矿区土地质量概念探讨

张耿杰,白中科,2，王金满,2

(1.中国地质大学(北京)土地科学技术学院,北京 100083；2.国土资源部土地整治重点实验室,北京 100035)

1 概述

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础，是进行一切生产建设的基本物质条件[1]。土地质量是一个综合的概念，其中涉及到土壤学、土地利用、环境科学、食品安全、水文地质、农田水利工程、农业种植管理等方面的知识，并且与法律法规、政策方针息息相关。传统意义上的土地质量主要与土壤的肥力相关[2]，随着人口、资源、环境之间的矛盾和可持续发展面临的挑战日益显现，土地质量概念的内涵在不断发展[3]。土地质量是土地特性的综合反映，所以研究土地首先应明确土地质量的概念。近年来，因生产建设活动造成的土地损毁情况以及闭矿后实施的土地复垦措施，已成为土地科学研究的热点。对矿区土地利用管理等方面的研究，首先应从矿区土地质量着手。

现有的文献中没有明确有关矿区土地质量概念的论述，只是在土地适宜性或潜力评价中有所提及。在已有的土地质量评价研究成果里，大多仅从土地肥力的角度出发，选取涉及肥力的指标因子评价土地质量，所得出的结论反映的只是矿区土地质量的某一个方面，没有综合的帮助人们更好地认识和掌握矿区土地的利用情况。因此，要了解矿区的土地利用情况，为动态监测土地质量服务，有必要对矿区土地质量的概念有全面的认识。

2 矿区土地质量包含的内容

矿区是指曾经开采、正在开采或准备开采的含矿地段，包括了因采矿生产活动造成土地损毁，非经复垦而无法使用土地资源的区域[4]。对矿区土地质量的理解应清楚矿区土地利用的特征，首先明确矿区土地所处的阶段，即开矿之前的原地貌阶段、损毁后未复垦阶段以及闭矿后的土地复垦阶段。原地貌阶段不仅指开矿前的土地利用状况，也表示在矿区范围内还未受开矿活动影响的土地，在一定程度上是当地自然、社会经济因素的综合反映。损毁后未复垦阶段是指因开矿生产及建设活动造成的土地原有功能部分或完全丧失，但没有采取整治措施改善土地状态的时期。复垦阶段是指正通过工程及生物技术手段逐渐修复损毁土地生产功能，恢复生态系统稳定性的过程。本文从矿区土地利用的角度，围绕矿区土地利用的三个阶段，将矿区土地质量的概念划分为矿区土地肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量四个部分，尝试对矿区土地质量的概念进行论述。

2.1 土地肥力质量

矿区不仅仅是矿产资源和动力资源的开采场地，其内部根据土地覆盖及用途特征还存在其他利用类型的土地，如耕地、林地、草地等。因此，借鉴土壤肥力理论，矿区土地肥力质量包括了与土壤理化性质相关的所有内容，如土壤结构、质地、容重、孔隙度、营养物含量、水分含量、pH值等。矿区土地利用过程中，掌握原地貌阶段的土地肥力质量情况,是矿区制定后期土地复垦方案的前提，因为其值可作为开矿后土地损毁情况的对比以及后期土地复垦的参照值。当前矿区土地质量的适宜性评价或综合评价研究中，大多的是与土地肥力质量相关的研究[5-7]。

2.2 土地环境质量

矿区土地质量包括了自然环境质量和社会环境质量。其中自然环境包括矿区所在地的气候条件、地形地貌等；社会环境包括矿区内的土地政策、排灌设施、区位条件，居民点的布置以及公众对整个矿区的舒适满意度等。采矿占用和挖损了土地的完整性和原有的耕作条件，使得原有的地形、地貌与植被等自然景观受到破坏；通过土地复垦，实现地貌重塑和土壤重构，可以增加耕地面积，修复周边的灌溉水利排水设施，重建矿区及周边生态，提升了矿区周围及内部工作与生活的人们的舒适度，使之恢复甚至超过原地貌阶段的环境质量。另外，矿区用地改革、节地利用、土地时空置换、矿区整合后的土地权属及利用等土地政策，正是当前土地社会环境中亟待研究的重点和难点。

2.3 土地健康质量

矿区土地同样具有连续维持生物生产力、提高空气和水环境质量和保障动植物与人畜健康的能力，健康的土地包含了其所支撑的生物生长情况和某些元素通过食物链对人畜的影响。但由于矿种或者伴生矿的原因，在露天采矿、开挖和各种废渣、废石、尾矿堆置等的过程中，有毒、有害物质经雨水淋溶后渗入地表及地下，造成土地污染。一些重金属会在矿区土地上累积、迁移和转化，当土地中的重金属累积到一定程度时，就会对土地-作物系统产生毒害，不仅导致土地退化、农作物产量和品质的下降，而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能通过直接接触、食物链等途径危机人类的生命和健康。近年来，土地中重金属含量的多少以及土地生产力水平的高低，成为了矿区土地质量评价研究的必选指标[8-9]。

2.4 土地安全质量

矿区土地安全质量是指能够保持其结构与功能不受威胁或少受威胁的平衡状态，并能够为保障人类社会经济与农业可持续发展提供稳定、均衡、充裕的自然资源，从而维持土地自然、社会、经济复合体长期协调发展。因此，可从土地承载力和地质灾害两个方面对矿区土地安全质量的进行理解。矿区开采矿产资源，损毁的耕地将减少当地居民自给的粮食量，进一步减少了直接从事农业生产的人口，最终导致矿区土地的承载力极大地降低；地面及边坡开挖影响山体稳定，导致岩体变形，诱发崩塌和滑坡等地质灾害，危害生命安全。经过整治后的土地在完善耕作条件后又会恢复粮食生产能力，同时消除地质灾害的隐患，使得土地的综合功能得以发挥，满足土地可持续利用的要求，保障了矿区居民生存和发展的物质基础。因此近年来关于矿区土地损毁程度的情况作为了土地质量研究的内容之一，这对制定矿区土地复垦对策、选择复垦模式有指导意义[10]。

3 矿区土地质量的基本特性

3.1 整体性

从系统科学的角度出发，矿区土地质量是其肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量要素之间相互作用、相互联系，形成的有机统一体。从大的方面说，矿区土地质量既展现出一定的自然特性，也保存了人类采矿和复垦活动的痕迹，使得土地圈在地球各圈中保持着相对独立性，同时也与岩石圈、生物圈、水圈等相互交流，起到联接的作用；从小的方面讲，矿区属于人类生产建设活动密集区，与当地自然和社会经发展息息相关。

3.2 动态性和相对稳定性

矿区土地质量的变动是绝对的，而稳定性是相对的。动态性是指土地质量各组成要素、因子和综合功能始终处于变动之中。矿区土地质量变化较大，如露天开采带来的巨大扰动，造成矿区地形地貌、土地利用类型发生彻底改变，土地肥力降低，土地在利用过程中因采矿的影响存在着地质灾害和重金属污染隐患等。相对稳定性是指矿区所在地的气候条件，如降雨量、日照时数、年均温、土地制度与政策等在一定时期内是稳定的。

3.3 差异性

不同地域、不同矿种、不同的开采方式等，最后给土地质量带来的影响不同，在土地肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量及其综合表现出鲜明的个性。处在不同的气候带，土地肥力本身存在着差异，如我国东部季风区和西北干旱区，土地覆盖度、植被生长情况等因为气候的原因存在着土地利用方式和土地生产力的不同；煤矿和金属矿给生态带来的影响也不一致，如矸石山的自燃和某些金属矿易造成周边地区的重金属污染甚至放射性污染；露天矿开采主要造成露天采场的挖损和排弃物的压占，井工矿开采主要造成沉陷和排弃物的压占。

4 矿区土地与土地质量的关系

矿区土地是土地肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量的综合反映，土地是土地质量各组成部分通过物质、能量、信息传递连接而成的客观实体(图1)。土地各质量的相互作用影响着土地综合质量发生变化，决定着矿区土地的状态、性质、利用方向、价值等。

图1 矿区土地与土地质量的关系

4.1 矿区土地利用对土地肥力质量的影响

土地肥力表现在其对植物生长所需的水、肥、气、热的供应和协调能力上，作为土地整体质量的基础，决定着矿区土地的可用性，即投入利用可能性的大小。而矿区土地利用的方式及强度也决定了土地的肥力质量情况。当前的矿区土地复垦方案中，关于损毁土地的适宜性评价的部分，所选用的绝大多数指标均与土地肥力质量相关，成为后期土地复垦利用方向和利用方式的依据。另外，矿区土地复垦是指通过一系列的工程技术措施对损毁土地进行修复，整个过程包括了重构土壤。重构土壤质量的高低影响着土地肥力质量，是土地复垦成功与否的关键所在[11]，所以对于土地肥力质量的要求，是矿区土地利用管理中的一项重要内容。

4.2 矿区土地利用对土地环境质量的影响

矿区未开采前，当地居民根据本地的气候条件形成了与环境相适宜的土地利用方向和耕作制度，可为损毁土地的复垦方向提供参考。土地社会环境是指当前的土地利用制度和矿区土地利用政策，以及周边的农田水利设施建设情况与公众参与度。2011年3月颁布的《土地复垦条例》，完善了之前《土地复垦规定》中土地复垦的资金保障、政府监管措施、企业监督制约等方面的强制性手段的不足，明确了土地复垦责任与复垦验收环节，建立了多部门共同验收、专家参与、初步验收结果公开听取意见等制度。同时，已有矿区正着手矿区用地改革的试点，即在不改变农村土地所有权性质、不改变规划土地用途的前提下，采取分区实施、到期归还的做法，以临时用地模式使用农民集体土地，编制采矿用地复垦规划，明确复垦还地的时间、周期和质量要求等。这些试点方案，对促进矿区土地资源的集约化利用、切实保障农民的合法权益、促进资源的合理开发利用和推进“绿色矿山”建设，都将产生重要作用。

4.3 矿区土地利用对土地健康质量的影响

土地健康质量是与人类的生存与发展息息相关的。暴露在大气中的采矿废渣等易氧化形成酸雨，选冶废水的未达标排放会对矿区地表水体造成污染，不仅会造成作物的减产，还会因为食物链的关系直接或间接对人类的身体健康带来威胁。农业部稻米及制品质量监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行安全性抽检结果显示，稻米中超标最严重的重金属是铅，超标率28.4%，其次就是镉，超标率10.3%；南京农业大学潘根兴教授研究团队发现包括华东在内的全国六个地区10%左右的市售大米样品镉超标等[12]。在重金属污染的土地上种植稻米并流入市场的结果，与某些采矿企业几乎没有环保设施、重金属排污被放任自流地进入土壤农田有关。食物安全影响着人们的身体健康，但究其根本还是土地健康质量出了问题。因此，对于土地利用中的污染以及作物生产的可持续性的问题是矿区土地复垦中的难点。

4.4 矿区土地利用对土地安全质量的影响

矿区不仅仅是矿产资源开采的场所，在矿产资源开采完成之前，矿区内已损毁土地如何合理利用、矿区发展如何进入了新的增长时期需要认真提早考虑。对矿区来说，不单需关注开矿前阶段以及矿产资源开发中的工业时期对当地经济和人们生活的承载能力，还要关注矿产资源枯竭后土地资源对矿区发展继续支撑的效果。同时，对于采矿阶段的矿区土地，需注意采矿活动对周边人们居住的影响，如塌陷、滑坡、地裂等地质灾害隐患的存在。参考“建设用地地质灾害危险性评估报告”和“矿山地质环境保护与恢复治理报告”中的“建设用地适宜性差区”、“地质灾害监测区”的“地质灾害发育强烈”和“危险性大”的评估结果，将影响矿区内部及周边人们的住宅选址决策以及复垦土地利用方向的选择[13]。对矿区土地安全质量的研究已成为当前矿区土地利用中的创新点。

5 讨论

本文以矿区土地利用三阶段为基础，借鉴土壤质量概念的划分形式，将矿区土地质量分为肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量四个相对独立而又有机联系的部分，旨在能对矿区土地质量的概念有具体和明确的说明，为从事相关土地质量评价、土地利用管理、土地质量动态监测等奠定理论基础。

矿区土地质量研究的内容和体系服务于其研究目标，即矿区土地资源的合理利用与可持续利用。为此，土地质量研究既要进行基础理论研究，也要开展应用研究，前者是基础，后者是生产实践。对土地质量的概念的理论研究，目的是为了矿区土地质量的综合评价，其评价结果是土地利用适宜性和利用价值的综合体现，其优劣与矿区土地利用管理、复垦对策的制定等重大问题直接相关联。全面分析评价土地肥力质量、环境质量、健康质量和安全质量，界定其有利影响和不利影响，探讨矿区土地利用过程中的各种问题，才能合理选择土地利用方式，优化矿区环境，协调人地关系和土地关系。

[1] 毕宝德.土地经济学[M].第5版.北京：中国人民大学出版社,2006.

[2] 曹志洪，周健民,等.中国土壤质量[M].北京：科学出版社,2010.

[3] 陈怀满，郑春荣，周东美，等.土壤环境质量研究回顾与讨论[J].农业环境科学学报,2006,25(4):821-827.

[4] 白中科.矿区土地复垦与生态重建[M].北京：中国农业科技出版社,2000.

[5] 周鸣铮.土壤肥力学概论[M].杭州：浙江科技出版社,1985.

[6] 章家恩,廖宗文.试论土壤的生态肥力及其培养[J].土壤与环境,2000,9(3):113-120.

[7] 秦文展,陈建宏.平果铝高效复垦示范区土壤质量评价[J].农业系统科学与综合研究，2010,26(3):304-309.

[8] 秦俊梅,白中科,李俊杰,等.矿区复垦土壤环境质量剖面变化特征研究—以平朔露天矿区为例[J].山西农业大学学报,2006,26(1)：101-105.

[9] 卞正富.矿区土地复垦界面要素的演替规律及其调控研究[J].中国土地科学,1999,13(2):6-11.

[10] 李发斌,李何超,周家云.矿山土地破坏程度评价方法研究[J].采矿技术,2006,6(2):25-28.

[11] 胡振琪,魏忠义,秦萍.矿山复垦土壤重构的概念与方法[J].土壤,2005,37(1):8-12.

[12] 宫竫.镉米杀机[J].新世纪,2011,437(6):26-33.

[13] 邓少平.矿山废弃土地农用复垦方向评价方法探讨[J].资源环境与工程,2011,25(1):75-80.