关键词:环境影响 环境 影响 评价 防治
摘 要
由于城市发展迅速,对石料的需求也越来越多,许多的露天采石场因此建立起来,但是他们却忽略了露天开采所带来的一系列生态环境影响,而且所做的防治措施远没有达到生态恢复的目标。为了进一步使人们了解到露天开采带来的危害并采取有效的防治措施,本文做了详细论述。首先对生态环境影响评价进行概述,包括生态环境影响的定义、评价原则与基本技术。然后对露天采石场的特点以及开采造成的生态环境影响进行分析,如一些常见的污染源,开采造成的危害:植被破坏、水体污染、土壤破坏、水土流失、生物量减少等。再结合某露天采石场进行生态环境影响评价与预测,并列出露天开采所应采取的具体的防治措施,包括工程措施和生物措施。希望通过本文的论述,能为露天开采提供借鉴,起到参考的作用。
关键词:露天采石场、露天开采、生态环境影响、防治措施、生态评价
Abstract
As a result of the speedy development of the cities, the demands of stone material become more and more. Many hypaethral quarries have been built because of this, but people neglect the ecological and environmental impact brought by opencast working. And the prevention and cure steps that do isn’t arrive at the goal of zoology renew. In order to make people realize the harms brought by opencast working more and take some effective prevention and cure steps, this text has do a particular dissertate. First, summarize the ecological and environmental impact assessment, include some defines, assessment principle and basic technology. And then analyze the characteristic of a hypaethral quarry and some ecological and environmental impact brought by opencast working. Such as some familiar pollute source, harms brought by opencast working: botanic reakage, water pollution, edaphic reakage, water and soil loss, biomass reduce. Then use a hypaethral quarry to do the ecological and environmental impact assessment and forecast. And tick off some material prevention and cure steps in opencast working, include engineering and ecological steps. After the dissertation of this paper, wish it can offer a reference to opencast working.
Key words:hypaethral quarry, opencast working, ecological and environmental impact, prevention and cure step, ecological assessment
目录
环境影响评价是在人类进行某项开发建设活动之前,对该项活动可能给环境带来的影响进行预测,评估,并提出减少不利影响或改善环境质量的对策、措施,其目的主要是为行业主管部门提供决策的科学依据,为工程设计单位提供环境保护要求和建议,为环保行政主管部门的环境管理提供依据,同时明确开发建设者的环境责任。环境影响评价的作用是贯彻“预防为主”的环保政策方针,保证经济建设的合理布局,促进清洁生产和有利与环境和生态的先进技术和工艺的推广,制定污染防治和生态环境保护对策措施以减少环境影响,促进科学决策和管理以改善环境,同时可为地区经济发展战略、产业结构改善提供借鉴。
环境影响评价是一项技术,也是正确认识经济发展、社会发展和环境发展之间相互关系的科学方法,是正确处理经济发展使之国家总体利益和长远利益,强化环境管理的手段,对确定经济发展方向和保护环境等一系列重大决策上都有重大作用,其作用主要体现在以下几个方面:
(1) 保证建设项目选址和布局的合理性;
(2) 指导环境保护设计,强化环境管理;
(3) 为区域的社会经济发展提供导向;
(4) 促进相关环境科学技术的发展。
生态环境影响评价是对人类开发建设活动可能导致的生态环境影响进行分析与预测,并提出减少影响或改善生态环境的策略和措施。例如,分析某生态系统的生产力和环境服务功能,分析区域主要的生态环境问题,都属于生态环境影响评价的范畴。
一般来说,环境影响评价包含生态环境影响评价,但我国现行的环境影响评价以污染影响评价为主,其生态环境影响评价的内容不全、深度不够,与实际需要进行的生态环境影响评价尚有较大差距,而且二者在诸多方面是不同的,现行环评与生态环评主要区别见表1-1。
生态环境影响评价是一个全面调查和综合分析生态环境和开发建设活动特点以及二者相互作用的过程,并依据国家的政策和法规提出对受影响生态环境行使有效保护的途径和措施。在进行生态环境影响评价时,下列基本原则应予遵循:
(1)、将资源和生态环境作一体考虑;
(2)、讲求科学性;
(3)、突出针对性;
(4)、坚持政策性;
(5)、坚持协调性,注意可行性。
表1-1、生态环境影响评价与传统环境影响评价的区别
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比较项目 |
现行环评 |
生态环评 |
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主要目的 |
控制污染,解决清洁、安静问题,土要为厂程设计和建设单位服务 |
保护生态环境和白然资源,解决优美、舒适和持续性问题,为建设单位、工程设计、环境管理和区域长远发展利益服务 |
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主要对象 |
污染型工业项目,工业开发区 |
所有开发建设项目,区域开发建设 |
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评价因子 |
水、大气、噪声、土壤污染,根据I程排污性质和环境要求筛选 |
生物及其生境,生态系统环境服务功能,污染生态效应,根据开发活动影响性质、强度和环境特点筛选 |
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评价方法 |
重工程分析和治理措施、定量监测与顶测、指数法 |
重生态分析和保护措施,定量与定性方法相结合,综合分析评价 |
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工作深度 |
阐明污染影响的范围、程度,治理措施达到排放标准和环境标准要求 |
阐明生态环境影响的性质、程度和后果(功能变化),保护措施达到生态环境功能保持和可持续发展需求的要求 |
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措施 |
清洁生产、工程治理措施,追求技术经济合理化 |
合理利用资源,寻求保护、恢复途径和补偿、建设方案及替代方案 |
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评价标准 |
国家和地方法定标准,具有法规性质 |
法定标准、并参考背景与本底、类比及规划等,具有法规或参考性质 |
建设项目生态环境影响评价的主要目的是认识生态环境特点与功能,明确开发建设项目对生态环境影响的可能性、性质、程度和生态系统对影响的敏感程度,确定应采取的相应措施以维持区域生态环境功能和自然资源的可持续利用性。通过评价,可明确开发建设者的环境责任,同时为区域生态环境管理提供科学依据,也为改善区域生态环境提供建设性意见。
生态环境影响评价应在可持续发展战略思想指导下进行。为此应从可持续发展的视野识别影响;应体现整体意识,即从生态系统整体和自然-经济-社会复合生态系统整体考察问题,寻求对策;应具有超前意识,即不仅注意当前问题,当前需求,亦应考虑长远问题、长远需要;应以动态的发展的观念看待问题,分析问题。
开发建设活动对生态环境的影响,无论项目建设还是区域开发,都具有区域影响性质。因此,建设项目的生态环境影响评价应从区域着眼认识生态环境的特点与规律,分析生态环境的问题与发展趋向,从项目着手实施生态环境保护与建设措施。
开发建设活动对生态坏境的影响多具有累积性特点。开发活动的累积影响达到一定程度后,就能导致生态系统突然的质的恶化或破坏。因此开发建设活动的生态影响评价不是寻求可接受的恶化界限,而是寻求生态环境质量不断改善的途径。
生态系统结构复杂,各种组成因子的关系错综复杂,平衡微妙。开发建设活动对生态环境或生态因子的影响有直接作用,亦有间接作用,有显见影响亦有潜在影响。有时间接作用比直接作用造成的影响还大,或潜在影响比显见影响更为重要。因此,生态环境影响评价应持全面的观点、系统的观点,应注意长期性的、潜在性的、间接性的影响及其后果,有时还必须注意战略性影响问题。
开发建设项目生态环境影响评价应遵循生态环境影响评价基本原则,并特别强调其针对性原则。由于生态系统强烈的地域性特点,相同的开发建设项目也不会有完全相同的评价报告。因此,建设项目的生态环境影响评价应以实地调查为主要依据,评价结论应符合项目建设地的环境特点,生态环境保护措施应做到因地制宜,因害设防,重点建设,讲求实效。
生态环境影响评价的范围包括开发建设全部活动的直接影响的范围和间接影响的所及范围。生态因子之间的相互影响和相互依存关系是确定评价范围的重要考虑因素。生态环境影响评价范围应能够充分体现生态系统的完整性的特征,能包含所有可能受影响的敏感保护目标,并能反映区域性生态环境问题如自然灾害的源头及危害范围。按照环评工作程序,评价范围可分为生态调查范围、生态分析范围、影响分析与评价范围等。按照受影响因子的性质,可有植被、动物、土壤、地面水、地下水等不同因子相应的调查与评价范围。
生态系统结构的完整性、运行特点和生态环境功能都是在较大的时空范围内才能完全和清晰的表现出来,因而生态环境影响评价范围宜大不宜小。生态环境调查范围、生态分析和影响分析范围,一般都应大于开发建设活动直接影响所及的范围。生态环境保护措施的实施主要强调其针对性和有效性,实施范围首先考虑直接受影响地区,也可以从区域整体性和有效性出发,在非直接影响地区实施。
确定生态环境评价范围一般考虑的因素有:
(1)地表水系特征
水是生态系统的第一位限制因子,水系特征往往决定着生态系统的基本结构和运行规律。生态环境影响评价中一般须了解地表水系源头与归宿,集水区面积及其植被情况,河岸形态与冲淤情况,地表水规划功能及实际使用情况,水生生物类型及其生态特点,径流特点与输沙情况,相关水系或水网特点;明确建设项目与地表水系的关系如取水、排水及其影响可及的范围、影响对象、影响地表水系动态的主要因素,流域内敏感的生态目标等。评价范围的确定要能够阐明水系功能、用水和保护等基本要求。
(2)地形地貌特征
在平原或微丘陵地区,生态系统的类似性较高,调查范围可选择在建设项目发生地及其直接影响所及的区域。在山地丘陵区,可以山体构成的相对独立或封闭的地理单元为评价范围,如某盆地或坪坝内,但沿着河道或沟谷等廊道应适当延伸。如果生物多样性保护为主要环境保护目标,项目建设可能导致某种特别生境毁灭或某种生物种灭绝,调查和评价范围必须扩大,以明确是否有可替代性生境。在陆海交接区,调查范围应沿岸线延伸至相邻的其它功能区,向海洋的深入范围应包括整个潮间带或深入到岸带生物基本消失的海域,并同样须考虑海流、海峡、岛屿等廊道或阻隔体的影响。
(3)生态特征
生态特征主要是指受影响生态系统的类型、组成部分、结构特点和相互关系特点等。一般构成某一生态系统完整性的全部因子和地域,应作为该系统影响的调查与评价范围。动物的活动范围对生态调查范围有很大的决定作用,也是生态调查必须覆盖的。特殊生境如湿地、红树林、保护区等,应视为独立的生态系统而进行全面调查。此外,建设项目所在或所影响的生态系统物流的源与汇,生态环境功能的作用所及范围和污染波及范围亦应列为调查与评价范围。
(4)开发建设项目特征
开发建设项目的空间布局主要有点状(如工厂或装置)、线型(如铁路、公路、管线)、斑点式(如煤矿)、蛛网形(如水利工程)、面状(如各类开发区)等,其影响范围不同,调查和评价范围亦不同。一般来说,坏境影响的调查和评价范围以项目(主工程和全部辅助、支持工程)发生地和直接影响所及范围为主,但由于生态因子的高度相关性和生态系统的开放性特征,使许多开发建设项目的生态环境评价范围还须包括间接影响所及的范围。在实际工作中,点状布局的项目主要按上述水系、地形地貌、生态特征和工程的规模、能流物流强度等因素来确定调查和评价范围;线型布局的项目根据所涉及生态系统的类型、地理地质、河流水系单元等,采取点线结合、以点为主(车站、桥梁、隧道、重要工业场地与作业点、集中临时生活区等)的原则确定调查和评价范围;斑点状、蛛网状以及面状布局的项目,原则上应作区域调查,采取点、线、面结合的办法确定调查和评价的范围和重点;还有的项目须根据生态因子相关性分析的相关程度确定其调查与评价范围,如三峡大坝工程将长江口生态作为调查与评价范围。
在进行生态环境影响评价时,也需要一定的判别标准。但是,生态系统不是大气和水那样的均匀介质和单一体系,而是一种类型和结构多样性很高、地域性特别强的复杂系统,其影响变化包括内在本质(生态结构)的变化和外在表征(环境功能)的变化,既有数量变化问题,也有质量变化问题,并且存在着由量变到质变的发展变化规律,还有系统重建、系统变换、生态功能补偿等复杂问题,因而评价的标准体系不仅复杂,而且因地而异。
此外,生态环评是分层次进行的,评价标准也是根据需要分层次决定的,即系统整体评价有整体评价的标准,单因子评价有单因子评价的标准。
1、生态环境影响评价标准的基本要求
开发建设项目的生态环境影响评价的标准应能满足如下要求:
(1)能反映生态环境优劣,特别是能够衡量生态环境功能变化。
(2)能反映生态环境受影响的范围和程度,尽可能定量化。
(3)能用于规制开发建设活动的行为方式,即具有可操作性。
目前除国家已制定的标准和行业规范与设计标准之外,生态环境影响评价的标准大多数尚处于探索阶段。
2、生态环境影响评价的标准来源
开发建设项目生态环境影响评价的标准从以下几方面选取:
(1)国家、行业和地方规定的标准
国家已发布的环境质量标准如农田灌溉水质标准(GB5804-92),保护农作物大气污染物最高允许浓度(GB9137-88 )、农药安全使用标准(GB4285-89),粮食卫生标准(GB2715-8l),渔业水质标准(GB 11607-89)以及地面水、海水水质标准等。
国家已发布的环境影响评价技术导则。
地方政府颁布的标准和规划区目标,河流水系保护要求或规划功能,特别地域的保护要求,如绿化率要求、水土流失防治要求等,均是可选择的评价标准。
以上标准就是一般意义上的标准。以下为工作中使用但无法律地位的“标准”。
(2)背景或本底值
以项日所在的区域生态环境的背景值或本底值作为评价“标准”,亦可选取建设项目进行前项目所在地的生态环境背景值作为参考标准。这类参考“标准”的应用体现一种基本要求:“建设项目实施后的坏境不能比现状差”。
以未受人类严重干扰的同类生态环境或以相似自然条件下的原生自然生态系统作为类比“标准”;以类似条件的生态因子和功能作为类比“标准”;以同类工程的影响作为影响评价参考数据:以类似的环境条件下发生的影响作为影响评价参考等。
(3)科学研究已判定的生态效应
通过当地或相似条件下科学研究己判定的保障生态安全的绿化率要求、污染物在生物体内的最高允许量、特别敏感生物的环境质量要求等,亦可作为生态环境影响评价中的参考标准。
3、评价标准指标值选取考虑因素
(1)可计量。特别是能通过数量化计量和能反映生态系统结构和运行特征或其环境功能。
(2)先进型和超前性。特别是能满足区域可持续发展对生态环境的要求。
(3)地域性。生态系统的地域性特征使得生态环境影响评价不宜采用划一的标准和指标值,而应根据地域特点科学的选取。
影响识别是一种定性的和宏观的生态影响分析、生态影响认识过程。根据生态保护原理、根据实地调查资料和粗略的相关分析可进行影响识别。
1、影响因素的识别
这是对作用主体(开发建设项目)的识别,工作的要点是全面性,即要识别全部工程组成、全时程和全部作用方式。作用主体的组成包括主要工程(或主设施、主装置)和全部辅助、配套、公用及相关工程在内,如为工程建设开通的进场道路、施工道路、集中的工业作业场地、重要原材料的生产、储运设施建设、施工队伍驻地和拆迁居民安置地等。在项目实施的时间序列上,包括施工建设和运营期的影响因素识别,有的项目甚至包括勘探设计期(如石油天然气钻探、选址选线和决定施工布局)和死亡期(如矿山闭矿、渣场封闭与复垦)的影响识别。
此外,还要识别不同的作业方式所造成的不同影响,集中开发建设地区与分散的影响点,永久占地与临时占地等影响因素。
影响因素的识别内容还包括影响的发生方式、作用时间的长短、直接作用还是间接作用等等。
2、影响对象的识别
(1)识别受影响的生态系统
首先要识别受影响的生态系统的类型,接着要识别受影响的生态系统组成要素。
(2)识别受影响的重要生境
重要生境的识别方法如表1-2所示:
表1-2、 重要生境识别方法
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生境指标 |
重要性比较 |
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天然性 |
原始生境>次生生境>人工生境(如农田) |
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面积大小 |
同样条件下,面积大>面积小 |
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多样性 |
群落或生境类型多、复杂区域>类型少、简单区域 |
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稀有性 |
拥有稀有物种的生境>没有稀有物种者 |
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可恢复性 |
不易天然恢复的生境>易于天然恢复者 |
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完整性 |
完整性生境>粉碎性生境 |
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生态联系 |
功能上相互联系的生境>功能上孤立的生境 |
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潜在价值 |
可发展为更具保护价值者>无发展潜力者 |
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功能价值 |
有物种或群落繁殖、生长者>无此功能者 |
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存在价值 |
存在历史久远者>新近形成者 |
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生物丰度 |
生物多样性丰富者>生物多样性贫乏者 |
(3)识别受影响的自然资源
生态环境影响评价中有时将自然资源与生态系统等量齐观,因为许多生态环境的退化和破坏是由于自然资源的不合理开发利用造成的。自然资源通常主要包括能源、矿物、土地、水、气候、生物等,对我国来说,耕地资源和水资源都十分紧缺,都是应首先加以识别和保护的对象,尤其是基本农田保护区、城市菜篮子工程、养殖基地、特产地和其他有重要经济价值的资源,都是影响识别的重点自然资源。
(4)识别受影响的景观
具有美学意义的景观,包括自然景观和人文景观,对于缓解当代人与自然的矛盾,满足人类对自然的需求和人类精神生活需求,具有越来越重要的意义。事实上,任何具有地方特 色的景观(自然景观大多具有地方特色,很难有完全相同的自然景物)都具有满足当地人民精神需求的作用,因而具有保护的意义。所有具有观赏或纪念意义的人文景观,也都具有地方文化特色,代表地方的历史或荣誉,为地方人民所钟爱和景仰,因而也具有保护意义。由于我国自然景观多样,人文景观又特别丰富,许多这类有保护价值的景观尚未纳入法规保护范围,需要在环境影响评价中给予特别关注。
(5)识别敏感保护目标
敏感保护目标概括一切重要的、值得保护或需要保护的目标,其中最重要的是法规已明确其保护地位的目标(见表1-3)。生态环境影响评价中,“敏感保护目标”按下述依据判别:
表1-3、中华人民共和国法律确定的保护目标
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保护目标 |
依据法律 |
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1、具有代表性的各种类型的自然生态系统区域 |
环境保护法 |
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2、珍稀。濒危的野生动植物自然分布区域 |
同上 |
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3、重要的水源涵养区域 |
同上 |
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4、具有重大科学文化价值的地质构造、著名溶洞和化石分布区、冰川、火山、温泉等自然遗迹 |
同上 |
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5、人文遗迹、古树名木 |
同上 |
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6、风景名胜区、自然保护区等 |
同上 |
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7、自然景观 |
同上 |
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8、海洋特别保护区、海上自然保护区、滨海风景游览区 |
海洋环境保护法 |
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9、水产资源、水产养殖场、鱼蟹回游通道 |
同上 |
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10、海滩、海岸防护林、风景林、风景石、红树林、珊瑚礁 |
同上 |
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11、水土资源、植被、(坡)荒地 |
水土保护法 |
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12、崩塌滑坡危险区、泥石流易发生区 |
同上 |
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13、耕地、基本农田保护区 |
土地管理法 |
①具有生态学意义的保护目标;
②具有美学意义的保护目标;
③具有科学文化意义的保护目标;
④具有经济价值的保护目标;
⑤具有社会安全意义的保护目标;
⑥生态脆弱区和生态坏境严重恶化区;
⑦人类建立的各种具有生态环境保护意义的对象;
⑧环境质量急剧退化或环境质量已达不到环境功能区划要求的地域、水域;
⑨人类社会特别关注的保护对象(学校、医院、居民区等)。
3、影响效应的识别
生态坏境影响识别主要判别内容为:
(1)影响的性质:即是正影响还是负影响,是可逆影响还是不可逆影响,可否恢复或补偿。有无替代,是累积性影响还是非累积性影响;
(2)影响的程度:即影响发生的范围大小,持续时间的长短,影响发生的剧烈程度,受影响生态因子的多少,是否影响到生态系统的主要组成因子等;
(3)影响的可能性:即发生的可能性与几率,影响可能性按极小、可能、很可能来识别。
4、生态环境影响评价因子与参数
在环境影响识别的基础上进行评价因子的筛选,是评价工作不断深化并达到具体所做的必要步骤,也是对环境更深层次认识的反映。生态环境影响因子是一个比较复杂的体系,评价中应根据具体的情况进行筛选。筛选中主要考虑的因素是:
(1)最能代表和反映受影响生态环境的性质和特点者;
(2)易于测量或易于获得其有关信息者;
(3)法规要求或评价中要求的因子等。
评价等级的划分是为了确定评价工作的深度和广度,体现对开发建设项目的生态环境影响的关切程度和保护生态环境的要求程度。
1、等级划分依据
开发建设项目评价等级划分的主要依据有三条:
一是影响程度,即开发建设项目的影响范围的大小,影响强度的强弱,影响持续的时间,影响到的生态因子的多少,以及影响是否涉及到生态系统的主导因子等;
二是影响生态环境的敏感特性,即是否影响到敏感保护目标,是否加剧区域自然灾害,要求的保护级别是否特别高等;
三是影响的性质,即影响的可逆性或不可逆性,可恢复与不可恢复,可补偿与不可补偿,一次性影响或累积性影响等等。
凡开发建设活动影响范围大、强度高、持续时间长、影响到的生态因子多或影响到生态系统的主导因子,或影响到敏感的保护目标,或影响的性质为不可逆、长期性、累积性以及影响是无替代,难补偿性的,应按较高的级别开展评价工作。有其中任一项影响者,一般都应做专题分析。
(1)影响性质的判别
根据一般对生态坏境的理解和人类对生态环境的需求主要基于生态系统环境功能这一基点,可以将判别生态环境影响的性质建立在生态环境功能变化的基础上。凡生态环境功能可恢复者,其影响性质可视为具有可逆性;凡生态环境功能不可恢复者,其影响性质视为不可逆性。有些开发建设项目,虽然占有土地和改变部分生态系统的结构,但可以通过项目区的重新绿化或参与区域生态建设工程,使损失的生态环境功能得到补偿,则同样可视为是可逆变化性质的,或者认为是不可逆变化转化为可逆变化性质。
但是,大多数开发建设项目的生态环境影响性质介于可逆与不可逆之间,或者部分生态环境功能可以恢复,而部分生态环境功能不可恢复。此时,性质判别则作具体分析:一是看受影响环境功能是否是区域的主要功能,凡影响主功能并导致主功能不可逆变化者,按不可 逆性对待;二是看是否影响到特别重要或有特殊保护要求的功能,凡造成这类特殊功能改变者,均按不可逆性对待;三是影响的涉及面,凡是因某种功能影响波及很多的其他环境功能,或某种不可逆变化涉及的面积大、范围广,也按不可逆变化性质来看待整个工程。总之,判别工程建设的不可逆性按较高的标准要求。
(2)影响程度的判别
影响程度的判别依据,主要是根据开发建设项目的组成、性质、规模、技术时间、施工作业与营运方式及影响所及范围等进行识别,另外还包括受影响生态系统的特征,即项目选址区的生态环境状况,生态系统是脆弱的还是稳定的,可恢复能力强还是弱,受影响因子是主要因子还是次要因子,受影响生态环境是否有功能替代的对象等,还有是否影响到敏感保护目标或要求特别保护的生态系统等。
2、《导则》规定的评价等级
根据评价等级划分原则,凡是造成生态环境不可逆变化或影响程度大或影响到敏感的环境目标的开发建设项目,一般需进行一级生态环境影响评价。
《环境影响评价技术导则非污染生态影响》(HJ/T19-1997 )根据建设项目对生态影响的程度和影响范围的大小,选择一到三个主要生态影响方面按表1-4进行评价级别划分,并提出选择的生态影响(方面)多于一个,则依据其中评价级别高的影响确定工作级别。
二级评价的开发建设项目指基本不会造成不可逆性生态环境影响,或者通过人为努力可以使生态环境功能得到恢复或补偿,或者虽有不可逆性生态环境影响,但由于规模小、范围有限,不会对区域生态环境功能有影响者。
二级以上项目的评价,要满足生态完整性的需要,要分析确定项目所在区域的生态负荷或环境容量。
三级评价的开发建设项目是指本身无害于生态环境功能或影响很小的项目,这类项目只需说明其生态环境现状与问题和工程建设中采取的生态坏境保护措施等,或者只对某个专门问题进行深入分析。
表1-4、《导则》确定的评价工作级别
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主要生态影响及其变化程度 |
工程影响范围 |
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>50km2 |
20-50 km2 |
<20 km2 |
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生物群落 |
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生物量减少(<50%) |
2 |
3 |
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生物量锐减(>=50%) |
1 |
2 |
3 |
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异质性程度降低 |
2 |
3 |
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相对同质 |
1 |
2 |
3 |
|
物种的多样性减少(<50%) |
2 |
3 |
|
|
物种的多样性锐减( >=50%) |
1 |
2 |
3 |
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珍稀濒危物种消失 |
1 |
1 |
1 |
|
区域环境 |
|
|
|
|
绿地数量减少,分布不均,连通程度变差 |
2 |
3 |
|
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绿地减少1/2以上,分布不均,连通程度极差 |
1 |
2 |
3 |
|
水和土地 |
|
|
|
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荒漠化 |
1 |
2 |
3 |
|
理化性质改变 |
2 |
3 |
|
|
理化性质恶化 |
1 |
2 |
3 |
|
敏感地区 |
1 |
1 |
1 |
1、生态环境调查要求
生态环境调查的主要内容和指标应满足生态系统结构与功能分析的要求,一般应包括组成生态系统的主要生物要素和非生物要素;能分析区域自然资源优势和资源利用情况。在有敏感生态保护目标或有特别保护要求的对象时,须对之作专门的调查。
2、自然生态系统调查内容
一般陆地生态系统调查的主要内容包括生态系统调查(类型、组成、重要生境等)、自然资源调查、区域生态环境问题调查和敏感保护目标调查等几个方面。如表1-5和表1-6所示。
表1-5、陆地生态系统和自然资源调查主要内容
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调查内容 |
主要指标 |
评价作用 |
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气候与气象调查 |
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降水 |
降水量及时空分布 |
确定生态类型、分析蓄水滞洪功能需求等 |
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蒸发 |
蒸发量、土壤湿度 |
分析生态特点、脆弱性或稳定程度 |
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光温 |
年日照时数、年积温、无霜期、最高最低温度 |
分析生态类型、生物生产潜力等 |
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风 |
风向、风力、风频 |
分析侵蚀、风灾害、污染影响 |
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极端气候 |
台风、尘暴、霜冻、暴风等 |
分析系统稳定性和气候灾害,分析生态环境问题 |
|
地理地质与水土条件调查 |
|
|
地形地貌 |
类型、分布、比例、相对关系 |
分析生态系统特点、稳定性、主要生态问题、物流等 |
|
自然景观 |
类型、特点、区位等 |
确定保护目标、资料 |
|
土壤 |
成土母质、演化类型、性状、理化性质、厚度,物质循环、肥分、有机质、土壤生物特点、外力影响等 |
分析生产力,生态环境功能(如持水性、保肥力、生产潜力)等 |
|
土地资源 |
类型、面积、分布、生产力、利用情况 |
分析生态类型与特点、相互关系,生产力与生态承载力等 |
|
耕地 |
面积、肥力、生产力、人均量等、水利状况、基本农田 |
生产力、区域人口承载力与可持续发展能力 |
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地面水 |
水系水文,水资源量、水质、功能、利用等 |
分析生态类型、水生生态、水原保护目标等 |
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地下水 |
流向、资源量、水位、补排、水质、利用等 |
分析采水生态影响、确定水源保护范围 |
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地质 |
构造结构、特点 |
生态类型与稳定性 |
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生物因子调查 |
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续表1-5
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植被 |
类型、分布、面积、盖度、建群种与优势种,生长情况,生物量,利用情况,历史演化,组成情况 |
分析生态结构、类型、计算环境功能、分析生态因子、相关关系、明确主要生态问题 |
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植物资源 |
种类、生产力、利用情况、历史演变、与发展趋势 |
计算社会经济损失,明确保护目标与措施 |
|
动物 |
类型、分布、种群量、食性与习性,生殖与居栖地历史演化 |
分析生物多样性影响,明确敏感保护目标 |
|
动物资源 |
类型、分布、生消规律、历史演化、利用情况 |
分析资源保护途径与措施 |
表1-6、一般区域性生态环境问题调查主要内容
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生态问题 |
指标 |
评价作用 |
|
水土流失 |
历史演变,流失面积与分布、侵蚀类型,侵蚀模数。水分肥分流失量,泥沙去向,原因与影响 |
分析生态系统动态变化、环境功能保护需求,控制措施与实施地 |
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沙漠化 |
历史演变,面积与分布、侵蚀类型、侵蚀量,侵蚀原因与影响 |
分析生态系统动态变化,环境功能需求,改善措施方向 |
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盐渍化 |
历史演变,面积与分布,程度、原因与影响 |
分析生态系统敏感性,水土关系,寻求减少危害和改善途径 |
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污染影响 |
污染来源,主要影响对象,影响途径,影响后果 |
寻求防止污染,恢复生态系统的措施 |
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自然灾害 |
类型、地区、面积、历史变迁、发生率、危害等 |
评价规划布局、确定防护区域、编制生态建设方案和管理计划 |
在陆生生态系统调查中,植被的调查是一个重点。不但调查植被的类型、各类植被的分布、面积,建群种与优势种等内容,而且还须调查盖度、生长情况、生物生产力等;不但调查现状,而且还要调查其历史状况及受人干扰的演变情况。在生态环境影响评价中,水土资源、动植物资源及景观调查也十分重要,因为它涉及到社会经济稳定和可持续发展的问题。资源调查也本着质和量相结合的原则进行。
在生态环境调查中,除表1-5所列的调查内容外, 还有二类重要的调查:一是区域生态坏境问题调查,二是生态坏境敏感目标调查。
生态环境问题主要调查水土流失、沙漠化、盐渍化以及坏境污染的生态影响〔表1-6)。这类问题须重视其动态和发展趋势,许多生态环境问题发展到一定程度就以灾害的形式表现出来,严重的水土流失导致洪灾和泥石流灾害,土地沙漠化导致尘暴和土地与城镇的沙埋等。
3、资料收集与信息表达
陆地生态现场采样和调查按中国生态系统研究网络观察与分析标准方法《陆地生物群落调查观察与分析》(中国标准出版社,1996)进行。根据《环境影响评价技术导则非污染生态影响》,依据不同的评价级别要求,主要需收集和编制的生态图件可有:
地形图:评价区及周边的地形图,一般比例1/10000-1/50000,图上应能反映出地表状况如山地与平原区,绿地和水体分布状况,城镇和主要厂矿及村落分布状况,拟建工程位置及生态影响评价区等。土地利用状况图:评价区及周边地区土地利用现状图,应能反映土地利用的类型与分布,基本农田保护区,重要经济林木与特产地分布及自然生境、敏感保护目标等。
水系图:评价区域或流域水系图。流域取干流或一级支流、二级支流,由评价项目的影响范围和要求评价说明的问题而定。有区域性影响的建设项目则应有区域内所有涉及的流域水系图。水系图有时可结合到地形图中完成。水系图应能反映地面水系的相互关系、重要取水点(口)、水工构筑物、水生物栖息繁殖地等重要信息。
植被图:评价区及周边地区植被图,应能反映植被类型和覆盖度、采样点分布、主要植物资源的分布等信息。相应的动物资源分布,往往亦可以在此类图上反映。
在特殊的建设项目中,可能还需要绘制一些其他图件。如水土保持建设项目中,应有土壤侵蚀图;江河整治项目中应有自然灾害分布图;自然保护类项目则应有生境质量图等。
1、生态系统分析
在生态调查基础上进行生态系统分析,主要是认识系统本身的特点与规律。
首先须认识生态系统的类型,区分类型的目的是为分别认识不同类型生态系统的内在规律与特点,考察不同类型生态系统间相生相克的相关关系,认识区域居优势的生态系统,各生态系统的主要环境功能和优势资源。
生态系统的整体性分析应从区域或流域等较大的空间着眼,依据生态学基本原理进行。整体性分析主要内容包括:生态系统地域分布的连续性、组成层次和结构完整性、组成因子的匹配与协调性以及食物链(网)的完整性等。
生态系统的运行情况分析主要是考察系统物质的输入输出以及在系统内的循环特点,系统能量流动特征,系统与系统之间物质和能量的交换与流动的主要途径和特点。
生态系统环境服务功能的分析主要是分析生态系统的现实功能和区域可持续发展对生态环境功能的需求。根据我国环境特点和社会经济发展的需求,下述生态环境功能一般需重点考虑:
(1)生产生物资源。包括粮食、果蔬、油料、木材、薪柴、建材、药材、饲料、肥料、鱼虾贝壳类以及其他生物性原料与产品。
(2)蓄水保水,提供水资源和缓解早涝威胁,缓和洪水等极端水情。
(3)保护土地,保持土壤,防止水土流失和土壤退化。
(4)防风固沙,防止土地沙漠化和农业影响。
(5)调查气候,包括增加湿度,调节气温、减轻干热风危害和霜冻灾害等,为城乡居民提供适宜生活环境。
(6)净化空气和水,减轻噪声影响。
(7)保护生物多样性。
(8)防灾减灾。包括洪早灾害、风灾、鼠虫灾害、海岸侵蚀、地质灾害如泥石流、崩塌和滑坡等。
(9)景观与社会文化功能,如美化城市,提供旅游、娱乐、休闲服务和科研、教育的功能。
2、相关性分析
在某一区域中,各类生态系统之间,各生态因子之间都有着千丝万缕的联系。正是这种联系决定了生态系统各自的特点,也是认识生态系统的困难所在。进行相关性分析,就是将纷繁浩杂的生态关系进行梳理,确定那些相关性特别强的系统或因子,揭露生态系统的本质,进行可采取最有效的措施达到保护和改善生态环境的目的。
研究生态系统、生态因子的相关性都是专门的学问。对于刚刚启步的生态环境影响评价来说,一般还做不到精细的分析。在实际工作中,相关性分析都是针对具体对象进行的,可列矩阵表达之。生态环境因子相关性分析可采用两两比较的方法进行。在两两比较时,对不同的相关性记分并统计,这样就能找出相关性最高或最重要的因子,把不同相关性的因子排队,明确哪些因子是最重要的,是应主要评价的因子。对于复杂的生态系统或分析精度要求较高时,还可借助一些数学方法来进行分析。
3、生态约束条件分析
根据生物群落的最低量率和耐性定律,生态约束条件就是指主要制约或左右生态系统盛衰或发展趋势的因素。这种约束条件常是造成生态系统脆弱性的主因。
生态的约束条件分析目的是认识主导生态系统“安全”的主要因子,或者是为了判明制约生态系统坏境功能发挥或影响生态环境改善的主要障碍因素。生态约束条件分析是在实地调查的基础上并根据区域生态环境变迁历史来进行识别的,一般陆地生态的分析重点包括:
(1)水分约束。包括水量和水质两方面的问题,如水的来源,资源供给量、保证度和易得性,年内分配和年际分配,用水竞争和生态建设用水需求,生态系统对水的敏感程度,水污染及水质对功能的满足程度等。在干旱和极干旱地带,水分是生态系统主要的约束因子。水分供应处于临界状态或水质处于临界状态(如溶解氧之对鱼类、盐度之对植物),都会使生态系统处于极脆弱状态。
(2)土地与土壤约束。包括数量和质量两个方面的问题,如各种用地竞争导致自然生态系统不断萎缩,土壤质量制约生产力,土壤肥力低下或水土流失、沙漠化、盐渍化及污染影响等问题都对生态环境构成约束。
(3)气候条件约束。降雨少与蒸发量大、干早与多风沙、低温与高寒、洪涝及其他气候灾害,如台风、霜冻等都对生态环境起制约作用。
(4)地理地质条件约束。包括地理条件造成的生态系统特殊性与敏感性,如高山深谷地形造成的生物多样性高,垂直分布以及不稳定性等;地质条件造成的生态不稳定性,如石灰岩地区的土壤瘩薄、山势陡峭易侵蚀,花岗岩地区土壤清薄易侵蚀,黄土高原区土质疏松导致易流失及由此造成的生态脆弱性等。
(5)生物条件约束。包括建群生物动态,植被类型、特点、覆盖率与质量,变化趋势等;动物类型、分布、生态特点及对生态系统稳定性的作用;生态平衡状况及生物性灾害问题如草原生态平衡失调导致的鼠虫灾害。
(6)社会经济条件约束。主要分析内容包括区域人口、人口密度,人均资源占有量如人均耕地、人均水资源量,区域经济发展水平、特点及资源环境的压力,污染物排放及其主要影响的生态系统等。这一约束是生态环境现在的主要影响因素与约束条件。
生态的约束条件分析与其他生态分析一样,都须针对不同的生态系统作具体分析。生态因子相关性分析常可成为约束条件分析的基础。对于复杂的系统,约束条件分析有时须借助一定的数学方法完成,如利用逐步回归分析可确定生态系统中影响最大的因子。
4、生态评价重点的确定
生态评价的重点主要有:重要生态系统组分、物种、生境或生态系统结构,生态系统功能等等。
生态坏境现状评价是将生态分析得到的重要信息进行量化,定量或比较精细地描述生态环境的质量状况和存在的问题。由于生态环境结构的层次性特点,决定着生态环境的评价也具有层次性,一般可按两个层次进行评价:一是生态系统层次上的整体质量评价;二是生态因子层次上的因子状况评价。两个层次上的评价都是由若干指标来表征的。在开发建设项目的生态环境影响评价中,一般对可控因子要做较详细的评价,以便采取保护或恢复性措施;对人力难以控制的因子,如气候因子,一般只作为生态系统存在的条件和影响因素看待,只作生态分析和生态影响分析,不作为评价的对象。
1、生态因子现状评价
大多数开发建设项目的生态环境现状评价是在生态因子的层次上进行。一般应根据评价范围内生态系统类型和特点选择相应的代表性因子。
(1)植被。阐明植被的类型、分布、面积和覆盖率、历史变迁及原因,植物群系及优势植物种,植被的主要环境功能,珍稀植物种、分布及其存在的问题等。
(2)动物。阐明野生动物生境现状,破坏与千扰,野生动物种类、数量、分布特点,珍稀动物种类与分布等等。动物的有关信息从动物地理区划资料、动物资源收获(如皮毛收购)、实地考察与走访调查,从生境与动物习性相关性等获得。
(3)土壤。阐明土壤的成土母质,形成过程,理化性质,土壤类型,性状与质量(有机质含量,全氮,有效磷,钾含量,并与选定的标准比较而评定其优劣),物质循坏速度,土壤厚度与容重,受外环境影响(淋溶、侵蚀)以及土壤微生物丰度、保水蓄水性能和土壤碳氮比(保肥能力)等以及污染水平。
(4)水资源评价。包括地面水资源与地下水评价两大领域,评价内容主要是水质与水量两个方面:一是评价水的资源量,如供需平衡,用水竞争状况和生态用水需求等:二是与水质和水量都有紧密联系的水生生态评价。
2、生态系统结构与功能现状评价
质量评价以定性和定量相结合的方法进行,质量指标法和景观生态法常用于进行生态环境质量的评价。质量评价中的指标可依据不同的生态系统类型和前述的生态分析中确定的主要因子来选取。
不同类型的生态系统很难进行结构上的优劣比较,但可借助于生态图件并辅之以文字描述阐明生态系统的空间结构和运行情况,亦可借助景观生态学的评价方法进行结构的描述,还可通过类比分析定性地认识系统的结构是否受到影响等。
生态环境功能是可以定量或半定量的评价的。例如,生物量、植物生产力和种群量都可定量地表达;生物多样性亦可量化和比较。运用综合评价方法,进行层次分析设定指标和赋值,可以综合的评价生态系统的整体结构和功能:许多研究还揭示了诸如森林覆盖率(或城市绿化率)与气候的相关关系,利用这些信息亦可评价生态系统的功能。
3、区域生态环境问题评价
一般区域生态环境问题是指水土流失、沙漠化、自然灾害和污染危害等几大类,与之相关的问题可有植被破坏、珍稀濒危植物问题、土地生产能力下降等。这类问题亦可以进行定性与定量相结合的评价。用通用土壤流失方程可计算工程建设导致的水土流失量;用假定蚀模数、水土流失面积和土壤流失量的指标,可定量地评价区域的水土流失状况测算流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘的相对比例,辅之以荒漠化指示生物的出现和盖度,可以半定量地评价土地沙漠化程度;通过类比,可以定性地评价生态系统防灾减灾(削减洪水,防止海岸侵蚀,防止泥石流,滑坡等地质灾害)功能。
4、自然资源评价
无论是水土资源还是动植物资源,因其巨大的经济学意义,一般都已在使用中,都有相应的经济学评价指标。例如,土地资源需进行分类,阐明其适宜性与限制性,现状利用情况以及开发利用潜力;耕地分为等级,并可用历年的粮食产量来衡量质量,评价中应阐明其肥力、通透性、利用情况、水利设施,抗洪涝能力、主要受到的灾害威胁等;草原根据其产草量和可利用性,定量地分为8等24级。木材、药材、建材等动植物资源,亦有相应的经济学计量方法。一般而言,环境质量高,其资源的生产率亦高,经济价值亦高。自然资源评价还要特别注意景观资源的评价。许多情况下,景观资源可构成敏感保护目标或某些地区的优势资源。
1、基本程序
开发建设项目生态环境影响评价是在生态环境调查、生态分析和影响分析及现状评价的基础上,有选择有重点地对某些受影响生态系统作深入研究,对某些主要生态因子的变化和生态环境功能变化作定量或半定量预测计算, 以便把握开发建设活动导致的生态系统结构变化、相应的环境功能变化以及相关的环境与社会经济后果,由此进一步明确开发建设者应负的环境责任以及指出为保护生态环境和维持区域生态坏境功能不被削弱而应采取的措施及要求。
生态环境影响评价的基本程序是:
(1)选定影响评价主要对象(受影响生态系统)和主要评价因子。
(2)根据评价的影响对象和因子选择评价方法、模式、参数和进行计算。
(3)研究确定评价标准和进行主要生态系统和主要环境功能的影响评价。
(4)进行社会、经济和生态环境相关影响的综合评价与分析。
2、影响评价的内容与指标
(1)影响因素分析
人类活动对生态环境的影响可分为物理性作用、化学性作用和生物性作用三类。
物理性作用是指因土地用途改变、清除植被、收获生物资源、分割生境、改变河流水系、以人工生态系统代替自然生态系统,使组成生态系统的成分、结构形态或支持生态系统的外部条件发生变化,从而导致系统的结构和功能发生变化,详见表1-7,表1-8。
化学性作用是指坏境污染的生态效应。如大气中的铅、氟、硫氧化物、氮氧化物等对植物或作物的影响;水中的重金属、有机耗氧物质对水生生物的影响等。这些影响有的是直接毒杀作用,有的是间接改变生物生存条件(如土壤板结、水质恶化)所致;有的是急性作用,有的是缓慢的累积影响。
生物作用主要是指人为引入外来物种导致的生态影响。这种作用有时还很严重。孤立生境(如岛屿)和封闭生境(如内陆湖泊)要特别注意外来物种引入问题。作物品种引进而同时引入害虫或杂草,或引进的作物或草类品种缺乏控制,都可能造成严重的生态问题。
表1-7、建设项目对生态系统生物组成成分的直接物理影响
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影响因素 |
生物组成成分影响 |
环境功能影响 |
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收获生物资源 |
系统简化,物质循环受阻,系统稳定性降低,物种减少 |
生物生产力降低、生物多样性降低,功能减弱 |
续1-7
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清除植被 |
原系统结构破坏,动植物消失 |
多种功能损失,水土流失与灾害加剧 |
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消除动物 |
系统简化,生态平衡打破 |
生物多样性降低,诱发灾害 |
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人工生态代替自然生态 |
系统变换,遗传均化,稳定性降低,物种变换 |
生物多样性减少,环境功能可能减弱 |
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土地占有 |
系统分职或破坏 |
多种功能损失 |
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栖息地破坏 |
生态系统变换或毁灭,物种减少或迁移 |
生物多样性降低,多种功能变化或损失 |
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河流截流 |
水生生态破坏或影响 |
水生物减少或灭绝,流域生态改变 |
表1-8、建设项目使生态系统支持条件变化导致的生态环境影响
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支持条件 |
原因 |
生态系统影响 |
环境功能影响 |
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水分供给减少 |
截流、调水、抽取地下水 |
类型变化,植被恶化 |
多种功能减弱 |
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水文变化 |
消除森林和破坏植被、水利工程 |
结构恶化或改变,水生生态破坏 |
水土流失和自然灾害加剧 |
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土地占有 |
多种开发建设活动 |
结构变化或分割 |
多种功能损失 |
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耕地占有 |
多种开发建设活动 |
农业生态系统变化 |
多种功能损失、农业损失 |
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土地退化 |
侵蚀作用和收获生物质 |
系统结构恶化 |
生物量减少,多种功能削弱 |
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土壤流失 |
扰动土壤和破坏植被 |
系统结构恶化或毁灭 |
多种功能削弱、淤塞 |
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土地沙化 |
植被破坏和减少供水等 |
系统结构恶化或毁灭 |
多种功能损失,灾害加剧 |
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土壤盐渍化 |
灌溉不当,排水不良 |
系统结构恶化或毁灭 |
部分功能减弱,生物多样性降低 |
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地面变形 |
工程动土、塌陷 |
结构恶化、稳定性降低 |
水土流失和灾害加剧 |
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气候变化 |
植被减少,城市化等 |
结构恶化 |
功能减弱 |
(2)影响对象分析
影响对象分析的内容主要包括:主要受影响的生态系统和生态因子;主要的受影响途径与方式,即直接影响或间接影响,或通过相关性明确的潜在影响。
影响对象的敏感性是影响对象分析中的极重要内容。这类敏感性高的保护对象(敏感保护目标)影响分析的主要内容是:
①、保护意义或保护价值的认定,即分辨其是具有生态学、美学、科学文化意义的保护对象,还是具有经济价值或其他保护意义的保护对象。
②、明确保护目标的性质、特点、法律地位和保护要求。
③、分析拟开发建设活动对敏感目标的影响途径、影响方式、影响程度和可能后果。
(3)影响效应分析
生态系统受到某种作用力后,所发生的变化(即效应)依作用的方式、强度、范围大小、时间长短等不同会有很大的差异。影响效应分析首先做如下的判别:
①、影响效应的性质。即影响是正向还是负向,导致的变化是不可逆的还是可逆的。凡不可逆变化尽量避免,分析时给予更多的关注,在确定影响可否接受时给予更大的权重。
②、影响效应的程度。即根据影响作用的方式、范围、强度、持续时间来判别生态系统受影响的范围、强度、持续时间,受到影响的生态因子多少以及生态环境功能的损失程度。在判别生态受影响的程度时,受到影响的空间范围越大、强度越高、时间越长,受影响因子越多或影响到主导性生态因子,则影响就越大。影响程度可以分级并以赋值的形式表达,如可分为无影响、弱影响、一般、较强、强烈影响各级,赋值以0.0,0.25,0.50,0.75,1.0表达。
③、影响效应特点分析。生态组成因子不同、生态影响因子不同,会使影响效应的表达多种多样,有些生态系统或生态因子受到影响后,其变化是渐进的、累积性的和从量变在质变的,只有达到某种临界状态或直到系统崩溃时,才能发现影响的结果。山区开矿的尾矿弃石不断堆积,由少到多,只有达到一定量并有某一次大暴雨和山洪暴发时,才以泥石流的形式倾泻而下。水土流失由轻到重,由重到发生大面积崩塌,也是一个逐渐累积的过程。自然地域或保护区缩少到某一临界面积,或生物种群减少到某一临界值时,物种就不可避免地会灭绝。生态效应的累积性、渐变性和从量变到质变的特点,是生态影响效应分析中应予特别重视的问题。
④、影响效应的相关性分析。从生态因子相关性分析可知生态效应的相关性,这也是生态分析中直接与间接、显现与潜在影响的问题。
⑤、影响发生的可能性分析。即通过区域生态变迁历史的了解、类比调查等,分析在影响识别与影响分析时所得结论发生的可能性。影响可能性亦可分级赋值表示,可分为不可能(0)、极小可能(0.25),可能(0.5)、很可能(0.75)、肯定发生(1.0)等级。
影响分析依据内容不同,可采取不同的方法。通过区域生态环境变迁历史的分析常可明了区域生态环境的问题和原因;运用类比方法,常可判明某些影响的性质和程度;针对具体的生态系统,运用列表清单法可以逐条分析所有可能的影响及其性质和程度。
⑥、影响评价指标选择。影响评价的内容与指标基本上从保护环境功能出发,结合具体情况确定。
3、综合影响评价
建设项目的生态环境影响评价中,进行综合评价与分析是一个十分重要的步骤,一般要阐明如下问题和内容:
(1)生态环境所受的主要影响。阐明建设项目主要影响的生态系统、因子及其环境功能,影响的性质和程度,是否导致重大变化。
(2)生态环境变化对区域或流域生态环境功能和生态环境稳定性的影响。阐明影响的补偿可能性和生态环境功能的可恢复性。
(3)对主要敏感目标的影响程度及保护的可行途径。
(4)对重要自然资源的影响。
(5)主要生态问题和生态风险。阐明区域生态环境的主要问题、发展趋势,建设项目是否加剧区域生态问题;阐明主要生态风险(生态灾害与污染风险)的源、出现概率、可能影响对象及损失、发生风险的条件及防范措施。
(6)生态环境宏观影响评述。评述区域生态环境状况及可持续发展对生态环境的需求,改善生态环境的战略取向,阐明建设项目生态环境影响与区域社会经济的基本关系。
2、露天采石场的特点和生态破坏来源
近些年来, 随着城乡建设的飞速发展, 房地产与城镇基础设施建设规模的不断扩大, 石材的需求量急剧增加, 采石场数量也呈激增之势。一方面, 采石场在很大程度上满足了城镇建设发展的需要;另一方面, 开山采石对生态环境破坏极大。由于采石场几乎没有挡土墙等防止水土流失的措施, 大多也未进行复垦绿化, 会造成水土流失、泥石流、滑坡、河道堵塞等生态问题。又由于在开发过程中未注意保护, 未考虑到采石场的位置、角度、坡向和走向, 也未考虑废土和废渣的保留和堆放问题, 一旦要进行复垦绿化, 土方工作量太大, 耗资也大, 使绿化工作难以开展。有专家估算, 被破坏的植被靠天然恢复至少要一百年时间。而采石场为减少投入采用垂直开采方式遗留的高低不等的直立石质开采面, 即便采石场关停后, 仍好像一块块凌乱的“补丁”, 严重破坏周围自然景观。
露天采石场的特点是规模小、数量多、距城市近,破坏环境的范围大。目前,我国的众多采石场正面临着十分严重的生态环境退化问题,环境恶化、水土流失、生物多样性锐减等向采石场生态恢复的理论与技术提出了严峻挑战。这样的现状已经引起了政府部门的高度重视。
根据各类石场状况,特别是开采后的地质结构与外貌特征,一般开采后的石场由以下四部分组成:
(1)由剥离表土与开采或加工产生的废石堆积而成的废石堆放场或排土场。废石堆放场通常是散砂石结构,边坡非常疏松,雨季泥水泛滥,坡面水土流失严重,并通常伴有坍塌现象,但它的坡度通常较缓,施工难度不大,而且植物较易扎根,因而较易进行植被恢复。
(2)采石后余留边坡。坡度较大,一般在40~70°左右,通常是坚硬的碎石和石块结构,但上层往往是土壤层;很多余留边坡还存留有开采期间使用的人行小道,因而只要采取一定的工程措施,保证植物在早期有立足之地往往都能保证恢复的成功。
(3)石料挖走留下的平台或坑口迹地。平台往往是最为坚硬的石头,几乎没有松散基质;但对它进行植被恢复亦不难,最简单有效的办法就是客土法,即从异地运进土壤,覆盖在平台或坑口迹地的表面,以形成10~20 cm 左右的土层。
(4)石壁。石壁的最大特征是坡面光滑,无任何基质,而且坡度大多超过80°甚至达90°,是名副其实的“悬崖峭壁”。显然,石壁的复绿是极其困难的,几乎是生态恢复中的难度极限。
此外,根据废弃采石场的地貌特点和治理施工的难易程度,还可以将其分为废弃采石壁(主坡壁)和坑口迹地两个区。其中主坡壁的复绿是采石场复绿工作的重点和难点。解决了对主坡壁的复绿,就基本上解决了采石场的复绿问题。根据坡壁的构成可把主坡壁分为三类,即土坡、石坡和土石混合坡;根据主坡壁的坡度缓急又可分为< 40°、40~70°、70°以上等不同的等级。
采石场的生态破坏来源可以分为两大类:人为破坏和自然破坏。无论是人为破坏还是自然破坏,最终将导致植被破坏、土地裸露、水土流失、生态环境恶化、自然景观受到破坏等一系列严重的生态环境问题。
1、基础建筑物建立带来的破坏。在采石场选址确定后,会在选址处建立一些基础行建筑物,这些建筑物的建立会使得选址上原有的植物被破坏,减少植被覆盖面积。
2、开采所带来的破坏。在采石场进行开挖石方的过程中,会给生态环境带来很大的危害。
开采前,要将欲开挖石方上的植被、软土进行处理,砍伐树木,焚烧没有用途的草木,去出石方上的软土、松土,这些都会使得植被大量减少,使得土壤的水土保持能力降低。
开采过程中,会剥离部分表土,从而对原有植被造成一定的影响。同时,主要矿层被采空,会造成严重漏水和上覆岩土层结构破坏,使植物失去生存条件;大量开采石料,破坏了山体及地表植被,加速了水土流失的发展。开挖坡脚、切削边坡,造成山体失衡。随着石场开采的逐步扩展,裸露面将进一步扩大,同时临时弃土堆表面的扩大亦将增加裸露面,这一切都将加剧水土流失的发生。
开采过后,在山坡大量堆积固体废弃物,加重了负荷,导致滑坡不断发生。有的废土会被运到河边直接倾倒,随着河水的冲击,这些废土被冲走,在一定程度上也造成了严重的水土流失。加上人们对植被等情况不重视,被破坏的植被无法得到恢复,一定程度上使得水土流失加剧、生态环境恶化、自然景观受到破坏。
在采石场进行开采的整个过程中,由于时有降雨,会使得失去植被保护、水土保持能力下降的土壤进一步被雨水侵蚀,造成水土流失。如果遇到暴雨等恶劣的天气状况,极有可能造成泥石流,导致严重的水土流失、生态环境恶化。
3、露天采石场的生态影响评价
对于露天采石场,严格执行《环境影响评价技术导则——非污染性生态影响》这一导则。
采石的过程, 一般都伴随着植被的破坏, 表层土体的剥离, 岩石的开采与破碎等过程。这些过程破坏了生态系统的稳定与良性循环, 产生了一定的环境影响和危害。
由于石料的开采,可能会使矿区部分树木、草地被砍伐,破坏了大面积的植被和地貌景观。采完之后如不采取有效措施加以恢复,将造成严重的土地砂化和水土流失以及塌陷和地表裂缝等严重者在雨后导致泥石流和山洪暴发。
开采区的植被如果遭到破坏,其后果将是很严重的,由于开采区一般土质不十分肥沃,植物生长较缓慢,土层较浅,所以植物一旦破坏,将带来数年甚至数十年不能恢复的后果,而且植被、森林砍伐到一定程度,就会从一定程度上改变原有的生态,导致大量物种消失。
在采石场,由于开采过程中产生了一些化学与物理污染物,这些污染物会随着地表水流入到河流或者渗透到地下水中,从而导致河流和地下水受到污染,使得水质下降。另外,有部分采石场位于饮用水源保护区内,开采过程产生的化学和物理污染物对水体的影响就更大了。
开采石方是采石场建立的目的,由此可见其对土壤的影响是很大的。主要表现在表土的剥离,岩石被开采与破碎,使得整个土壤的结构和层次受到破坏,土壤生态系统的功能被恶化。当遇到雨水时,会产生水土流失,严重时会造成泥石流。这些都使得土壤资源的减少和恶化。
采石场的建设和运营可以造成一定程度的水土流失。不仅采石本身要挖山体,而且还要砍伐树木,剥离表土,产生的废土、废石的堆放也要占用一定的空间,这些都可能对植被造成破坏,并造成当地的水土流失。通常情况下,一般采石场毁坏的植被面积大约是采坑面积的五倍左右,可见采石场造成破坏的严重性。
此外,许多采石场由个人承包,石场管理不严,盲目开采,只顾追求自身的经济效益,不但不采取相应的水土保持措施,而且乱倒废土、废渣,甚至直接倒入河沟,造成严重的局部水土流失危害。有的开采业主注意环境保护,又没有整体的石场规划,石场剥离表土开采到山顶,造成严重的景观破坏和环境危害。
露天采石场水土流失的主要特点和危害:
(1)破坏面积大;
(2)流失程度, 大;
(3)恢复难度大。、
由于植被受到破坏,引起了水土流失,这一系列的生态效应最终将导致生物量锐减。植被受到破坏,引起水土流失,同时,会导致周围的生态环境恶化,植物减少,其吸收的二氧化碳、释放的氧气也开始减少,对整个生态环境来说是非常恶劣的;同时,植物减少,会导致食草动物开始迁移或死亡,数量减少,肉食动物也引得不到足够的食物开始减少数量,从而使得物种减少,生物多样性受到遏止。所有的这些破坏了食物链,导致生态平衡受到影响,形成了恶性循环。最终使得生物量减少,二氧化碳、氧气产生量减少,这些对生态环境而言都是不利的。
4、实例分析
基于以上的理论,以下选取某采石场作为实例进行分析评价。
1、项目名称、性质、地点
项目名称:某采石场
项目性质:改建项目
项目地点:广东省某城市郊区,107国道旁
2、地理位置
该采石场位于广东省某城市郊区,临近107国道,交通非常方便,离某水库约4公里。
3、地形、地貌和地质情况
该采石场地处低山丘陵地带,场区地形的趋势是南高北低,西高东低。石场周边南侧最高点为150.0米,西侧最高点为95.0米。采石场内由于采石、挖掘地形十分零乱,形成东、西、北三个采石坑口,采石坑口间在中部以南残留南北向转接东西向的条形高地,其高地高程为133.0米,三个采石坑口坑底高程分别为82.0米、52.0米和59.0米,国土资源局确定采石场开采治理范围为15.68万平方米。
4、水文、气象
本地区地处北回归线以南,属南亚热带季风气候,长夏无冬,日照充足,雨量充沛。根据多年气象统计资料,项目所在地区多年平均气温22.1度,7月份平均气温28.2度,1月份平均气温13.4度,历年相对湿度平均为80%,年平均日照1926小时,蒸发量历年平均为1770mm,平均气压为101千帕。历年平均降雨量为1788mm,最大年降雨量为2330mm,最小年降雨量为970mm,降雨多集中在4~9月,占全年降雨量的80%左右。其中4~6月为前汛期,以锋面低槽降水为多,7~9月为后汛期,台风降水活跃,降水强度大,造成地面径流量大,冲刷力强,易导致水土流失。
5、石场开采现状
该采石场是一个露天采石场,石场原有其他石场在开采,由于各石场各自划定范围开采,场地内地形十分零乱,形成东、西南、西北三个朝向的采石坑口,各自有土路通向采石区,在场地中部以南各采石坑之间残留一条南北转东西的高地。场内植被殆尽,水土流失严重,既不利于采石造地,也不利于安全生产。根据国土规划要求,采石场划定范围经采石后应成为工业用地,且东、西、北三面周边亦将逐步安排推平,连接成一块工业用地。国土资源局确定采石场开采治理范围为15.68万平方米。
6、项目建设规模
该采石场建设项目占地面积156800平方米,建设规模为年产建筑用石60万立方米,投资总额1亿元人民币,其中环保投资为40万元人民币。
根据建设单位提供资料,各开采台阶阶段的剥、采方量见下表4-1。
表4-1、分台阶阶段剥采方量表
|
序号 |
台阶面高程
(m) |
剥离表土
(万m3) |
采 石
(万m3) |
采剥总量
(万m3) |
|
1 |
142m平台 |
2.30 |
0.00 |
2.30 |
|
2 |
127m平台 |
1.50 |
0.13 |
1.63 |
|
3 |
112m平台 |
1.21 |
3.31 |
4.52 |
|
4 |
97m平台 |
2.64 |
15.24 |
17.88 |
|
5 |
82m平台 |
0.18 |
38.41 |
38.59 |
|
6 |
67m平台 |
0.20 |
52.73 |
52.93 |
|
7 |
52m平台 |
0.00 |
80.86 |
80.86 |
|
8 |
37m平台 |
0.00 |
105.60 |
105.60 |
|
合计 |
|
8.03 |
296.28 |
304.31 |
7、开采方案
(1)开采边界的确定
按照界定的石场开采范围,确定本次开采治理设计的界定范围,其总面积为156831平方米(可开采面积约为140000平方米)。采石场坑底地面标高依据开采现状、地形变化和可开采的实际情况以及外围现工业区地面标高定为37.00米。采石区开采前后有关几何特征数据见表4-2。
表4-2、开采治理前后主要几何特征数据表
|
项 目 |
单位 |
开采前 |
开采后 |
|
石场界定范围面积 |
m2 |
156831 |
156831 |
|
坑底面积 |
m2 |
57732 |
96241 |
|
采石陡坡水平面积 |
m2 |
54017 |
43813 |
|
未开采面积 |
m2 |
45082 |
16777 |
|
最大高程 |
m2 |
156.52 |
156.52 |
|
最小高程 |
m2 |
46.42 |
37.00 |
|
采石坑底高程 |
m2 |
52~82 |
37.00 |
(2)采石道路
该采石场的采石道路可充分利用现有的各进场道路,进行自上而下开采及石料的采集、运输。
(3)采剥及挖掘设计
a、覆盖土层的剥离
按照界定的开采范围,目前石场采石需要剥离土层厚约10m左右,为保证岩面顶土层边坡的稳定,要求覆盖土层从采石岩壁边缘后退4m后,以1:1的边坡削坡。覆盖土层剥离,亦应自上而下,层层下挖,严禁内掏或开挖成倒坡,防止开挖中出现塌方。
b、岩坡开采设计
根据国土规划的要求,南面的开采需按台阶自上而下进行。东、西、北三面以后均将推平作工业用地,边坡不分台阶开采,边坡角700。石场南区的开采按照自上而下、台阶式开采的原则。根据采石场地形、开采高度,拟将采石面分为7个台阶,每级台阶高度为15m。台阶面高程依次为142.0m、127.0m、112.0m、97.0m、82.0m、67.0m、52.0m。设计参数为:每级坡角为70度,台阶面宽度一般为4.0m,最终坡面坡角560左右。开采治理首先从南面高处开始,逐步向北方向推进开采,按地形开半壁沟,沿山脊线布置工作线并垂直采石场设计台阶边推进,石料开采由每个台阶工作面(宽度不小于20m)采石后,输送至破碎机场碎石。采石区坑底最终设计标高为37.00m。
c、爆破开挖设计
采用潜孔钻打眼,宽孔距、小抵抗线,中深孔或浅孔松动爆破。若用风钻打眼,浅孔松动爆破,每级还须分3~4个小台阶(每级4m左右)开挖,靠近最终边坡时采用预裂爆破。炮孔安排布设,相邻两排交错布孔。装药结构及起爆方式为连续装药,孔底反向起爆。孔口使用炮泥填塞,主装药为铵油炸药,起爆药采用乳胺炸药。毫秒电雷管起爆,串联网络,高能起爆器起爆,雷雨季节采用非电毫秒管代替电雷管起爆。在爆破作业中,根据松动爆破作用原理,确定合理的单位炸药量,并在施工中逐渐调整,尽量使岩石仅产生松动和破碎。控制自由面方向和爆堆移动方向,从而有效地拉制个别飞石的飞行方向。该项目拟以先进的爆破技术为基础,保证生产安全,提高生产效率。
d、石料下放
自上而下,开采石料的运输均采用溜槽的型式将坡顶开采石块溜至现有采石场坑底,然后转运至破碎机场碎石。石场设两个以上溜槽(最多时为7个),溜石、运石轮流作业,互不干扰。溜槽宽5m,深2m。
(4)采石整治方案
按照采石场开采治理设计及相应要做的水保、环保、劳动安全工作要求,本项目整治方案拟分为三个阶段,以期达到开采、水保、环保工作同步进行的要求,每个阶段工作量及要求如下:
第一阶段:为采石前的必要准备工作:做好开采坡顶截水沟、沉砂池;剥离治理142.00m高程以上土层坡面,并在剥离完后即时喷播草籽,恢复植被。
第二阶段:为开采阶段:即按照自上而下台阶式开采的步骤从142.00m台阶起逐层下挖依次为127.00m、112.00m、97.00m、82.00m、67.00m的高程台阶面,每开采完一级台阶即安排种植槽砌筑及植物栽种。
第三阶段:完成52.00m和37.00m两级台阶开采,并在开采完后完成坑底排水沟及土地平整。对弃土场进行喷草及杂草覆盖。
1、主要生产工艺流程
该项目是一个矿山采石的项目,以矿山原石材为原料,生产各种规格的建筑用石材和石粉。
主要生产工艺流程如图4-1所示:
图4-1、项目开采工艺流程图
剥离表土与采石均带水作业。头破采用鄂式破碎机,二破与三破采用圆锥破碎机,破碎时,喷少量水以减少粉尘的产生,但不产生废水与污泥。
头破时所进石块尺寸小于60cm,破碎后的石块直径小于25cm;然后进行第二级破碎,使破碎后的石快小于2cm,过筛,细小石块即为产品;部分进入第三级破碎,筛分,破碎后的石子成为大于5cm石子返回三级破碎,小于5cm的石子通过不同规格的筛网分级筛分,得到3~4cm、1~2cm、0.5cm三个级别的产品。
2、项目营运期间主要的生态环境影响
本项目营运过程中,会剥离部分表土(大部分表土在原来的开采过程中已经剥离),从而对原有植被造成一定的影响。随着石场开采的逐步扩展,裸露面将进一步扩大,同时临时弃土堆表面的扩大亦将增加裸露面,这一切都将加剧水土流失的发生。
按照《环境影响评价技术导则》-非污染生态影响(HJ/T19-1997)的规定,确定生态环境影响评价工作等级为三级。
采石场位于北回归线以南,该地的气候类型为亚热带季风气候,植被类型为亚热带常绿阔叶林。以下就对采石场的生态环境现状进行调查评价。
1、植被概况
南亚热带次生常绿阔叶林是该地区的地带性植被类型。该地的常绿阔叶林属于次生天然林,还处于次生演替的前期阶段。群落的外貌终年常绿,群落结构比较简单,可以分为乔木层、灌木层和草本层。乔木层的树木参差不齐,但分层现象不明显,一般只有一层,在局部地区有出现两层。群落的板根现象不明显,乔木层与灌木层之间有较多的藤本植物。上层乔木层平均高7~9m,有少数的树高有15m以上。树种以壳斗科的小叶青冈、米槠、石栎、甜槠以及蝶形花科的光叶红豆等为主。下层乔木高3~5m,常见的种类有黄牛木、红车、野漆树等。灌木层高度为3m 以下,其中除了有一部分乔木层优势树种的幼苗外,主要的组成种类有桃金娘、野牡丹、酸藤果、梅叶冬青、粗叶榕等。草本层的覆盖度大概为35%,主要的种类是玉叶金花、淡竹叶、山菅兰、小叶海金沙等。该类型群落还有丰富的层间藤本植物,如菝葜、买麻藤、瓜馥木、粗叶悬钩子等,这些植物攀援于树木的枝条上,甚至攀上了树冠,构成了层间植物。
2、动植物物种概况
由于采石场植被类型为典型的亚热带常绿阔叶林,其植物物种主要为亚热带常绿阔叶林常有的植物物种,绝大多数植物是常绿的,调查的结果表明,附近的维管植物种类共有668 种。这些植物种分属于146 科445 属,其中蕨类植物有19 科、25 属、32 种,裸子植物有7科、7 属、8 种,被子植物有120 科、413 属、628 种。在146 个科中,含种类较多(10 种以上)的是禾本科(45种)、菊科(35 种)、大戟科(31 种)、蝶形花科(31种)、茜草科(30 种)、马鞭草科(17 种)、夹竹桃科(16 种)、莎草科(14 种)、芸香科(16 种)、桑科(14种)、蔷薇科(14 种)、樟科(14 种)、壳斗科(13 种)、桃金娘科(12 种)、锦葵科(12 种)等,占10%的科中包含了47%的植物种,优势现象比较明显。其中壳斗科虽然种类不是最多,但其在天然常绿阔叶林群落中是优势科,金丝桃科的黄牛木在群落中也有较多的存在。其它在该天然常绿阔叶林中占优势的科有蝶形花科、樟科、芸香科等。
该地由于采石场的建立以及近年来人类生活范围的扩张,使得原有的动物物种不断的减少,现存的动物物种大致如下:兽类19种,爬行类10种,鸟类89种,蝶类43种,昆虫341种。大都为常见的动物,例如兔子、穿山甲、麻雀、蚯蚓等等。
随着采石场的开挖不断深入,许多植物被破坏,动物开始缺少食物或迁移或死亡,动植物物种正在不断的减少之中。
3、群落概况
典型的亚热带季风气候决定了这里的群落特征:动植物物种主要都是一些常见的生长和栖息于亚热带常绿阔叶林带的物种,土壤类型为红壤,日照时间长,降水充足,有较高的温度和湿度,这些都为该地亚热带动植物物种提供了一个良好的生存和生活环境。亚热带常绿阔叶林带植物群落、亚热带森林动物群落和微生物群落构成了整个生物群落。植物群落做为整个生物群落的生产者,为群落提供足够的物质与能量,动物群落扮演着一个消费者的角色,微生物群落则是整个群落的分解者。
由于地处亚热带,充足的阳光、降水,温暖的气候,适宜的湿度使得生物群落有一个很好的环境,有利于群落的发展。固而整个群落的结构得到了很好的优化,功能趋向完善,已经成为一个成熟的生物群落。
但是,因为采石场不断的开采,已经使得整个群落的结构和功能发生了很大的变化。
群落的发展变得缓慢,许多物种开始不断减少,剩下的都是一些原有的优势物种,一些数量较少的物种开始在这里消失。例如,在爆破以及其他的干扰下,鸟类开始大面积的迁移他们的栖息地,现在可见的鸟类越来越少。另外,由于开采过程中对土壤的破坏,使得微生物的生存条件恶化,缺少了分解者这一重要的组成部分,生物群落的生存发展变得十分困难。
只有采取适当的防治措施,才能使生物群落朝着良好的方向发展。
4、连通性
采石场位于郊区,生态系统的连通性主要体现在以下几个方面:
(1)生态系统由于地处郊区,开发较少,自身的连通性较好。在系统中,各种植物之间间距不大,没有出现较大的裂痕,有利于物种间的接触和优势互补,不会出现很大的落差,物种间也不会产生较大差异。这对整个生态系统向良性发展是有利的。
(2)由于采石场的开采、公路的修建以及农田菜地的建立,生态系统与别的生态系统间的连通性较差。在没有开采、开荒和修路前,各个生态系统间没有被断开,相互间的连通性较好。在开采、修路、开荒之后,由于不断的砍伐树木,开挖土方,破坏土壤,生态系统间的联系被剪断,连通性开始变差,生态系统一旦被破坏,就很难依靠别的生态系统的补给很快的恢复,只能依靠自我修复能力进行修复。例如,在连通性较好时,生态系统间的动植物可以很快的渗透和联系起来;但是在连通性变差时,动植物间的联系变得困难起来,相互间很难做到优势互补,生物多样性的发展受到了限制。
在这样的连通性下,生态环境形势较为严重,生物的发展变得困难起来。只有在开采的时候注意同步的防治措施,才能使得连通性得到较好的改善,生态环境才能朝着良性方向发展。
5、景观状况
在开采前,由于生态系统处于良性循环中,整体的景观状况较好。动植物物种较多,物种间发展势头良好,有很好的生态价值和观赏价值。再者,由于树木葱郁,鸟语花香,景色怡人,是居民郊游的好去处。
但是,在采石场建立进行开采后,生态不断受到严重破坏,树木被砍伐,森林中的许多动物开始消失与迁移,环境不断恶化,使得景观状况也日渐恶化。随处可见的不再是以往怡人的景色,葱郁的树木,柔软的草地,欢快的动物;取而代之的是漫天的尘土,爆破、机器运作和运输车辆产生的巨大的噪声,砍伐后留下的树桩,烧得漆黑的草地,裸露的岩石,随处摆放的碎石堆……在露天开采的人为因素和自然气候因素的影响下,采石场周围的地形被改变,生态环境被破坏,所有的这些都给景观状况带来了严重的污染和破坏。
由此可见,采石场在进行开采时一定要注意对景观环境的影响,做好防治措施,尽量减少生态景观价值的损失。
1、水土流失预测
目前采石场地的裸露面积约111749平方米,随着石场开采的逐步扩展,裸露面将进一步扩大,同时临时弃土堆表面的扩大亦将增加裸露面。这一切都将加剧水土流失的发生。若待石场全部开挖完毕,最大的裸露面积为140054平方米,其中裸露岩石面为43813平方米,裸露土面为96241平方米(主要是坑底),弃土、弃渣8.03万立方米。
根据土壤的性质、地表的地形因子、植被情况等因素预测该项目造成水土流失的强度。预测模式为通用土壤侵蚀方程。
E=0.247ReKeL1S1CtP
E——平均土壤流失率,Kg/ m2 • a
Re——年平均降雨量的侵蚀潜力子数Kg/ m2 • a
Ke——土壤可侵蚀系数
L1——坡长系数
S1——坡度系数
Ct——作物植被覆盖系数
P——实际侵蚀控制系数
查有关环境数据手册[环境评价(第二版) 同济大学出版社]得:
Re=78Kg/ m2 • a,Ke=0.24,L1=5.73,S1=4.90,Ct=1.0,P=1.0
平均土壤流失率E =0.247×78×0.24×5.73×4.90×1.0×1.0
=3.95 Kg/m2.a=3.95×106kg/ km2 • a
=3.95×103t/ km2 • a
由上式可知,该采石场因采石可能造成的水土流失达每年每平方公里3950吨,属中度侵蚀,其主要原因在于地表的植被被破坏。
2、水土流失对环境的影响分析
项目营运造成了一定程度的水土流失,水土流失造成地表表土肥力下降,导致本项目附近的水库淤积和库容减少。
从以上预测可知,该石场因采石造成的水土流失达每年每平方公里3950吨,属中度侵蚀。为了减少水土流失,根据国家水土保持法的要求,本设计编制了矿山水土保持方案,其中工程措施确保边坡稳定,坡面水流归槽下排,生物措施绿化覆盖坡面,恢复植被,为建立新的生态平衡创造条件。
根据国家科技攻关课题组连续几年的观察试验,经水保措施和复垦,矿山水土流失逐年减轻,当草、灌、乔覆盖度基本达80%~90%时,可减少土壤侵蚀77%。再辅以工程措施,完全可以使水土流失控制在500t/ km2 • a以下,即达到轻微流失程度。同时,在项目边界设立泥水分离沉淀池,减少泥土对水库的淤积。根据给排水设计规范进行设计,控制停留时间和表面负荷使分离效率达98%以上,可使进入水库的泥沙量大大减少。
矿山开采过程中引起的生态破坏,包括下述三个过程:
过程一,开采活动对土地的直接破坏,如露天开采会直接摧毁地表土层和植被,从而引起土地和植被的破坏。
过程二,矿山开采过程中的废弃物(如尾矿、废弃泥土等)需要大面积的堆置场地,从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏。
过程三,矿山废弃物中的有害成分,通过径流和大气飘尘,会破坏周围的土地、水域和大气,其污染影响面将远远超过废弃物堆置场的地域和空间。
建设项目开采期满后,由于开采及废弃物堆放等对环境还存在一些潜在的影响,影响主要表现在以下二个方面。
(1)由于项目地处山区,局部的地表岩移和跨落会从一定程度上加剧地表岩土侵蚀速度,增加边坡泻溜、泥石流灾害发生的危险性,所以开采完成后采空区的影响应引起注意。
(2)本建设项目属中小型矿山采区,如有废弃物堆未加设挡护墙,在—些高危边坡区,可能会有小型泻溜和泥石流发生。有挡护墙的废石堆,也存在着经不住特大暴雨、山洪冲击而形成大规模泥石流的潜在危险。废土堆不但破坏了植被、生态景观,而且存在着泻溜、滑坡,并构成发生大规模滑坡、泥石流灾害的危险。
为减少对项目附近生态环境的影响,项目管理人员必须采取得力措施,力求采石、环保、水保综合治理同步进行,采石破坏了植被,引发了水土流失,台阶式开采要求为防治水土流失创造条件,水土保持既防治了水土流失,也为安全、卫生、文明生产创造良好环境。项目弃土及时运往水库堤坝工地,并对水库堤坝土堆上采用推土机及时压实和压紧,因此,通过以上措施,项目对项目生态环境的影响较小。
5、污染防治措施及其可行性分析
施工期间由于建设需要,需将项目所在地原有的植被挖除,这样就破坏了项目所在地原有的生态系统和生态平衡,对环境生态造成影响。此外,施工期间开挖的土石方,造成的水土流失也会对生态环境造成影响。
项目建设过程中和建成后将采取一定的措施保护生态系统和对已破坏的生态系统进行恢复。
具体措施和要求如下:
1、在开采过程中和开采完成后削坡开级对不同土质采取不同的削坡开级方法。
主要削坡方法有直线形、折线形、阶梯形、大平台形等4种形式。
(1)直线形
A、适用于高度小于20m、结构紧密的均质土坡,或高度小于12m的非均质土坡。
B、从上到下,削成同一坡度,削坡后比原坡度减缓,达到该类土质的稳定坡度。
C、对有松散夹层的土坡,其松散部分应采取加固措施。
(2)折线形
A、适用于高12~20m、结构比较松散的土坡,特别适用于上部结构较松散,下部结构较紧密的土坡。
B、重点是削缓上部,削坡后保持上部较缓、下部较陡的折线形。
C、上下部的高度和坡比,根据土坡高度与土质情况,具体分析确定,以削坡后能保证稳定安全为原则。
(3)阶梯形
A、适用于高12m以上、结构较松散,或高20米以上、结构较紧密的均质土坡。
B、每一阶小平台的宽度和两平台间的高差,根据当地土质与暴雨径流情况,具体研究确定。一般小平台宽1.5-2.0m,两台间高差6-12m。干旱、半干旱地区,两台间高差大些;湿润、半湿润地区,两台间高差小些。
C、开级后应保证土坡稳定。
(4)大平台形
A、适用于高度大于30m,或在8度以上高烈度地震区的土坡。
B、大平台一般开在土坡中部,宽4米以上。平台具体位置与尺寸,需根据《地震区建筑技术规范》对土质边坡高度的限制研究确定。
C、大平台尺寸基本确定后,需对边坡进行稳定性验算。
石质坡面的削坡开级,应符合以下要求:
² a、坡度要求。除坡面石质坚硬、不易风化的外,削坡后的坡比一般应缓于1:1。
² b、坡面削坡,应留出齿槽,齿槽间距3-5米,齿槽宽度1-2米。在齿槽上修筑排水沟和渗沟,一般深10-30厘米,宽20-50厘米。
2、对于开采后的削坡应有坡脚防护
(1)削坡后因土质疏松可能产生碎落或塌方的坡脚,应修筑挡土墙予以防护。
(2)无论土质削坡或石质削坡,都应在距坡脚1米处,开挖防洪排水渠,渠面尺寸根据坡面来水情况计算确定。
3、对于开采后的削坡应有坡面防护
削坡开级后的坡面,应采取植物护坡措施。在阶梯形的小平台和大平台形的大平台中,宜种植乔木或果树,其余坡面可种植草类、灌木。
4、综合护坡工程
(1)砌石草皮护坡。
在坡度小于1:1,高度小于4米,坡面有涌水的坡段,采用砌石草皮护坡。
砌石草皮护坡有两种形式,根据具体条件,分别采用:
a、坡面下部1/2-2/3采取浆砌石护坡,上部采取草皮护坡。
² b、在坡面从上到下,每隔3-5米沿等高线修一条宽30-50厘米砌石条带,条带间的坡面种植草皮。
砌石部位一般在坡面下部的涌水处或松散地层显露处,在涌水较大处设反滤层。
(2)格状框条护坡。
在路旁或人口聚居地的土质或沙土质坡面,采用格状框条护坡。
² 用浆砌石在坡面做成网格状。网格尺寸一般2米见方,或将每格上部做成圆拱形;上下两层网格呈“品”字形排列。浆砌石部分宽0.5m左右。
² 在护坡现场直接浇制宽20-40厘米,长12米的混凝土或用钢筋混凝土预制构件,修成格式建筑物。为防止格式建筑物沿坡面下滑,应固定框格交叉点或在坡面深埋横向框条。
² 在网格内种植草皮。
5、对土地整治工程
开发建设项目在基建施工中的弃土、弃石,首先应利用挖方作填方,在工程设计上力求做到“挖填平衡”,将竣工后的土地整治任务,降低到最小程度。
基建施工与生产运行中,由于采挖、排弃等活动而形成的废弃土地和排土场、堆渣场、尾矿场等,须根据不同情况,分别采取不同的土地整治工程,改造成可利用的土地。
A、对生产建设中所形成的坑凹地,应利用废弃土石料回填整平,并在表层进行覆土,加以改造利用。
B、对外排的弃土、弃石和弃渣、尾矿等,不能回填利用的,应合理布设排土场、排渣场、贮灰场、尾矿场,并采取挡渣墙、拦渣坝、拦渣堤等工程,进行拦护。对终止使用的渣场表面应采取整治和覆土措施,改造成可利用的土地。
C、经过整治的土地,应根据其质量条件和项目区的需要进一步对其地表加工处理,分别改造为农业、林业用地、水面利用和其他用地。
6、对坑凹回填
(1)坑凹回填应充分利用废弃土、石料或矿渣,力争回填后坑平渣尽。
(2)坑凹回填,应根据坑凹容积与废土、弃石体积,合理安排废土、弃石的运行路线与倾倒方式,提高回填工效。
(3)坑凹回填后,应进一步平整地面,表层覆土,并修建四周的防洪排水设施,为开发利用创造条件。
(4)有条件的地方可将坑凹改建为蓄水池,蓄积降雨,合理开发利用水资源。
(5)对采空塌陷的土地,应根据塌陷深度,分别采取整治利用措施。
² 塌陷不到1米的,可不整平、复垦为农田、园地或林地。
² 塌陷深度1-3米的,可采取“挖洼填高”的办法,挖深部分可种耐水湿植物;填高部分可复垦为农田、园地或林地。
7、整治后的土地利用
经整治后的土地应尽可能恢复其生产力,根据整治后土地的位置、坡度、质量等特点确定用途。土质较好,有一定水利条件的,可按排为农地、林地、牧地、水面和其他用地,但需作进一步的加工处理。
农业利用:经过整治工程形成的平地和缓坡地(15度以下),土质较好,有一定水利条件的,可作为农业用地。
林业和牧业用地:
(1)整治后地面坡度大于15度或土质较差的,应作为林业和牧业用地。
(2)乔、灌、草合理配置,以尽快恢复植被,保持水土。
水面利用:
(1)有水源的坑凹地和常年积水较深、能稳定蓄水的沉陷地,可修成鱼塘、蓄水池等,进行水面利用和蓄水发展灌溉。
(2)蓄水池位置应与地下采矿点保持较远的距离,以免给地下开采作业造成危害。
其他作用。根据项目区的实际需要,土地经过专门处理后,可进行其他利用。
通过上述手段可使项目在开采过程中造成的水土流失降到最低水平,同时上述方法是切实可行,因此,本项目拟选用对水土流失所采取的措施是经济可行的。
采石场运营时所造成的环境问题主要是水土流失。采石场水土流失的治理,可以应用个工程措施和生物措施相结合的方法进行防治。下面结合选取的采石场实例进行分析:
1、工程措施
(1)建立完善的截(排)水系统,防止坡(地)面水漫坡(地)流动,侵蚀土壤,造成水土流失。
根据开采山坡地形,在采石场南侧布置截(排)水沟,使两侧山坡水不致沿开采边坡面漫流。沿97m高程平台布置一条沿平面纵向排水沟,以汇集开挖台阶面上来水。沿坑底坡脚布置排水沟分别向东西两侧再拐向北流入沉沙池后下排。台阶开挖面布置5条竖向排水沟(坡面导水槽),贯通上、中、下两条截(排)水沟组成一个完善的坡面排水系统。
上山道路内坡脚,沿路设临时路边排水沟,防止泥石路面水土流失。
(2)设置沉沙池。
在截(排)水沟未端,设置沉沙池,使挟带泥沙的水流,通过沉沙池泥沙沉入池内,清水下排。坑底北端边缘设东西两个沉沙池。水流经沉沙池后排入北面自然排水沟内。沉淀池的设计需按给排水规范设计,力争使沉淀池的沉淀效率达98%,以减少进入排水渠和水库的泥沙。
(3)坡顶覆盖土层进行削坡减载,保证土坡稳定。
坡顶覆盖土剥离沿岩体顶层开挖边线向内移4.0m后挖除土方。然后以1:1起坡。坡高10m以下可一级到顶;10m以上分级削坡,纵向平台宽2.0m。
(4)避开暴雨期剥土、堆土。
2、生物措施
(1)充分利用自上而下分台阶开采形成的平台,进行绿化。
在4.0m宽的采石平台上,台阶边缘砌0.8m高挡墙,回填0.8m厚的种植土种植爬山虎、葛藤之类垂直攀缘植物,利用其沿岩壁攀伸绿化壁面,平台面上还可种植速生易成活树木(如马占相、小叶榕等)进行绿化。树木每隔2.0m一棵,树高约1.0m,垂直攀缘植物每隔30cm植一棵,沿台阶纵向布置。
(2)土质边坡绿化。
坡面覆盖层经剥离、削坡裸露的表面可喷(播)草籽(如百喜草、狗牙根等)或蟛蜞进行绿化覆盖。
(3)临时弃土堆绿化。
弃土堆亦是水土流失的主要物源,其堆置松散,表面极易被水流冲蚀,必须尽快加以覆盖,其绿化主要方法是撒播草籽。
通过上述手段可使建设项目在开采过程中造成的生态环境影响降到最低水平,有效的防治水土的流失。
6、结论
综上所述,作为露天开采的采石场,在开采前后给生态环境带来的影响和破坏都是很大的,包括造成植被破坏、水土流失、生物量减少、景观破坏等等。如果在开采前后没有制定和实施适宜的防治措施,生态环境受到的影响和破坏都将十分严重,而且在遭到破坏之后非常难在短时间内得到恢复。
采石场可能造成的生态环境影响主要包括了以下几方面:
(1)、植被破坏;
(2)、水体污染;
(3)、土壤破坏;
(4)、水土流失;
(5)、生物量减少。
要想减低生态环境影响和破坏,在开采的同时使生态环境得到恢复,只有通过政府、开采方、周围居民的共同努力才能达到。政府制定相关的生态环境保护政策和措施;开采方在开采前后做好同步防治的措施,切实将生态环境影响与开采生产放到同等的位置;周围的居民可以对采石场进行监督。
建议采取的生态环境保护措施有:
(1)、在开采过程中和开采完成后削坡开级对不同土质采取不同的削坡开级方法;
(2)、对于开采后的削坡应有坡脚防护;
(3)、对于开采后的削坡应有坡面防护;
(4)、综合护坡工程;
(5)、对土地整治工程;
(6)、对坑凹回填;
(7)、整治后的土地利用。
水土流失防治则应采取一些工程措施和生物措施,以达到减少水土流失的目的。
只有在开采的前后做好相应的防治措施,才能使生态环境受到的影响程度降到最低,这样才有利于生物多样性和生态环境的发展,切实达到防治开采带来的生态环境影响的目的。
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