(huán)節(jié),對固碳釋氧具有積極影響,同時對實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義[4-5]。筆者就碳中和背景下煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的幾個問題進(jìn)行梳理探討。

  1我國碳排放現(xiàn)狀

  據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)顯示,2019年全球碳排放總量約330億t,2020年因新冠疫情影響,全球碳排放總量有所降低,但仍達(dá)到306.9億t,遠(yuǎn)高于2010年以來的平均水平;1900年對比2020年,120年間全球年碳排放量增長了15.6倍。據(jù)英國石油公司(BP)發(fā)布的《世界能源統(tǒng)計年鑒2021》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2009-2020年,我國碳排放總量由77.1億t升至99.0億t,以30.7%的占比穩(wěn)居世界第一,可見我國在經(jīng)濟(jì)社會全面發(fā)展的同時,碳排放總量較高也成為了全社會必須關(guān)注的問題。

  從能源消耗和碳排放現(xiàn)狀來看,化石能源依舊是我國能源結(jié)構(gòu)的主要組成部分,而且在未來很長一段時間內(nèi),該能源結(jié)構(gòu)難以發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化[6-9]。在現(xiàn)階段我國社會的主要矛盾是人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾,其中能源需求是滿足一切發(fā)展的基礎(chǔ),不斷增長的能源需求和以石化能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致我國CO2排放量較高。目前,我國碳排放的主要來源是煤炭,煤炭燃燒造成的碳排放占全國總碳排放60%左右。在碳排放結(jié)構(gòu)中,工業(yè)生產(chǎn)是第一大碳排放源,在能源使用造成的CO2排放中,每年有近36%來源于此;生活耗能是CO2第二大排放來源,約占26%;交通出行是第三大碳排放源約占25%。

  2生態(tài)修復(fù)與碳中和的關(guān)系

  2.1碳中和背景分析

  碳中和是指將因社會活動產(chǎn)生的CO2排放量與通過商業(yè)碳匯或碳減排信用等活動所吸收的CO2量等量,從而使兩方相互抵消,凈碳排放量趨于零。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2018年發(fā)布的《全球1.5℃升溫特別報告》中指出,為實(shí)現(xiàn)全球變暖溫度控制在1.5℃以內(nèi)的目標(biāo),必須在21世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)凈零碳排放,即碳中和。目前,很多國家做出了碳中和承諾并展開行動,全球應(yīng)對氣候變化行動取得積極進(jìn)展。我國對實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和也做出了積極響應(yīng),已正式將碳中和理念納入頂層布局。

  2015年6月,李克強(qiáng)總理在法國訪問期間,宣布了中國的減排承諾,即在2030年左右實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰;2020年9月,在第75屆聯(lián)合國大會上,習(xí)近平同志鄭重宣布中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,力爭2030年前實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和;2021年3月,李克強(qiáng)總理在《2020年政府工作報告》中提出,要扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項工作,制定2030年前碳排放達(dá)峰行動方案,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),實(shí)施金融支持綠色低碳發(fā)展專項政策,設(shè)立碳減排支持工具。

  2021年9月,中共中央國務(wù)院發(fā)表的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中提出了到2025、2030、2060年的主要目標(biāo),要求加快煤炭減量步伐,統(tǒng)籌煤電發(fā)展和保供調(diào)峰,鞏固生態(tài)系統(tǒng)碳匯合能力、提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量,抓緊修訂節(jié)約能源法、電力法、煤炭法、可再生能源法、循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法等。我國生態(tài)文明建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協(xié)同增效、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、加快構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時期。

  2.2生態(tài)修復(fù)對碳中和的作用

  我國對生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提出了目標(biāo),到2035年,生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn),美麗中國目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn);到21世紀(jì)中葉,生態(tài)文明全面提升,實(shí)現(xiàn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化。

  2021年3月,習(xí)近平同志在主持召開中央財經(jīng)委員會第九次會議時發(fā)表重要講話指出:實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革,要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局。碳達(dá)峰、碳中和作為生態(tài)文明建設(shè)的歷史性任務(wù),兩者之間密切相關(guān)。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),需從生態(tài)系統(tǒng)整體性出發(fā),注重綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理,加快構(gòu)建減污降碳一體謀劃、一體部署、一體推進(jìn)、一體考核的機(jī)制。長期以來,由于煤炭資源的大規(guī)模、高強(qiáng)度開采,給我國土地資源帶來了負(fù)面影響,使原有的土地條件發(fā)生改變,絕大多數(shù)土地向不利于植物生長的方向發(fā)展。

  在東部山東、安徽等地區(qū),煤炭開采主要為井工開采,完全垮落管理頂板,由于區(qū)域地表潛水位普遍較高,開采后極易形成季節(jié)性或永久性積水,大大降低了原有的植被覆蓋率;在西部新疆、內(nèi)蒙古、青海等地區(qū),植被本身生存條件較為惡劣,不易存活,加之該地開采多為露天開采,給原有植被的生存環(huán)境造成毀滅性破壞,修復(fù)難度極大。綜上所述,煤炭開采不僅造成了地表植被破壞、土壤質(zhì)地變化,而且對生態(tài)環(huán)境造成破壞,這些影響也體現(xiàn)在“碳效應(yīng)”方面。

  一方面植被的破壞影響了礦區(qū)碳的吸收轉(zhuǎn)化能力,另一方面作為地球三大碳庫之一的土壤,受煤炭開采影響其質(zhì)地產(chǎn)生變化,進(jìn)而可能影響土壤中的碳循環(huán)。因此,科學(xué)實(shí)施煤炭礦山生態(tài)修復(fù),持續(xù)提高區(qū)域性林、草等植被對生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性極為重要[10-13],也迫在眉睫。 生態(tài)修復(fù)將助力碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),為了達(dá)到碳中和目標(biāo),既要減排(碳源),也要增匯(碳匯),碳匯是指通過植樹造林等方式吸收大氣中的CO2,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動或機(jī)制(圖2)[14]。煤炭礦山生態(tài)修復(fù)能夠有效地增強(qiáng)修復(fù)后土壤碳儲存和植物固碳能力,對實(shí)現(xiàn)碳中和發(fā)揮著重要作用,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:

  ①通過生態(tài)修復(fù),可緩解已破壞的生態(tài)系統(tǒng),修復(fù)后的耕地、林地、草地等生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能較之前相對完整,在于固碳釋氧、緩沖氣候變化影響等方面能夠發(fā)揮積極作用;②在生態(tài)修復(fù)過程中,需進(jìn)行土地整治,土壤重構(gòu)作為土地整治的一個重要環(huán)節(jié)對土壤中有機(jī)碳的積累有著重要作用,通過土地整治等工程能夠有效提高修復(fù)區(qū)土壤質(zhì)量,增加儲碳潛力;③將礦區(qū)破壞的或到達(dá)生產(chǎn)年限的建筑廢棄地復(fù)墾利用,建設(shè)用地具有碳源功能,將其整治成林草地、濕地等,增加植被覆蓋率,實(shí)現(xiàn)碳源向碳匯轉(zhuǎn)換;④將矸石山特別是易自燃矸石山進(jìn)行生態(tài)治理后綜合利用,不僅可直接減少碳排放、降低對環(huán)境的污染,而且還避免了土地資源的浪費(fèi)。

  3礦山生態(tài)修復(fù)的生態(tài)邏輯

  3.1礦山生態(tài)修復(fù)的定義

  筆者正在編制的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》將礦山生態(tài)修復(fù)定義為:依靠自然力量或通過人工措施干預(yù),對因礦產(chǎn)資源開采活動造成的地質(zhì)安全隱患、土地?fù)p毀和植被破壞等礦山生態(tài)問題進(jìn)行修復(fù),使礦山地質(zhì)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定、損毀土地得到復(fù)墾利用、生態(tài)系統(tǒng)功能得到恢復(fù)和改善。其目標(biāo)是把因礦產(chǎn)資源開采而破壞的生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體,依據(jù)礦山周邊區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能重要性、人居環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r,綜合考慮自然條件、地形地貌條件、礦山生態(tài)問題及其危害程度等,堅持山水林田湖草一體化保護(hù)修復(fù)的理念,依靠自然恢復(fù)能力,結(jié)合必要的人工修復(fù)措施,對礦產(chǎn)資源開發(fā)造成的生態(tài)破壞進(jìn)行修復(fù)與治理,消除地質(zhì)安全隱患,改善水土環(huán)境,有效恢復(fù)生態(tài)功能[15-18]。

  3.2礦山生態(tài)修復(fù)的生態(tài)邏輯

  生態(tài)修復(fù)是礦山環(huán)境保護(hù)和綜合治理、增加碳儲量、提升區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的有效途徑。為避免和減少對環(huán)境的破壞,需依據(jù)礦山不同開采時期的技術(shù)特點(diǎn)和自然環(huán)境等因素,制定和調(diào)整相應(yīng)的技術(shù)方案,做到采礦與生態(tài)修復(fù)的一體化、同步化,最終實(shí)現(xiàn)礦山生態(tài)功能的修復(fù),助力碳中和。

  生態(tài)修復(fù)一定要從單一的土地整治與復(fù)綠過渡到生態(tài)功能的全面修復(fù),總體上重新建立一個完整的功能性生態(tài)系統(tǒng)。恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能,不僅僅是簡單的植被重建,而是強(qiáng)調(diào)已經(jīng)破壞或者退化生態(tài)系統(tǒng)功能的整體提升[19-20],從而使得區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的固碳、儲碳能力得到提升,實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的局部碳匯。 礦山生態(tài)修復(fù)主要有以下特點(diǎn):強(qiáng)調(diào)遵循自然規(guī)律和生態(tài)邏輯開展礦山生態(tài)修復(fù)工程;以損毀土地的復(fù)墾與地質(zhì)環(huán)境的恢復(fù)治理為基本內(nèi)容;以自然恢復(fù)為主,輔助人工修復(fù)與生態(tài)重建[21-22];從生態(tài)系統(tǒng)的角度進(jìn)行整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理。

  4碳中和背景下的生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)

  4.1煤炭礦山生態(tài)修復(fù)的基本原則

  由于采煤引起的生態(tài)環(huán)境問題具有區(qū)域性、地域性、復(fù)雜性等特點(diǎn),煤炭礦山生態(tài)修復(fù)方法也各不相同,但總的來講其需要遵循的基本原則具體如下:尊重科學(xué),順應(yīng)自然,保護(hù)自然。尊重生態(tài)系統(tǒng)自然演替規(guī)律,改變單純工程修復(fù)思維,堅持自然恢復(fù)為主,人工修復(fù)為輔,最大限度發(fā)揮自然修復(fù)能力。整體保護(hù),系統(tǒng)修復(fù),綜合治理。統(tǒng)籌考慮礦山所處區(qū)域生態(tài)功能以及各生態(tài)要素相互依存、相互影響、相互制約等特點(diǎn),統(tǒng)籌兼顧,系統(tǒng)設(shè)計,綜合治理,逐步修復(fù)受損生態(tài)功能。

  因地制宜,分類施策,分區(qū)治理。統(tǒng)籌考慮煤炭礦山生態(tài)問題的多樣性、復(fù)雜性、多因性和地域性特征,充分發(fā)揮國土空間規(guī)劃引領(lǐng)作用,依據(jù)規(guī)劃確定的土地用途,宜林則林、宜耕則耕、宜水則水、宜建則建、宜荒則荒。恢復(fù)耕地,融合產(chǎn)業(yè),保障安全。針對煤礦開采引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題通常具有規(guī)模大、地類多、程度重、時間長等特點(diǎn),應(yīng)充分考慮土地復(fù)墾、資源開發(fā)利用、城市功能建設(shè)、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入轉(zhuǎn)型等不同建設(shè)要求,通過地上地下協(xié)調(diào)治理布局,確保生態(tài)修復(fù)區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定安全。經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)可行,注重成效。按照經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則,合理確定生態(tài)修復(fù)方向、方式和措施,提高投入產(chǎn)出效率,最大限度發(fā)揮廢棄礦山修復(fù)后的長期效益。

  4.2碳中和背景下煤炭礦山生態(tài)修復(fù)的總體要求

  煤炭開采活動擾動影響劇烈,造成的生態(tài)破壞規(guī)模大、范圍廣,涉及到氣候、土地類型、土壤類型、水文條件及安全隱患等眾多因素,引發(fā)的土地功能、地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)損毀程度不盡相同,煤炭礦山的生態(tài)修復(fù)應(yīng)分區(qū)分類、因地施策、地上地下綜合治理,一般均需要通過人工干預(yù)和工程措施才能達(dá)到理想的效果[23-24]。

  1)開采塌陷的山地地區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)林草地及其他未利用地的生態(tài)修復(fù),應(yīng)盡量減少二次擾動,充分發(fā)揮生態(tài)自然恢復(fù)功能,采取生態(tài)自修復(fù)、人工干預(yù)促進(jìn)、局部生態(tài)治理等綜合措施,構(gòu)建優(yōu)于或不低于煤炭開采前的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,鞏固區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力。

  2)開采塌陷的平原和丘陵地區(qū)的生態(tài)修復(fù),依靠自然恢復(fù)通常很難完全得到修復(fù),應(yīng)在尊重自然、順從自然的前提下,主要采取輔助再生、人工干預(yù)修復(fù)、生態(tài)重建等措施,通過自然恢復(fù)與工程措施相結(jié)合的方式進(jìn)行礦山生態(tài)修復(fù),盡可能恢復(fù)破壞前生態(tài)系統(tǒng)固碳、儲碳能力。3)露天采場、排土場、排矸場和工業(yè)場地等區(qū)域擾動劇烈,應(yīng)堅持仿自然地貌整形、土壤重構(gòu)、植被重建、景觀格局優(yōu)化、生物多樣性保育重組一體化綜合治理原則,采取輔助再生、生態(tài)重建等措施,修復(fù)和恢復(fù)受損的生態(tài)功能,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的正向演變,實(shí)現(xiàn)由碳源向碳匯的轉(zhuǎn)變。

  4.3煤炭礦山生態(tài)修復(fù)減排增匯的技術(shù)路徑

  4.3.1消除地質(zhì)安全隱患,為生態(tài)恢復(fù)夯實(shí)基礎(chǔ)

  針對不同的地質(zhì)安全隱患與治理利用方向,采取合理的技術(shù)措施保障生態(tài)修復(fù)區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定。消除由采礦活動引發(fā)或加劇的對人居、生命、財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅的危巖體、不穩(wěn)定邊坡、廢棄礦井、地面塌陷、地表開裂等地質(zhì)安全問題。

  主要包括以下幾個方面:①消除采煤塌陷地質(zhì)安全隱患的措施,根據(jù)治理利用方向采取削坡、回填、挖深墊淺、整平以及抗變形建設(shè)等措施;②消除地下采空區(qū)地質(zhì)安全隱患的措施,根據(jù)采動地基穩(wěn)定性評價成果,采取地下采空區(qū)注漿充填、覆巖離層帶注漿充填、監(jiān)測預(yù)警等工程措施;③消除排土場和排矸場地質(zhì)安全隱患的措施,包括削坡、清理、攔擋、固化、壓實(shí)等;④消除露天采場地質(zhì)安全隱患的措施,包括削坡卸荷、坡體錨固、回填壓腳、疏導(dǎo)排水等;⑤消除工業(yè)場地廢棄礦井地質(zhì)安全隱患技術(shù)措施,包括立井、斜井、平硐的封堵、回填、設(shè)置標(biāo)志等。

  4.3.2自然恢復(fù),守住自然生態(tài)安全邊界

  所謂自然恢復(fù),是對生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾,以減輕負(fù)荷壓力,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力和自我組織能力使其向有序的方向自然演替和更新恢復(fù),提高其生態(tài)系統(tǒng)中植物的固碳潛力。煤炭礦山生態(tài)修復(fù)宜采用自然恢復(fù)措施的區(qū)域:①干旱半干旱區(qū)煤礦輕度采煤塌陷地、中度采煤塌陷林草地和其他未利用土地;②山地區(qū)煤礦輕度采煤塌陷地、中度采煤塌陷林草地和其他未利用土地;③丘陵區(qū)煤礦輕度采煤塌陷林草地和其他未利用土地。

  4.3.3輔助再生,提升受損區(qū)域生態(tài)抗逆性

  所謂輔助再生,是在充分利用生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力的基礎(chǔ)上,輔以人工促進(jìn)措施,使退化、受損的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)并進(jìn)入良性循環(huán),從而提高受損區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性、環(huán)境承載力,增加碳儲存能力。煤炭礦山生態(tài)修復(fù)宜采用輔助再生措施的區(qū)域:①干旱半干旱區(qū)煤礦中度采煤塌陷地、重度采煤塌陷林草地和其他未利用土地;②山地區(qū)煤礦中度采煤塌陷地、重度采煤塌陷林草地和其他未利用土地;③丘陵區(qū)煤礦中度采煤塌陷林草地和其他未利用土地。

  4.3.4生態(tài)重建,恢復(fù)受損區(qū)域生態(tài)功能

  生態(tài)重建措施是煤炭礦山生態(tài)修復(fù)的主要技術(shù)措施,在絕大多數(shù)采煤塌陷地及所有的排矸場、排土場、露天采場、煤礦工業(yè)場地的礦山生態(tài)修復(fù)中均應(yīng)采用的技術(shù)措施。對因采礦破壞導(dǎo)致生態(tài)功能受損、生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力喪失或發(fā)生不可逆變化的,以人工措施為主,通過生物、物理、化學(xué)等方法,圍繞修復(fù)生境、恢復(fù)植被、生物多樣性重組等過程,重構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)并使生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)入良性循環(huán)。

  生態(tài)重建措施包括地貌重塑、土壤重構(gòu)、植被重建3方面,可進(jìn)一步提高生態(tài)系統(tǒng)“碳匯”能力,每個方面的具體工作內(nèi)容應(yīng)因地制宜,具體按以下各類場地分別進(jìn)行布設(shè):①采煤塌陷地的非積水、積水和季節(jié)性積水區(qū)等;②排矸場的平臺、坡面以及自燃與非自燃區(qū)等;③排土場的平臺、坡面等;④露天采場的道路、平臺、邊坡與坑底等;⑤煤礦工業(yè)場地不同區(qū)域等。

  5結(jié)論

  1)我國作為世界上碳排放量最大的國家,現(xiàn)在已把碳中和上升到國家戰(zhàn)略,在規(guī)定時段內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和,任重道遠(yuǎn),需要從政策、管理、技術(shù)等多個方面協(xié)同推進(jìn)。礦山開發(fā)造成的碳排放與碳流失通過土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)措施可得到有效緩解,其是減少碳源、提升碳匯,實(shí)現(xiàn)碳中和的有效手段之一。

  2)礦山生態(tài)修復(fù)意義重大,需要考慮眾多因素,以往生態(tài)功能修復(fù)的目標(biāo)除了考慮植被的恢復(fù)和生物多樣性的修復(fù),同時還需要兼顧自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩大方面,然而現(xiàn)在碳中和概念的提出,無疑給礦山生態(tài)修復(fù)帶來了新的挑戰(zhàn),生態(tài)修復(fù)過程有時也是一個促進(jìn)碳排放的過程,如何權(quán)衡其中的關(guān)系,需要去做更多的工作找到一個合理的最佳平衡點(diǎn)。

  3)在礦山生態(tài)修復(fù)過程中,“自然恢復(fù)為主”是基本方針,也是生態(tài)修復(fù)必須首要考慮、全程考慮的原則,其理念不僅適用于具體修復(fù)案例,更適用于整體修復(fù)規(guī)劃。堅持“自然恢復(fù)為主”,充分考慮生態(tài)修復(fù)的艱巨性、復(fù)雜性、長期性,把握好節(jié)奏和平衡,有計劃的開展礦山生態(tài)環(huán)境治理工作,持之以恒推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),才能有效助力碳中和。

  4)在后續(xù)的礦山生態(tài)修復(fù)工作中,減少碳源、增加碳匯,盡早實(shí)現(xiàn)碳中和,需要加強(qiáng)科技支撐,建立面向碳中和的生態(tài)修復(fù)理論體系,加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān);完善生態(tài)系統(tǒng)長期動態(tài)監(jiān)測,豐富生態(tài)系統(tǒng)碳通量監(jiān)測、碳循環(huán)模擬等內(nèi)容,全面掌握礦山生態(tài)修復(fù)對碳中和的作用機(jī)理及有效程度;實(shí)時動態(tài)更新調(diào)整技術(shù)手段,尋求切實(shí)有效的礦山生態(tài)修復(fù)方法。

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  作者:李樹志1,李學(xué)良2,3,尹大偉4

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