通天河沿自然保护分区矿山环境遥感调查

王 昊 安 娜 步 凡 宋伊圩

（1中国国土资源航空物探遥感中心 北京 100083 2中国地质大学（北京） 北京 100083 3武警黄金第三总队十二支队 四川成都 611732）

引言

三江源位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的发源地，素有“中华水塔”之称，也是我国重要的生态屏障[1]。受地理环境和气候条件的影响，该地区生态系统脆弱[2]，矿业活动伴随的植被剥离、山坡取土和河道采砂等土地压占损毁情况，不仅会对区域生态、地质环境造成负面影响，甚至会直接影响到下游河流乃至全国的生态安全。而三江源地区面积广阔，交通条件相对落后，传统的实地调查需要耗费大量人力、物力和财力，遥感技术，尤其随着多源遥感影像的共享和数据处理效率的提高，能够在区域矿产资源开发的调查和监测中发挥重要作用[3-4]。

1 研究区概况

通天河位于长江上游,干流全长约1200公里[5]，径流来源主要为降水、冰雪融化、地下水和沼泽水[6-7]四个方面。通天河流域承担着保障长江水量、提供优质水源的重要功能[8]，而通天河地处高寒地区，水体含氧量和温度较低，同时流量易受气温、蒸散量和气候变化等多种因素影响，对污染物降解能力弱。三江源自然保护区通天河沿分区位置如图1所示。

图1 三江源通天河沿自然保护分区与通天河流域位置示意图

2 研究方法

本调查收集了 2004-2017 年 LandSAT7、ZY3、RE、YG2、YG8、02C、PLB和SJ9等十四期多源国内外卫星数据。早期数据以分辨率较低的LandSAT7为主，由于各年度遥感影像中存在不同程度的云雪遮盖和数据覆盖不完整等情况，因此以两年影像整合为一期，经去条带、正射、融合、精校正和调色处理后使用。该地区在前期调查中未发现明显因矿山开发引发的地质灾害（隐患）或环境污染，因此主要调查对象为矿山造成的压占、损毁土地和矿山地质环境恢复治理情况。室内遥感解译基于ArcGIS软件，通过矿山地物解译标志对照、基准数据对比和开采图斑亮度差异等信息进行矿业活动和矿山恢复治理信息提取。其中以2004-2007年的遥感影像作为基准数据，对2008-2017年遥感数据进行了解译，于2017年8月和2018年1月开展了野外实地查证。

3 调查结果与分析

3.1 调查结果

通天河沿分区蕴藏的能源和金属矿藏较少，涉及开采矿种主要为建筑用砂。根据其分布位置和对生态地质环境的危害程度可归纳为河道采砂、路边取土和山坡采矿。其中河道采砂面积最大，其对本区域和下游河流造成的危害也相对较大，如河流含沙量增高、采场和废弃砂砾堆积造成河道改道、破坏水域原有生态系统；其次为路边取土，主要危害为破坏植被、引发沙尘等；山坡采矿损毁土地面积相对较小，但易造成植被剥离、堆积的固体废弃物在雨季易引发泥石流和滑坡等地质灾害。

2015年河道采砂面积较2008年增长近8.5倍，路边取土面积增加近10倍，山区内采矿压占损毁土地面积增加约3倍；2015至2017年，大部分废弃河道采砂得到恢复治理，其面积较2015年减少近70%，路边取土和山区内矿山压占损毁土地面积较2015年变化不大。如图2所示。

图2 2008-2017年三类矿山压占损毁面积变化示意图

从矿山开发压占损毁土地与矿山环境恢复治理总面积分析，其变化主要分为两个阶段：一、2008-2015年迅速增长，2011年矿山面积增长为2008年的5倍，至2015年增加为2008年的8倍；二、2015年以后快速恢复治理，2017年矿山损毁压占土地情况得到缓解，较2015年减少70%，同时矿山环境恢复治理面积增加逾260公顷（受通天河河水上涨和遥感影像质量影响，上述为可监测面积）。如图3所示。

图3 2008-2017年矿山压占损毁土地与环境恢复治理面积变化示意图

3.2 结果分析

2010年4月，青海省玉树藏族自治州玉树市发生6次地震最高震级为7级，主要震中位置为玉树市结古街道，该地区距通天河沿分区不足十公里，虽然此次地震对通天河生态和地质环境影响不大，但由于玉树市地理位置相对偏远，尤其是震后交通不便，附近河道和山区成为重建工作所需砂石粘土等非金属矿产资源的主要来源[9]，加之地震对当地原有生态、地质和社会生产生活环境破坏严重，以及此后一段时间当地相关部门的主要精力均为震后重建，多种因素直接造成2010年后通天河沿分区矿山压占损毁面积的迅速增长。

青海省作为最早清退自然保护区矿权的省份之一，2015年青海省国土资源厅对《青海省矿产资源总体规划（2008～2015）》（以下简称《规划》）进行了调整，涉及矿山开采与采矿权设置的变更内容主要包括：一、将原《规划》中划为限制勘查区、限制开采区的自然保护区的缓冲区、实验区划为禁止勘查区和禁止开采区，即自然保护区全部划为禁止勘查区、禁止开采区；二、对涉及与自然保护区重叠的勘查规划区块、开采规划区块进行调整或撤销；三、对自然保护区已有矿业权进行稳妥有序调整处理。对“规划”进行调整的同时，青海省相关部门还开展了一系列针对三江源及环青海湖地区废弃砂石料场的环境恢复治理工程，通天河沿分区内大部分废弃河道砂场得到土地平整、植被恢复或边坡治理，至2017年该地区矿山损毁压占土地情况得到有效缓解。

结语

本次调查结果反映出矿山地质环境与区域重大自然和人为事件具有直接联系。2010年玉树地震等自然因素和震后重建所需材料、政府工作精力转移等人为因素造成了矿山压占损毁土地面积的迅速增加，随着国家相关部门政策的调整和政府工作重点的调整，该地区矿山地质环境得到有效控制。未来自然保护区矿山环境保护工作首先应结合当地的生态、地质环境背景，尤其应建立有效的自然灾害应急制度，尽量减小负面的自然因素影响，同时完善政策、管理和持续的保护机制，才能使自然保护区内矿山环境得到有效维持和改善。

[1]国务院.《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》.

[2]邵全琴，赵志平，刘纪远等．近30年来三江源地区土地覆被与宏观生态变化特征[J]．地理研究，2016,29（8）:1439-1451.

[3]李丽，汪洁，汪劲等．基于高分卫星遥感数据的金属矿开发现状及环境问题研究——以江西省德兴多金属矿集区为例[J]．中国地质调查，2016,3（5）：60-66.

[4]薛庆，吴蔚，李名松等．遥感技术在辽宁省矿山环境监测中的应用[J]．中国地质调查，2016,3（5）：54-59.

[5]魏振铎．通天河流域的森林与灌丛[J]．长江流域与环境，1994（01）:60-65.

[6]靳立亚，秦宁生，毛晓亮．近45年来长江上游通天河径流量演变特征及其气候概率预报[J]．气候与环境研究，2005,10（2）:220-228.

[7]苏春江，唐邦兴．通天河河水的水化学特征[J]．山地研究，1987（03）:143-146.

[8]柴元冰，赵伟华，郭伟杰．通天河及长江源区纳污能力与限排总量控制研究[J]．长江科学院院报，2016,33（10）:6-11.

[9]易遥．通天河告急 长江源堪忧[N]．中国环境报，2012-06-08(008).