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1、潞安矿区系统康复与生态文明建设研究阶段性研究报告潞安矿区生态系统基础研究项目单位：山西潞安矿业（集团）有限责任公司开发机构：河南理工大学二一年十二月目 录1矿区生态系统特性11.1 矿区生态系统的基本特征11.1.1矿区及矿区生态系统基本概念11.1.2矿区生态系统的一般特征31.2矿区生态系统的组成与结构41.2.1资源子系统41.2.2环境子系统91.2.3人口子系统131.2.4经济子系统151.2.5科技子系统161.3矿区生态链分析172矿区生态系统演变202.1矿区生态系统演变的研究方法202.2我国矿区生态系统演替的一般模式212.3潞安矿区生态系统演变222.3.1土地及景观演
2、变规律222.3.2沉陷区土壤质量演变规律223矿区生态系统的物流、能流、信息流273.1矿区煤化学组成及其主要衍生物273.1.1煤的化学成分273.1.2煤衍生物293.1.3潞安矿区煤化学组分及衍生物293.2物质循环313.2.1矿区生态系统物质流动特征313.2.2矿区生态系统水循环333.2.3矿区生态系统碳循环343.2.4矿区生态系统硫循环363.2.5潞安矿区物质流动产生的生态风险控制实践373.3能量流动453.3.1矿区生态系统能量流动特征453.3.2矿区生态系统能量流动理论453.4信息传递463.4.1矿区生态系统信息传递特征463.4.2矿区信息传递问题分析474
3、潞安矿区生态系统净初级生产量514.1国内外研究进展514.1.1统计模型514.1.2过程模型524.1.3参数模型534.2遥感在植被NPP研究中的应用544.2.1植被遥感原理544.2.2植物状态参数和遥感信息的提取554.2.3生物量和植被净初级生产力遥感估算584.3NPP遥感估算模型的构建594.3.1模型构建594.3.2APAR和FPAR的估算604.3.3光能利用率的估算614.3.4模型的具体实现644.4数据准备654.4.1遥感数据654.4.2气象数据664.5模拟结果及分析664.5.1模拟结果664.5.2结果分析665潞安矿区生态系统健康评价715.1矿区生态
4、系统健康主要影响因子分析725.1.1开采沉陷破坏土地和水资源725.1.2加剧水土流失、引起滑坡和泥石流725.1.3矿区固体废弃物压占土地、污染环境725.2潞安矿区生态系统健康评价指标体系的建立735.2.1指标体系建立的原则735.2.2指标体系评价因子选择745.2.3评价理论与方法765.2.4潞安矿区生态健康评价结果785.3潞安矿区生态系统健康发展思路805.3.1大力推动ISO14001环境管理体系在矿区各单位全面实施815.3.2调整产业结构，降低能耗，提高企业能源利用效率815.3.3建立有效的激励机制，全面发展循环经济和清洁生产815.3.4改善环境质量，提升矿区环境魅
5、力825.3.5加强环境宣传教育，营造良好的“创建生态矿区”的舆论氛围826潞安矿区生态承载力836.1生态承载力研究进展836.1.1生态承载力的概念836.1.2生态承载力度量方法846.2潞安矿区生态承载力研究856.2.1矿区生态承载力评价基础理论866.2.2矿区生态系统弹性力研究876.2.3矿区资源环境承载力分析896.2.4矿区生态系统压力分析917主要研究结论与下一步工作安排937.1主要研究结论937.2下一步工作安排94主要参考文献951矿区生态系统特性1.1 矿区生态系统的基本特征1.1.1矿区及矿区生态系统基本概念1.1.1.1矿区及其特征与类型矿区（mining a
6、rea）一般指曾经开采、正在开采或准备开采的含矿地段，包括若干矿井或者露天矿的区域，具有完整的生产工艺、地面运输、电力供应、通信调度、生产管理以及生活服务等设施（陈玉和等，2000）。也有学者认为，矿区是以开发利用矿产资源的生产作业区和职工及其家属的生活区为主，并辐射一定范围而形成的经济和行政社区；在该社区中，矿业作为主导产业，带动和支持本区经济与社会的发展（汤万金等，1999）。矿区是一个功能结构远较矿山企业复杂的多样性的社区；它具有经济产业结构（是以矿物开采和加工为主导的)、资源结构、生态结构，是一个完整的功能系统。但随着矿产资源的消耗，矿区中矿业的主导作用将会被矿区中其他产业所取代。除了
7、矿产资源这一主导资源外，还有土地、水、大气、景观、人口劳动力、人文历史、乡镇、社会等其他重要环境资源。在矿产资源开发过程中，对其他环境资源的合理利用和保护，是矿区生态系统协调与平衡的关键，是矿区能够持续发展的重要条件。矿区的特征主要有以下4点。 矿区是由于资源开采加工及其相关活动衍生出来的、从事这些活动的地域空间场所。这些活动是矿区形成的原因和存在的基础，没有资源开采行为就无所谓矿区，更无所谓矿区概念。因此，在矿区概念中强调资源开采行为是矿区这一概念的起点。 矿区应具有共同的经济属性，主要体现在矿区对所在区域的经济影响上。正是由于矿区的出现打破或者改变了原有区域存在的经济环境形态，例如原来以农
8、业为主，现在变成了矿业工业为主，原来是农田或牧草地现在变成了矿区。 矿区应具有类似的环境属性。由于采矿活动影响，对土地的挖损、占压以及引起的塌陷、污染等，对当地以及周边环境均产生了不同程度的影响，而且从时间上，其影响是持续的、深远的。 矿区具有一定的社会属性。矿区是通过对区内资源进行开采加工后销往区外而获得经济效益，所以矿区资源具有社会特征的一面，且资源的社会特征对矿区生产运营与可持续具有重要的影响，它包括国民经济和市场对矿区资源的需求状况、矿区资源对外交易费用水平、能源水源和原材料供给条件、劳动力和物质供应条件以及采矿工艺技术水平等。矿区的类型可以按照开发规模、发展阶段、与周边中心城市的关系
9、等不同标准来划分。如按照矿区开发规模划分，一般可分为大、中、小型工矿区，各行业划分标准不同，一般是以生产能力、固定资产投资、职工人数、投入产出状况等综合划分，以煤炭为例可分为：大型矿区，煤炭年产量在1000万吨以上的矿区；中型矿区，煤炭年产量在3001000万吨的矿区；小型矿区，煤炭年产量在300万吨以下的矿区。按照矿区所处的发展阶段划分：新建煤矿，是指已纳入建设规划即将开发的矿区或者正在建设的矿区，此时矿区开发部署及外部协作条件均待确定；在采矿区，是指矿区煤炭生产、洗选加工、运输、辅助设施等必备条件已经形成，并建立了相应的外部协作关系；衰退矿区，是指已进入衰退中后期的矿区和报废矿区，此时煤炭
10、资源接近枯竭，生产矿井相继转入深部和边残煤的开采，煤炭产量逐年降低，采掘主导产业的地位已经或者行将丧失。按权属关系分类，可分为：国有工矿区（包括国家统配和地方国有）；乡镇工矿区；个体工矿区。一般国有工矿区为大、中型工矿区，造成的水土流失严重，但易管理，企业自身调控能力强，能在有关部门监督下，进行土地复垦和生态重建工程。乡镇和个体工矿区属小型工矿区，数量多，分布广，难管理，往往以眼前利益为主，不考虑长远利益，土地复垦与生态重建工作极为棘手。按照矿区与周边中心城市的关系划分：城市附属型矿区，此类矿区地处发达城市，城市基础设施齐全，社会功能完整，矿区与城市关系密切，矿区仅为城市的一个工业部门，其产值
11、占城市工业总产值的比重较小，矿区发展已纳入城市统一规划之内，如京西、徐州矿区等；城市主体型矿区，此类矿区地处较为发达城市，交通便利，城市功能完整，矿区与城市关系密切。煤炭开采是城市的主体产业，矿区内资源丰富，城市往往是因矿而兴起，如鸡西、平顶山、大同、抚顺等矿区；城市映射型矿区，此类矿区远离城市中心，地处较偏远乡村、山区，交通相对不便，与城市协同发展差，在矿区范围内选择条件较好的乡镇为中心走矿区城市化发展道路，如潞安、大屯等矿区。1.1.1.2矿区生态系统矿业与生态系统主要联系是矿物的开发与生产加工过程，深渗到生态环境中，增加了生态环境中的无机物含量，对生物生存条件产生影响。如果这种影响超过了
12、自然所能调节的限度，那就要破坏生态平衡，最终影响矿业可持续发展。因此，从生态学角度看，矿区生态系统属于自然人文复合生态系统，是由资源、环境、人口、经济和科技组成的相互联系、相互依存和相互作用的有机整体。它是将生态学理论应用于矿区，结合工业生态学、产业生态系统（生态工业园)的研究成果，开展生态矿业、矿产生态学、矿业生态系统、绿色矿业等方面的研究（朱俊士，2000；霍明远，2000；寿嘉华，2000；肖松文等，2001；姜福兴、耿殿明，2002）。研究矿区生态系统组成与结构及其动态变化，以期探明采矿活动及其衍伸产品对自然生态系统的影响，以及受其作用下的自然生态系统对矿业持续发展反作用。从而通过经济
13、、技术及管理等手段，使人类的矿业生产活动不再成为矿区生态平衡的破坏者，而逐步与矿区生态环境之间达到协调和适应。为实现矿区可持续发展，还须以生态学、生态经济学、可持续发展理论为依据，建立以节约资源、清洁生产和废弃物多层次循环利用为特征的、以满足社会发展需要、提高人类的生活水平及改善矿区生态环境质量为最终目标的现代矿业发展模式。1.1.2矿区生态系统的一般特征从矿区的产生和发展过程以及从生态系统生态学角度来看，矿区生态系统是一个被改变了结构和功能的、受人类生产和生活影响明显的复合生态系统。矿区生态系统的主要特点表现为： 矿区生态系统是以人为中心的生态系统，且该系统的产生、存在、发展和消亡都是按人的
14、意愿进行。矿区生态系统大都是在对原有农业生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的生态系统。我国的大部分矿区主要集中在农业区，矿区开发之后，随着物流、能流、信息流的输入和大量非农业人口的涌入，原有农业生态系统的结构已发生了变化。环境系统的功能也演化为以矿产资源和交通条件为主，加入了大量人工环境，使得矿区生态系统的环境更加复杂和多样化。 矿区生态系统是一个开放系统，它与整个社会的自然经济社会复合系统息息相关。既受自然生态规律的支配，又受社会经济规律的支配。 生物群落发生改变，生产者数量减少，生物性生产下降；有相当数量家养动物和一定数量野生动物，但主要消费者是人。 特殊的能量流动和物质循环，表现为能流
15、与物流是开放式的。大量的物质和能量在矿区生态系统中输入、输出、排放都大大超过了原来的生态系统，剧烈的人为活动在改变原环境的同时也不断地对其产生破坏；另外，矿区生态系统需要大量的辅助能源和辅助物质以维持其生产、生活的正常运行。总之，矿区生态系统大都是在对原有农业或者自然生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的新的生态系统。1.2矿区生态系统的组成与结构自然生态系统一般包括下列四种主要组成成分：非生物环境、生产者、消费者和分解者。但是，对于矿区生态系统，基于自身上述的特点，其主要成分由资源、环境、人口、经济和科技等5个子系统组成。1.2.1资源子系统1.2.1.1资源子系统组成及其特征在自然生态系统
16、中作为非生物环境的资源是其重要的组成部分。资源子系统是矿区生态系统的物质基础。矿产资源、土地、水资源、生物、气候等要素相互联系、相互作用，共同形成一个有机联系的整体。各要素又由若干个子要素构成，如矿产资源有金属矿产、非金属矿产、油气资源等；土地资源有耕地、林地、牧草地、居民及工矿用地等。矿产资源是整个采矿生产活动产生、存在以及消失的物质基础，是矿区生态系统区别于其他生态系统的关键。在资源开发利用过程中除了矿产资源自身特点以外，必然涉及经济、社会、环境、技术、人口等诸多因素，是一个非常复杂的过程。如煤炭资源开发受煤炭储量、赋存条件、煤炭质量、交通条件、机械设备、采煤技术、选煤方法、能源动力、市场
17、需求等的影响，同时还要考虑生产安全、生态环境、土地复垦、作业环境、就业收入等诸多问题。1.2.1.2潞安矿区资源概况（1）煤炭资源潞安矿区位于山西省东南部，太行山中段西侧、长治盆地西部，地理坐标为东经11232531131635，北纬35509363349，南北平均长约65km，东西平均宽约60km，总面积4015km2（包括规划总面积2297km2和后备区1718km2），位于沁水煤田的东部中段，属于我国13个大型煤炭基地之一晋东煤炭基地的范围内。行政区划隶属长治市、潞城市及襄垣、长子、壶关、长治、屯留等县。潞安矿区现有国有重点生产矿井6对，总设计能力为11.80Mt/a；在建矿井5对，设计
18、能力为19.50Mt/a；地方煤矿及乡镇煤矿147处，面积约259.81km2，核定生产能力24.46Mt/a。此外，矿区现有6座矿井型选煤厂，5座在建选煤厂，4座地方煤矿选煤厂，2座资源综合利用电厂，2座在建资源综合利用电厂，以及一系列的矿区辅助、附属企业和基础设施等。潞安矿区发展规模随着时间的推移愈来愈大，其不同时期的有关煤炭生产及利用项目如表1-1。目前已开采煤矿有五阳矿、漳村矿、石圪节矿、王庄矿、司马矿和常村矿等，均属大型煤矿生产企业，总占地面积约400km2。表1-1 潞安矿区现有及未来不同时段投运项目组成概况实施阶段煤矿项目选煤项目电厂项目煤化工及建材项目近期2006- 2010潞
19、安集团：新规划建设2座，在建的建成5座，现有生产矿井扩建或维持现有生产能力的6座；产能2010年达到53.2 Mt/a；地方煤矿：产能30.0Mt/a潞安集团：新建和改扩建同规模选煤厂；地方煤矿：维持现状。2座在建矸石综合利用电厂建成；新建2座瓦斯电厂、1座煤矸石电厂、2座燃煤坑口电厂一期建成煤基合成油示范厂、煤基合成油一期、新建煤矸石砖厂、水泥厂扩建、PVC厂扩建中期2011- 2018潞安集团：新规划建设2座煤矿，产能达到64.1 Mt/a；地方煤矿：规划期底产能22.5Mt/a。潞安集团：新建和改扩建煤矿配套同规模选煤厂规划新建1座瓦斯电厂、1座矸石电厂、2座坑口电厂的二期工程。煤基合成
20、油产业化工程二期远期2019- 2030漳村矿关闭，矿区总产量稳定在86.0Mt/a无新建选煤厂，各选煤厂保持与煤矿同规模无新建电厂，维持以上规模无新建项目（2）气候资源潞安矿区地处内陆，气候属于暖温带半湿润区，大陆性季风影响强烈、持久，冬季受蒙古高压控制，多为西北风，夏季处在东南季风西行的末梢，为大陆性气候。年均气温7.512，但季节差异比较明显。春季，少雨、多风，有“十年九春旱”之说，平均气温1022；夏季平均气温22，雨量集中，占全年降水量的60%以上，且多暴雨和冰雹，一般为60雨天（68月）；秋季平均气温1022，多有连绵雨；冬季平均气温10，干寒、少雪、多风，长达56个月（一般10月
21、至次年4月）。对农业生产有重大作用的活动积温（10的积温）数值多在2815.03764.3，多年平均约在3278.4。矿区多年平均降水量为547.78660.61mm，年降水总量夏季占5060%，冬季5%以下、春季占1015%，秋季占25%上下，月均降水量最大值一般出现在7月，占全年的3040%，最小值出现于12月，占年降水量的2%以下。其降水特点：一是降水总量小，地区变化较大，区域差异上表现为南部降水总量大于北部，呈带状递减；二是年内分配不均，7、8、9三月降水量占年总降水总量的60%上下，且多以暴雨形式出现；三是年际变化大，丰水年比枯水年多24倍。受太阳辐射、大气环流和地理环境等因素综合影
22、响，气象要素在水平地带的分布差异也比较明显（见图1-1）。图1-1 潞安矿区多年平均降水量空间分布格局（3）土壤资源从成土母质上来说，潞安矿区主要有黄土母质、坡积母质、冲积母质和洪基母质4类，以黄土母质和坡积母质为主。其中前者是第四系上更新世地层的马兰黄土，呈淡灰带黄色，土体深厚，质地均匀、疏松，柱状发育，碳酸钙含量高，呈微碱反应，适合种植各种作物；主要分布于冲积平原和部分阶地上，由黄土经搬运后重新堆积而成；后者分布于海拔1000m以上的石质地区，由砂页岩和石灰岩经过风化后以残积和坡积的方式留在山上或搬运到山坡的中下部一带。在所有土壤类型中，褐土是研究区地带性土壤，属半湿润暖温带半淋溶土，也是
23、重要的农业土壤，广泛分布于丘陵区和山地等区域，从海拔800m到1300m均有分布。另外，潮土、黄垆土大面积分布，棕壤也有一定面积的分布。其中潮土属半水成土，大面积分布于中东部上党盆地区以及浊漳河两岸一级阶地；黄垆土属褐土的一个亚类组分，亦称耕种褐土，主要分布于研究区浊漳河二级阶地及山前坡麓平原，海拔一般在1000m左右，其母质为次生黄土，经长期人为垦种而成农耕土，土体深厚，碳酸钙淋溶淀积现象明显，通透性及耕性较好，适种性广。总之，潞安矿区有4种主要土壤：褐土、潮土、黄垆土、棕壤，其空间分布见图1-2。图1-2 潞安矿区主要土壤类型空间分布格局（4）生物资源潞安矿区植被多属森林草灌类型。由于大部
24、分土地被开垦为农田，天然植被较少，只有少部分自然植被和次生林残存。 山区植被 山区植被为草灌、真阔叶混交群落。由于所处地势较高，气候凉爽，降水较多，自然植被覆盖较好，种类繁多。主要生长着森林，林下混生着草灌植被。一般覆盖率阴坡达7090%，阳坡为4050%。在土体中有一定的淋溶作用和不同深度的腐殖质层，养分含量高，碳酸钙较为明显。树木主要有人工栽培的油松、侧柏、杨树和自然草灌植被，如刺槐、白草、柴胡、胡枝子、醋柳、蒿类、苔藓等。 丘陵区植被 丘陵区多为农田所占用，自然植被仅残留与农田、沟坡边缘。主要植被有酸枣、蒺藜、青杞、地黄、太阳花、白茅等和人工种植的树木。有些地方由于植被覆盖度低，水土流失
25、较为严重，养分贫乏，熟化程度较差，土体无明显特征。 平川区植被 平川区由于地势平坦，土壤肥沃，绝大部分为农田，自然植被仅残留于河畔、渠旁、路边，主要有青蒿、芦苇、狗尾草、田选花、苍茸等草本植被；此外，在田间、路旁主要分布着杨、柳、槐、榆等树种及杂草。总之，研究区植被类型包括：阔叶林、针叶林、灌丛和荫生矮林、一年两熟或两年三熟旱作农地等4种，主要树种有杨、柳、榆、椿及刺槐等，其中刺槐占优势；经济林主要有核桃、花椒、柿、枣、苹果、梨、山楂等。矿区的牧草和野生灌草植物种类多样，牧草主要有紫花苜蓿、沙打旺和红豆草等；野生灌草类植物主要有酸枣、荆条、胡杖子、狼牙刺、红柳、白羊草、黄脊草、羊胡子草、狗尾草
26、及蒿类。栽培植物主要有玉米、高梁、谷子、豆类、小麦及蔬菜类作物，粮食平均产量约3.75103kghm2，其空间分布格局见图1-3。图1-3 潞安矿区主要植被类型空间分布格局（5）地表水系和地下水资源矿区地表水系属于海河流域漳河水系，地表水体包括河流和水库，资源丰富；主要河流有浊漳西源、浊漳南源及绛河和岚水河两大南源支流。其中浊漳河南源是境内最大河流，发源于长子县发鸠山，纵贯上党盆地于襄垣县甘村与其西源支流汇合，主流长133.5km，流域面积达3576km2，最终汇入漳泽水库。区内主要有漳泽、后湾、屯绛和申村4大水库，但以漳泽水库为最大，无论占地面积还是库容。漳泽水库占地34km2，位于长治市马
27、厂乡临漳村南，所在河系为海河流域浊漳河南源，其总库容为4.273108m3，汛期库容0.883108m3，死库容0.207108m3。该水库是长治市城郊两区（潞城部分地区）工农业生产用水的主要水源之一。矿区地下水资源丰富，其中奥陶系岩溶水和第四系松散岩类含水层是富含水层。前者从矿区西北向东南排向浊漳河河谷，泄露于矿区东部的辛安泉水带。该泉水带位于黎城县、潞城市、平顺县三县交界处浊漳河谷，该地下水具有承压性易于开采，近年来泉流量虽有逐年减少的趋势，但总流量最小也在7m3/s，而且水质良好。后者第四系松散岩含水层单位涌水量为2.985.56L/（sm），也是富水性极强的含水层，其特点是水位埋藏较浅
28、，易于开采，是当地农业生产及生活的主要水源之一。总体而言，矿区地表水和地下水资源均丰富多样，数量较大，目前的开发利用率维持在20%以下，属于正常利用状况，没有达到过量开采或利用的程度。1.2.2环境子系统1.2.2.1环境子系统特征环境是各种生物存在和发展的空间，是资源的载体。生态系统的发展和环境承载力之间存在着冲突和协调的关系。环境承载力的上升取决于环境投资和技术水平。一方面，经济的发展可以为环境改善和治理提供必要的资金和技术支持，二者是协调的；另一方面，经济增长和消费水平的提高又会增加污染物的排放，导致环境承载力下降，二者又有矛盾。所以，环境子系统的协调发展关键在于发展要和环境子系统的承载
29、力相适应。1.2.2.2潞安矿区环境特征（1）大气环境随着潞安矿区开采规模的不断扩大，开采矿井的日益增加，空气污染情况有加重的趋势，突出问题之一就是矿区燃煤、采煤、运煤等过程所造成的TSP普遍超标。更为值得关注地是，自2005年以来出现的大气中的SO2超标现象，尤其是冬季。表1-2 潞安矿区各区域废气等标污染负荷排序表区域名称等标污染负荷等标污染负荷比/ %郊区1 908 788.0037.20襄垣1 407 413.7027.43潞城1 136 498.2222.15壶关150 260.522.93黎城119 196.042.32武乡118 396.562.31沁县85 565.901.67
30、沁源65 453.851.28城区65 108.211.27屯留42 380.320.83平顺14 581.460.28长治县9 436.760.18长子7 917.440.15总 计5 130 996.98100根据潞安矿区与长治市实际情况，以SO2、烟尘、粉尘为评价要素，以GB-3095-1996环境空气质量标准中常规污染物的浓度限值日均值的二级标准，SO2：0.15mg/m3，烟尘：0.30mg/m3，粉尘：0.30mg/m3，采用“等标污染负荷”法进行计算可知，排在第一位的是长治城郊，等标污染负荷为1908788，占总负荷的37.2%；排在第二位的是襄垣，等标污染负荷为1407413.
31、7，占总负荷的27.43%；排在第三位的是潞城，等标污染负荷为1136498.22，占总负荷的22.15%（见表1-2）。表1-3 潞安矿区废气中主要污染物等标污染负荷排序表污染物名称等标污染负荷等标污染负荷比/ %SO22522283.3649.01工业烟尘1914251.9337.19工业粉尘710353.9713.80总 计5146889.27100.00上表1-3可知，二氧化硫等标污染负荷为2522 283.36，占总负荷的49.01%，居第一位；排在第二位的是工业烟尘，等标污染负荷为1914251.93，占总负荷的37.19%；排在第三位的是工业粉尘，等标污染负荷为710353.97
32、，占总负荷的13.8%。（2）水环境沿浊漳干流及其上游浊漳南源、浊漳西源、浊漳北源和汇入南源的支流石子河、绛河共设21个监测断面（图1-4）。图1-4水质监测点布设示意图通过对20012005年间的监测数据分析，浊漳河主要污染物依次为石油类、挥发酚、NH3-N、COD、BOD5。对矿区21个监测断面各主要污染物的年平均浓度，表1-5是以GB3838-2002地表水环境质量标准中类标准的单因子指标评价，表中数据表明：石油类超标18个断面，占浊漳河系总断面的85.7%，平均超标倍数为4.8倍；挥发酚5个断面超标，占浊漳河系总断面的23.8%，平均超标倍数在3倍以上；氨氮超标13个断面，占浊漳河系总
33、断面的61.9%，平均超标倍数为2.56倍；COD超标11个断面，占浊漳河系总断面的52.4%，平均超标倍数为0.55倍；BOD5超标11个断面，占浊漳河系总断面的52.4%，平均超标倍数为0.58倍。进一步对比与分析可知，浊漳河21个断面仅有2个断面（交里、屯绛水库）符合山西DB14/67-94山西水环境功能划分标准，其余19个断面均未能达到功能类别要求，其中劣类断面9个，类断面1个，类断面9个。近一半河流水体丧失使用功能，地表水污染已成为长治市亟待解决的环境问题。在时间分布上，各监测点各种污染物年平均浓度差异较大，除挥发酚外，其余主要污染物浓度在2005年都比较稳定或有所下降，但仍然处于超
34、标状态。在空间分布上，主要污染断面依次为暴马、黄碾、五阳、王桥、北寨、西营、甘村，主要污染支流为石子河，交里和屯绛水库水质较好。工业点源污染是导致水体恶化的主要原因，焦化、化工行业的快速增长，含油废水的大量排放是导致石油类污染排在首位的主要因素。总之，依据20012007年的地表水监测数据，无论浊漳河南源及其支流绛河、浊漳河西源还是四大水库，其矿区开发对地表水的污染程度均较小，或是对局部河段有影响，基本不改变河流原有功能，均符合地表水环境质量标准（GB3838-2002）中水质类标准。表1-4 地下水质量分类标准 （单位：mg/l）评价因子类类类类类pH 值6.58.56.58.56.58.5
35、5.56.58.59.09.0总硬度150300450550550矿化度300500100020002000硫酸盐50150250350350氯化物50150250350350铁0.10.20.31.51.5锰0.050.050.11.01.0挥发酚0.00010.0010.0020.010.01高锰酸盐指数1.02.03.01010硝酸盐2.05.0203030亚硝酸盐0.0010.010.020.10.1氨氮0.020.020.20.50.5氟化物1.01.01.02.02.0氰化物0.0010.010.050.10.1汞0.000050.00050.0010.0010.001砷0.005
36、0.010.050.050.05镉0.00010.0010.010.010.01铬0.0050.010.050.10.1铅0.0050.010.050.10.1潞安矿区地下水质量现状分析是在地下水水质监测的基础上，重点对工业及城市生活污染状况、废污水排放量及排污途径进行了比较系统的调查，共调查排污口121个。在此基础上，分析了124眼井的地下水水质监测数据，并依据GB714848-93地下水质量分类标准（见表1-4），对pH值、总硬度、矿化度、氨氮、挥发性酚类、高锰酸钾指数、总大肠菌群、硫酸盐、氯化物、铁、锰、硝酸盐氮、亚硝酸氮、氟化物、氰化物、汞、砷、六价铬、铅、镉共20项作为评价因子，依据
37、长治市环境质量报告（1996-2000）、长治市环境质量报告（2001-2005）的统计结果，进行水质评价分析。矿井建设前后周边取水井的水质未发生较大变化，区内地下水水质较好，监测点也没有出现类以上水质，均说明矿井开发对地下水水质影响不明显。潞安矿区地下水水化学类型总的分布特征是，山区较为简单，盆地较为复杂，且具有明显的分带性。其中以重碳酸硫酸-钙镁型（HS-CM），重碳酸硫酸-钙型（HS-C），重碳酸-钙镁型（H-CM）三种水型为主。（3）土地环境采煤沉陷是对土地资源最直接的破坏，采煤沉陷致使平原变成高低不平的沉陷地，肥沃农田变成低产坡地、沼泽地或芦苇丛生的湖泊，结果导致耕地面积减少。潞安矿
38、区地形地貌是以河谷平原和低山丘陵为主，地表多以第四系黄土所覆盖，年降水为550650mm，目前潞安矿区最主要的环境问题除了煤矸石所造成的景观破坏外，就是采煤所造成的土地沉陷问题；潞安矿区石圪节、五阳、漳村、王庄、常村生产矿井的沉陷总面积达4047hm2，沉陷土地中99.2%属于耕地。矿区地表沉陷的类型是以无积水稳定沉陷为主（占全井田沉陷面积的93.53%），积水与季节性积水区仅占沉陷面积的6.47%；主要是大气降水或地面排水不畅所致，并非沉陷区位于地下水位而引起。水浇地占6.60%，梯田占14.88%，坡地占11.24%，平川占60.03%，林地在于园地占0.78%（表1-5）。表1-5 潞安
39、矿区生产矿井采煤塌陷对土地利用影响调查统计 （单位：hm2）名 称石圪节矿五阳矿漳村矿王庄矿常村矿合 计百分比%耕地积 水0.00.00.0210.10.0210.15.19季节性积水0.013.013.325.50.051.81.28水浇地0.00.0267.20.00.0267.26.60梯 田72.6108.393.6327.90.0602.414.88坡 地39.2307.989.418.30.0454.711.24平川地0.0407.8296.8878.0846.92429.560.03合 计111.8837.0760.31459.7846.94015.799.22园 地0.00.0
40、17.21.60.018.80.47林 地10.60.01.90.00.012.50.31沉陷地合计122.4837.0779.41461.3846.94047.11001.2.3人口子系统1.2.3.1人口子系统基本特征人口是矿区生态系统的核心。人既是煤炭资源及其他工矿产品生产者，也是系统的物质消费者。人在创造巨大物质财富和经济效益的同时，也消费大量物质和能源，并向环境排放大量废弃物，加快矿区生态系统退化。由于矿区自身的特殊性，构建文明和谐矿区，建设企业社区文化，对促进人与人、人与企业、人与环境、企业与社会的高度和谐，以及矿区可持续发展有重要推动作用。1.2.3.2潞安矿区人口特征潞安矿区目
41、前常住人口近30万人，按矿区地域分布形成侯堡、石圪节、漳村、常村、五阳、电化等居住区，其中职工占总人口的60%。技术人才对矿区企业发展起到至关重要的作用。潞安集团在上世纪90年代职工文化水平偏低，以1996年为例，初中及以下人口占64.3%，高中及中专占34%，大专以上人口仅占1.7%；同时，经营管理人员素质不高，尤其是高层次专业技术人才和经营管理人才相对不足。经过多年的技术培训以及人才引进，目前本科及以上学历员工占到员工总数的10%，非煤产业技术人才占到人才总量的41.2%，高级技能人才占到生产技能岗位人员的50%，技术工人占职工总数的74%。建设全国一流文明矿区是构建和谐矿区的根本途径。建
42、设一流文明矿区，从本质上体现了和谐社会的六要素，即“民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐”，是建设和谐矿区的有效载体和有力抓手，有利于构建和谐矿区，不断理顺各种利益关系，化解各种利益矛盾，促进人与人、人与企业、人与环境、企业与社会的高度和谐，实现矿区物质文明、精神文明、政治文明和生态文明全面协调发展，高度和谐发展。潞安集团自2002年启动社区建设至今已有九年。各级社区紧紧围绕建设“全国一流新型示范社区”的目标，高起点跨越，高标准要求，不断完善功能，健全机制，强化管理，拓展服务，做了大量工作，取得了显著成绩。主要体现在三个方面：一是在模式创建上，形成了以“三位一体、四会
43、联治、五级共管、八项功能”为主要内容的潞安社区建设模式和以“13579”为内容的安全社区建设工作思路，提出了社区建设“四五二三”工作模式，走出了一条具有国际标准、行业特点、国企特征、潞安特色的企业主导型社区的新路子；二是在功能培育上，通过完善设施、加大投入、拓宽领域、开展活动，使社区环境更加优美、医疗卫生有了新突破、社区文化不断繁荣、社区服务水平不断提升、治安防范得到新加强、技能培训实现了经常化、经济活动初见成效，为职工群众创造了一个温馨舒适、文明和谐的居住环境；三是在安全社区建设上，确立了“13579”工作思路，建立了严密的伤害监测网络，形成了从井下到井上，从生产到生活，从老人到儿童，全员、
44、全过程、全方位抓安全的“大安全”工作格局。潞安过去以艰苦奋斗的石圪节矿风享誉全国，1986年建成中国煤炭工业第一个现代化矿区。跨入新世纪以来，潞安的发展的步伐进一步加快。并制定并实施了“立足煤，延伸煤，超越煤，以煤为基础，拉长加粗煤一电一化、煤一焦一化、煤一油一化三条主产业链，建设竞争力强大的中国潞安能化大集团”的发展战略。与此同时，潞安集团深入开展新文化建塑，全面实施文化制胜战略。通过两年酝酿、五年建塑，在继承优良传统的基础上，形成了具有潞安特色的企业文化。潞安文化由三大体系构成，即理念文化识别系统、行为文化识别系统和物质文化识别系统，理念体现了想法，行为体现了做法，物质体现了企业形象；这三
45、者相互联系，辩证统一，构成了一个有机的整体。通过全方位实施企业文化管理，积极开展企业文化建设，极大地凝聚了人心，引领了企业发展，塑造了全新形象，提升了竞争实力。1.2.4经济子系统1.2.4.1经济子系统基本特征经济是矿区生态系统的重要组成部分，是以其物质再生产的功能为其他子系统的完善提供物质和资金的支持。只有经济发展到一定程度，才有更多的资金投入到技术改造和生态环境改善中去。经济子系统和其他子系统之间协调和矛盾关系主要表现为：一方面，增加各种非生产型投资（如环保、教育、服务等）会减少生产性投入，从而抑制经济增长。因此，经济子系统和其他子系统之间存在利益冲突；另一方面，增加其他子系统的投入，有利于系统外在要素（资源、环境质量、等）质量的提高，在他们的推动下，有助于经济效益的改善。所以，经济子系统和其他子系统之间又存在着协调关系。经济子系统的协调发展不仅在于注重经济的增长，更在于最求经济效益，尤其是依靠科技进步和技术革新及管理的提升，来提高生产的经济效益、社会效益和生态效益（孙玉峰，2006）。1.2.4.2潞安矿区经济特征矿区地理位置适中，距华东、
