矿产资源开发的生态环境影响评价中国地质大学环境科学与工程学院　程胜高　李国斌　陈德兴摘　要　矿产资源开发对生态环境的影响愈来愈受到世界各国的关注。

本文分析了矿产资源开发与环境的关系及其对环境的影响,介绍了矿产资源开发的生态环境影响评价方法,并针对矿产资源开发不利影响提出了相应的减缓措施与对策,目的是保证人类赖以生存、生活与生产的矿产资源实现可持续发展。

关键词　开发　矿产资源　生态影响　环境评价1　引　言长期以来,人类从地球内部获得矿产资源加工制造成为人们生产与生活所需的各种物质。

据统计全世界每年开采的金属、非金属矿石及化石燃料等矿产资源共约900万吨,估计到本世纪末矿石开采量至少提高到现有水平的3倍以上,才能满足全世界工业发展的需要。

由于矿产资源的不断消耗,即使其储量很大,依然会出现资源枯竭的问题,这是当前全世界人们所关心的问题之一。

另一方面,矿产资源的采掘使原有的生态环境结构或状态发生了巨大的变化,特别是露天开采造成局部环境景观的破坏,人为地加速了环境中的物质循环过程,造成了环境的污染。

矿产资源的大规模消耗,是酿成资源和环境危机的重要原因。

矿产资源是不可再生的资源,如各种金属和非金属矿产、化石燃料等,它们需要经过漫长的地质年代才能形成,在种类繁多的矿产资源中,有些矿产资源较为丰富,不存在短缺问题,如用于建筑材料类,非金属矿产———岩石、沙砾石、石膏和粘土类矿物;用于农业,如氮、磷、钾等肥料矿物。

有些矿产较为短缺,如用于工业的黑色金属、有色金属及稀土金属等金属矿物。

长期以来,人们已经形成中国“地大物博”的概念,但时至今日,对这一概念应重新全面认识。

从矿产资源总量来看,我国仍是世界上“物博”的国家之一,但从人均资源拥有量的角度看,则是资源短缺国家。

我国矿产资源的总态势为:一是人均占有量少、大型矿床少、资源分布不均衡;二是经济增长需求对矿产资源压力大,庞大的人口对矿产资源的需求压力潜伏着资源危机和生态危机;三是矿产资源流失、浪费严重,造成严重的环境污染,是低发展水平阶段出现高强度环境污染的重要原因之一。

鉴于中国的矿产资源总态势及经济社会发展总目标,走资源节约型发展道路是中国实施可持续发展的唯一选择。

较现实的办法是通过产业结构调整,技术革新,推行清洁生产,大力发展资源消耗少的产业,纠正“产品高价、原料低价、资源无价”的不合理现象,并建立矿产资源核算制度,这是保证经济社会持续健康发展的一项重要措施。

2　矿产资源开发对环境的影响　211　矿产开采与矿石加工对生态系统的影响采矿活动属于自然资源开发,所处地区多与自然生态资源所在地交织一起,一切生产过程都牵动生态系统。

采矿与矿石加工排放各种有害污染物,多种途径污染生态系统,其对生态系统的影响是:(1)水土流失与野生动植物生境的改变。

勘探、采矿和矿石加工设施的建设,需要清除大面积的植被,剥离土壤,导致天然野生动植物生境改变、地形变化、水土流失。

破坏动植物包括一些濒危物种的栖息环境和迁移通道。

地下开采矿业发生的地面塌陷引起生态系统的改变。

(2)水环境污染:主要是采矿、选矿活动,使地表水或地下水含酸性、含重金属和有毒元素,从而危及矿区周围水域、土壤、甚至破坏整个水系,影响生活用水及工农业用水。

水力开采(淘金)作业改变河道和矿床结构,尾矿的排放堆积和水土流失造成河湾、沿海浅水区、池塘及泛滥平原的泥沙淤积,使水质恶化;水生生境的剧烈改变妨碍野生生物物种的生长、繁殖,导致种群数量下降乃至灭绝。

(3)土地与土壤污染:矿山开采,特别是露天开采造成大面积的土地破坏;采矿废石及尾矿堆积占用大量土地,并造成土壤污染侵蚀;农作物、牲畜受污染毒害、生产力下降,产品品质变坏。

(4)空气污染:露天采矿及地下开采工作面的钻孔、爆破以及矿石破碎及矿石、废石装载运输过程中产生的粉尘、废石堆(特别是煤矸石)的氧化和自然释放出的大量有害气体,废石风化形成的细粒物质和粉尘,以及尾矿等,在干燥气候与大风作用下会产生尘暴等,均造成局部环境的空气污染。

(5)噪声污染:爆破与钻机作业噪声及交通噪声、震动干扰人类及野生动物的生存活动,有的野生动物可能短期迁移或永远消失。

(6)其它:进出交通增加了偷猎等人类伤害的机会;恢复植被时引进非本地生物物种引起物种间竞争;在保护区周围的开采活动有可能造成文化遗产和自然景观的破坏等。

　212　影响环境的主要因素(1)生产规模:矿山的生产规模和环境破坏的程度之间存在着关系,一是产量与环境存在着非线性相关,如提高产量可能会加剧对环境的影响,若一个矿山总储量固定,提高产量等于缩短矿山开采年限,从而使一定时期内环境破坏和污染程度会重些,若开采时间长些,环境遭受破坏和污染的程度轻些。

二是随着工业生产的发展,总的趋势是富矿日益减少,而贫矿开采量加大,必然导致矿业废弃物增多,造成环境的严重污染。

(2)矿区开采方式:显然,开发方式的不同,对周围环境的影响也不一样。

一般来说,其影响包括矿区开发后所造成的地质地貌状况的变化,所引起的植被破坏,露天开采剥离土层、废石堆的滑坡及泥石流的产生,由矿山排放的酸性含金属废水对天然水体的影响,以及由于使用该水进行灌溉所造成的农田生态系统的污染等。

一般采用露天开采的矿区比坑采方式对周围环境影响深刻得多,其能使该地区生态及地形产生不可逆的变化,能使原来的高山变成巨大的人工湖,伴随着这种地形地貌及生态的变化,还将使该地区的物质流向发生改变。

　213　矿山开发引起环境问题的分类采矿与矿石加工利用所引起的环境问题种类繁多,可按以下方式分类。

　21311　按对人类健康的危害分成四类(1)空气与粉尘污染:采矿与矿石加工过程中,金属离子、粉尘及化学药剂对人类危害很大。

如一些煤矿工人所患的“矿肺病”,就是呼吸中受煤尘SiO2的污染所致。

(2)水质与土壤污染:矿山的酸性废水排放所造成饮用水源水质及土壤农田污染,并通过食物链的累积作用危及人类的健康。

如陨西县黄龙山金矿由于个体开采,小汞碾及小氰化造成2400亩耕地污染,4个村庄数千人饮用水污染严重,并出现牛羊病死、繁殖率和成活率下降的状况。

(3)噪声污染:矿山机器设备运转产生高噪声会使人听力遭受永久性损伤,同时使身心健康受到影响。

(4)废弃物污染:采矿废石及尾矿堆放会对土壤与农作物产生污染,从而对人体产生直接或间接的危害。

　21312　按生态环境的破坏分成两类(1)景观干扰:矿山开发中从采掘到地面建筑、从尾矿坝到废石堆等各方面都是景观干扰。

露天采矿的干扰取决于生产规模和周围的地形地貌特征。

(2)土地废弃:矿产资源开发中很难避免把占用的土地全部废弃或是仅使用其中的一小部分。

若不对其采取覆土造地、植树种草等措施,往往使这些土地变成不毛之地,使当地生态环境恶化。

3　矿产资源开发的生态环境影响评价方法矿产资源开发的生态环境评价首先需要对生态影响指标进行筛选,确定评价标准体系及生态影响评价范围等。

其评价的基本步骤为现状调查、现状评价和拟开发项目的影响评价。

　311　现状调查　31111　调查内容主要有动、植物物种特别是珍稀、濒危物种的种类、数量、分布、生活史、生长、繁殖和迁移行为的规律;生态系统的类型、构造;垂直结构;其它物理因素(地形地貌、水文、气候、土壤、大气、水质量);人类干扰程度等。

应查明评价区的生态系统在自然或半自然状态下维持平衡的模式及其中起关键作用的生物和非生物因素。

　31112　调查方法(1)从农、林、渔业等资源管理部门或专业研究机构及环保部门收集生态资源方面及污染状况资料、数据;(2)收集各级政府有关自然资源、自然保护区、珍稀和濒危物种保护的规定,甚至国际有关规定。

如国际自然和自然资源保护联盟(IUCN)的红皮书将处于不同危险程度的生物物种分为:频危类(Endangered)、脆弱类(Vulnerable)、珍稀类(Rare)、脱离危险类(Out of Danger)、未确定类(Indeterminate)。

该书以纲要形式给出物种的现属类别(濒危、珍稀等)、分布、种群的发展和现状,栖息地及野生条件下的繁殖率,已采取的保护措施与建议等。

(3)现状调查:按评价级别要求进行评价区现场调查,取得实际的资料和数据。

调查采用现场踏勘考察和网格定位采样分析的传统自然资源调查方法。

　312　评价方法生态系统评价方法大致分为二类。

一类是作为生态系统质量的评价方法,主要考虑的是生态系统属性的信息,较少考虑其它方面的意义。

关于自然保护区的选址、管理就属于这种类型。

另一种评价方法是从社会—经济的观点评价生态系统。

估计人类社会对矿产资源环境的影响,评价人类社会经济活动所引起的生态系统结构、功能的改变及其程度,提出保护生态系统和补救生态系统损失的措施,目的在于保证社会经济持续发展的同时保护生态系统免受或少受有害影响。

生态影响评价的内容根据拟建项目的影响和评价项目的不同,一般包括对生态系统的生物成分(生物物种、种群、群落等)和非生物成分(土壤、水土流失、水文等)影响的评价及对整个生态系统综合影响的评价。

(1)生态环境现状评价包括物种评价、群落与栖息地评价和污染评价三类。

物种评价最简单的办法是根据普遍公认的标准,在调查的基础上,开出评价区内应保护物种的清单。

群落与栖息地评价据我国《生态破坏主导型开发建设项目影响评价技术规定》(试行草案)中提出考虑植被覆盖率,群落退化程度、自我恢复能力、土地适宜性等特征,按100分制综合特征赋值,生态系统质量Q E 按下式计算Q E =∑Ni =1(A i /N )式中:Q E 为生态系统质量:A i 为第i 个生态特征的赋值;N 为参与评价的特征数。

按Q E 值将生态系统分为5级:Ⅰ级100～70,Ⅱ级69～50,Ⅲ级49～30,Ⅳ级29～10,Ⅴ级9～0。

这种方法对开发建设项目替代方案优选或资源保护价值判定具有简明、直观和易操作等优点。

污染评价主要是土壤与生物污染评价。

(2)生态环境影响预测评价内容包括对矿产资源开发活动所引起的生态系统结构、功能变化的预测和造成生态系统污染水平的预测两个方面。

由于拟开发项目类型,对环境作用方式、评价等级和目的要求的不同,对于生态影响预测评价采用的方法、内容和侧重也不尽相同:有的用定性描述评价;有的用定量或半定量评价方法L ,有的侧重对生态系统中的生物因子的评价,有的侧重对物理因子的评价;有的着重评价生态系统效应,有的着重评价生态系统污染水平。

总之,很难用统一模式予以概括。

世界银行对支持项目的环境影响报告书的理想要求是注意对物种多样性影响的分析。

美国能源部对Memphis Light 燃料气示范装置设计方案的生态影响预评价内容为①拟议项目引起的生态系统栖息地破坏和丧失,及由此造成的物种数量减少和丧失;②污染物排放对生态系统的影响。