城中采煤塌陷地土地利用和生态系统服务价值演变研究——以山东济宁太白湖新区为例

城中采煤塌陷地严重限制了城市发展,影响了生态系统服务的供给。因此,城中采煤塌陷地的生态修复与开发利用更为迫切和重要。本文利用2000—2021年遥感影像数据,采用土地利用变化分析和生态系统服务价值当量模型研究了太白湖新区采煤塌陷地土地利用和生态系统服务价值时空演变,探讨了主要驱动因素。结果表明:采煤塌陷地土地利用以耕地和水域占优,其次是建设用地,林地和草地再次之;各地类间的转移以耕地向水域转出为主,其次是耕地向建设用地的转移。生态系统服务总价值(ESV)呈长期显著增加后小幅回落;水域生态系统服务价值大幅增加,耕地价值显著减少,林地和草地价值较小;水文调节、废物处理、气候调节3项服务功能价值量相对较大;ESV高值区由西南向东南、中部、北部不断扩张,随后向中部聚集。土地利用和ESV变化主要是由城镇化建设、采煤塌陷、采煤塌陷地修复治理和政策驱动共同驱动造成的。

山东省唐口矿区采煤塌陷地复垦土壤重金属潜在生态风险评价

本文采集山东省唐口矿区采煤塌陷地复垦土壤样品39个,分析了测试样品中As、Hg、Cr、Pb、Zn、Cd、Cu、Ni的含量及pH,选取不同的参比值,采用潜在生态风险指数法对复垦土壤中重金属污染状况和潜在生态风险进行了评价。结果表明,研究区复垦土壤中重金属含量除Cd外均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018)中规定的农用地土壤污染风险筛选值。Hg、Pb、Zn的平均含量大于济宁市表层土壤地球化学背景值。复垦土壤重金属相关性分析表明,Cr-Ni元素具有较高同源性;As-Cu-Pb-Zn元素可能具有相似的来源,并且伴随有复合来源的可能;Hg和Cd元素来源与其他重金属不同。采用国家风险筛选值为参比值时,研究区复垦土壤整体生态风险水平为轻,但单项重金属Cd存在中度污染风险,需要重点关注。采用土壤背景值为参比值时,研究区复垦土壤中As、Pb、Ni、Cu、Cr和Zn处于轻度生态风险等级;Hg处于强生态风险等级,部分样品存在很强、极强生态风险等级;Cd虽处于轻度生态风险等级,但部分样品存在中度、强生态风险等级。研究区复垦土壤重金属综合潜在生态风险以轻度、中度为主,Hg和Cd是主要贡献因子。

基于预治理理念的采煤塌陷地综合治理规划——以济宁都市区绿心项目为例

长期的煤炭开采过程催生大量的采煤塌陷地,造成土地沉降、生态破坏和用地闲置等问题。采煤塌陷地日渐成为煤炭资源型城市转型发展的阻力,亟待综合治理和快速修复。本文以济宁都市区绿心项目为例,分析预治理理念下采煤塌陷地综合治理规划,提出生态治理、空间更新与产业转型相结合的综合治理模式,以多因子评估为基础,分类分步进行生态与空间治理,根据地表资源恢复情况进行产业重构,为采煤塌陷地快速实现生态修复和煤炭资源型城市复兴提供借鉴。

国内外采煤塌陷地整治研究进展及述评

采煤塌陷地整治具有较好的资源保障、环境友好、社会和谐、文化维护等多个功能,是践行“两山理论”的具体措施之一。运用文献研究法和比较分析法,比较梳理了采煤塌陷地整治的概念阐释,从规划编制、“3S”应用、工程技术、城市发展等四个视角,全面回顾并评述了国内外采煤塌陷地整治研究进展,对我国当前采煤塌陷地整治管理工作具有指导价值,对未来相关政策法规的制订具有借鉴意义。

采煤塌陷地信息管理系统设计与实现

针对煤矿企业在采煤塌陷地管理与治理工作中存在信息统计不准确、缺少空间位置关联等问题,该文利用地理信息数据建库技术和WebGIS技术构建采煤塌陷地信息管理系统,设计了采煤塌陷地数据建库工艺流程,研制了大数据分析、一张图应用、信息管理、统计分析、移动端应用、运维管理等应用功能,为煤矿企业采煤塌陷地信息管理从报表管理到采用信息化手段带图管理的转变提供了一种借鉴和参考。

基于生态系统价值的多目标优化采煤塌陷地生态修复研究

采煤活动中,陆地生态系统的完整性和功能面临着严重的威胁,塌陷地的生态修复关系到采煤区生态系统价值的持续性体现。文章基于生态系统价值的多目标优化模型,针对水资源管理、土地利用和生物多样性保护等方面,设计了多种生态修复策略,以制定综合性的采煤塌陷地生态修复方案,包括水资源的高效利用、恢复植被覆盖、促进物种的繁衍和生态功能的恢复等,研究成果对采煤塌陷地的生态修复具有重要的理论和实践意义。

徐州高潜水位区采煤塌陷地及其复垦土壤碳变化

在全球“碳中和”背景下,土壤碳积累与转化研究成为学术界研究的热点问题。潜水影响下的采煤塌陷地复垦恢复过程中土壤碳库变化及机制较为复杂。复垦土壤碳动力学过程研究是实现复垦土壤生态系统科学恢复的重要基础。利用年龄时间序列方法和定位监测法分别于2012年和2020年采集徐州柳新镇高潜水位煤矿区塌陷地不同复垦年限的土壤,对土壤总碳(C_(TC))、总有机碳(C_(TOC))、总无机碳质量分数(C_(TIC)),总碳库(S_(TC))、总有机碳库(S_(TOC))和总无机碳库储量(S_(TIC))进行了测算,同时分析了各类碳与相关土壤性质的关系。结果表明:(1)研究区未塌陷地土壤(CK)S_(TC)、S_(TOC)和S_(TIC)分别为268.34、81.63、186.70 t/hm^(2)。土地塌陷引起土壤碳质量分数及碳库储量下降,主要表现为S_(TIC)和C_(TC)下降,S_(TOC)变化不明显。(2)复垦土壤恢复过程中土壤碳质量分数及碳库储量变化呈正二次方程曲线特征,0~20 cm层土壤C_(TC)和C_(TIC)在复垦14~18 a达到最大,并超过CK。土壤S_(TOC)在复垦13~14 a可以超过CK。(3)新复垦土壤0~40 cm层内碳质量分数及碳库储量在上下层次间差异不显著。复垦后恢复过程中,以表层(0~10 cm)土壤碳质量分数和碳库储量增加量最大,C_(TIC)在剖面上的变化特征不明显。(4)土壤C_(TOC)和S_(TOC)及C_(TC)均与土壤孔隙度、土壤黏粒、分形维数(D)及>3.2 mm团聚体质量分数呈显著正相关,与土壤密度、紧实度、pH及2~0.50 mm团聚体质量分数呈负相关关系。塌陷地复垦土壤在恢复过程中表现出巨大的固碳潜力。高潜水位地区,土壤水分通过影响土壤通气状况、团聚体形成及颗粒变化来影响复垦土壤碳固定和转化。塌陷地复垦耕作利用通过土壤翻耕、破碎、有机肥配施及潜水位调节,改善了土壤结构及通气状况,促进了植物及土壤微生物生长,增加了土壤有机碳来源,推动了复垦土壤有机碳积累。

基于NbS自然解决方案的伊犁一矿采煤塌陷地生态修复

基于NbS自然解决方案用于采煤塌陷地生态修复,以新疆伊犁一矿生态修复为例进行矿山生态修复研究,聚焦多目标,形成多功能修复格局。进行排矸场生态修复、水土环境污染修复、含水层破坏修复、土壤植被一体化修复。采取管理、技术、经济等综合措施,形成包容、透明和赋权的治理过程,为开展西部生态脆弱区矿山生态修复提供一种新的治理理念和方法。

采煤塌陷地赋能光伏风电新能源建设的思考——以江苏省徐州市铜山区为例

本文结合江苏省徐州市铜山采煤塌陷地开发利用实际,分析了当前采煤塌陷地赋能新能源建设的主要困境,提出了探索多元化合作、挖掘协同潜力、完备制度保障等政策建议,以期提升采煤塌陷地综合治理水平。2023年3月,自然资源部办公厅、国家林业和草原局办公室。

鲁西南地区采煤塌陷地综合整治的探索与实践

鲁西南地貌以冲积平原为主,地下煤炭资源储量丰富,大量煤炭开采活跃了当地的经济。同时,采煤塌陷引起地表变形,产生下沉盆地、缓坡地、塌陷漏斗、台阶、地表裂缝,导致村庄房屋、道路、桥梁、河堤、输电线路、电力设施、农田水利沟渠等基础设施损毁,耕地数量减少、质量下降,造成农业减产乃至绝产,对地形地貌景观产生较大影响和破坏,不利于工农业生产和当地群众生活。为此,鲁西南地区相继成立了相应的研究整治机构,对部分采煤塌陷地进行了治理试验、试点和探索,通过长期整治,优化了鲁西南地区的产业模式,取得了良好的经济、社会和生态效益。

关于印发《山东省采煤塌陷地综合治理验收移交办法》白的通知(鲁发改能源原[2023]904号)

各有关市发展改革委(能源局)、财政局、自然资源主管部门、生态环境局、住房城乡建设局、水利局、农业农村局、国资委,煤矿企业:为进一步规范我省采煤塌陷地综合治理项目验收移交工作,省发展改革委等9部门联合制定了《山东省采煤塌陷地综合治理验收移交办法》,现印发你们,请遵照执行。

邹城市采煤塌陷地治理现状及建议

近年来,邹城市政府与煤炭企业因地制宜采用湿地公园、生态养殖等治理模式广泛应用于采煤塌陷地治理实践,取得了一定的治理成效,但仍然存在治理难度大、资金不足、积极性不高等问题。本文梳理了以往治理成效及存在问题,同时根据各煤矿生产计划进行了塌陷地预测,指出“稳沉+未稳沉”同步治理将是未来工作的重点,并提出了加强部门联合、技术创新、扩宽资金渠道的建议。

采煤塌陷地整治综合效益评价——以唐山市南湖塌陷地为例

开展采煤塌陷地整治综合效益评价对于规划编制、施工组织、资金筹措等环节具有重要的实践意义。运用自然资源与环境经济学的相关理论和分析方法,尝试构建财务评估衡量经济效益、生态系统服务价值衡量生态效益、城市发展视角衡量社会效益的评价模式。以唐山市南湖塌陷地为例,从财务、环境和社会三个维度,全面评价采煤塌陷地的综合效益,为相关整治主体提供一定的参考和借鉴。

采煤塌陷地复垦土壤质量研究进展

土地复垦是补充耕地的重要措施,同时也是改善煤矿区生态环境的主要途径。该文对复垦土壤质量进行了综述,主要对土壤重构的方法;重构土壤的物理、化学性状的变化;重构土壤生物活性等方面进行分析。目前土壤重构的方法分为充填重构和非充填重构,非充填重构包括土地平整、修筑梯田、挖深垫浅、深沟台田等方法;充填重构根据充填材料的不同分为粉煤灰、煤矸石、河湖泥和垃圾充填。重构土壤的理化性状的变化主要集中在土壤容重、含水率、结构和主要养分变化的研究上,在粉煤灰、煤矸石充填的土壤上有重金属污染的可能性。部分研究证明重构土壤的微生物活性比大田土壤差。在充分分析现有研究的基础上提出了目前复垦土壤研究存在的问题和今后研究的重点。

高潜水位平原区采煤塌陷地复垦土壤形态发育评价

土壤的形态特征含有丰富的环境信息,是环境变化与生态重建的重要依据,可以推断土壤发育的强弱。矿山复垦土壤为人造新土壤,可能构造出不同的土壤形态,复垦土壤形态特征的研究对复垦土壤生产力的提高和复垦技术的革新具有重要意义。该文以高潜水位平原区采煤塌陷地复垦土壤为研究对象,探讨定量评价复垦土壤形态发育状况。研究采用实地调查和室内分析相结合的方法,依据中国土壤系统分类用土壤剖面描述标准,构建了复垦土壤形态发育评价体系,进行土壤形态定量评价。结果表明,形态发育指数HI(土层发育指数)和WPDI(土壤权重剖面发育指数)能够较好的反映复垦土壤与当地原状土壤的发育程度差异:复垦土壤土层发育指数HI和土壤权重剖面发育指数WPDI平均值分别为0.57、0.56,而当地原状土壤HI和WPDI的平均值为0.68、0.69,表明复垦土壤形态发育程度相对较弱;HI曲线形状异于原状土壤,表层HI高于其他土层,不同复垦方式的WPDI显示的发育程度序列为:充填复垦(外源土)>挖深垫浅>挖深垫浅(泥浆泵)>充填复垦(粉煤灰、煤矸石等);随复垦时间的延长,复垦土壤发育程度呈现增长趋势。

煤炭城市采煤塌陷地整治与城市发展的关系——以唐山市为例

研究目的:选择唐山市为例,探讨煤炭城市采煤塌陷地整治与城市发展的关系,为中国资源型城市损毁地整治提供借鉴。研究方法:综合分析法和案例分析法。研究结果:城市发展为塌陷地整治提供了内部动力和外在条件,促进了塌陷地整治;塌陷地整治继续推动了城市发展,并通过实体层、经济层和文化层表现出来;塌陷地整治与城市发展之间存在一定的相互作用的内在机制。研究结论:将塌陷地整治与城市发展紧密结合,解决了当前土地整治动力不足的问题,资源型城市应结合城市经济社会发展形势,科学确定塌陷地整治用途,因地制宜地开展塌陷地整治。

GI引导下的采煤塌陷地生态恢复优先级评价

生态恢复优先级评价是恢复生态学研究的热点之一,而退化生态系统被恢复为何种类型是确定生态恢复优先级的前提和重点。以徐州市为研究区,将城市绿色基础设施(GI)作为塌陷地生态恢复的目标,在GIS技术支撑下,从塌陷斑块恢复为GI的适宜性及其对维持GI景观连接度的重要性两个方面,综合评价了采煤塌陷地生态恢复优先级。研究结果表明,徐州市超过半数的采煤塌陷斑块具有较高的GI生态适宜性,相对集中在5个片区;各塌陷斑块维持景观连接度的重要性分布不均匀,贾汪片区中部及北部塌陷斑块对维持景观连接度的作用非常显著;二者叠加后各塌陷斑块的综合适宜度具有明显差异,将其划分为5个生态恢复优先等级,较高优先等级分布于贾汪片区中部、董庄片区北部、庞庄西片区中部,建议将其纳入城市绿色基础设施予以优先恢复并立法保护。

兖滕两淮地区采煤塌陷地的类型与综合开发生态模式

以能源开发为主体的兖滕两淮地区是我国近期１９个国土综合开发的重点地区之一，该区采煤及其引起的土地塌陷形成的区域生态环境是一个破坏多于建设、开发多于整治的脆弱生态系统。通过实地调研，将该区采煤塌陷地分为非积水塌陷干旱地、塌陷沼泽地、季节性积水塌陷地、常年浅积水塌陷地和常年深积水塌陷地共５大类，依次相应提出了农林业综合开发与建材开发、农林渔综合开发、渔林农综合开发和水产养殖综合开发等６种不可替代的生态模式。这些模式的实施，将有力地促进兖滕两淮地区经济和社会的持续稳定发展以及生态环境的恢复良化。

五阳矿区采煤塌陷地复垦土壤的质量变化研究

在潞安矿业集团五阳矿区采煤塌陷地上,按照混推和剥离两种复垦技术,分复垦种植l年、3年和5年进行采样,对不同复垦技术及时间条件下土壤养分(有机质、氮、磷、钾)和重金属元素(镉、铅、铬、汞)含量以及物理性质(容重、毛管持水量、总孔隙度、团粒结构)进行采样分析研究。结果表明:1剥离复垦耕地的土壤肥力基本保持不变,耕层养分高于底层,并呈逐年上升趋势;2混推复垦耕地的土壤肥力低且不匀,必须采取措施尽快提高地力;3土壤重金属元素含量的变化主要受矿区粉尘和污水影响,与土地复垦技术和年限关系不大;4平川地区采煤塌陷地的复垦采用剥离复垦的效益较好。这为合理确定矿区土地复垦的技术和地力恢复时间提供一定的借鉴。

济宁市采煤塌陷地状况与治理途径研究

为了更合理、高效地利用煤炭资源,保护采煤塌陷地的生态环境,采用济宁市1987年TM遥感影像和2002年的ETM+遥感影像和近年来的统计资料,对部分采煤塌陷地进行现状分析,并由煤炭产量预测塌陷面积变化的大致趋势。预测结果表明,到2010年济宁市采煤塌陷面积将新增116.85 km2,到2015年新增采煤塌陷面积将达到151.88 km2,最终将形成兖州、济东两大煤田塌陷区。采煤塌陷面积的大量增加,给当地工农业生产、社会经济和生态环境等带来一系列问题,鉴于此,提出了采煤塌陷地生态复垦的综合治理途径。