中国工程院院士彭苏萍谈黄河流域煤矿区生态修复和治理
编者按
作为中华民族的母亲河，浩浩黄河孕育了古老而伟大的中华文明，哺育了亿万中华儿女。黄河宁，天下平，保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。治理黄河，重在保护，要在治理，黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略。党的二十大报告明确要求，推动黄河流域生态保护和高质量发展。4月1日，《黄河保护法》开始施行，这标志着黄河流域保护和治理进入新阶段。围绕生态保护和高质量发展这两大关键主题，就黄河流域的矿山生态修复、荒漠化治理和生态产品价值实现提出思考建议。
让生态修复延续煤矿开采区的富饶
——专访中国工程院院士、中国矿业大学（北京）教授彭苏萍
黄河滩区湿地 胡友文 摄
保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。2019年9月，习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出，黄河流域构成我国重要的生态屏障，是我国重要的经济地带，是打赢脱贫攻坚战的重要区域。
黄河流域是我国主要的产煤区域，我国9大重要煤炭基地均集聚于黄河流域，煤炭产量约占全国煤炭总产量的70%。如何科学制定黄河流域煤矿区生态修复解决方案，系统保护和修复黄河流域煤矿区的生态环境，成为黄河流域生态保护和高质量发展的一个重要课题。带着这个问题，《中国自然资源报》记者采访了中国工程院院士、中国矿业大学（北京）教授彭苏萍。
煤炭开采干扰环境 造成多种环境损伤
《中国自然资源报》记者：开展黄河流域煤矿区生态修复的背景是什么，目前面临哪些问题？
彭苏萍：黄河发源于青海省巴颜喀拉山脉，在山东省东营市垦利县注入渤海，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省区。
黄河流域的生态保护，即黄河流经所滋养和直接影响地理生态学区域的保护。从地貌上看，主要包括高原丘陵区、黄土沟壑区、风积沙区和冲积平原区。其中，黄土沟壑区占黄河流域总面积的85%，分布在陕北、晋北、晋中、晋东、黄陇等地区；风积沙区占黄河流域总面积的9.3%，集中在神东、宁东等地区；冲积平原区占黄河流域总面积的5.6%，如鲁西、河南等地区。
黄河流域是我国煤炭生产潜力最大的区域，总面积约为80万平方公里，其中含煤区域超过35.7万平方公里；煤炭年产量约占全国总量的70%。国家规划的14个大型煤炭生产基地，有9个在沿线分布。但同时，煤炭开发也成为黄河流域生态环境最严重的人为干扰因素。
水资源短缺是当前最为突出的矛盾。晋陕蒙宁甘五省区均为干旱半干旱区，水资源不足全国的4%，而煤炭开采又加剧了水资源短缺，造成生态恶化。数据显示，开采1吨煤炭平均要消耗水资源约2吨，按照煤炭年产量28亿吨计算，所消耗的水资源超过56亿吨。若加上煤化工企业用水，整个黄河流域煤矿区每年增加的用水量超过100亿吨。生态脆弱区水资源短缺，已成为煤炭规模开发的瓶颈。
在本就缺水的基础上，煤炭开采造成地下水位下降，进一步影响了生态环境。开采引起了地表沉陷、地面塌陷和裂缝，导致矿区地下水位大范围和大幅度疏降。同时，大规模煤炭开采具有干扰强度大、持续时间长、影响面积广等特点。在上游高寒高海拔草甸区，煤炭埋藏浅倾角大，生态涵养功能退化；在中游干旱半干旱区，煤炭开采后，黄土沟壑区生态环境恶化，增加了流入黄河的泥沙淤积，风积沙区加速了土地沙漠化的进程。在下游，煤炭开采沉陷使陆地转变为水陆两相生态系统，耕地减少的同时，形成封闭式的湖泊，土壤水渍积水，产生次生盐碱化。煤炭开采的特殊性与黄河流域地质地貌属性相叠加，导致生态系统结构功能发生变化，驱动机制和生态水文效应特别性，使得人工生态修复+自修复更具有现实意义。而现有方法和技术难以支撑黄河流域煤炭开采与生态协调发展。
在这一背景下，理论和技术创新成为黄河流域生态环境修复战略实施的迫切需求。在高原丘陵区，冻土层破坏和水源涵养退化，需要开展修复重塑生态系统结构和功能的理论和方法研究。在黄土沟壑区，需要深入研究煤炭开采造成的裂隙与地表土层的风化分解关系，抓好水土保持和土壤提质增容。在风积沙区，需研究煤矿开采与地下水位变化观测，探讨地下水变化与土壤沙化的关系。在冲积平原区，需研究开采沉陷与地下潜水位的关系，保护和复垦耕地，构造人工湿地，提高生物多样性。
创新技术理念 加强区域规划
《中国自然资源报》记者：黄河流域生态保护和高质量发展的主要目标任务是什么，黄河流域煤矿区的生态战略应该如何制定和实施？
彭苏萍：党的二十大报告提出，“持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”“统筹水资源、水环境、水生态治理，推动重要江河湖库生态保护治理”。黄河是连接青藏高原、黄土高原、华北平原和渤海的天然生态廊道，是事关中华民族生存发展的重要生态安全屏障，筑牢这个国家生态安全屏障尤为关键。
治理黄河，重在保护，要在治理。实现黄河流域生态保护和高质量发展，必须坚持山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理，统筹推进各项工作，加强协同配合。要坚持绿水青山就是金山银山的理念，坚持生态优先、绿色发展，以水而定、量水而行，因地制宜、分类施策，上下游、干支流、左右岸统筹谋划，共同抓好大保护，协同推进大治理。要着力加强生态保护治理、保障黄河长治久安、改善人民群众生活、保护传承弘扬黄河文化，让黄河成为造福人民的幸福河。
黄河流域煤矿区生态修复必须树立战略思维，进行顶层设计和系统考虑。一是思维创新。要改变原先人们认为煤炭开采是环境破坏的原因的旧观念，充分利用煤炭开采过程对上覆岩层产生裂隙这一如同耕种过程中的“松土”作用动力，减缓干旱半干旱地区极易形成的次生盐碱化现象。通过水资源的保护与综合利用，将人工修复技术和生态自修复作用结合在一起，使黄河流域煤矿区生态环境治理由被动防治转变为主动治理，成为黄河流域生态环境治理的典范，并被其他行业借鉴和推广应用。
二是树立分区立体生态修复理念。采用四维地球物理探测方法对煤炭开采上覆岩层和第四纪地层的破（开）裂、发育、后期闭合过程、地下水流动方向和流量进行精细描述，分析对不同植物类型的伤害程度和影响范围。构筑地下或地面水库，保护水资源。在上游矿区，以水资源涵养与生态协调还草为重，涵养水源，提高生物多样性。在中游矿区，开展黄土沟壑区土地整治，建立大面积人工林或经济作物基地；在风积沙区，通过种植草本和灌木植物养地，乔木和经济林实现增效。在下游矿区，针对地下潜水位高、厚煤层或多煤层地区，建设地面人工湖泊或湿地。
三是将生态修复模式与区域规划有机结合。黄河流域中上游榆林、鄂尔多斯一带是我国近年来发展起来的新型能源城市，以此为中心进行环境和生态连片治理，建立我国西北地区生态公园，构建黄土区—沙漠区—开采沉陷湿地不同生态景观功能区域。向北延伸有元蒙文化资源，向南至延安黄陵一带是红色旅游区，结合文化、休闲产业，实现煤矿资源型城市的转型。
构建不同模式 分区立体修复
《中国自然资源报》记者：黄河流域煤矿区生态修复的具体思路和解决方案是什么？
彭苏萍：黄河流域上中下游不同地区自然条件千差万别，生态建设重点各有不同。必须在采用先进方法对黄河流域土壤、水资源和生态特征进行系统的本底调查的基础上，根据不同区域的生态环境现状统筹谋划，构建不同生态修复模式，不断提升黄河流域“健康指数”，推动黄河流域生态环境持续向好。
在黄河上游高原区，构建高寒草甸水源涵养模式，针对上游表土层薄、植被恢复慢、生态脆弱，而煤层厚、埋深浅、大倾角的特征，探索生态优化开采工艺模式，保障高寒草甸生态系统的完整性与连通性。同时，将露采转为井工，降低扰动，实现生态保护。
在黄河中游煤矿区，探索水资源保护模式。针对中游地区干旱半干旱、煤层厚、埋深浅、基岩薄，煤层开采形成导水裂缝贯通性好等特征，重点探索区域水文连通性，实现煤炭开采与水资源保护协调开发，构建煤炭开采水资源保护利用模式。
在黄河中游黄土沟壑煤矿区，构建保持水土的林草灌溉模式。针对干旱半干旱黄土沟壑区，开采沉陷裂缝导致地貌破碎、水土流失加剧的情况，将煤矿开采过程中的矿井水调输到山顶高地建立储水库池，形成自流灌溉林草地的方法体系，保障生态系统完整性，促进生态修复，提升土地利用水平。
在黄河中游风积沙煤矿区，探索增加湿地促生态修复模式。黄河中游毛乌素沙漠一带的煤矿区，地下水位较高，煤炭开采沉陷导致地下水位上升。探索利用人造湿地的开采沉陷增湿地促生态模式，优化区域生态系统格局—过程—服务，提升生态屏障效应；通过扩大人工湿地湖泊反哺生态，实现人工与自修复结合的灌草生态修复。
在黄河下游煤矿区，构建水陆两相保土增湿生态模式。针对华北平原地势平坦、潜水位高、煤层多、厚度大，开采导致地表积水特点，因地制宜，通过人工修复主动引导，结合湿地生态自修复强特点，提升生态屏障功能，构建下游平原水沙协调的农田—湿地交错区。
如果说，黄河流域的煤矿开采为区域富饶奠定了基础，煤炭开发实现了区域富饶，那么生态修复将延续这种富饶。在沟壑深陷地带，可通过矿区环境与生态再造，建立人工湿地、湖泊区，构建耕地区、草灌区、森林区，打造以生态重建为中心的农林观光及农业生态区。在黄土高原，可打造现代农业体验与有机绿色农产品基地，实现土地的高效利用与农产品的高效增产。在沙漠区，可利用集成无人机飞播与生态监测关键技术，构建中草药种植示范区，采取“农户+企业”合作的模式建成示范区，创造一个煤炭沉陷区产业再造、环境修复的新模式。
科学推进流域荒漠化治理
黄河河道中的东方白鹳 胡友文 摄
《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》指出，“统筹推进山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理”，并明确提出加强重点区域荒漠化治理。
黄河流经五大沙漠沙地和黄土高原水土流失地区，流域荒漠化治理是黄河流域生态保护和高质量发展的重要任务，当前治理的管理机制和法制保障亟待完善。
沿黄各地区面临的具体生态问题与压力不同，相关政策和对环境违法行为的处罚措施也不一致，以行政区划为基础的管辖体制与流域荒漠化治理的整体性之间存在一定程度的脱节，同时黄河流域山水林田湖草沙系统治理缺乏法制保障。流域内经济结构转型艰难，工农业发展加剧土地荒漠化。农业传统粗放比例较高，工业则以资源开采、资源加工及相关重工业为主，地下水超采严重。虽然近年来一些地区积极推动产业转型，缓解用水压力，但低水耗的高新技术产业发展缓慢，旅游文化产业发展滞后，土地荒漠化情况仍比较严重。防风固沙林草配置科学性不足，部分地区将外来树种作为防沙治沙的主要乔木造林树种，难以实现自然更新。
当下，发挥《黄河保护法》保障作用，健全黄河流域荒漠化治理法律体系和协调机制尤为重要。为了保证《黄河保护法》的有效实施，应尽快完善配套立法，推动构建多点支撑的黄河流域荒漠化治理法律体系。从立法、执法、司法层面共同建立起完善的流域协调机制，明确黄河流域荒漠化治理协调机制的组织形式、启动方式、协调方式、协调程序、协调事项等基本内容，厘清相关法律责任。沿黄各省区应结合自身情况，建立全方位、多层次的黄河流域荒漠化治理体系，将黄河流域的荒漠化治理作为地方立法的重心之一，建立多元化资金投入机制。
要推动沿黄地区产业体系优化，减缓荒漠化趋势。进一步加强黄河流域高效旱作节水农业推广，优化资金和技术支持方式，加强农田基础设施建设，推动当地种植结构调整。推动沿黄地区产业结构转型升级，强化科技创新支持，扶持沿黄地区高端制造业和节水低能耗产业发展。特别是抓住当前沙漠、沙地、戈壁等大规模发展光伏风电的机遇期，理顺生产与生态、开发与保护的关系，加大科技研发投入，推动光伏风电产业发展。探索具有黄河流域自身特色的文化产业发展新模式，促进文化产业和传统行业的融合发展。
要优化土地整治方式，完善农田防护林网建设。提升沿黄地区土地整治开发的科学性，充分考虑防范化解土地“二次沙化”的问题。原生沙漠沙地应以保护为主、开发利用为辅，促进人与沙漠和谐共生。在尊重自然地理环境特点和风沙物理规律的前提下，不断提升农田防护林网建设成效。
要完善基于水资源的林草资源优化配置。按照“乔灌草荒”搭配、以水定绿原则，优化林草资源配置。在荒漠化治理过程中，坚持自然修复与人工措施相结合的原则，因地制宜，宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒。加强相关课题研究，推动固沙植被选育和优化配置技术升级换代，加强基于水资源承载力的固沙植被提质增效技术与模式、沙区林草资源优化配置技术的研究，实现近自然修复的林草资源优化配置，助力实现防风固沙。
（本文摘编自民进中央《关于加强黄河流域荒漠化治理推动黄河流域生态保护和高质量发展的提案》）
建立健全流域生态产品价值实现机制
黄河生态廊道 赵广学 摄
党的二十大报告中提出，要建立生态产品价值实现机制。《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出建立纵向与横向、补偿与赔偿、政府与市场有机结合的黄河流域生态产品价值实现机制。从实施进展来看，目前黄河流域生态产品价值实现机制建设推进较为缓慢，仍有一些关键问题待解决。
拓展生态产品价值实现路径
目前，沿黄地区生态产品价值转化水平不高。下游的山东、河南率先探索签订跨省域的流域横向生态保护补偿协议并实现兑付。而黄河上中游7省（区）是生态功能重要区与生态敏感脆弱区，特别是黄河上游，发展水平低、生态价值高，生态产品以供给服务产品和调节类服务产品为主，其价值实现更多体现在生态服务和社会服务供给方面，经济效益转化水平低。应研究制定黄河流域生态产品价值实现指导意见，开展多层次、多类型生态产品价值实现试点。通过政府财税政策扶持、强化生态补偿等方式，积极探索维系国家生态安全、服务流域居民的公共性生态产品高质量发展的新路子；通过发展文旅康养特色产业等方式，发掘产权明确、能直接进行市场交易的生态产品、旅游产品等经营性生态产品的市场化发展新路径。
健全生态产品价值转化机制
黄河流域生态产业化、产业生态化发展不足，农牧产品以粗加工为主，产品附加值较低。生态旅游、生态康养等发展业态存在基础设施配套建设不足、产品同质化、品牌效应弱等问题。碳汇、水权、排污权交易工作相对滞后，市场体系尚不健全，未形成与生态资源权益价值相匹配的交易价格机制，多数碳汇项目核证减排量未能交易或交易价格偏低。为此，建议在黄河生态廊道、三角洲等生态功能主导区域，扶持发展生态产业和绿色低碳产业项目。构建黄河流域生态产品市场化经营开发体系，利用黄河两岸优质生态环境，开展林下养殖和无公害蔬菜生产，打造绿色生态产品品牌，不断探索生态旅游、生态康养、生态教育、生态科普等生态产品价值实现模式。研究制定黄河流域生态资源权益交易管理办法，推动建设生态产品交易中心，推动碳汇、水权、排污权等要素市场交易，促进生态产品产业良性发展。
提升生态产品价值实现机制支撑能力
生态产品价值实现支撑能力有待提升。沿黄河9省（区）均缺乏生态产品调查统计与计量技术能力，缺乏分类指导的生态产品价值实现技术指南。生态环境、自然资源、林草等各相关部门均建立不同形式、不同水平的监测网络，但较为零散、不成系统，数据信息难以有效归集整合，监测范围和要素覆盖不全，生态产品长期、连续、实时监测能力不足，缺乏业务化运行的监管机制。监测手段以地面和人工监测为主，监测频次较低，监测数据的快速获取能力不足，智能化手段运用不充分。针对这些问题，建议加强黄河流域生态产品价值核算技术体系、生态产品供给保障机制研究，以及生态产业发展模式、生态产品价值实现政策等研究。构建黄河流域天地一体化生态环境监测网络，优化生态环境质量、污染源监测布设网络等，提升黄河生态环境质量监测能力，优化监测网络和调查体系，强化 GEP核算成果应用的支撑能力建设，建立城市GEP核算系统与管理平台。积极开展黄河流域生态产品相关信息普查，编制生态产品名录。
（本文摘编自九三学社中央《关于加快建立健全黄河流域生态产品价值实现机制的提案》）
作者：宋梅
新媒体编辑：赵志坤