2021-4-9 | 城市林業論文
作者:楊帆 曹紅娜 鄧小娟 付曉東 單位:東北林業大學交通學院 東北林業大學經濟管理學院
隨著煤礦造成環境污染程度的日趨嚴重,以煤礦產業為主要經濟來源的城市環境問題逐漸引起了人們的普遍關注。環境污染與工業生產和能源的消耗有著直接的關系,在能源消耗與日俱增的今天,采用抑制煤產品生產的方法來解決煤業城市的環境污染問題顯然不是最佳方案,本文采用城市林業理論,結合具體案例進行了可行性分析。
1中國煤業城市的地理分布和特點
1.1中國煤業城市分布及發展特點
煤業城市是礦業城市的一種,是圍繞煤礦資源豐富的地區,形成的一個以煤產品開采、加工、冶煉為主要產業的城市,其支柱產業是煤炭產業及其衍生工業。中國煤炭資源豐富,截止2002年底,全國共有煤炭資源礦區6019個,煤炭儲量主要分布在華北、西北地區,集中在昆侖山—秦嶺—大別山以北的北方地區,以山西、陜西、內蒙古等省區的儲量最為豐富。晉陜蒙(西)地區(簡稱“三西”地區)集中了中國煤炭資源的60%,另外還有近9%集中于川、云、貴、渝地區(圖1)。煤業城市的發展特點分為發展期、穩定期、衰竭期3個資源開發階段(表1)。
1.2煤業城市主要的環境問題
1.2.1空氣污染在我國大部分的煤業城市能源消費結構中,煤炭占73%左右,其中以燒原煤為主。原煤中平均灰分23%,硫1.27%,燃燒后排放的污染物高于標準煤。因此,煤業城市的大氣污染來自燃煤的約占70%。據統計,煤煙燃燒產生的煙塵占城市總排塵量的80%,二氧化硫占總排放量的90%,氮氧化合物占67%。我國北方的一些煤業城市,如山西大同、山東鄒城,因為氣候較為干燥,大氣中懸浮微粒年平均值>1.6mg/m3,冬季達到2.1mg/m3,超過國家空氣質量三級標準2倍;二氧化硫年排放量1700萬t,日均濃度超過倫敦煙霧事件3倍多,已達到發達國家1960年代最嚴重的程度。
1.2.2地表塌陷采煤塌陷地對城市的空間結構產生了不利的影響。原有的耕地、街道發生坍塌,形成大片水面。塌陷所及之處,地表坑洼不平、溝壑縱橫,河流水系、道路、農田水利基礎設施等均遭到嚴重破壞。如果塌陷地全部積水,城市景觀就成為水面中分散的幾個小島。煤業城市大多人口稠密,工業發達,是省內的經濟重鎮,以濟寧市為例,截止1998年底,全市煤炭工業建設占用土地約210hm2,加上土地塌陷約490hm2,共減少耕地近700hm2。這些耕地幾乎都是肥田沃土,以每畝生產糧食800kg計算,一年減少糧食生產1.26億kg,按每公斤1.1元計價,一年經濟損失近1.39億元。采煤塌陷地面積的不斷擴大和環境的日益惡化,將迫使濟寧市100多萬農民離開賴以為生的土地,加劇了本就十分尖銳的人地矛盾。
2傳統方法分析及城市林業應用構想
2.1改善煤業城市環境問題的傳統方法
2.1.1以縮減生產的方式減少排放這條措施廣泛地應用于進入衰竭期的煤業城市。為了減少污染物的排放并且延長煤礦壽命,硬性地調整生產計劃,降低煤炭年產量。這種方法在效果上治標不治本,不但使當地的經濟發展陷入僵局,還會延緩城市的產業轉型,更無益于城市生態環境的良性發展。
2.1.2改進技術,規范行業標準通過改進空氣凈化方法,或使用資金引進先進的空氣凈化設備,在不影響生產的前提下,達到減少污染物向大氣排放的目的。由于引進高精尖設備一次性花費較大,該措施只適用于資金較為充裕的煤礦,在絕大多數煤業城市普及起來較為困難。
2.1.3塌陷區填埋或改建煤礦塌陷區是一個較為特殊的地形,是因淺層煤礦被開采后地下出現了空余的空間,加之人類活動和地表移動造成的震動而形成的地表下降的地質特點。該地區地形不穩定,生態脆弱,經濟利用較為困難,因此更多的是被棄之不管或者用石料填埋,有的改建成水庫。但是這些措施都沒有將土地資源有效地轉化成具有經濟價值的資源。
2.2城市林業理論應用構想煤業城市相比于一般城市,其最大的不同點體現在城市功能區的分配上。礦區是煤業城市所特有的一個城市功能區,本文僅針對煤業城市的礦區及相關區域,探討城市林業理論對煤業城市環境發展戰略的意義,而不再對交通區及居民區這類具有共性的城市區域加以論述。
2.2.1礦區煤業城市的礦區一般可以分成礦井區和塌陷區。礦井區是煤礦工人日常工作的場所,也是工人較為集中的地區。礦井區的特點是粉塵和懸浮顆粒物較多,二氧化硫濃度較大,可以在礦井及其周圍區域種植夾竹桃、垂柳,或者混合栽種;也可以在大片的空地上開辟草坪和花圃種植月季、梔子花等,再用灌木或小喬木穿插其間。種植的植物需要經常噴淋洗滌葉片粉塵,可以加入植物生長促進劑或接種部分菌根生物,輔助澆灌葉面微肥。對于塌陷區,運用植物修復技術,利用植被及其共存微生物固定、提取、過濾,清除塌陷區的污染物,秉承因地制宜的原則進行復墾,根據樹木的形態特征、特點、用途及其生物學特性科學種植。如在礦區可以種植大量的馬尾松,因為馬尾松適應性強、生長快、生長周期長,是荒山造林的先鋒樹種。利用植物根系對土壤的保持作用,防止塌陷區的進一步擴大。
2.2.2非礦山郊區一個煤業城市其非礦山郊區所具備的自然因素大體有山丘、河流、湖泊、水庫等,此功能區是煤業城市最有能力和條件承受環境載荷的地方。在山丘上可以因地制宜開發荒山,達到接近100%的植被覆蓋率,并且實現植被的多樣性,讓森林生態和森林景觀真正距城市咫尺之遙,發揮它對城市最大的環境凈化作用。而河畔更是發揮林業優勢的絕好地域,充足的水源不僅給水生植物提供了生長環境,也會更加方便地澆灌沿岸的樹木和農田。城市可以利用河流、湖泊、水庫的條件,開發沿岸的生態旅游區,發展城市“農家樂”等旅游項目,吸引投資,調整產業結構,為后續的資源枯竭期做好充分的準備。
2.2.3城市公園和綠地作為一個煤業城市,用大片的城市土地建造城區森林不太現實,也是得不償失的,因此可以實現城市綠化的點狀分布。建造若干以樹木綠茵為主題的小公園和森林廣場,甚至在盡可能多的地方設置草坪綠地,以冠名的方式吸引本土企業贊助,或者可以由企業向政府申請承包城市綠地,進行宣傳,逐步在城市里營造出強烈的低碳環保意識。
3城市林業理論對煤業城市的應用成果
3.1緩解煤業城市普遍面臨的溫室效應問題城市的樹木花草可以遮擋部分陽光,覆蓋部分地面,減少陽光的直接照射,降低煤業城市的市區內溫度,進而有效控制和緩解煤業城市的溫室效應。除此之外,還給人以綠色蔭涼的感覺,為都市人的健康提供了保障。