西北礦業(yè)開(kāi)發(fā)與水資源矛盾分析及其對策

摘要：該文分析西北的礦產(chǎn)資源優(yōu)勢和水資源劣勢，以及西北礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與水資源保護之間的尖銳矛盾。并從區域地理、環(huán)境容量和可持續發(fā)展的角度出發(fā)，提出了西北礦業(yè)開(kāi)發(fā)與水資源保護的對策，指出了西北礦業(yè)開(kāi)發(fā)與水資源保護中亟待攻關(guān)的若干關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：礦業(yè)開(kāi)發(fā) 水資源 對策

1 西北礦產(chǎn)資源優(yōu)勢

截止1997年底，我國已發(fā)現的171種礦產(chǎn)中有90％以上分布在西北五?。▍^），其中，陜西已發(fā)現137種，甘肅145種，新疆138種。西北五?。▍^）人均潛在礦產(chǎn)資源價(jià)值達38.7萬(wàn)元，是全國平均值的5倍，其中，青海、寧夏、新疆、陜西和甘肅分別位居全國第1、第4、第5、第6和第13位。

西北五?。▍^）能源礦產(chǎn)儲量豐富。在已探明儲量中，煤、陸上石油和陸上天然氣分別占全國的29.9％、22.7％和58.5％。其中已探明的煤炭?jì)α空既珖?0.5％， 預測儲量占全國的51.8％。尤其以陜西和新疆兩省區資源豐富，它們集中了全國煤炭資源中保有儲量的25.5％，還有22.2％的石油儲量集中在鄂爾多斯、準噶爾、吐哈、塔里木和柴達木五大盆地，近43.3％的天然氣儲量集中在顎爾多斯和塔里木兩大盆地內。陜西榆神府礦區已探明煤炭?jì)α? 339億t， 而且是號稱(chēng)“三高一低”的“環(huán)保煤”。

有色金屬和貴金屬也是西北五?。▍^）的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源。其中，銅儲量占全國探明儲量的13.4％、鉛占18.3％、鋅占14.8％、鎳占76.7％、鉑族金屬占58.1％、金礦儲量占14.2％、銀礦占10.9％，僅甘肅就集中了全國61.8％的鎳和57.0％的鉑族金屬儲量。黑色金屬中鉻鐵礦保有儲量的27.8％集中在新疆、甘肅和青海3省區，其中新疆占15.9％。西北五?。▍^）還是全國化工原料的重要產(chǎn)地。全國97.1％的鉀鹽、80.9％的鈉鹽均分布在該區。另外，硫鐵礦占1.8％、磷礦占9％、水泥石灰巖占16.0％。

此外，西北地區比較有前景的成礦區(帶)尚有:鄂爾多斯能源富集區、陜甘川接壤地帶有色金屬礦產(chǎn)資源富集區、柴達木礦產(chǎn)資源富集區、塔里木油氣富集區和阿爾泰有色金屬富集區等。若能加大西北地區的地質(zhì)勘查力度，西北地區還具有發(fā)現新礦種、尋找與評價(jià)大型、超大型礦產(chǎn)地的良好前景。但迄今為止，西北五?。▍^）礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用程度仍然很低，已占用資源量?jì)H占西北地區探明儲量的14.6％，約相當于西北總資源量的1.7％。因此，西北地區具有進(jìn)行礦業(yè)大開(kāi)發(fā)的資源優(yōu)勢和遠景保障。

2 西北水資源劣勢

西北五?。▍^）約占全國面積的1/3，水資源占有量卻不足全國的8％（約2 254億m3）。干旱缺水是西北地區的主要自然災害，也是西北地區生態(tài)環(huán)境脆弱的主要原因，典型表現有三： 1）沙漠眾多且繼續擴展。西北分布有我國最大的沙漠——塔克拉瑪干沙漠，以及古爾班通古特沙漠、騰格里沙漠、巴單吉林沙漠和毛烏素沙漠。沙漠總面積約250萬(wàn)km2，占我國沙地總面積的96％。目前，沙漠化面積還在以每年2 460 km2速度繼續擴展。若這一速度得不到遏制，預計400年后，整個(gè)西北地區將全部變成茫茫大漠。 2）湖泊萎縮，冰川退縮。近幾年的衛星遙感調查表明，西北地區是我國水資源破壞的重災區：青藏高原大量的湖泊萎縮已使30％以上的湖泊干化成鹽湖；新疆全區湖泊面積比50年代縮小了近 5 000km2；儲有大量淡水資源的冰川1979—1988年縮小了1.1％；祁連山冰川1956—1976年平均退縮速度為16.8 m/a；我國最大的內陸河——達里木河已成為永久性斷流河。由此造成，我們的母親河——黃河每年入海斷流天數已達330 d，接近成為內陸河。3）水資源的時(shí)空分布不平衡。西北地區水資源的空間分布極不平衡，如新疆西北部50％國土面積的水資源量占全疆水資源總量的93％，而其東南部分50％國土面積的水資源量?jì)H為7％；在時(shí)間分布上，需水量大的春季降水只占全年降水的20％。 3 尖銳的礦業(yè)開(kāi)發(fā)與水資源矛盾

通過(guò)西北大開(kāi)發(fā)，改善西北脆弱的生態(tài)環(huán)境，建設西北山川秀美工程，這不僅是西北人民，也是中華民族整體的共同家園理想。西北地區豐富的礦產(chǎn)資源決定了礦業(yè)對西北地區社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展獨特的重要性。從某種意義上來(lái)說(shuō)，礦業(yè)應該是西北地區分布最為廣泛、最具優(yōu)勢的工業(yè)項目，是西北經(jīng)濟騰飛的最主要資源。然而，從目前科學(xué)技術(shù)水平與宏觀(guān)調控機制來(lái)看，礦業(yè)開(kāi)發(fā)與礦區生態(tài)環(huán)境改善是相悖的。

首先，礦業(yè)開(kāi)發(fā)會(huì )對礦區及流域水資源造成嚴重損耗。礦區的水資源主要以地表水（河流、池塘、水庫）和地下水（孔隙水、裂隙水和巖溶水）為主。采礦對水資源的損耗在于兩個(gè)階段：其一為開(kāi)采之前，為保證安全采礦，需要預先進(jìn)行礦井排水，包括對地表水體和地下含水層（重力作用下地下水可在其中運動(dòng)的儲水巖層）、巖溶水等進(jìn)行人工疏干；其二為開(kāi)采過(guò)程中，采動(dòng)沉陷影響及采動(dòng)裂隙帶會(huì )對上覆含水層產(chǎn)生自然疏干。因此，礦業(yè)開(kāi)發(fā)需要損耗大量的水資源，據統計，全國平均采煤耗水比為10 m3水/噸煤。事實(shí)上，一方面西北地區嚴重短缺的水資源本身難以保證礦業(yè)大開(kāi)發(fā)的大規模用水需求(如準格爾、神府、東勝、河保偏興及榆林礦區均嚴重缺水)；另一方面某些地區的十分珍貴的含水層（如毛烏素沙漠前沿的陜北榆、神、府地區煤系地層上覆第四系的薩拉烏蘇組含水層）又會(huì )因地下開(kāi)采而遭受?chē)乐負p耗和污染，兩者矛盾十分尖銳。例如:神府東勝礦區范圍內雖有4個(gè)長(cháng)期的水源地，開(kāi)采量為6.9萬(wàn)m3/d，但實(shí)際上該礦區水資源缺口近8萬(wàn)m3/d；準格爾礦區已查明的地下水資源量為12.2萬(wàn)m3/d，若按10 m3水/噸煤計，日產(chǎn)原煤能力為1.22萬(wàn)t，相當于年產(chǎn)原煤445萬(wàn)t，離設計能力2 000 t/年相差甚遠?？梢灶A見(jiàn)，西北礦業(yè)開(kāi)發(fā)勢比與西北農業(yè)發(fā)展和其它工業(yè)項目開(kāi)發(fā)爭水，若整體規劃不妥，極有可能造成西北大開(kāi)發(fā)過(guò)程中顧此失彼。

其次，礦業(yè)開(kāi)發(fā)會(huì )加快土地荒漠化趨勢。理論上講，水環(huán)境是處在不斷運動(dòng)交替過(guò)程中，可以從大氣降水、地表徑流等得到平衡和補給。但違背客觀(guān)規律的超強度疏降和破壞，尤其是由于礦山露天開(kāi)挖和井工開(kāi)采沉陷，會(huì )引起含水層水位下降、地表喀斯特塌陷和井泉干涸，進(jìn)而改變地表土壤的灌溉性、持水性和水土平衡，致使表土疏松、裸巖面積擴大，加劇礦區水土流失，使土地荒漠化趨勢加快。近年的衛星遙感資料查明，受礦業(yè)開(kāi)發(fā)影響，地處陜北毛烏素沙漠前緣的榆神府礦區的沙生植物已大面積枯死、植被覆蓋率減少、起沙風(fēng)速顯著(zhù)降低、土地風(fēng)蝕率增加、土地荒漠化趨勢加快。目前，該地區的沙化土地正以每年0.5％的速度遞進(jìn)向東南擴展。尤其令人焦慮的是：該礦區煤系上部分布有第四系上更新統薩拉烏蘇組含水層，水量豐富，礦化度小于0.5g/L，是陜北沙漠草灘地前緣地區居民生活和工業(yè)優(yōu)質(zhì)用水水源，也是礦區唯一的含水層；但由于煤層頂板基巖一般較薄，隨著(zhù)礦區大規模開(kāi)發(fā)，采動(dòng)裂隙帶將直接影響和波及到該含水層，造成水源地的直接破壞，并導致原來(lái)接受該含水層補給的井泉、河流和水庫干涸，區域生態(tài)環(huán)境將面臨嚴重危險。

此外，礦業(yè)開(kāi)發(fā)還會(huì )對礦區及流域水資源造成嚴重污染。礦區水污染主要來(lái)自礦山外排的酸性礦井水、洗（選）礦水、炸藥廠(chǎng)廢水、焦化廠(chǎng)廢水和礦區生活污水。由于礦井污水處理費用很高，所以大部分礦井污水未加處理就直接被就近排掉。進(jìn)而導致地表水體嚴重污染，使原本清澈的河水變得污濁并富含有毒有害元素。如陜北榆林地區的11條河流有9條受到不同程度的污染，神木、府谷等6縣的飲用水源的水質(zhì)已嚴重超標準。

值得特別注意的是，西北地區地處我國各主要河流的上游和發(fā)源地，是中華傳統與自然地理中的“上風(fēng)上水”地區。因此西北地區水污染的源頭效應還將貽害下游，給下游的工農業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)嚴重危害，對此必須高度重視。西北礦產(chǎn)資源大開(kāi)發(fā)，絕不能以犧牲生態(tài)環(huán)境和破壞水資源為代價(jià)，必須施行宏觀(guān)調控、嚴格管制，決不能出現濫采、濫挖現象。否則，不僅將造成西北礦產(chǎn)資源的極大破壞，而且將給西北乃至中國東部地區的生態(tài)環(huán)境（主要是土地環(huán)境和水環(huán)境）造成無(wú)法彌補的破壞和深遠影響。

4 對策與建議

社會(huì )經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展是西北的現實(shí)需要和必由之路。自然資源密集型的礦業(yè)已經(jīng)而且必將繼續成為西北的支柱產(chǎn)業(yè)；而西北的水資源條件又必須限制高耗水、高污染礦業(yè)的發(fā)展。一方面，若因水資源制約，西北礦業(yè)得不到充分發(fā)展，就不能充分發(fā)揮西北的礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，西北地區經(jīng)濟大發(fā)展必將受阻；另一方面，西北作為中國的上風(fēng)上水地區，其環(huán)境質(zhì)量不僅直接關(guān)系到“再造一個(gè)山川秀美的西北地區”宏偉計劃的實(shí)現，而且也將間接影響到東、中部地區的生態(tài)質(zhì)量和中華民族的長(cháng)遠發(fā)展。因此，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與水資源保護是西北大開(kāi)發(fā)中亟待解決的首要課題。

水資源作為西北地區維持生態(tài)平衡、保持環(huán)境容量乃至改善生態(tài)環(huán)境的重要因素，在礦業(yè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須妥善保護、合理利用，實(shí)現礦產(chǎn)資源與水資源的“協(xié)同進(jìn)化”。筆者認為，可以在西北大開(kāi)發(fā)過(guò)程中，圍繞礦產(chǎn)資源大開(kāi)發(fā)與水資源保護采取以下對策：

（1）要將礦井水視同礦產(chǎn)資源，從政策上要求實(shí)現礦井水的資源化，提高礦井水的綜合利用率，而不能僅僅作為礦井水害、水災、污染水加以防治和任意排放。

（2）要大力推進(jìn)礦區水污染的治理，對一些不重視環(huán)境、嚴重污染流域水的礦山堅決予以關(guān)閉，對一些大型缺水礦區，應在政策上予以引導、支持其對礦井水污染的治理和有效利用。

（3）嚴重缺水、生態(tài)環(huán)境脆弱的礦區要堅持以保水為主、采礦為輔的原則安排采掘計劃，如鄂爾多斯盆地北部煤礦開(kāi)采時(shí)就要不惜留設保水煤柱，在不破壞關(guān)鍵水資源的前提下進(jìn)行礦山資源的適度開(kāi)發(fā)。

（4）要加強礦山開(kāi)采沉陷控制新理論、新技術(shù)和“綠色采礦”工藝的研究力度，以新型采礦理論、技術(shù)和工藝來(lái)開(kāi)發(fā)西北的礦產(chǎn)資源，同時(shí)又保護好西北地區有限的水資源。

為此建議：國家在“十五”和“十一五”期間，財政撥專(zhuān)款、立專(zhuān)項，組織有關(guān)大專(zhuān)院校、科研院所和礦業(yè)部門(mén)聯(lián)合，圍繞以下內容進(jìn)行科技攻關(guān)：1） 西北五?。▍^）環(huán)境容量和礦區生態(tài)環(huán)境指數綜合評價(jià)；2） 采礦對礦區地表水與地下水的影響及其聯(lián)合調度；3） 礦井水處理、彌散控制及其資源化利用；4）保水采煤技術(shù)研究及其工業(yè)性試驗；5）采礦與生態(tài)的互惠研究和生態(tài)礦山設計；6）選擇若干代表性的礦區實(shí)施“綠色礦區”示范工程， 探索中國特色的“綠色礦區”模式。

5 結語(yǔ)

綜上分析，認為：1）西北大開(kāi)發(fā)應理解為西北經(jīng)濟大開(kāi)發(fā)加西北環(huán)境大改良；2）西北大開(kāi)發(fā)應以不超出西北水資源承載能力和西北環(huán)境容量為前提；3）要以"綠色礦區"模式發(fā)展西北采礦工業(yè)，合理、適度地發(fā)揮西北地區的礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，使西北地區的經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)建設進(jìn)入良性循環(huán)；4）西北的礦業(yè)開(kāi)發(fā)切不可自由泛濫，國家要施行宏觀(guān)控制，從流域著(zhù)眼，統籌規劃、合理布局，有序進(jìn)行，方能“盡物之性，贊天地之化育”，使西北乃至整個(gè)中國逐漸走向可持續發(fā)展之路。

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