张集矿采煤沉陷区环境质量问题及其重建对策

摘要：对张集矿采煤沉陷区的现状进行了调查，指出了沉陷区及其流域存在着水质污染、富营养化、农药残留、毁林开荒、水土流失、崩岸严重、水生生态环境恶化等诸多问题，提出了生态修复、生态重建等对策，以改善采煤沉陷区的环境质量。

关键词：淮南；沉陷区；富营养化；生物措施

中图分类号：T837文献标识码：A文章编号：16749944（2014）07022202

1引言

淮南位于安徽省中部，与利辛、颍上、长丰、怀远毗邻。淮南煤田属于多层开采型，可采煤层11～13层，可采厚度20～30m，且分布集中。煤田开采后，地表沉陷积水形成沉陷区。沉陷区不断沉陷，范围及深度处于动态变化中。淮南矿区沉陷区主要集中在西部、北部。张集矿采煤沉陷区就是其中之一。张集矿位于岳张集镇境内，有南北两矿：张集煤矿、张集北矿。岳张集镇地处济、淝两河湾套里，总面积62.99km2，该镇辖23个行政村，87个自然庄，5万余人，耕地面积53657亩。随着张集煤矿、张集北矿的投建与兴起，岳张集经济被迅速拉动的同时，采煤造成的沉陷问题也日益凸显。其沉陷速度快、沉陷点多，沉陷面积大小不等，有连片成湖的趋势。沉陷致使可耕地减少、堤岸水土流失甚至崩岸、水质富营养化、生态环境被破坏等问题。其周边沉陷区是潘集、新集、谢桥等，交界区沉陷区融汇成湖[1]。

2存在的问题

2.1水质污染严重，富营养化加快

张集矿沉陷区处于不稳定沉陷中，沉陷面积及深度逐年增大，大致有常年浅积水、季节性积水、常年深积水、沉陷沼泽地等不同类型的沉陷情况。沉陷区主要分布在淮河南岸，大小不等，有汇集成湖的趋势。沉陷之前多半为可耕地，沉陷之后包围村庄并最终吞噬村庄。沉陷区水体与矿井水相互渗透甚至相通，同时接纳附近居民生活用水、洗煤厂废水，兼容农药化肥的残留物，水体浑浊、氮磷富集，藻类疯长，污染严重并呈加重趋势[2]。沉陷区水域局部与淮河水相连，致使淮河水体不同时期受到不同程度的污染。

2.2毁林开荒、水土流失加剧

岳张集境内的淮河区段沿岸原是杨树、柳树林。依岸而踞的村庄有后岗村、大台村、田岗村、栾胡村、双楼村、徐圩村。骑坝电灌站有4座。由于耕地减少，农民擅自毁林耕种农作物，加之沉陷、暴雨等原因致使堤坝急剧塌方，造成水土流失。

2.3沉陷加剧，植被单一化

张集矿采煤沉陷区受采煤、岩石层、流沙层等影响，沉陷面积及深度不断扩大。沉陷造成崩岸不断。可耕地逐年减少，土质劣化。原有植被及生物链遭到极大破坏。水生、半水生、耐湿植物呈现优势。水花生、水葫芦局部连片，并有增长趋势，漂浮在水面上，严重消耗水体养分并阻碍水体气体交换，侵占了其他水生动植物的生存空间，加速沉陷区植被单一化格局的产生。

2.4生态环境恶化，农产值下降

张集矿采煤沉陷区地处淮河南岸，是以水稻、小麦两季交替为主的农耕地，辅以渔林、养殖、果蔬等副业。农耕、渔林等经营均是以农户为单位的个体。采煤沉陷区的出现使可耕地锐减，渔林、果蔬等副业也受到极大摧残。张集村以西，集西村以北，塘沿村以东，大台村东北部以及后岗行政村、田岗行政村的整个地域都沦为沉

湖、大台电管站、栾湖电管站的数千亩水域连接在一起。可耕地相对于沉陷之前仅是零星存在，产值不足原产值的10%。被污染的水域，不能渔林；水域沿岸地块遭污染水侵泽，土质劣化、盐渍化，不能耕种，村民迁址安居；搬迁村人迹罕见，孤墙林立。矿区粉尘悬浮，能见度低。数年来稳定的人工生物链几乎消失贻尽。

3对策与建议

针对张集矿采煤沉陷区生态环境中存在的突出问题，本着因地制宜、因害设防、科学发展、综合治理、讲究实效的原则，从修复、重建生态环境入手，提出如下综合治理对策，以求达到最大的社会、经济和生态效益。

3.1合理利用沉陷区条件，修复人工生态系统

张集矿沉陷区沉陷情况可分为：轻度、中度、重度。轻度主要表现为地面有轻微变形，不影响耕作，也不影响作物的生长，水土流失略有增加；中度主要表现为地面沉陷破坏比较严重，出现明显的缝、坡、坎等，易形成积水，使土壤盐渍化，土壤肥力下降，影响农田耕种，导致减产，也影响作物生长，水土流失有所加剧；重度基本上属于深水区，可改造成水产养殖业或者水域观光区。

改造对象主要是中度和重度沉陷。轻度沉陷大都处于继续沉陷中，也是治理的对象。根据中度沉陷沉陷区地面坡度，可以修筑梯田。先将坡面分为若干条带，间隔条带堆放剥离表土，再进行底土平整，修筑田坎，待其完成后将堆存表土复填到该条带之上。如利用含硫较高的煤矸石作为充填物时，应防止其氧化后致土壤pH值减小，可使用石膏、氯化钙、碱性磷酸盐等调节剂，改良土壤的酸碱性。将粪便、秸秆、有机废渣等发酵后施用到复垦后土壤中，增加土壤有机质的含量，改良矿区土壤结构，消除一些过黏、过沙土壤的不良理化特性。地面整治结束以后，以种植果树为主，间种花生、大豆等模式进行农业生产。花生、大豆等作物或者一年生豆科植物，可以改善土壤理化性质，满足氮肥的需要量[3]。

重度沉陷可以因势开挖围填成鱼塘、荷塘，发展特色水产养殖、种植业的同时还可以泄洪蓄水，提高沉陷区防洪抗旱能力[4]。

3.2重建新模式生态系统，改善沉陷区生态环境

对于大面积的沉陷地，特别是大面积积水或积水很深的水域、未稳定沉陷地、暂难复垦的沉陷地，可直接利用，如网箱养鱼、养鸭、种植浅水藕等，沿岸发展林木栽植，家禽家畜养殖，形成新的人工生态系统，既可以满足当地居民生产生活需要，也在一定程度上改善了当地空气环境[5]。在矿井工业场地附近可以利用积水沉陷坑修建小型水上公园，提供休闲、垂钓场所。

3.3工程措施

淮南市政府应出台强制性文件制止矿井水、洗煤水、生活污水任意排放的现象，指令市财政拨款建设污水处理系统，对矿井水、洗煤水、生活污水进行无污化处理，各排放单位按照标准治理后方可排放水、渣、气。

参考文献：

[1] 李凤明.我国采煤沉陷区治理技术现状及发展趋势[J].煤矿开采，2011，16（3）：8～10.

[2] 宿建民.煤矿沉陷区防治和控制技术的探讨[J].煤炭技术，2008，27（6）：154～155.

[3] 王丽艳，韩有志，张成梁，等.不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征[J].生态学报，2011，31（21）：6429～6441.

[4] 徐琳瑜，赵彦伟，刘桂友，等.板集矿区生态恢复规划研究[J].水土保持研究，2008，15（5）：152～155.

[5] 姚虹，马建军，张树礼.煤矿复垦地不同恢复阶段植物群落功能群结构与生物多样性变化[J].西北植物学报，2012，32（5）：1013～1020.

Abstract：Through an investigation into the current wetland situations of mining subsidence areas of Zhangji Coal Mine，this article analyzes theexisting environmental quality problems including waterpollution，eutrophication，pesticide residue，eforestation and land reclamation，soil erosion，and deterioration of aquatic environment，etc.With the aim of providing technological support for comprehensive water environment management，the article puts forwardsome strategies of ecological restoration for improving the environmental quality of the mining subsidence areas.

Key words：Huainai City；subsidence areas；eutrophication；biological measures

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