从可持续发展角度浅谈采煤塌陷区环境综合治理——以徐州贾汪潘安湖为例 (3).docx

《从可持续发展角度浅谈采煤塌陷区环境综合治理——以徐州贾汪潘安湖为例 (3).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《从可持续发展角度浅谈采煤塌陷区环境综合治理——以徐州贾汪潘安湖为例 (3).docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、南京林业大学专接本毕业论文（毕业设计）南京林业大学高等教育自学考试“专接本”毕业论文（设计） 题 目： 从可持续发展角度浅谈采煤塌陷区环境综合治理以徐州贾汪潘安湖为例 学校（学院）： 填写对接学校名称 专 业： 准考证号码： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 职 称： 2019年3月10日 摘 要我国正处于工业化和城镇化发展阶段，环境保护和能源需求之间的矛盾日益加剧。煤炭开采对环境的破坏也越来越严重，煤矿开采造成大面积的土地资源被破坏，耕地形成大面积塌陷，严重影响和制约了矿区经济和社会的发展。因此，采煤塌陷区土地的复垦和利用已经成为我国社会可持续发展过程中的关键问题。而矿区土地复垦的基础工作

2、是对土地资源进行适宜性评价。但目前我国土地复垦适宜性评价环节研究差距较大，不能充分考虑适宜性评价特点，而且评价过程简单，评价结果不够准确，造成土地复垦方案具有一定的盲目性，使得复垦规划缺乏必要的设计依据。同时，由于采煤塌陷区土地资源的破坏具有损毁强度大、负效应大且深远、恢复难度与技术要求高等特点，因此对于塌陷区土地利用及生态恢复的评价方法、评价指标体系、技术措施等都应有更详细的标准。基于此背景，本文在国家“十二五”科技支撑课题“工矿区受损农田修复和精细化整理技术集成与示范”（2011BAD04B03）的支持下，以徐州潘安采煤塌陷区为示范，从采煤塌陷区土地质量评价出发，根据相关复垦理论，对开采破

3、坏的土地进行复垦适宜性评价研究，从而得出生态环境治理对策，以此推动生态环境可持续发展道路。关键词：采煤塌陷区；潘安示范区；环境治理；可持续发展 目录1绪论11.1选题背景和研究意义11.1.1选题背景11.1.2研究意义21.2国内外研究概况21.2.1国外研究概况21.2.2国内研究概况31.2.3国内外研究对比分析31.2.4根据采煤塌陷区主要研究的内容32采煤塌陷区土地特性分析及土地复垦适宜性评价原理42.1采煤塌陷区土地特性分析42.2土地复垦适宜性评价原理4适宜性评价原则：43案例分析潘安采煤塌陷区土地复垦适宜性分析53.1潘安采煤塌陷区概况53.2潘安采煤塌陷区土地现状与引发的环境

4、问题53.3根据可持续发展要求采用土地复垦为适宜治理方向63.4潘安煤矿塌陷区土地复垦技术措施64总结与建议64.1总结64.2建议6致 谢7参考文献8 1绪论1.1选题背景和研究意义1.1.1选题背景严峻的土地资源现状生存与发展是人类从历史走向未来的永恒主题，土地资源是人类赖以生存和发展的基础，又是被人类利用从事物质生产的资源1。土地是农业生产中最基本的生产资料，是人类生存和发展的重要载体，与人类的社会经济发展休戚相关。近年来，随着我国城市化的不断发展，对土地资源的需求越来越大、耕地面积不断减少、人地矛盾突出；另一方面，我国处于高速发展的工业化阶段，经济发展不可避免要占用土地资源，而后备土地

5、资源受到数量少、质量差、开发利用难度较大等诸多因素的限制，利用潜力十分有限。面对严峻的土地资源压力，目前我国土地利用却较为粗放2。 因此，实现土地资源的可持续利用是当今人类面临的重大问题，它不仅是解决土地资源供给的有限性与土地资源需求的无限性这一矛盾的有利手段，也是保障人类生存和发展的前提条件3。采煤塌陷对土地的破坏经济发展的动力来自能源，安全、可靠的能源供应和高效、清洁的能源利用是社会经济可持续发展的重要保证。随着我国现代化建设的高速发展，煤炭资源的生产总量也是与日俱增。我国煤炭资源总量也由改革开放初期的6.18亿吨， 增加到2010年的32.40亿吨，增加了4.2倍4。与此同时，煤炭资源的

6、大规模开发利用也破坏了矿区的地理环境、生态环境，留下了大量的塌陷采空区。采煤塌陷使矿区的经济和社会发展受到了严重影响和制约，由此也产生一系列社会问题和矛盾。煤矿开采造成大量土地资源破坏，形成大面积耕地塌陷，因采煤而造成大量耕地、村庄等塌陷，危及当地居民生活、生产和安全。原土地平整，水利设施配套齐全的良田，因塌陷而被破坏，地面高低不平，农作物旱涝不保，甚至大片田块成了坑塘水面，农作物生长受到严重影响。此外，煤矿也占压和污染了大面积的耕地资源，导致人均耕地面积不断减少，造成矿区农民失去耕地，无地可种，严重影响社会和谐安定。煤炭开采导致的地表塌陷、下沉使道路桥梁等工程设施受到严重破坏，受到地表下沉的

7、影响，正常建设也无法开展，由于要解决工程稳定，沉降等问题，很多建设项目需要提高工程费用，从而加重了地方财政的负担。综上所述，采煤塌陷区土地的复垦和利用已经成为制约我国矿区经济和社会发展的关键问题5。土地复垦适宜性评价研究的重要性按照国务院土地复垦规定中对土地复垦的定义，指在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用的状态6。土地复垦适宜性评价的定义则是评价某区域土地对特定复垦类型适宜性的过程。土地复垦是保证土地资源可持续利用的重要途径，而土地复垦适宜性评价是土地复垦项目投资前期工作的中心环节和项目决策的依据，它在土地复垦工作中起着非常重要的作用，为后续

8、治理奠定基础。由于土地复垦是对已经破坏的土地资源进行恢复和再利用的过程，但土地资源的利用会受到周围环境多种条件的影响。因此，通过对破坏土地资源进行调查工作，了解待复垦土地的破坏特性、环境因素以及利用现状后，需要对破坏土地的可复垦性及复垦利用方向适宜性进行评价分析。因此，土地复垦适宜性评价就是在全面了解待复垦土地自然属性、社会属性和土地破坏特征等前提下，从土地利用的要求出发，分析不同复垦类型土地的特点，了解在生态环境中，土地复垦影响因子互相制约的内在机理，全面衡量复垦前某种用途土地的适宜性及适宜程度，从而为合理复垦利用待复垦土地资源提供科学依据7。潘安采煤塌陷示范区的典型性贾汪潘安煤矿作为一个开

9、采百年以上煤矿区，是江苏省的主要煤炭基地。目前，矿区煤炭资源已近枯竭，生态环境破坏严重。贾汪煤矿为我国社会主义现代化建设事业做出了巨大贡献，自解放以来累计提供原煤35亿多吨，但是煤炭资源的开采也使矿区付出了巨大的代价，留下了大片沉降的土地和被严重破坏的环境8，而且土地资源对社会经济发展的制约已凸显成为发展的瓶颈，塌陷地复垦治理已刻不容缓。因此，本文选取贾汪潘安采煤塌陷区作为的研究案例，具有较强的针对性和典型性。1.1.2研究意义我国是人口众多的大国，土地利用率低，而且我国正处于工业化和城镇化发展阶段，人地矛盾十分突出，而矿区分布众多，占据大量土地，而土地复垦是实现土地资源可持续利用的重要方法，

10、作为土地利用总体规划的重想要组成部分，可有效提高土地的利用率和产出率，增加土地和耕地面积，为此发展矿区土地复垦工作，对于调整经济结构、转变增长方式、缓解人口资源矛盾、提高人民生活质量、实现国民经济健康发展具有极其重要且深远的意义。在土地复垦的研究当中，适宜性评价具有重要的意义，可以确定土地复垦适宜利用类型，并为区域内土地利用结构、复垦规划设计提供科学依据，从而可以避免复垦的盲目性和破坏性，提高科学性和现实性，使有限的资源得以最大限度地可持续利用9，其评价结果也可以为合理复垦破坏土地提供科学依据。本文以潘安采煤塌陷区为示范，旨在建立一套切实可行的、服务于采煤塌陷区土地复垦的适宜性评价理论与方法体

11、系，并为土地复垦提出技术措施，以保证日后的生态恢复工作能高效、安全、顺利地进行，该研究对于我国采煤塌陷区土地复垦工作具有重要的意义。1.2国内外研究概况1.2.1国外研究概况土地复垦（Land Reclamation）一词来源于国外，英国矿业与环境委员会将土地复垦定义为将废弃的场地改做某种用途，而美国将土地复垦定义为恢复采煤影响的土地作林地、草地、农地、娱乐场所、野生动物栖息地或其它高于或相当于采前生产力水平的用途而采取的回填、平整、土壤重构、植被及其它工作。俄罗斯则将土地复垦解释为恢复被破坏土地的生产效能及以改善环境条件为目标的各项工作之总和。 工矿区，特别是煤矿区的土地复垦一直是国外发达国

12、家非常重视的。而且他们的土地复垦工作起步早，上世纪初就开始对矿区土地进行复垦，但大规模、有计划、有目的的矿区土地复垦研究工作是在 20 世纪80年代末。由于各国的国情不同、经济状况不同、土地状况各异，因此每个国家的土地复垦都有各自的特色。美国和德国是最早开始对矿区进行土地复垦的国家，其中，美国的土地复垦对象主要针对露天采矿区，关于土壤重构与改良（包括培肥）、侵蚀控制、植被重建以及林业、农业的生态恢复方面的技术有较深入的研究，而且对矿区废弃物的恢复、有毒有害矿物质的污染治理、湿地的恢复以及采煤塌陷区的土地整治方面也给予了较大的关注，其中对开采沉陷区土地处理主要有土地复垦和湿地保护。在德国，与土地

13、复垦相关的法律不仅包括采矿法，而且包括水资源保护法、环境保护法等。土地复垦采取的主要措施有封闭污染源、净化空气污染、净化处理地下水资源、扩大土地利用范围等。对已被破坏或污染的土地，采取调查分析、规划设计、土地收购、资金筹措、土地复垦等过程进行恢复利用。加拿大也对土地复垦高度重视，特别是由于石油、煤炭等有毒有害物质对土地的污染破坏问题以及油页岩复垦。在波兰，土地复垦主要集中在露天矿和岩石山，复垦后土地主要用于种草和植树。英国的土地复垦研究重点则为矿山废弃物的复垦以及污染区的复垦。1.2.2国内研究概况我国的土地复垦工作起步较晚，开始于上个世纪中页，当时的土地复垦被称作“造地复田”，主要采用剥离、

14、填埋、覆土等工程措施改造废弃的土地，使其恢复成农田，实现农业耕种的目的。随着社会的发展进步，土地复垦的内涵也在不断发生改变，在 20 世纪 80 年代，土地复垦在我国得到了真正的重视，使原先自发、零散的状态转变为有组织、有目的、有计划、有步骤的复垦阶段。1982 年国务院实施国家建设征用土地条例，提出工程项目使用期满后，使用单位要负责恢复土地耕种条件，从而形成了土地复垦的“雏形”；1986 年我国颁布土地管理法，明确了土地复垦的任务。在 1989 年我国土地复垦规定颁布以后，土地复垦工作进入法制轨道，并取得了飞速的发展，为改善生态环境，促进土地可持续发展利用做出巨大贡献。1.2.3国内外研究对

15、比分析尽管国内关于土地适宜性的评价在半个世纪以来取得了很大的发展，但和国外发达国家的土地复垦相比，仍有较大的不足之处。从矿区土地复垦方面来说，a.我国土地复垦起步晚，待复垦的土地面积大，复垦任务比较重，而且由于煤矿开采导致的土地破坏面积逐年增加，但土地复垦率和复垦标准与发达国家相比，仍然存在很大差距。b.国外土地复垦工作重点偏于生态恢复，研究较多的是植被复原技术和植被重建技术，而我国由于基本国情的特点，把恢复农用耕地作为土地复垦工作的首要目标。c.国外土地复垦模式单一，严格按照标准执行，我国由于缺少相关土地复垦标准，复垦方式多样，但复垦效率和复垦指标相对国外水平要低。1.2.4根据采煤塌陷区主

16、要研究的内容依托国家“十二五”科技支撑课题工矿区受损农田修复和精细化整理技术集成与示范，在阅读分析大量关于采煤塌陷区土地复垦技术以及煤矿区土地复垦适宜性评价技术的文献基础上，结合徐州贾汪潘安采煤塌陷区的调研资料，对塌陷区因开采损毁的土地进行适宜性评价并确定其土地复垦方向。在确定评价结果的基础上，根据示范区塌陷地的特点，提出复垦技术措施进行生态恢复。主要研究内容有：采煤塌陷区土地特性分析结合土壤学、农学、地质学和土地评价学等相关理论知识，通过分析采煤塌陷区土地质量因素以及土地破坏机理，在此基础上构建了采煤塌陷区土地质量破坏评价指标体系。潘安采煤塌陷区土地复垦适宜性评价运用结合潘安采煤塌陷区概况，

17、分别从宜耕、宜林、宜园、宜渔四个方向对示范区进行土地复垦适宜性评价，进而确定示范区的土地复垦适宜方向。2采煤塌陷区土地特性分析及土地复垦适宜性评价原理2.1采煤塌陷区土地特性分析采煤塌陷是指因地下开采产生采空区，导致地表沉降、变形，造成土地质量降低、土地功能丧失的过程。地下矿产资源开采以后，采空区周围岩体的应力平衡状态由原来的平衡态改变，引起周围岩层向采空区移动，造成采空区顶板和上覆岩层冒落，从而引起离层裂缝和移动，最终造成地表的沉陷和裂缝。随着矿产资源的开采，采空区的面积逐渐扩大，上部和周边岩层的变形和移动也更加明显，当地下采空区面积扩大到一定规模时，这些变形和移动在地表显现出来，使地表岩层

18、产生位移、变形，从而使地表土地资源发生破坏。采煤塌陷严重破坏了土地资源，使土地的功能部分或全部丧失。因此，要研究采煤塌陷区土地复垦的适宜性评价，首先需要对塌陷区土地特性进行分析。2.2土地复垦适宜性评价原理关于矿区土地复垦适宜性评价，国内外学者已经做过了很多的研究工作。但是针对采煤塌陷区的适宜性评价尚且较少。本章研究建立在土地复垦适宜性评价的基础上，根据采煤塌陷区土地质量破坏的特点，从耕地、园业、林业、渔业四个方向，采用模糊数学理论中的模糊综合评判法，并结合改进的层次分析法，对采煤塌陷区土地复垦的适宜性进行评价。采煤塌陷区土地复垦通常被认为在开采煤矿的过程中，因沉陷破坏以及土地和水体污染等原因

19、对土地资源造成的破坏，对这类土地要采取综合整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。适宜性评价原则：采煤塌陷地土地复垦适宜性评价主要是根据项目区土地自然属性和社会属性，从土地利用的要求出发，全面衡量损毁土地对某种用途土地的适宜性及适宜程度，其评价结果可为合理利用复垦土地提供依据。采煤塌陷地土地复垦适宜性评价应遵循下列原则：因地制宜与农用地优先原则土地的适宜性评价应该根据待复垦土地的差异性和区域性特点等条件来确定其复垦方向，尽量做到发挥优势、扬长避短，合理高效。即“宜农则农，宜林则林，宜渔则渔，宜建则建。”同时，在适宜性同等的条件下，对破坏土地的复垦优先考虑恢复为耕地，以贯彻保护农田的国策，缓解人

20、地矛盾。可垦性与最佳效益原则运用土地适宜性评价确定土地复垦方向后，要充分考虑该复垦方向的综合效益和可垦性，是否在国家和矿区生产承受能力范围内，尽量做到以最小的复垦投入从待复垦土地中获取最佳的生态效益、经济效益和社会效益。自然属性与社会属性相结合原则对于待复垦土地的评价，一方面要考虑土地的自然属性（如地形、水文等），同时也要考虑其社会属性（如政策条件、社会需要等）。评价时应以自然属性为主来确定土地复垦方向，但也要考虑社会属性的许可。区域性和综合分析原则待复垦土地的适宜性必须结合项目区的区域特征进行分析，不同区域的适宜性应该具有不同的评价指标体系。而适宜性评价除了受到区域气候、地貌、土壤、水文、地

21、质等自然因素的影响外，还要受到人为因素的影响，比如种植习惯、产业结构、矿区社会经济条件、土地利用方式等。因此，复垦土地质量状况是各因素共同作用的结果。理论分析与实践相结合原则在适宜性评价过程中，为了使评价结果更加准确，把理论研究运用到已有的类似项目上进行对比分析，使理论与实践相结合，从而更好的对项目区的土地适宜性进行评价。3案例分析潘安采煤塌陷区土地复垦适宜性分析3.1潘安采煤塌陷区概况贾汪是一座因开采煤炭而逐步发展起来的新兴城镇，其煤田面积遍及 贾汪、青山泉、大吴、紫庄 4 镇。贾汪煤矿开采始于 19 世纪后期，经过近现代的开发，到 20 世纪中后期煤矿已成为全区的支柱产业，且煤矿年产量仍在

22、全国范围保持领先水平。经过长期高强度的煤炭开采，使地表下沉，农田损毁严重，留下大片的塌陷土地和被严重破坏的环境。3.2潘安采煤塌陷区土地现状与引发的环境问题采煤塌陷地现状示范区塌陷地主要分布于南部。塌陷地总面积 561.08 公顷，其中塌陷农用地480.28 公顷，居民点及独立工矿用地 80.8 公顷，且示范区内塌陷地现已完全稳沉。现状问题土地生态环境严重恶化。采煤塌陷地给示范区生态环境造成了严重破坏，地面建筑、沟渠、道路、桥梁等设施变形及破坏，土地面貌变得千疮百孔、支离破碎，周围生态环境由陆地生态环境蜕变为水生生态环境，人居环境被毁。同时，采矿过程中排出的矿井废水中含有大量的悬浮物和污染物质

23、，由于利用率较低，大部分直接排入环境，导致地下水、土壤的质量下降。3.3根据可持续发展要求采用土地复垦为适宜治理方向根据调研得到的示范区实际情况，示范区内受到损毁的大部分为农田，具有恢复为农用耕地的先天优势，而且目前示范区内人均耕地面积仅为 0.034 公顷，农民收入远远落后与周边地区的人均收入，因此，整理区产业结构调整工作是把农民收入增收作为目标，把确保粮食供应安全作为基点。而且，调查可知当地人民更希望将示范区恢复为农用耕地，这也与土地复垦以农用地优先的复垦原则相一致，也贯彻了党和国家关于 18 亿亩耕地红线的方针政策。根据示范区土地利用现状可以知道，示范区塌陷前大部分土地为农用耕地，因此要

24、将由采煤塌陷导致的耕地破坏恢复生产能力，使得示范区宜耕方向由中度适宜转变为高度适宜，提高示范区耕地复垦的适宜性。根据潘安采煤塌陷示范区土地适宜性评价结果，理论与实践相结合，确定了示范区复垦土地的利用方向，根据可持续发展的要求，采用科学合理的土地复垦技术措施对示范区土地进行复垦，是恢复矿区生态环境，维持生态平衡的有效途径。3.4潘安煤矿塌陷区土地复垦技术措施采煤塌陷区土地复垦的技术措施主要是根据采煤后形成的地形地貌现状，按照适宜性评价的复垦土地利用方向要求，结合示范区特点，采用工程措施和生物化学措施，对破坏土地进行综合整治，从而恢复成一个良好的生态环境。从潘安采煤塌陷区土地复垦适宜性评价结果出发

25、，根据土地复垦理论，对示范区破坏土地进行复垦时，采取工程措施和生物化学措施，得到的主要结论有以下几点：采用土壤重构、表土剥离、土地平整、农田水利修复、生物化学措施等土地复垦技术措施，可以有效改善地形坡地、塌陷深度、耕作层厚度、灌溉条件、土壤有机质等评价指标，从而为土地复垦方案与规划设计提供科学依据。本章采用的土地复垦措施是从完善的土地复垦技术体系中进行选取，在示范区实际复垦建设中，还需要加入道路工程，农田防护林工程，灌溉排水工程等措施的配合，从而形成完整的土地复垦技术体系。4总结与建议4.1总结在充分了解国内外土地复垦现状的基础上，对江苏徐州潘安采煤塌陷区进行土地复垦适宜性评价的研究，初步形成

26、了一套适合采煤塌陷区土地复垦适宜性评价方法。本文研究成果充实了土地复垦适宜性评价理论与实践体系，不仅对示范区潘安采煤塌陷区具有指导意义，还可以为全国采煤塌陷区土地生态恢复提供借鉴。4.2建议采煤塌陷区土地复垦适宜性评价研究是一个跨学科、跨领域的综合研究体系，由于研究时间，个人能力，研究条件等方面的限制，关于塌陷区土地适宜性评价的研究工作尚有许多不足以及有待提高的地方，有待于进一步的探讨研究。限于作者水平，敬请专家老师对文中的不妥之处给予批评指正。致 谢时光荏苒，白驹过隙，四年的本科生涯已经到了尾声，在这四年里，我衷心感谢我的导师，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指

27、导，以及同事们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。从论文的研究方向、选题、写作的过程中都给与了我细心的指导和帮助。导师不仅在学术上指导我，在生活上，导师的关怀也无微不至，教会了我很多为人处世的道理，更为我以后的人生指明方向。导师的严谨治学的态度，谦和豁达的为人，高深的学术造诣，让我受益匪浅，是我今后努力学习的榜样。也要特别感谢我的父母在我求学路上对我的关怀和陪伴，他们为我的成长倾注了所有的爱，是我不断进步的精神动力，也是我人生中最宝贵的财富。求学生涯行将结束，不禁感慨万千，四年的光阴让我从青涩走向成熟。在日后的工作岗位上，我定当努力奋斗，实现自己的人生价值。最后，向所有关心和帮助过我的老师、

28、亲戚，朋友表示由衷的感谢！同时衷心感谢在百忙之中参加评审和答辩的各位专家，感谢对我论文提出的批评和指导。作者：2018.12.31参考文献1 刘文楷，陈秋计等.基于可拓模型的矿区复垦土地的适宜性评价J.中国矿业，2006，15（3）：34-37. 2 张士功.中国耕地资源的基本态势及其近年来数量变化研究J.农业资源与环境科学，2005，21（6）：374-377. 3 刘静，李建学.土地复垦整理可行性研究中的土地适宜性评价J.陕西农业科学，2007（1）：140-145. 4 张进德，张作辰，刘建伟.我国矿山地质环境调查研究M.地质出版社，2009. 5 吴言忠，邢志良.采煤塌陷区土地复垦的综

29、合利用研究J.农业与技术，2007，27（3）：75-76. 6 王杰.土地复垦发研究D.青岛：中国海洋大学.2008. 7 Schaller, F. W. &P. Sutton. Reclamation and Drastically Disturbed Lands. American Society of Agronomy J.Madison, Wis. 1978.8 张吉瑞.谈采煤塌陷地的复垦以徐州市贾汪区煤矿为例J.资源产业，2005，7（2）：25-28. 9 杜开元胡海峰等.适宜性评价在矿区土地复垦技术中的应用J.山西农业科学，2010，38（2）：46-49.第 10 页 共 8 页