我国矿产资源开发利用的环境影响分析及对策研究，本文主要内容关键词为：矿产资源论文,开发利用论文,对策研究论文,我国论文,环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
矿产资源是人类生存和社会经济发展的基础，区域社会经济系统运行在消耗大量矿产资源的同时，也输出了大量的废弃物，这些废弃物以不同的方式汇集到周围的生态环境，对区域生态环境产生多种形式的污染和破坏作用，占用和消耗地区生态环境容量。当这种消耗和占用没有突破地区生态环境的容量界限时，在环境自身降解和恢复能力的作用下，环境会保持一定的质量水平；当这种干扰和破坏作用超出了环境的容量阀值时，就会造成环境质量的急剧下降，从而制约地区社会经济发展的速度和水平。本文立足于我国经济快速增长过程中矿产资源的大量消耗，探讨矿产资源开发对生态环境的作用方式和干扰程度，进而建立区域矿产资源开发生态经济系统协调运行条件下的管理机制体系，为地区资源开发和环境保护提供决策依据。
一、我国经济发展的资源消耗与环境污染状况
(一)一个事实：改革开放以来我国经济实现了快速增长
改革开放以来，我国经济增长迅速，年均增速超过10％，各省区在短短20年内实现翻两番。无论是国内生产总值(GDP)还是人均GDP，都呈现出快速增长的态势，取得了举世瞩目的成绩(图1、2)。
图1 我国GDP增长变化关系图
图2 我国人均GDP增长变化关系图
总结20多年来的经济增长过程，我国整个经济发展过程可以划分为两个阶段，前期表现为改革开放带来生产力解放基础上的增长，满足生产资料和生活资料供给不足条件下的增长；后期表现为扩大内需，投资拉动基础上的增长。吴敬琏[1](2005)分析总结我国改革开放以来的经济发展历程后指出，到2005为止，我国的经济增长仍然表现为投资拉动实现的外延式粗放型增长；徐现祥[2](2006)对我国各省区经济增长进行了因素贡献分析，同样发现物质资本投入才是我国经济增长的主要贡献因素，人力资本、技术创新和技术转移并未成为主要增长源。总之，改革开放20多年来，一个明显的事实是：我国实现了经济的快速增长，而这种增长效果主要是建立在投资上，正是凭借大量的矿产资源消耗才支撑了快速的经济增长。
(二)两个问题：矿产资源短缺与生态环境破坏
国民经济的发展是一个系统的运行过程，这一系统的持续运行需要矿产资源——系统输入，需要消耗矿产资源；同时，这一系统的运行结果——系统输出，既有能够满足人类生存和发展的产品和服务，也会输出对生态环境造成破坏的“三废”。由于我国改革开放以来经济的快速增长，总体上仍然是一种粗放式的高资源消耗、高“三废”排放式的增长，必然面临矿产资源短缺和生态环境破坏的双重压力。中国科学院可持续发展战略研究组[3](2006)完成的《中国可持续发展战略报告》中，对我国区域资源消耗与污染排放进行了因素作用分析，分析结果表明，无论是对能源消耗、水资源消耗、土地资源占用等资源消耗来说，还是对工业废水排放、工业废气排放和工业固体废弃物排放来说，经济增长因素的作用都是第一位的，其次是技术进步和人口规模因素。
(1)问题之一：矿产资源供给严重不足[4]。我国是一个发展中国家，由于充分借鉴了西方先期工业化国家的成功经验，吸收了先期工业化国家的先进生产技术和管理技能，使得我国在一个较短的时间内实现了西方发达国家上百年的发展历程，这种加速进行的工业化发展过程，客观上造成了矿产资源在短时期内的高强度消耗，再加上我们的发展过程并没有完全实现向技术进步作为主要贡献因素的转化，单位产值的资源消耗没有得到有效的降低，资源消耗速度高于经济增长速度，进一步加大了矿产资源的消耗量。通过对我国改革开放以来矿物能源、黑色金属、有色金属和主要非金属矿产品消费情况的统计分析(图3、4、5、6)可以看出，改革开放以来，伴随着我国经济的快速增长，各种矿产资源的消费量都出现了快速的增长，矿产品生产供给严重不足(各类矿山安全事故频繁发生)，矿产资源储量呈快速下降态势，资源的对外依赖度不断提高，直接影响到了国家的资源安全，也直接影响到了矿产资源的可持续开发利用。
(2)问题之二：生态环境破坏严重[5]。伴随着经济发展矿产资源的高消耗，客观上加大了资源的开发力度，大规模的资源开采和加工，增大了对生态环境的干扰和破坏；同时，资源开发利用过程中的低水平消耗，又带来了大量的“三废”排放(图7、8、9、10)，对生态环境的干扰和污染严重地超过了生态环境的容量和承载能力，造成了生态环境质量的下降，直接影响到未来的发展能力。
(三)三种关系的失衡[6]
1.矿产资源开发系统各环节之间关系的失衡
矿产资源开发是一个包含矿产资源勘查、矿产资源采选、矿产资源加工、矿产资源利用等环节的系统运行过程(图11)，这一系统的整体运行能力取决于其中最薄弱环节的能力和水平，系统运行过程中任何一个环节的生产能力和水平，都对其后续环节的实现规模和水平存在严格的制约关系；同时，后一个环节又对其上游环节产生反馈作用，后一个环节的需求增大，又会刺激上游环节的生产能力扩大。
图11 矿产资源开发系统运行过程图
矿产资源开发系统正常运行的前提条件是各个环节必须保持良好的协调性，但由于我国经济的持续快速增长，对矿产品大量的消费需求，客观上使得资源开发系统各个环节的生产能力快速增长，而现有的资源勘查、资源采选、资源加工、环境恢复和保护各环节技术水平和能力又不能在短期内满足现实的要求，因而造成了资源的开采和加工速度赶不上资源消费需求速度的增长，资源的勘查和储量增长速度赶不上开采加工速度的增长，资源开发系统各环节综合利用和环境保护技术赶不上生态环境要求的技术发展速度的现实需求，从而引起了资源保有储量的急剧下降和生态环境的严重破坏。
2.国民经济系统各构成要素之间关系的失衡
国民经济系统是由农业、工业和服务业三大部分构成，包括98个具体的划分行业类型(《国民经济行业分类》GB/T4754-2002)。国民经济系统的运行需要诸如自然资源、人类资源、资金资源、技术资源、管理资源等的支撑。但由于我国国民经济系统产业构成不合理，具体表现为第一产业、第二产业比例过大，第三产业发展不足；第二产业中重化工业比重过大，轻工业发展不足的产业结构和布局，造成了自然资源和资金资源的消耗比重很大，而我们的长项资源——人类资源消耗不足，技术资源及管理资源没有发挥主导作用，从而形成了产品的初加工化和低级化，技术含量不高，管理水平低下，这种扬短避长的系统运行结果，必然造成产品的国际竞争力弱、资源的大量消耗和浪费、生态环境的污染和破坏。
3.资源开发系统、经济发展系统与生态环境系统之间关系的失衡
20多年来经济的快速增长，基本上是基于经济系统本身经济增长单目标约束下的运行，忽视了国民经济系统多目标协调发展的要求，造成了国民经济系统内部的不协调，更没有从资源开发系统、经济发展系统和生态环境系统三者交融耦合形成的更高层次的复杂大系统的角度，来协调规划三个子系统之间的关系。中国21世纪议程很早就已颁布实施，但可持续发展目前更多的只是停留在理念层次，其具体实施的理论与方法研究不够，可持续发展操作层面的循环经济还仅仅处于探索阶段，如何站在生态经济大系统的更高层次，来科学合理地规划资源开发系统、经济发展系统和生态环境系统的协调运行模式和途径，还有很多的工作要做。
二、矿产资源开发利用的环境影响程度分析
开展地区矿产资源开发生态经济系统的分析和研究，必须探求资源开发对生态环境的作用方式和干扰程度，以便科学地规划地区生态环境容量范围内矿产资源开发利用的合理规模和水平。王秋菊等(2006)对我国三大产业发展与环境污染进行相关性分析，分析结果表明，废水排放量和废水中COD排放量的主要说明因子为第二、第三产业，大气污染及固体废物污染的主要说明因子为第二产业。由此可见，我国生态环境污染的主要来源为第二产业(工业)。那么，在第二产业中矿产资源开发对生态环境的污染和破坏的程度如何，我们对20世纪90年代以来矿业(包括煤炭采选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业和其他矿采选业)及相关产业(包括石油加工及炼焦业、化学原料及制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、电力蒸汽热水生产供应业、煤气的生产和供应业等)的“三废”排放情况进行了分类统计分析，结果见图12、13、14、15、16、17。
图12 矿业及相关产业废水排放量变化关系图
从各图可以看出，20世纪90年代以来我国工业“三废”排放量除废水排放量表现为下降趋势外，废气和固体废物都表现出明显的增长势头。其中：矿业废水排放的贡献率比较低，占10％以下，而相关产业的贡献率却比较高，占到了一半(50％)左右，矿业及相关产业占到工业废水排放量的50％～60％；矿业废气排放很低，不足5％，而相关产业的废气排放量却很高，占到了总排放量的70％～80％，矿业及相关产业占到总量的80％～90％；矿业固体废物产生量占到总量的40％左右，相关产业固体废物产生量占到40％～50％，从而导致矿业及相关产业占工业固体废物产生总量的90％左右。由此可见，矿产资源的开发、加工和利用是造成我国生态环境污染和破坏的主要部门，是主要的污染源，优化和规划矿产资源开发利用的规模和方式，对减少“三废”排放、实现环境保护具有举足轻重的作用。
图17 矿业及相关产业固体废物产生量占工业产生量比重
三、矿产资源开发对生态环境影响的作用方式和途径分析[7]，[8]
区域矿产资源开发利用与生态环境之间表现为相互的影响和制约关系。一方面，一定区域内的生态环境条件是构成本区域矿产资源开发经济活动的基础。区域内矿产资源、土地资源、水资源及其他环境资源的丰富程度，质量水平、结构组成、空间布局、配套特征等是本地区矿业发展的资源基础，直接决定着该地区矿产资源开发活动的规模、速度和水平；区域内环境地质体的地层岩性、结构构造、工程地质、水文地质、地形地貌等条件，直接影响到矿业活动的投资规模和投资水平；区域地壳稳定性、滑坡、泥石流、崩塌陷落、地面沉降、海水侵蚀、水土流失等地质灾害的数量、规模和发育程度，直接制约着地区矿产资源开发活动的潜力和后劲；另一方面，矿产资源开发有会对地区生态环境产生直接的干扰和破坏。区域矿产资源开发对生态环境的影响作用表现为以下三个方面：一是资源的勘查、开发和利用，表现为大量的工程活动，这些工程活动的开展和事实，对周围的生态环境产生不同形式的扰动作用，直接作用于生态环境，改变了生态环境的要素构成、循环方式和质量水平；二是矿产资源的开采、加工和利用，会产生大量的“三废”直接对环境造成污染，或通过淋滤、渗透、迁移和扩散等方式，作用与土壤、大气、地表水和地下水；三是矿产资源开发工程活动容易诱发滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、水土流失等环境地质灾害，对环境造成巨大的破坏。这种不同的作用方式和途径，都会直接或间接地地区生态环境产生扰动、污染和破坏，影响到地区生态环境功能的正常发挥。
我国在矿业发展的进程中，对生态环境承载能力产生了不同程度的危害。其危害程度可因矿种及开采方式的差异和自然环境差异而不同。同时，各种环境污染及环境地质问题都与矿业的发展在时间上和空间上具有明显的重叠性、穿插性和一致性。它们表现出互为因果或在两种作用叠加下加重环境问题的严重性。这种由矿业活动引起的环境系统问题链，呈现出环境问题链共生的特点，具体矿产资源开发对生态环境的作用方式和途径如下图表(表1、图18)。
四、矿产资源开发生态环境保护的对策
我国目前正处于工业化过程的快速发展阶段，由于充分借鉴了发达国家和地区的发展经验和教训，以及发达国家资金、技术、管理等要素的输入，工业化发展的速度和步伐在明显加快，实现工业化目标所需的时间明显变短，使得短期内矿产资源的消费强度明显增大，对矿产资源需求强度的增长速度明显加快。未来一定时期内仍将表现为经济快速增长条件下矿产资源的大量需求，表现为矿产资源供应和生态环境压力的不断增大。因此，必须紧密结合我国未来一定时期内社会经济发展对矿产资源开发和生态环境的影响程度和趋势，结合不同类型矿产资源开发利用对生态环境的作用方式和途径，有针对性地对矿产资源开发利用过程进行科学规划、管理和控制，具体包括以下几个方面：
(一)加强宏观调控，强化矿产资源开发利用的总体规划[9]
科学的规划是实现矿产资源合理开发利用的前提和基础，在全面分析我国社会经济发展矿产资源消耗需求的总体态势和变化趋势的基础上，科学制定未来一定时期内矿产资源开发利用的总体规划，并注意突出以下几个方面：(1)合理开发矿种规划。资源分布的不均匀性是矿产资源的基本特征之一，规划编制过程中，要充分研究我国矿产资源的优势矿种、主要消耗矿种、劣势矿种的实际状况，有所为，有所不为，合理规划我国不同类型矿产资源开发利用的速度和水平；(2)合理开发规模规划。矿产资源的非均衡分布以及发达国家工业化发展的实践经验告诉我们，任何一个国家都不可能完全依赖自身的资源供给完成工业化的发展工程。世界经济一体化和矿产资源配置的全球化为我们提供了良好的外部资源取得条件和环境，在这种情况下，我们要充分分析和研究我国未来一定时期内社会经济发展的矿产资源需求量、矿产资源的开发能力、矿产资源的可供储量及潜在远景量、生态环境对矿产资源开发利用的承载能力、国外取得矿产资源的可能性和风险程度等因素，合理规划未来一定时期内我国矿产资源开发利用的合理规模和水平；(3)合理开发布局规划。矿产资源的分布特征和不同区域生态环境脆弱性差异，决定了矿产资源开发利用规划的编制，不仅需要合理确定开发利用的总量规模和水平，还必须解决好资源开发利用的宏观布局问题，解决好资源开发与地区生态环境容量的合理匹配问题，解决好资源开发与生态环境的保护问题；(4)合理开发矿区规划。在开发利用规模总量控制和优化布局的基础上，紧密结合矿产资源的空间分布和地区产业结构的资源消耗状况，做好资源开发利用的矿区规划，实现规模开发和相对集中，提高资源开发利用的规模效益。
(二)加快技术进步，提高矿产资源开发利用的效果
区域矿产资源开发利用是地区空间范围内，矿产资源勘查、开发、加工、利用等环节和过程构成的复杂大系统。按照其各组成部分的功能差异，又可进一步划分为矿产资源勘查、矿产资源采选、矿产资源加工和矿产资源利用四个次一级的子系统，这四个子系统之间表现为相互影响、相互制约的作用关系。正是区域矿产资源系统各环节的相互作用和相互影响，构成了整个区域矿产资源系统的整体功能和本质特征。在这种情况下，要实现区域矿产资源开发利用系统的持续高效运行，根本的途径在于以技术进步为手段的矿产资源开发利用过程精益战略的选择与实施。加快产业结构调整，加快资源勘查、加工、利用各个环节的技术进步，全面实施矿产资源开发利用的精益战略，切实提高矿产资源的开发利用效率和技术贡献率，才能实现资源供应、经济发展和环境保护的协调，实现区域矿产资源的可持续发展。(1)资源的勘查与开发方面：一是强化找矿理论和技术方法研究，实现找矿新突破；二是促进开发新资源和替代性资源的技术进步；三是低品位、难选冶矿床的选冶技术的开发利用技术；四是提高资源开发“三率”技术等等；(2)资源的加工和利用方面：一是开发大幅度提高资源加工和利用回收率和综合利用率的新技术；二是应用高新技术改造传统资源开发利用产业，降低单位产出的对资源消耗水平；三是基于资源产业链的循环利用技术；四是矿产品的精深加工利用技术等等；(3)资源开发利用的环境保护方面：一是废旧资源的回收和二次利用技术；二是矿山治理与生态恢复技术；三是“三废”处理与环境灾害治理技术；四是资源开发利用过程的绿色矿业技术等等。
(三)实施循环经济，建立矿产资源开发生态经济园区
“三废”的排放过程，实际上是将资源在错误的时间放在了错误的地方，矿业及其相关产业是“三废”排放的主要产业，每年产生大量的废水、废渣、废气和尾矿，如果能够对这些废弃物进行充分的利用，不仅会大大降低对生态环境的影响和破坏，而且会产生显著的经济效益和社会效益。依据矿产资源开发利用的宏观布局和矿区规划，建立矿山企业层次、矿业开发区层次、资源产业链层次、矿业城市层次、乃至大区域层次等不同层次和范围的矿产资源开发利用生态经济园区，对矿产资源开发利用过程各个环节的废弃物进行综合利用，提高矿产资源开发利用的资源效益、经济效益和环境效益。贵州磷矿资源开发区域生态经济园区、东北钢铁产业生态经济园区等的建立和运行，取得和显著的效果，也为不同地区不同形式矿业生态园区的建设和运行提供了现实的成功经验。
(四)规范矿业秩序，加强对矿山环境恢复和灾害治理
矿业开发工程对生态环境的扰动和破坏很大，容易产生诸如滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、水土流失等环境地质灾害，已成为我国重要的环境灾害源，必须建立健全矿山环境保护与恢复治理相关法律及配套制度，严格规范和监控矿山的环境恢复和灾害治理。主要包括：(1)尽快出台矿山环境恢复治理保证金制度，以使矿山生态环境恢复治理工程所需资金得到保证；(2)严格规范矿山企业的地质环境保护规划，将资源开发规划、环境保护规划、矿山环境恢复和灾害治理规划容为一体，实现同时开发、同时保护和同时治理的“三同时”制度；(3)加强矿山地质环境影响评估制度、矿山地质环境保证金制度和矿山地质环境定期报表及检查制度，将末端治理转向源头预防和全过程监督，提高矿山地质环境的保护水平；(4)完善矿山地质环境定期报表和检查制度。凡已开采的企业必须定期向矿山所在地的国土资源部门报送矿山地质环境保护报表，填报的主要内容是采矿引起的各种地质灾害、环境污染问题及采取的措施等。