矿区生态修复技术范文第1篇

关键词 矿区生态系统;人为干扰;修复与重建技术

中图分类号X3文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)18-0096-02

1 人为干扰对矿区生态系统的影响

1.1 人为干扰的概念

人为干扰是区别于自然干扰的另一种主要干扰方式,是指由于人类生产、生活和其它社会活动形成的干扰体对自然环境和生态系统施加的各种影响。人为干扰无论从伤害强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在危害、诱发性等方面,都常常高于自然干扰。

1.2 人为干扰的方式

对于中国矿区环境生态系统,人为干扰的主要方式是污染。主要包括:水资源的破坏和污染、废气污染、固体废物污染、噪声污染等污染。

煤矿开采矿区废水的排放使许多水域被污染,水质下降甚至丧失饮用水的价值,洗煤污水的污染程度较矿井水为重;煤矸石在露天堆放过程中,经雨水淋溶后部分物质形成地表径流进入土壤、地表水体或地下水体时,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤矿开采过程中噪声污染主要是由于各种机械设备工作时所产生的,不仅直接影响的身体健康,还会影响周围居民的工作、生活和学习。

2 矿区受损生态系统的特征

根据目前的研究成果,矿区受损生态系统的主要特征可以概括为:

1)生态系统受损伤的各种变化都始于结构的改变

矿区水土资源受到污染破坏、物种资源急剧衰减、矿区植被面积下降、植物光和作用的转换效率低,能量流动效率降低、物质循环受阻等,修复矿区生态需要借助于生态系统的外部力量才能促进矿区生态功能的转变,矿区生态治理和维持成本加大。

2)生态系统过程受阻和功能衰退是受损生态系统的主要特征

矿区产业结构的演变通过对生态系统的破坏力和生态修复能力而影响矿区生态系统功能的发挥。开发初期,矿区生态恶化程度较低,生态系统维持成本较低,矿区生态自我修复的能力较强,对矿区生态长期影响较小;矿区形成期,矿区污染和生态环境破坏力加大,矿区生态的自我修复能力急剧下降,治理成本上升,但是矿区生态治理在可以接受的范围之内,需要加大矿区治理的力度或实行清洁化生产,以消除开采过程生态系统的破坏力。如果失去矿山生态治理的时期,矿区进入衰退期,整个矿区的恶化程度急剧上升,矿区生态修复的周期长、成本高、修复能力脆弱,对矿区持续发展的长期影响大,严重阻碍矿区社会的持续发展能力。

3)关键组分和过程的状态决定着生态系统的回复进程

一个具有自我维持能力的生态系统才是真正健康的生命系统,生态系统的关键物种(如建群种、优势种、关键的传粉动物、顶级食肉动物等)和关键生态过程,在受损伤的的生态系统中还是否存在,对于受损伤的生态系统的恢复进程至关重要。在矿区生态修复的过程中,要注重生物种类、数量、生物量的增加,更要注重物种间的竞争和协同关系,才能更充分地利用系统自身的潜能,促进矿区生态系统的恢复进程。

3 探索人为干扰下的生态演替规律

矿区生态系统是人类生态系统经过漫长的发展时期才产生的,在人为干扰下矿区生态系统先后存在3种不同的类型:

1)原始型矿区生态系统

人类社会早期矿区生态系统,社会生产力水平低,矿业开发利用程度很低,对自然生态系统的压力不大,生态与矿业开发的矛盾没有显现。

2)掠夺型矿区生态系统

19 世纪开始社会生产力有了飞速提高,对矿产的需求量不断扩大。人们仅仅为了追求经济发展而进行掠夺式的开发,环境污染严重,矿区环境生态系统严重破坏。

3)协调型矿区生态系统

这种矿区生态系统类型以生态与经济协调和可持续发展的理论作指导,必将成为普通存在的先进矿区生态系统类型。矿产资源的综合利用率高, 矿区灾害很少发生, 矿区生态系统处于健康状态。

4矿区生态系统修复和重建技术

矿区生态修复的综合技术主要包括监测、预测及风险评估技术,管理技术,规划设计 技术,工程修复技术,化学与生物修复技术。

4.1 监测、预测及风险评估技术

主要是对矿区生态环境损害进行动态监测与预测,揭示损害的程度、范围、机理和规律及风险,为矿区生态环境治理技术的选择和有关法规与技术标准的制定提供依据。

4.2 管理技术

主要是对受损矿山生态环境进行科学的管理、宏观过程管理以及矿山整个生命周期的环境修复管理。

4.3 规划设计技术

矿区生态环境规划设计技术包括传统规划法和计算机辅助规划法。在详尽调查、监测的基础上,运用先进的规划技术和手段对矿区生态进行详细的规划。

4.4 工程修复技术

包括回复生态系统的各种工程措施。应根据不同的破坏特征、不同的自然条件采取不同的技术措施,主要包括生态破坏的工程修复技术和环境污染的工程(物理)修复技术。

4.5 化学与生物修复技术

指提高和改善重建系统生产力和环境安全的各种化学和生物措施,其中生物工程(含植物修复)、生态工程、化学修复和土壤改良技术等是十分重要的。

4.6 采煤沉陷区生态修复技术

采煤沉陷是我国两大面广的矿区生态问题,其主要的修复技术主要包括疏排法、挖深垫浅法、充填复垦法、直接利用法、修整法、生态工程复垦法等方法。将土地复垦技术和生态工程技术结合起来,综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法对破坏土地所涉及的多层次利用的工艺技术。

5 结论

本文主要阐述了在人为干扰下生态系统的变化,特别是对中国矿区生态系统的研究,提出矿区生态修复和重建技术,在开发矿产能源的同时,走经济与生态环境的可持续发展之路。

参考文献

[1] 孙庆先,胡振琪主编.中国矿业的环境影响及可持续发展[J].中国矿业,2003,12 (7):23-26.

[2] 秦万德主编.煤炭工业发展中的环境问题和对策[D].中国煤炭学会,1992年年会论文集,郑州,1992-12-18.

[3] 萧笃宁主编.景观生态学.理论、方法及应用[M]. 北京:中国林业出版社,1991.

矿区生态修复技术范文第2篇

关键词：矿山生态修复；技术；方法；理论

矿产作为我国重要的资源其开采程度越来越高，在矿产资源被高度开采的情况下是矿山生态环境的严重破坏，这种对生态环境的损害是在矿产开采中不可避免的。目前由于矿山生态遭到破坏所产生的环境问题主要有土壤结构损坏、森林植被遭到破坏、地质灾害频发、水资源受到污染、气候环境变化、土地生态退化、生物减少等情况，而这些因素造成了严重的生态失衡问题，长时间作用下会致使矿上生态功能结构的衰退，严重时还会致使矿山变为荒山。因此必须要通过修复、重建、复垦等方式来改善矿山生态环境，避免因矿山环境受到破坏而造成严重生态问题。

1 矿山生态修复工程的发展

1.1 矿山生态修复的概念

在矿山因过度开发或是过度损坏后其生态结构及功能出现衰退及消失等情况就需要进行生态修复来对矿山生态进行改善，以此来避免矿山因生态功能完全消失而变为荒山。目前在我国的矿山生态修复中将因生产建设或是自然灾害损毁的矿山归类为需要进行整治修复的区域，采用适当的治理措施来帮助矿山重新恢复为可进行活动及具备基本生态功能的状态。对于矿山生态的修复其并不是要求使矿山生态环境完全恢复成受到破坏之前的生态原貌，其主要是根据矿上生态系统的结构功能来恢复其所必须的部分，以此来保证矿山可以回归为可利用的状态。

1.2 矿山生态修复的理论

目前在矿山生态修复工程中主要应用的是生态演替理论，此理论主要是指在生态恢复中通过矿山中各类植物的演替及发展来形成一个完整且稳定的生态部落，此种理论的应用决定了在矿山生态修复中的整体性原则、稳定性原则、协调性原则，以此来保证矿山可以形成一个完整的生态循环系统。由于在生态演替的过程中其需要经过一个较为漫长的阶段，为此在矿山生态修复的过程中需要有人工的参与，这样才能有效减少生态演替的时间。同时在矿山生态修复工程中其包含了生态原理、植物原理、生物原理及控制原理等，可以说其属于一种综合性多层次工程。为此必须要以科学的角度矿山生态进行理解，并选用适当的恢复方案来对生态结构进行改善，从而使矿山可以具备生物多样性等生态特点。

2 矿山生态修复的处理方法

2.1 对矿山生态结构进行稳定

根据矿山的生态结构及地质环境，其在实际中可以采用物理及化学两种方式来对矿山生态进行稳定，具体实用措施有以下内容。

物理处理主要是对矿山生态进行前期的生态修复，由于在排矸场就采矿区都经过了长期的开采及生产活动，因此其地质存在不稳定的情况。在排矸场主要应用熟土进行掩埋工作，而在采矿区则是进行填充工作，这样可以有效提高矿山地表景观区的稳定性。

化学处理则是利用稳定剂来处理尾矿，在应用稳定剂后尾矿会经由化学反应出现一层保护膜，利用这层保护膜可以有效的提高尾矿的稳定性，避免出现侵蚀的情况。但是此种方法在使用中具有一定的缺陷，其因化学药剂而极易造成生态污染，并且整体成本略高，不适宜大规模使用。

2.2 进行矿山植被修复的方法

进行植被修复是最有效的矿山生态修复方法，根据矿山生态修复的需要其在实际中可以采用直接种植及覆土种植两种措施，在实际中对植被修复方法的选用需要根据矿山土壤情况及土壤肥力等进行合理选择。

直接种植在应用中具有成本低、操作简单等优点，但是在实际中其要求矿山地质需要具备一定的营养条件，且土壤结构可以满足植物生长的基本条件，但是在许多废弃矿山中其土地多为裸地，地表无植物存活或是存活量较少，其土壤内部微生物及其它有益生物存活率量较少，不适宜直接种植。因此直接种植的方式仅适用于矿山土壤生态损坏程度较低的区域。

覆土种植在实际中需要对地表生态修复区域进行覆土工作，并且要保证覆土的厚度满足植物生长需要，为此其成本较高，覆土厚度需要达到5cm-10cm。在进行植被修复时可以采用种植豆科植物来降低成本，或是选用适地性良好的植被种子。

2.3 进行矿山土壤生物修复的方法

在土壤生态结构中其内部生物起到了非常重要的作用，其可以有效的提高土壤肥力，改善土壤结构，为此对于土壤生物的修复需要从微生物及土壤动物两个部分来开展。

土壤中微生物不仅可以有效调动土壤活性，还可以促使土壤养分快速分解，提高土壤有机物含量，同时一些微生物还可以分解污染物及垃圾，有效的减少污染问题，并且对微生物进行修复还可以提高矿山生态修复水平，使整个生态系统更加完整。同时对于微生物的修复需要根据矿山原有生态中微生物的种类进行恢复，避免引进不同的微生物造成生态结构受到破坏，影响植物生长。

土壤动物可以有效的疏松土壤结构，并且多数土壤动物会对落叶及枯枝进行分解，通过分解这些残枝，使土壤肥力得到提高，进而使植被土壤可以形成完整的营养循环。因此在矿山生态修复中对土壤动物的修复也是其在实际中需要重点控制的部分。

3 进行矿山生态修复的技术措施

对于矿山生态修复工程需要依据科学的修复理念及发展观开展相应的工作，本着可持续发展的观念并结合与自然和C共处的观念来制定相应的规划，在考虑生态环境本身所具有的自愈能力来选用适当的技术措施对生态环境修复进行科学、合理的布局，并且对于技术的使用需要对其经济性及适用性进行考虑，从而保证在矿山生态修复中可以满足其多方面的实际需求。

3.1 采矿区生态修复

坑下开采矿山应采用减轻地表沉陷的开采技术，并推广使用充填采矿工艺。尽量减少地表沉陷面积，对已造成地面裂缝的地方，应采取废石充填和表土覆盖，最后恢复植被。露天矿开采后，多形成坡度陡的岩石边坡，以及宽度不大的台阶，因此，在对露天采矿区进行生态修复时，要对其形成的坡面进行不同程度处理，对边坡坡度大于75°的，在保证边坡稳定的前提下，进行生态环境修复措施。

3.2 排土场复垦

排土场生态环境修复，首先要保证边坡稳定，其次采取工程措施与植物措施相结合，主要是植树种草。对存在安全隐患的边坡要进行工程措施处理，其主要包括修建拦河坝、削坡开级、修建抗滑桩、深空预应力锚、长锚杆加固等工程措施。排土场植物措施所选择的植物树种要抗性强、品质好，栽植树木的方法主要包括堆土袋、挂网绿化、植生袋、植生盘等。排土场修复为林地时，应在其表层覆土，厚度应大于30cm；若采用坑栽，可在坑内填入少量的客土；在边坡小于35°的人工挖土缓边坡地带可种植一般的林木。

3.3 尾矿库复垦

在进行尾矿库复垦工作时需要在保证其完全闭库后且整个工程设施都稳定后进行相应的处理工作，根据其实际的性质对复垦工作进行调整。无论尾矿为酸性还是碱性，要根据场地的利用方向对其进行深度处理；尾矿中含有放射性、有毒物质时，应根据其含量水平确定是否有必要设置隔离层，并尽可能深度覆盖；尾矿所含盐分较大时，应对其进行除盐处理，或者深度覆盖处理。同时，要在尾矿库周围设置排水设施，排水设施必须满足一定防洪标准。根据国内外的生态修复成果，对尾矿库进行生态修复时需要在其表层覆盖厚度大于5cm的土壤，并设置各项防止水土流失的措施。

3.4 排矸场生态修复

排矸场生态修复首要工作是对以坡地和丘陵为主的排矸场进行边坡稳定，主要措施包括水平阶整地，稳定坡面，降低矸石山的相对高度。在矸石堆放前，必须对沟底进行推平、夯实处理，堆放矸石以3m为一层进行分层堆放，且台阶的宽度要大于3m。堆放顺序为从沟里向沟口进行，层层压实，同时在沟口设置拦渣坝和浆砌石排水沟。在边坡地带以15m为间隔设置导流渠，且层与层之间错落布设排列呈“品”字状；其次在排矸场上进行表土覆盖；最后根据土壤的性质和当地气候条件选择适宜的植被栽植。

4 结束语

对废弃矿山进行生态修复需要经历一个长期的过程，为此必须要根据矿山生B修复工程的实际需求制定出完善的处理规划。在进行矿山生态修复之前需要对矿山生态受到破坏的程度、矿山类型、生态特点等进行全面的调查，根据调查的结果进行全面的综合性规划。对于矿山生态修复必须要遵循其生态修复原理从土壤、植被、生物等多方面进行改善，采用适当的技术措施对矿山生态进行修复，以此来保证矿山生态修复工程进展的顺利性。以上根据矿上废弃后的特点从多角度提出了在实际中对不同区域采用的不同生态修复方法，以此来保证生态修复的有效性，使矿山生态结构可以满足持续、平衡发展的需求，并具备应有的生态功能。

参考文献

[1]金一鸣.矿山废弃地工程绿化技术模式生态修复效益研究[D].北京林业大学，2015.

[2]冯少华，陈炜，祁冉，等.矿山生态修复方法及工程措施研究[J].科技创新导报，2016，13（23）：26.

矿区生态修复技术范文第3篇

[关键词]煤矸石堆放区 垃圾堆放区 塌陷区 适生植物 生态修复技术

中图分类号：TU522.1+3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0400-01

一、 概况和前景

我国是世界第一产煤大国，煤炭产量占世界的37%。在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构。煤炭资源是我国国民经济和社会发展的物质基础，但煤炭资源的开发往往伴随着生态破坏，不可避免造成地表沉陷、植被破坏、地下水位下降、水土流失和空气、水质污染，随着我国园林事业的发展，安徽淮南市的城市面貌和人居环境发生了巨大的变化，城市园林建设水平不断提高。淮南市是我国重要的煤炭生产基地之一，淮南大通矿是淮南最早开采的矿区之一，资源枯竭，百废待兴。对废弃矿区进行修复无疑对环境和民生有着双重意义。

大通矿区一期生态修复面积40000平方米，经过2007年、2008年两年的改造，引导并加速了该区域的自然演化过程。客观的说，虽然没有能力完全恢复成原生态系统，但垫定了一定的基础，苗木经过适应性生长改变了煤矸石堆放区、垃圾堆放区及采空塌陷区原面貌，其焕然一新的面貌已成为公共休憩的良好空间。

通过对修复区修复状况的调研，并整理归纳，总结其优点，分析其问题。进一步掌握各树种在生态修复中的成功经验和失败教训，根据不同类地对树种的要求，选择适宜的树种，为实现更好的矿区生态环境修复提供理论依据。

二、 从大通生态修复栽植案例看其先进性水平的体现

1、 煤矸石堆放区植物表现情况及修复技术

调研表明大通修复区在原煤矸石地质条件下，成活率在85%以上的苗木有：桂花、栀子花、石楠、银芽柳、紫穗槐、池杉；成活率在85%-60%的苗木有：香樟、重阳木、广玉兰、红枫、高杆女贞、栾树；成活率在60%-30%的苗木有：丁香、合欢、酸枣、枫杨；成活率在30%以下的苗木有：刺槐、马褂木、红花继木。由此可见，成活率在85%以上的苗木可以在今后的生态修复中继续推广应用；成活率在30%以下的应慎重运用。

一期煤矸石地生态修复是采取覆土和加强水肥管理的技术。平均覆土30公分，共计10000平方米。根据后期植物的表现情况可见：煤矸石地虽然条件差，只要运用合理的覆土厚度，为树木提供必要的生存条件，并加强影响树木成活的关键因素“水”的管理后，在煤矸石地造林绿化是能够成功的。

2、 垃圾堆放区植物表现情况及修复技术

垃圾堆放区成活率在85%以上的苗木有：紫穗槐、高杆女贞、法青、海桐球、蚊母、金银花、锦带花、木芙蓉、大叶黄杨球、石楠球；成活率在85%-60%的苗木有：酸枣、夹竹桃、枫杨、刺槐；成活率在60%-30%的苗木有：阔叶十大功劳、椿树；成活率在30%以下的苗木有：广玉兰、合欢、栾树。由此可见，在今后的生态修复中应选择成活率在85%以上的乔灌木，成活率在30%以下的植物品种应慎重选择。

建筑垃圾和化工废料堆放区质地普遍比较坚硬，主要为强碱性污染（PH值大都在10.3-10.6之间），并且建筑垃圾区的Cr超标，无法直接恢复植被，有些较耐瘠薄的植物也因养分缺乏、扎根难而生长缓慢、不良。因此需要对其碱性和Cr污染采取治理措施。

该区域采用了下铺生态垫及土壤酸碱综合处理相结合的修复技术，具体工艺：（1）用推土机进行表面平整；（2）夯实后，铺设生态垫；（3）取2份土与1份煤矸石搅拌均匀，在生态垫上覆盖60公分厚。根据后期植物表现情况可见：此方法基本解决了土壤强碱性现象，较好的保证了植物的成活率。

3、 塌陷区植物表现情况及修复技术

生态区内分部着很多由于长期采煤造成的塌陷地，和烧砖取土形成的取土坑，根据不同的类地条件，因地制宜，采取不同的修复技术。

该区域的修复在保持原生态的基础上，主要以恢复为人工湖面，减小坡度角度，增加护坡植物为主，由于东高西低的地势原因，通过水位控制，利用高水位侧流的方式，使水面水域贯通，形成水系。增加的护坡植被为淮南适生能力较强的树种，大多表现良好。

三、生态修复的技术难点和路径

修复区各方面的总体情况都表明，要想对本地区进行生态修复，使其成为一个较为理想健康的生态系统，任务十分艰巨，首要解决也是必须解决的困难，就是要改变现状土壤和水体条件，这就要求掐断所有的污染源和污染途径，在进行人为治理已被污染的土地和水体，最后进行植被的恢复。

矸石和垃圾堆是修复区中受污染最为严重的区域，一般位于修复区的中部和北部，此类型区域土壤PH值酸碱差异较明显，土壤的营养成分含量非常低，且由于煤矸石的理化性质造成的水分含量低且保水能力很差，此类区域采用分层剥离覆土、直接覆土和客土回填等工艺，并选取适宜的先锋植物品种进行土壤肥力和土壤水分墒情的提高，逐步进行生态修复。

四、 从大通生态修复栽植案例看推广应用价值

1、针对矸石堆放区和垃圾堆放区的生态修复技术措施

污染土地生态修复，主要针对矸石堆放区和垃圾堆放区，主要采取下铺生态垫和土壤酸碱综合处理相结合的修复技术以及种植岛植物栽培方式进行修复，由以上栽植案列可见，植物成活率较高，成效较好。

2、针对塌陷区的生态修复技术措施

现状的塌陷区边坡需进行整形，减缓坡度，可在坡面处塑造多级阶地，在其上覆以生态垫，以扦插为主栽植灌木作为护坡、持水之用。在塌陷区周围边坡栽植的乔木，既增加了景观效果，又加大了护坡力度。从以上栽植案例可见针对塌陷区的生态修复技术改善了水资源，健全了原水生态系统。

综上所述，煤矿废气矿的生态修复技术应综合分析各种因素，充分考虑地形地貌、污染程度以及规划方向，采取在技术上可行，社会效应良好的前提下，不断推广应用，从而获得最佳的社会效益、经济效益和生态效益。

参考文献：

矿区生态修复技术范文第4篇

保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性,只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例,除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外,还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施,并综合利用各种工程、生物措施,使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性,决不能照搬所谓其它地区的成功经验,而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。

修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的,需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施,将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去,制定详细的生态修复规划,全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节,并能长期执行下去,只有这样才能看到生态修复的效果。

根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识,认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。

工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省,蕴含着各种丰富资源,而目前正处于各种工矿园区的开发建设,由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此,资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响,会给这些地区的生态系统造成严重的破坏,对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复,应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件,结合水土保持和生态修复的一般要求,重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果,又可以恢复干旱地区土地的生产能力,还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前,工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。(1)非生物或环境要素的恢复技术,这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复,包括表土转换、土壤改良等措施。(2)生物生态修复技术,这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等,主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。(3)生态系统的整体规划设计修复技术,这种生态技术是综合利用各种生态修复技术,从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。

矿区生态修复技术范文第5篇

关键词：生态环境质量；淮南煤矿；指标体系；评价标准；熵技术修正

中图分号：S181.6 文献标识码：B 文章编号：0439-8114（2016）23-6113-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.23.026

Abstract： From ecosystem stability and disturbance index， the index system for ecological environment quality in mining areas was established and modified to obtain the weight of each index by the analytic hierarchy process and entropy technology， accordingly the evaluation model and evaluation standard of ecological quality in large mining areas were proposed， and then taking Huainan coal mining area as an example， using RS and GIS technologies to analyze the ecological environment quality changes of Huainan mining area in last 30 years. The results showed that the ecological environment quality in Huainan coal mining area still declined mainly due to the rapid growth of urbanization， accelerated speed of coal mining， not timely environmental protection， secondary collapse in reclamation areas， and low governance standards， etc.

Key words： ecological environment quality； Huainan mining area； index system； evaluation standard； modification of entropy technique

矿产资源是中国国民经济、社会发展和人民生活的重要物质基础。但在煤炭资源被大规模开发和利用的同时，矿区原有生态环境质量遭到严重破坏，并出现一系列生态环境问题，如地表下沉、积水、土壤污染、土地生产力下降等。为了实现矿区经济、社会和生态环境可持续发展，化解煤炭开采与环境保护之间的矛盾，必须找到影响煤矿区生态环境质量的症结所在，而前提是对煤矿区生态环境质量进行科学、客观的评价。

生态环境质量目前还没有形成一个统一概念。任广鑫等[1]认为，生态环境质量是一个相对的概念，反映了在人类生产活动的干预下，生态环境中的诸要素在时间上的演替及在空间上的配置，以及这种配置同社会经济系统运行的耦合状况。

Monjezi等[2]以公共安全、空气质量、水质参数等指标构建评价指标体系，采用求和的方法获取露天采矿对各因子的总体影响进行综合评价；Konstantinos等[3]选取大气污染、水污染、土壤污染、放射性污染、土地退化和生物多样性这6个指标构建生态环境质量评价指标体系对煤炭矿区惊醒评价；Schroeter等[4]通过TM卫星数据监测德国东部褐煤开采后塌陷形成的湖泊，通过光谱特征对湖泊的水文、水化学性质进行分类，揭示露天褐煤开采对环境的影响。程水英[5]以彬长矿区为例，从资源、环境、社会、经济4个方面构建了彬长矿区规划环境影响评价中矿区生态环境质量评价指标体系；邹长新等[6]运用层次分析法，构建矿山生态环境质量评价指标体系；徐嘉兴等[7]运用层次分析法从景观稳定和干扰两方面入手对徐州矿区景观生态进行评价。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区概况

淮南煤矿区地处安徽省中北部，淮河中游，位于东经116°21′21″～117°11′59″，北纬32°32′45″～ 33°00′24″，海拔16.5～240.0 m，地跨淮河两岸，东西长70 km，南北宽25 km，总面积约1 591 km2。淮河以南是老矿区，根据地质构造与新地层情况划分为3个水文地质单元，一是东部舜耕山区，二是二道河区，三是新庄孜、谢家集、李郢孜区。水质类型，主要根据所处岩层而异。淮河以北潘谢矿区被120～564 m厚的第四纪冲积层所覆盖，并自东向西、自南向北逐渐增厚。局部地区有古地形隆起，形成局部地区表土层较薄，这些隆起大部分位于D、E组煤层露头。该段含水层有四层，隔水层有三层。

1.2 数据来源

本次研究采用的数据源主要包括遥感数据、基础地理数据、专题数据以及统计数据。遥感数据采用2012年法国SPOT6影像数据，空间分辨率可达1.5 m；基础地理数据是研究区1∶5万数字化地形图数据；专题数据是研究区1986年及1999年土地利用类型矢量数据；统计数据包括研究区统计年鉴、环境质量报告书、环境质量监测数据等。本研究根据卫星影像解译和矢量数据归类得到1986、1999和2012年3个年度的土地利用情况。

2 研究方法

2.1 评价指标体系的构建

生态环境质量综合评价的对象是生态环境系统。矿区生态系统是一个复合生态系统，既包括一般生态系统的特点，又具有矿区独有的特征。根据科学性、全面性、动态性、可操作性和可持续发展原则，从植被覆盖率、生物多样性、土地利用类型、大气和水等方面入手选取指标，并根据其对矿区生态系统的作用分为稳定性指标和干扰性指标，构建淮南煤矿区生态环境质量指标体系（表1）。

2.2 指标权重的确定

在评价指标体系中，同一类评价体系每个评价指标在与其他指标相比较时，其地位、重要程度和反映的情况都不相同[13]。合理确定和适当调整评价因素的权重，增加评价因素的可比性，体现了系统评价中各因素之间轻重有度、主次有别[14]。为了提高层次分析法的客观性和精确性，本研究首先用层次分析法计算得出指标的权重，再用熵技术修正得到指标权重，最终得到淮南煤矿区指标权重（表2）。层次分析法计算过程在此不做详细介绍，这里主要介绍熵技术修正的计算过程[15，16]。

（1）首先对上述构建的判断矩阵进行归一化处理，公式如下：

（2）计算第j项指标的熵值Ej，公式如下：

（3）计算第j项指标的差异性系数Gj，公式如下：

（4）求第j项指标的信息权重系数，公式如下：

（5）最后利用信息权重系数μj修正AHP法得到的指标权重系数λj：

运用上述熵技术修正的步骤对层次分析法求得的淮南煤矿区稳定指标和干扰指标权重分别进行修正，计算结果见表2。

2.3 指标的标准化

为消除评价指标间量纲差别，采用归一化方法[15]对各指标指进行标准化处理，即

2.4 综合评价模型

1）环境稳定度指数模型。由于多因素对矿区环境生态质量稳定程度的影响不同，因此构建环境稳定度指数ESI（Environment stability index）模型时，利用多因子指标函数法进行计算。计算公式为：

2）环境干扰度指数模型。同理，构建矿区环境干扰度指数EDI（Environment disturbance index）模型，利用多因子指标函数法进行计算。计算公式为：

3）矿区生态环境质量评价模型。生态环境质量指数EEQI（Environment ecological quality index）是用环境稳定性指数除以环境干扰度指数，可以反映矿区生态系统的稳定性好坏和抵御外来干扰能力的强弱，即为矿区生态系统生态环境质量的状况。计算公式为：

EEQI=ESI/EDI

2.5 评价标准

把矿区生态环境质量分为5级，构建淮南煤矿区生态环境质量评价标准（表3）。一级为EEQI≥2.0，表明矿区生态系统稳定程度远远大于干扰程度，此时生态系统处于非常稳定的状态，矿区生态环境质量非常好；当2.0>EEQI>1.1时为二级，矿区生态系统受到干扰，但生态系统可以内部自我调节维持在一个稳定的状态，生态环境质量很好；当1.1≥EEQI≥0.9时为三级，矿区生态系统稳定程度和干扰程度维持在平衡状态，生态环境质量较好；当1.0>EEQI≥0.5时为四级，矿区生态系统已不足已自身化解外来干扰，系统稳定性变差，生态环境质量处于较差的状况；当EEQI

3 实例评价

在ARCGIS软件中将1986、1999和2012年土地利用图数据通过叠加合并等空间分析，提取各类评价因子的属性数据，并保证与空间数据一致，然后，结合淮南煤矿区3个年份的统计数据通过单一指标计算方法求出各评价指标数值，对指标数据进行归一化处理，最后将指标标准化数值由层次分析法和熵技术修正的指标权重值代入矿区生态环境质量评价模型，计算出淮南煤矿区环境稳定度指数、环境干扰度指数和生态环境质量指数（表4）。

由表4数据可知，淮南煤矿区1986年环境生态质量指数2.0>EEQI>1.1，处于二级，说明矿区环境生态系统很稳定，生态环境质量很高；1999年时淮南煤矿区环境生态质量指数0.9

从指标层面去分析淮南煤矿区生态环境质量变化发现，矿区植被覆盖率下降、景观破碎化指数、矿区土地塌陷面积和土地利用程度综合指数的增加是导致矿区生态环境质量指数下降的最主要因素，而矿区耕地、林地的大幅度减少，建设用地、工矿用地和塌陷区的大面积增加是这些指标变化最主要原因。其次矿区废水、废气和固体废弃物的大量排放对矿区的生态环境质量有一定的影响。但从资源利用和污染治理方面看，矿区瓦斯综合利用率、固体废弃物利用率和塌陷区土地复垦率在研究期间都有大幅度的增加，说明矿区生态环境受到人们的重视，并采取措施治理污染，成效显著，大大减小了开采活动对矿区生态环境质量的危害；同时矿区水土流失状况也得到了好转，土地退化指数在逐渐减小，这对矿区生态环境质量的改善起到了非常重要的作用。

4 小结与讨论

由淮南煤矿区生态环境质量评价结果可知，其环境生态系统已处于不稳定的状态，必须立刻采取有效措施改善矿区生态环境质量，减少煤炭开采。目前中国大部分大型煤矿区都面临着与淮南煤矿区同样的问题，所以亟需加大对矿区的环境保护，完善矿区复垦技术规程，制定矿区生态修复策略，从而实现矿区经济、社会和生态环境的可持续发展。

对矿区环境保护、生态修复和污染治理等措施的前提是对矿区生态环境质量的评价，通过对矿区生态环境质量评价，才能了解矿区的生态环境质量状况和变化趋势，以及导致矿区生态环境质量下降的主要原因。本研究提出的矿区生态环境质量指标系统、指标权重确定方法、生态环境质量评价模型及评价标准的一整套生态环境质量评价方法，通过实例验证此方法是可行的，为我国大型煤矿区的生态环境质量评价提供了参考。

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