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李全生:东部草原区大型煤电基地开发的生态影响与修复技术

北极星环境修复网  来源:煤炭学报    2020/5/9 9:23:44  我要投稿  

北极星环境修复网讯:创新点

(1)厘清了煤炭开采对地下水、土壤理化性质、植被覆盖度的影响边界和程度,提出了景观与区域生态评价方法。

(2)提出了基于生态减损的采排复一体化技术,构建了地面和地下相结合的露天矿立体储水技术体系,掌握了覆岩导水裂隙的发育类型及其导水流动特性,提出了井工开采地下水原位保护方法。

(3)优化设计了露天矿排土场边坡整形技术,开展了表土替代材料研究;筛选得到适应于东部草原区的本土植被种类,提出了土壤提质增容有机生物改良技术,初步构建了东部草原区煤电基地生态修复与综合整治技术体系,并在典型矿区应用示范。

1  研究背景

东部草原区煤电基地地处北方防沙带内的内蒙古东部,位于国家“两屏三带”生态格局的北部区域,在国家生态安全战略格局中具有重要作用,是“东北森林屏障带”和“北方防沙带”的主要组成部分,也是北方地区的“水塔”和“林网”,以及三北地区乃至全国的“挡沙墙”和“碳汇库”。但该区属半干旱、酷寒气候,生态环境脆弱,同时该区是我国东北部重要的煤炭生产和电力供应基地,煤炭产能超过4亿t,占东北区产能57%,电力装机约2000万kW,占东北煤电供应的1/3左右。近年来,随着资源开采、畜牧业迅猛发展和城市扩张,导致草地面积和质量下降、植被破坏、水土流失和地下水位下降,严重影响了东部草原区东部能源保障和生态屏障功能的发挥,是我国生态文明建设的重大科技与工程技术难题。

2016年国家科技体制改革以来,国家在“十三五”重点研发计划项目总体布局中,首批启动了“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项,设立了“东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范”重点研发计划项目。项目执行期2016—2020年,针对东部草原区煤电基地生态修复重大科技需求,研究大型煤电基地长期高强度开采驱动下的生态累积效应,评估其对区域生态安全的影响阈值,研发矿区土地整治、植被恢复、土壤重构和景观生态恢复等关键生态恢复技术,集成以保障国家能源安全和区域生态安全为目标的大型煤电基地开发综合技术体系和区域生态调控模式。

2 摘 要

东部草原区大型煤电基地是我国东部能源保障的重要基地,且位于国家“ 两屏三带” 的北方防沙带东部,区位能源供应和生态功能均十分重要。为实现东部草原区大型煤电基地开发与生态环境保护的协调,国家于2016年启动实施了“东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术及示范研究”重点研发计划项目。针对煤电基地开发对区域生态要素(水、土、植被)的影响边界与累积效应机理认识不清,急需开发矿区生态修复技术的问题,开展重大技术攻关和工程示范。

依托国家重点研发计划项目,提出了煤电基地生态环境保护的内涵,构建了基于采矿源头主动减损、涵盖采前、采中、采后和闭坑的采矿全生命周期的主动生态减损理念,以煤炭开采生态环境损伤最小化为目标,实现水、土、植被指标达到或优于采前生态本底值,从基础理论、关键技术、集成示范与区域调控模式方面,开展了系统研究,具体包括:

一是基础理论研究,厘清了煤炭开采对地下水、土壤理化性质、植被覆盖度的影响边界和程度,提出了景观与区域生态评价方法。

二是关键技术研发,提出了基于生态减损的采排复一体化技术,构建了地面和地下相结合的露天矿立体储水技术体系,掌握了覆岩导水裂隙的发育类型及其导水流动特性,提出了井工开采地下水原位保护方法;

优化设计了露天矿排土场边坡整形技术,开展了表土替代材料研究;筛选得到适应于东部草原区的本土植被种类,提出了土壤提质增容有机生物改良技术,优化设计了区域景观分布。初步构建了东部草原区煤电基地生态修复与综合整治技术体系,并在典型矿区应用示范,将为该区域生态环境保护提供技术支撑,助推东部草原区生态文明建设。

3  文中图片

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煤电基地生态环境保护内涵

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呼伦贝尔宝日希勒露天矿区地下水流场仿真

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呼伦贝尔宝日希勒露天矿区遥感影像对比

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呼伦贝尔宝日希勒露天矿区植被覆盖率变化

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呼伦贝尔市和锡林郭勒盟2005—2015年区域生态承载力指数变化

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