矿区地质环境承载力评价体系研究论文

摘要：通过了解区域矿山地质环境条件及其变化，结合地质环境承载能力应用理论，分析矿山开采活动对区域地质环境因子的影响和变化，选定对区域环境质量影响大且敏感的人类活动因子和环境因子进行敏感性分析，确定地质环境承载力评价指标，建立科学合理的矿山地质环境承载力评价体系。

关键词：矿山地质环境；承载力；评价体系

1.承载力的发展

承载力来源于力学，指物体在不产生任何破坏时的最大荷载，后应用于工程地质领域，指地基的强度对建筑物负重的能力，目前承载力逐渐具体化的衡量人类经济社会活动与自然环境之间相互关系的概念（张林波，2009），应用于诸多领域，如种群承载力、土地资源承载力、环境承载力等。国内对矿山地质环境承载力的研究兴起于近十余年，这个新兴的概念和研究领域随着时间的推移、研究的深入和理解的转变，其概念的内涵和外延也在逐步地丰富和完善。矿山地质环境承载力主要是指在可预见的时期内，受矿产资源开发活动影响的区域，在保障地质环境系统结构稳定、功能正常或朝着人类社会经济活动可持续发展的前提和目标下，矿业活动对地质环境的最大扰动强度，或地质环境所能承受矿产资源开发强度的最大值。矿山地质环境承载力反映的是矿山地质环境系统结构与区域矿业经济活动的适宜程度。

地质环境承载力研究的难点主要有：

①地质环境承载力作为一个客观存在的事实，缺乏一个适合的表征量，即用什么方式来量化和表征地质环境承载力；

②在承载力评价方面应用较多的量化指标有人口数量、用地面积、经济效益，但该类指标无法从整体上权衡矿山地质环境承载力，并且该类指标均牵涉到许多地质环境自然属性以外的经济或社会属性。

目前国内外对矿山地质环境承载力评价进行系统分析的研究成果还较为有限，相关研究中存在的有待加强的地方表现在：

①矿山地质环境承载力评价研究集中于单要素研究，综合要素承载力评价研究欠缺；

②矿山地质环境承载力研究不够深入，尚未形成完善的理论体系；

③矿山地质环境承载力评价的概念及量化方法有待深入探讨。

2.承载力指标选取准则

构建和制定矿区矿山地质环境承载力评价体系的过程中，必须要在全面了解矿区矿山环境地质问题的基础上，通过深入的解析，以系统论、决策论等数学知识为基础，以地质学、采矿工程学、生态学和环境学等多学科理论为支撑，以可持续发展、绿色矿业理论为指导，确定影响矿山环境地质问题的主要因子，主要遵循以下几个准则：

（1）综合化构建矿山地质环境承载力体系。进行矿山地质环境承载力评价就是要把矿产资源、矿山环境放到国民社会系统中进行分析考虑，不能简单、孤立地看待矿产资源的开发和利用，因此在进行矿山地质环境承载力优劣评价时，需要综合考虑其开发效应，如对区域社会经济发展的带动作用、国民经济对矿产资源的需求程度，同时需要考虑可持续发展的问题，矿山开发活动引起的环境污染问题等，不能片面、简单地进行评价。评价受到不同层次、不同方面的影响，因此有必要利用地质资料、经济数据、矿山信息进行综合评价。

（2）评价要素定量化计算。矿山地质环境承载力评价涉及学科广，不仅要求运用地质学科、地理学科等知识，而且要求合理应用经济学和统计学等知识，其评价要素层涉及地形地貌、区域规划、开采方式等十大类，评价以项目调查和统计提供的数据资料为基础，坚持所用数据的可靠性原则，对收集的资料进行分析检验，对资料的.统计指标、统计时间、指标核算方法等逐项复查，并做出必要的调整，同时克服定性分析无法准确判别矿山地质环境承载力的劣势，采用以定量化为基础，保证评价结果明确、可靠。

（3）评价因子最优化选择。选择最优的评价因子是决定评价结果优劣的重要部分，设计选取与自然社会、基础地质、资源压力、环境污染等作为因子，彼此之间相互联系、相互制约。因为各种因素所起的作用和程度各不相同，它能够从某个方面反映承载力优劣，所以在评价方法的应用上，采用环境评价和社会效益评价相结合、实地验证和计算机模拟相结合的思路和方法，将地形地貌、气象水文、植被、社会经济、基础地质、矿产资源压力、矿产开发压力、水资源压力、土地资源压力、水土污染等评价要素和指标结合起来，合理地进行矿山地质环境承载力的综合评价。

3.矿山地质环境影响因子的敏感性分析

矿山地质环境承载力是矿区地质作用和人为矿业活动共同作用的结果，矿山地质环境问题诱发机理复杂，影响因素众多，有自然背景条件（地貌类型、年降雨量、矿区年径流量、植被类型、植被覆盖率、土地利用类型）、地质背景条件（水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件）、社会经济条件（常住居民数及土地面积、矿区GDP值）、矿山地质环境条件（矿区面积、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天开采、井工开采、能源、金属、非金属、矿山数量、土地占用破坏面积、土地恢复治理面积、地貌景观影响程度、固废堆积量、水资源总量、水资源消耗量、含水层破坏影响面积、土壤重金属污染面积、水质污染面积）。例如，不同矿产资源以不同开发方式、在不同环境地质背景区内所产生、诱发和加剧的矿山地质环境问题种类、表现形式、严重程度有较大差异。矿业开发条件下，各种因子的共同影响必表现在：

（1）矿区的土地利用类型部分发生改变，如采坑、排土场、废渣堆等工矿用地的出现；

（2）矿区植被覆盖率减少，如采坑、排土场、堆渣场、尾矿库、工业广场、矿区道路等破坏原有的植被，而局部的矿山地质环境恢复治理又增加了植被覆盖；

（3）矿区产生崩滑流、地面塌陷、地裂缝等地质灾害及隐患，破坏原有的地质结构，危害周边的生产生活；

（4）矿区开采疏干排水造成了区域水资源的减少和浪费；

（5）部分矿区矿坑水、尾矿水、选冶废水的直接排放或不达标排放，造成了附近区域的地表水、地下水污染；

（6）废渣堆、排土场、堆料场等在雨水淋滤和风吹扩散的作用下造成了附近区域的土壤重金属元素污染。矿区的地质环境承载力应以承载矿区及附近的人类生产生活为主体。

4.评价指标体系构建

本次选择矿区地质灾害易发程度、矿区土地利用现状、矿区人口密度、矿区植被覆盖率、矿坑排水强度、矿区水土污染程度、矿区土地占用破坏面积比这七个因素可表现出矿区的地质环境现状，确定利用这七个因子构建矿区地质环境承载力评价体系，它们分别反映了矿业开发活动可能对矿区地质灾害、矿区土地资源、矿区人口、矿区生态环境、矿区水资源以及矿区水土质量所造成的影响。这些指标的变化共同作用影响着矿区的矿山地质环境承载力等级。矿山地质环境承载力评价指标体系见图1。

5.结语

该指标体系由矿区地质灾害易发程度、矿区土地利用现状、矿区人口密度、矿区植被覆盖率、矿坑排水强度、矿区水土污染程度、矿区土地占用破坏面积比这七个指标构成，它们是自然背景条件（地貌类型、年降雨量、矿区年径流量、植被类型、植被覆盖率、土地利用类型）、地质背景条件（水文地质条件、工程地质条件、环境地质条件）、社会经济条件（常住居民数及土地面积、矿区GDP值）、矿山地质环境条件（矿区面积、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、露天开采、井工开采、能源、金属、非金属、矿山数量、土地占用破坏面积、土地恢复治理面积、地貌景观影响程度、固废堆积量、水资源总量、水资源消耗量、含水层破坏影响面积、土壤重金属污染面积、水质污染面积）对于矿区整体地质环境的集中体现。这些指标的变化反映了矿区的矿山地质环境承载能力的变化，可以作为矿山地质环境承载力评价体系建立所需要的指标因子。

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