關(guān)于我國礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的探索
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作者：張毅
長期以來大規(guī)模和高強度的礦產(chǎn)資源開發(fā)，為國家的建設和發(fā)展做出了巨大的貢獻，但也因忽視環(huán)境甚至在一定程度上以犧牲環(huán)境為代價發(fā)展經(jīng)濟，導致了地質(zhì)環(huán)境惡化、地質(zhì)環(huán)境問題頻發(fā)和生態(tài)環(huán)境失衡——人類的礦業(yè)經(jīng)濟活動超過了自然生態(tài)系統(tǒng)的承載能力這不僅影響了礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)各種服務功能的發(fā)揮，也給礦區(qū)周邊人民的生命和財產(chǎn)安全造成極大的危害，更不利于礦業(yè)和國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
如何協(xié)調(diào)礦產(chǎn)資源開發(fā)強度與地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)服務功能之間的關(guān)系，如何確定礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)維持自身穩(wěn)定和基本服務功能的臨界閾值是目前開展礦山地質(zhì)環(huán)境工作的當務之急。為了保障礦山地質(zhì)環(huán)境服務功能的正常發(fā)揮，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與地質(zhì)環(huán)境保護的健康協(xié)調(diào)發(fā)展，亟需對礦山垃質(zhì)環(huán)境承載力開展研究和探索。
筆者在回顧承載力研究起源、發(fā)展和演化歷程的基礎上，著重對我國礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究現(xiàn)狀進行論述和分析，總結(jié)歸納出國內(nèi)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究的不同認識、理解和思路，并提出當前存在的問題、研究的難點和發(fā)展趨勢，以期為我國礦山地質(zhì)環(huán)境保護及礦產(chǎn)資源開發(fā)與規(guī)劃提供參考和借鑒。
1承載力研究的起源與發(fā)展
1.1 承載力概念的起源
承載力(Carrying Capacity)本是物理力學和工程地質(zhì)學領(lǐng)域中的一個物理量，它指物體在不產(chǎn)生任何破壞時所能承受的最大負荷，具有力學量綱，可以通過野外或室內(nèi)試驗得到具體數(shù)據(jù)，再通過力學理論或經(jīng)驗公式計算出結(jié)果。
承載力概念的使用最早始于18世紀末的人類統(tǒng)計學領(lǐng)域-17 98年Malthus提出了資源環(huán)境對人口增長的限制理論。1838年，比利時數(shù)學家Verhulst用邏輯斯蒂方程(Logistic equation)將Malthus的理論用數(shù)學的形式表述出來（圖1），用常數(shù)K代表一定資源空間下承載人口的最大值，稱為負載量或承載量，這即是承載力概念最原始的數(shù)學表達形式。
1.2 承載力研究的發(fā)展
1921年，Park和Burgress在人類生態(tài)學領(lǐng)域率先引入了承載力的概念，即“某一特定環(huán)境條件下（主要是指生存空間、營養(yǎng)物質(zhì)、陽光等生態(tài)因子的組合），某種個體存在數(shù)量的最高極限”。
20世紀60年代以后，隨著人口、資源和環(huán)境問題日趨嚴重，人口和環(huán)境承載力得到了較多的關(guān)注與研究，承載力成為了探討可持續(xù)發(fā)展問題的重要概念。與此同時，生態(tài)破壞引起對資源消耗與供給能力、生態(tài)破壞與可持續(xù)發(fā)展問題的深入思考，迫使人們從整個生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮問題。
1972年羅馬俱樂部發(fā)表了《增長的極限》，20世紀70年代后期和80年代初期聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、教科文組織(UNESO)和經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)先后開展的承載力研究以及澳大利亞的人口承載力研究是這時期較有影響的承載力研究工作。
時至今日，人類承載力所考慮的制約因素已不僅僅是Malthus時期的糧食和人口問題，而是擴展到人類普遍面臨的資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、災害頻發(fā)與社會發(fā)展等問題，衍生發(fā)展出了如土地資源承載力、水資源承載力、礦產(chǎn)資源承載力、旅游承載力、環(huán)境承載力、生態(tài)承載力、海洋環(huán)境承載力、城市地質(zhì)環(huán)境承載力以及礦山地質(zhì)環(huán)境承載力等相關(guān)研究（圖2），并從單要素制約的承載力發(fā)展到多要素影響的系統(tǒng)承載力。
1.3承載力概念的演化
在200多年的發(fā)展歷程中，研究承載力的理論與方法都取得了長足的進步和發(fā)展，各個時期生態(tài)學及相關(guān)學科最新、最前沿的理論都被吸納和應用于承載力的分析與研究中，其應用范圍也越來越廣，并從生物種群增長規(guī)律研究逐漸轉(zhuǎn)向人類經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的實際問題研究。
承載力概念起源于物理學和工程學，但是自引入生態(tài)學后發(fā)生了演化與發(fā)展，體現(xiàn)了人類社會對自然界認識的不斷深化，在不同的發(fā)展階段和不同的資源條件下，產(chǎn)生了不同的承載力概念和相應的承載力理論。從當前和長遠的角度看，承載力概念的演化和研究的趨勢將是從單因子到多要素，從簡約概化到綜合考慮，從以研究自然屬性為主的簡單系統(tǒng)到耦合“人口一資源一環(huán)境一經(jīng)濟社會”的復雜系統(tǒng)發(fā)展（圖2）。
1.4礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的概念
任何環(huán)境系統(tǒng)對外界的干擾都有一定的抵抗能力和自適應能力。當外力作用的強度在一定范圍內(nèi)時，系統(tǒng)可通過漲落予以化解，仍可保持宏觀的穩(wěn)定；一旦超出了某個界限，系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性將會被破壞，系統(tǒng)的功能就不能正常發(fā)揮甚至癱瘓和崩潰。因此，礦產(chǎn)資源的供給功能與地質(zhì)環(huán)境的服務功能之間又存在一個相對的平衡點，只要礦產(chǎn)資源開發(fā)強度不超過某一臨界閾值，地質(zhì)環(huán)境的服務功能就得以正常發(fā)揮。這就是礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的理論意義和形象表述。
國內(nèi)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究興起于近十余年，這個新興的概念和研究領(lǐng)域隨著時間的推移、研究的深入和理解的轉(zhuǎn)變，其概念的內(nèi)涵和外延也在逐步地豐富和完善。
通過梳理和分析，礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是一個理論抽象、難以度量和縝密表述的概念，從最初的簡單定義到復雜的約束和考慮，其目的都是想精細勾勒其理論輪廓和準確表達其內(nèi)涵意義。雖然礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的概念在不斷地完善和深入，但是在核心內(nèi)容、涵蓋范圍和系統(tǒng)綜合上，表述仍不夠清晰和統(tǒng)一。
2礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究現(xiàn)狀
國內(nèi)學者在資源、環(huán)境、生態(tài)以及人口、城市、旅游承載力等領(lǐng)域開展的研究較多，然而，嚴格意義上針對“礦山地質(zhì)環(huán)境承載力”的研究還不多見，且都以評價為主，尚處于探索和起步階段，研究內(nèi)容較為分散，研究的著力點和落腳點差異較明顯。
目前國內(nèi)不同學者和研究團隊對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的認識理解和研究思路不盡相同，可大致總結(jié)歸納為以下五個方面。
2.1 側(cè)重生態(tài)環(huán)境的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力
與礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究較為接近的是礦山生態(tài)環(huán)境承載力研究。這類研究充分考慮生態(tài)彈性力、生態(tài)條件或生態(tài)脆弱性的重要性，把礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境視為評價目的之一，對應到層次分析法中則處于目標層的位置，因此生態(tài)環(huán)境在整個評價模型中也占據(jù)較大的權(quán)重。指標選取上往往綜合了水環(huán)境（水資源）、土壤環(huán)境（土地資源）和大氣環(huán)境等礦山地質(zhì)環(huán)境背景條件的相關(guān)要素，以礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的好壞來衡量礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的強弱，這是最直接和樸素的思想。雖然這些研究是對礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境承載力或資源環(huán)境承載力做出的評價，但實質(zhì)上對區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)作用下的地質(zhì)環(huán)境承載力研究也是一種探索。
如閆旭騫(2006)通過定量研究模型和時間序列分析，對某礦區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)彈性力、資源環(huán)境承載力和生態(tài)系統(tǒng)壓力分別進行了評價，最后綜合對該礦區(qū)的生態(tài)承載力做出了分析評價。又如吳見等人(2009)運用層次分析法，以生態(tài)彈性力、資源一環(huán)境承載力和煤炭開采壓力為評價目標，建立煤炭開采環(huán)境影響綜合評價模型，探討和評價了山西省煤炭開采的生態(tài)環(huán)境承載力，而姚銳(2010)將自然生態(tài)條件和地質(zhì)條件作為衡量礦山地質(zhì)環(huán)境承載力優(yōu)劣的準則，分別選取土地資源、水資源、地質(zhì)環(huán)境背景及水文地質(zhì)四個要素層共九個指標，通過層次分析法確定各指標層權(quán)重后采用綜合指數(shù)法對青海省木里煤田聚乎更二礦礦山地質(zhì)環(huán)境承載力進行了評價。
2.2等同抗擾能力的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力
唐利君(2009)認為影響煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力的主要因素包括地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力、自然生態(tài)條件和開采強度，前兩者共同決定了地質(zhì)環(huán)境承載能力的大小，而這個大小則是通過開采強度來體現(xiàn)的。在此思想指導下，地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力主要考慮構(gòu)造介質(zhì)、構(gòu)造形態(tài)、構(gòu)造界面、構(gòu)造應力和水文地質(zhì)條件，自然生態(tài)條件主要考慮土地利用類型，并分別從中細化優(yōu)選了評價指標。同時根據(jù)可拓評價的方法，應用VB6.0編制地質(zhì)環(huán)境承載能力量化評價的模塊，對銅川東坡井田和烏魯木齊硫磺溝礦區(qū)分別應用綜合指數(shù)法和編制的地質(zhì)環(huán)境承載能力可拓評價模塊進行評了價，初步實現(xiàn)了煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力的量化評價。
這種研究思路和方法最早源于西安科技大學的夏玉成教授團隊，該團隊較早提出了礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的概念，并對煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力的評價指標體系、評價標準、評價方法及主要工作流程開展了研究工作。如夏玉成(2003)對煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力及其評價體系進行了研究，并認為煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載能力主要取決于以下三個因素：地質(zhì)環(huán)境本身的抗擾動能力，地下煤炭資源的開發(fā)強度以及當?shù)刈匀簧鷳B(tài)條件；并選取相應指標和參數(shù)運用巖石破裂過程分析軟件( RFPA)，對烏魯木齊西南的準南煤田后峽煤礦二井田進行了模擬和評價。又如夏玉成等人(2009)運用可拓學理論對準南煤田硫磺溝煤礦進行了地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力的評價，得出該礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力強的結(jié)論。
這類研究認為開采強度決定了對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生的擾動程度，而地質(zhì)環(huán)境本身的抗擾動能力與自然生態(tài)環(huán)境所能承受的擾動則共同決定了地質(zhì)環(huán)境承載能力的大小�？蓪⑦@種思路理解為把籠統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境背景條件細分為地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力和自然生態(tài)條件兩部分，前者主要關(guān)注地殼內(nèi)部運動和構(gòu)造環(huán)境本身的一些特性（如構(gòu)造介質(zhì)、形態(tài)、界面、應力等），而后者關(guān)注的是生態(tài)環(huán)境（就煤礦開采而言，關(guān)注的是土地利用類型對地表形變的敏感程度）。于此，便把抽象的地質(zhì)環(huán)境承載力轉(zhuǎn)化成為便于理解和細化的地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力。
2.3關(guān)注地質(zhì)災害的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力
另一些礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究關(guān)注的是地質(zhì)災害，通常也是討論礦山地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力，只是這類研究以地質(zhì)災害為目標導向，常選取涉及巖石地層、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地形地貌、氣候植被和巖溶發(fā)育程度等多項指標。從選取的這些指標和評價目的來分析，本質(zhì)上就是對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價的一種嘗試，只不過將其定義為礦山地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力。
雖然這類研究也是對礦山地質(zhì)環(huán)境的抗擾動能力做出的評價，但明顯關(guān)注地質(zhì)災害，即采礦活動對礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的外在表現(xiàn)形式，體現(xiàn)出研究視角和關(guān)注對象的不同。在評價階段上，認為礦山地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力評價是在礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀評價以后、礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評價之前的預測評價，是對礦山地質(zhì)災害的評價和預測，類似于礦山地質(zhì)災害危險性評價。
如劉曉云( 2011)以金屬礦山最常見的采空區(qū)塌陷、崩塌一滑坡和巖溶塌陷為主要的地質(zhì)災害考察對象，以層次分析法構(gòu)建了三級評價指標體系，共選取了14個指標對湖北省鄂西某高磷鐵礦進行了地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力評價。隨后，劉曉云(2012)同樣以湖北建始縣官店鎮(zhèn)一鐵礦試驗采場為例，分析了礦山地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力的影響因素和金屬礦山地質(zhì)災害成災機理，以采空區(qū)塌陷、崩塌一滑坡和巖溶塌陷等地質(zhì)災害為導向構(gòu)建了礦山地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力評價指標體系，運用層次分析法和熵值法的定權(quán)思想，采用線性加權(quán)函數(shù)模型對上述地質(zhì)災害分別進行了評價，最后綜合評價了該區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力。
2.4 考慮開采壓力的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力
這類研究就如何定量計算一個礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力的大小、如何評判礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是否失穩(wěn)做了一定的探索，是對單純考慮礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)抗擾動能力的一種深入。這是因為礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的大小必須由一個事實客觀地反映出來，而這個事實正是外界的開采壓力。
這種思想認為礦山地質(zhì)環(huán)境承載力大小與礦業(yè)活動產(chǎn)生的客觀壓力有關(guān)，對這種相對關(guān)系的研究比單方面對承載力進行研究有價值和意義。因此，主張比較礦山地質(zhì)環(huán)境背景與開采壓力的相對大小來判斷整個地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)是否失穩(wěn)，從而衡量能否承載某強度的礦業(yè)活動。這類研究的地質(zhì)環(huán)境背景一般考慮地形地貌、構(gòu)造介質(zhì)、水文地質(zhì)和構(gòu)造界面等，這些是在地球內(nèi)部地質(zhì)作用過程中形成的，是地質(zhì)環(huán)境具有承載能力的基礎；而開采壓力是指人類采礦活動對礦山地質(zhì)環(huán)境的擾動強度，考慮的是資源開采程度、剩余儲量、回采率，土地資源的占用與破壞，地下含水層及地表水的破壞與污染情況等。
如李煥同( 2011)從礦山地質(zhì)環(huán)境承載力和壓力兩個方面考慮煤炭資源開發(fā)對煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境的影響大小，定義了“承載指數(shù)”和“壓力指數(shù)”，分別從地質(zhì)地貌、構(gòu)造介質(zhì)、水文地質(zhì)、構(gòu)造界面和土地壓力、煤炭壓力、水壓力等方面選取了八個和六個指標，基于層次分析法構(gòu)建了綜合的定量評價模型，并對山西省長治市潞安礦區(qū)王莊煤礦山地質(zhì)環(huán)境承載力和煤炭開采壓力分別進行了評價。周倩羽(2013)用同樣的方法對邯鄲礦區(qū)內(nèi)以郭二莊煤礦為代表的八個煤礦進行了類似評價，并繪制了區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境承載力與壓力的成果圖。
而張立釗等人( 2012)基于層次分析法分別建立了礦山地質(zhì)環(huán)境承載力與煤炭開采壓力的定量評價指標體系，并對河北省武安市云駕嶺煤礦進行了評價，最后比較了承載力與壓力的相對大小，得出礦山地質(zhì)環(huán)境狀況良好、資源開發(fā)利用強度合理的結(jié)論。
更具代表性的是關(guān)英斌等人(2012)考慮地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力和煤炭開采壓力兩個方面，定義了地質(zhì)環(huán)境抗擾動能力指數(shù)( CCS)、壓力指數(shù)(CCP)和承壓度(CCPS)，并選取了十六個評價指標，采用層次分析法對河北省邯鄲煤礦區(qū)內(nèi)的八口礦井進行了礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價。
2.5重視系統(tǒng)整體的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力
這類礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究注重的是對地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)全局的把握與系統(tǒng)內(nèi)部相互作用機制的研究，從內(nèi)容、理論和邏輯上來看應該更為豐富合理些。類似的研究早在20世紀90年代有中國地質(zhì)大學（武漢）的周愛國教授團隊開展了相關(guān)工作，即“地質(zhì)環(huán)境評價”，評價的內(nèi)容及范圍包括地下（表）水環(huán)境、土壤環(huán)境、城市地質(zhì)環(huán)境、礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境等。對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的評價正是從中衍生和發(fā)展出來的一項新興研究課題，主要是以地質(zhì)學、生態(tài)學、環(huán)境科學和系統(tǒng)科學的角度來研究問題，考慮的是整個生環(huán)境和礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)，側(cè)重于礦產(chǎn)資源開發(fā)與礦山地質(zhì)環(huán)境相互作用的機制研究，著眼于礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和功能隨礦業(yè)活動的進行而發(fā)生的改變和演化。
比較典型的研究是呂敦玉( 2011)引入系統(tǒng)科學的有關(guān)原理和方法，針對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力開展了機制研究、理論探索和示范應用。對礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)進行了剖析，探討了礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)隨礦產(chǎn)資源開發(fā)的演化過程，從輸入-響應-輸出三個階段深入分析了礦產(chǎn)資源開發(fā)與礦山地質(zhì)環(huán)境相互作用機制，并對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的理論和定量評價方法展開了研究。隨后以湖北宜昌磷礦區(qū)為例，結(jié)合RS和GIS技術(shù)，考慮崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地占用與破壞和地形地貌景觀破壞，選用模糊綜合數(shù)學模型先對該礦區(qū)2007年和2009年的礦山地質(zhì)環(huán)境進行了質(zhì)量評價；同時以機制研究的成果為向?qū)�，分采礦、運輸、選礦和堆放四個階段分別選取評價指標，應用RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型對該礦區(qū)2007年和2009年的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力進行了評價，并與質(zhì)量評價的結(jié)果進行了交叉對比和驗證。
這種研究思想認為礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是客觀存在的一種事實，其大小與地質(zhì)環(huán)境背景條件（水環(huán)境、土壤環(huán)境、巖土性質(zhì)、構(gòu)造活動、地質(zhì)災害、生物生境、社會環(huán)境等）密切相關(guān)，與礦業(yè)開發(fā)活動強度關(guān)聯(lián)不大，這是因為礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的大小不應該取決于該區(qū)是否進行開采。這類以系統(tǒng)思想為指導、以機制研究為核心、以原理探索為目的的研究，為下一階段更加深入地研究探討礦山地質(zhì)環(huán)境承載力做好了理論鋪墊和實踐準備。
2.6小結(jié)
礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是受采礦影響的地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)對外綜合功能的體現(xiàn)，不同研究者的切入點和研究重點不同。礦產(chǎn)資源的開發(fā)活動施加于地質(zhì)環(huán)境中，礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)便做出反應，體現(xiàn)出抗干擾能力——承載力。而影響這種抗擾能力大小的則是礦山地質(zhì)環(huán)境背景和區(qū)域人文社會經(jīng)濟條件，可總結(jié)為生態(tài)條件、構(gòu)造環(huán)境、地質(zhì)災害、水土污染和社會經(jīng)濟等多個方面。這期間，礦產(chǎn)資源開發(fā)活動的開采壓力、與礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)進行相互作用的機制以及從系統(tǒng)角度考慮地質(zhì)環(huán)境整體都是當前礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究的內(nèi)容和重點（圖3）。
3礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究存在的問題
由于礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是一個誕生時間并不長的概念，不同學科背景的專家、學者對這一概念的內(nèi)涵與外延各抒己見，再加上礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)、人類與地質(zhì)環(huán)境之間作用的復雜性，使得這項研究具有很強的綜合性和高度的抽象性，難免會存在一些問題和不足，具體表現(xiàn)在以下幾方面。
1)目前國內(nèi)對“礦山地質(zhì)環(huán)境承載力”這一概念的理解和認識還不全面和統(tǒng)一，如是否需要或如何考慮礦產(chǎn)資源開發(fā)活動，是純粹地考慮礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)本身的抗干擾能力，還是需要參照對比外界的開采壓力來定奪其強弱好壞，亦或是需要綜合考慮復雜的社會、經(jīng)濟條件尚無定論。
2)對礦業(yè)開發(fā)活動與礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)相互作用的機制研究尚未成熟，缺乏理論基礎和事實依據(jù)。礦產(chǎn)資源的開發(fā)活動在本質(zhì)、機理和外在表現(xiàn)上如何對地質(zhì)環(huán)境造成影響、干擾、改變或破壞尚未研究清楚，因此還不能有效地對后續(xù)的指標嶙選、權(quán)重確定、方法選擇和成果驗證等環(huán)節(jié)起到控制和指導作用。
3)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價工作的概念和內(nèi)容模糊不清，易與礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價、礦山地質(zhì)環(huán)境容量評價和礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價等混淆。當前地質(zhì)環(huán)境評價領(lǐng)域研究內(nèi)容廣泛、經(jīng)驗雨成果較豐富，如仍沿用老思路去解決新問題，研究的結(jié)果非大同小異即大相徑庭，將背離承載力研貧的主旨和初衷。
4)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價工作的階段和目的認識存在分歧，有的認為是開采后的預測評價，有的認為是開采前的預測評價，也有的認為是規(guī)劃前的預測評價。對評價階段定位的不準確，勢必造成評價過程與評價目的脫節(jié)，更會導致研究結(jié)果的不可對比和成果的無法推廣應用。
5)評價指標的選取原則和依據(jù)研究不夠深入，其代表性和重復性問題有待解決，指標定權(quán)和評價方法研究尚不健全。這既出現(xiàn)在不同研究方向、不同關(guān)注領(lǐng)域的研究中，也出現(xiàn)在同一研究機構(gòu)、相同研究方法的研究中，一定程度上造成了指標遴選的隨意、權(quán)重確定的失真以及評價方法的俗套。
6)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的評價結(jié)果如何解釋、怎樣評判其強弱好壞莫衷一是。對承載力最后已被（半）量化的數(shù)值，是與自身礦區(qū)的開采強度和壓力進行橫向?qū)Ρ�，進而得到相對結(jié)果，還是參考已經(jīng)評價和初步驗證的類似礦區(qū)，給出一個等級化處理后的縱向結(jié)論尚值得探討。更困難的是，當前的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價結(jié)果主觀性和隨機性較強，可重復操作率較低，評價結(jié)果與現(xiàn)實情況差異較大，驗證工作難以開展。
7)當前的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究大多偏重于現(xiàn)狀分析和預測評價，未考慮或較少考慮承載力和開采壓力隨時間推進及社會進步的動態(tài)變化過程。此外，礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究的應用優(yōu)勢還未突顯，可信度不高，較少見到如何將礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究成果同可持續(xù)發(fā)展緊密結(jié)合，轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)略和決策優(yōu)勢。
4礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究的難點和發(fā)展趨勢
近年來我國經(jīng)濟和社會高速發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求急劇增大，資源與環(huán)境間的矛盾將持續(xù)激化，短時間內(nèi)對礦產(chǎn)資源的消費不會出現(xiàn)減速或下降的拐點，我國礦山地質(zhì)環(huán)境在當前和未來很長一段時間內(nèi)將面臨嚴峻的形勢和沉重的壓力。在此形勢下，我國資源與環(huán)境日趨緊張惡化的嚴峻現(xiàn)實迫切要求對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力進行系統(tǒng)而深入地研究，急需開展一些探索性的研究工作，這充滿著挑戰(zhàn)性和不可預知性。
1)礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是一個多要素、復雜的綜合承載力，其承載體具有自然屬性，而承載對象具有很強的社會屬性，如何找到承載體和承載對象之間的聯(lián)系、如何定義一個合適的概念來表征承載力、如何量化和計算承載力將是首要考慮和解決的問題。
2)影響礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的因素眾多、涉及學科領(lǐng)域較廣，諸如礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)與礦業(yè)活動相互作用與影響的機制將會是未來研究的重點，這也將是支撐礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究的基礎研究，這些理論研究的發(fā)展將進一步豐富和完善承載力研究的方法體系。
3)礦山地質(zhì)環(huán)境承載力評價工作方興未艾，相關(guān)的很多理論與方法研究亟待開展，這包括評價指標的遴選、評價指標體系的構(gòu)建、指標賦值的方法（定性、半定量指標的量化，指標數(shù)值的歸一化等）、權(quán)重系數(shù)的確定（專家打分法、層次分析法、基于數(shù)理統(tǒng)計和破壞機制的閾值研究等）以及評價的數(shù)學模型等。
4)從新技術(shù)、新方法的應用中尋求研究礦山地質(zhì)環(huán)境承載力問題的思路，比如利用系統(tǒng)動力學理論( SD)能對承載力系統(tǒng)進行動態(tài)定量化計算，利用遙感技術(shù)(RS)能得到承載力基底方面快速、準確的數(shù)據(jù)，利用地理信息系統(tǒng)( GIS)可對承載力進行空間分析等。
5)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的動態(tài)變化過程分析和發(fā)展趨勢的預測研究將會加強，目前的研究多是對小范圍或若干個小單元間相對承載力值的大小比較，而人們更關(guān)心的是大區(qū)域尺度上的地質(zhì)環(huán)境承載能力受礦產(chǎn)資源開發(fā)活動影響的動態(tài)變化，以此判斷人一地關(guān)系的協(xié)調(diào)程度。
6)如果礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是客觀存在的，那么它在某一時空條件下應該可以被某種方法表述出來，且最好是一個可參考和對比的數(shù)值。但這是一個極其復雜的過程，影響因素錯綜復雜、盤根錯節(jié)。目前的研究還無法做到真正意義上的定量，半定量的研究已經(jīng)很困難了，今后的研究將朝著定量化研究的方向推進。
7)承載力值的置信度問題，由于人們對礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能以及運行機制的認識模糊不清，會導致研究結(jié)果可比性和可信度較差。比如即使在同一礦區(qū)，相同的研究機構(gòu)（人員）對地質(zhì)環(huán)境承載力的評價、計算結(jié)果都會大相徑庭、相去甚遠。今后的研究發(fā)展將著力解決研究結(jié)果的真實性與可比性的問題。
8)礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究是一門系統(tǒng)性、綜合性很強的學問，涉及生態(tài)學、地質(zhì)學、采礦學、農(nóng)林學、社會學、經(jīng)濟學及規(guī)劃設計學等，今后的礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究將朝著系統(tǒng)的理論方法體系方向發(fā)展。
5 結(jié) 語
礦山地質(zhì)環(huán)境是一個復雜的動態(tài)系統(tǒng)，它由資源、環(huán)境、經(jīng)濟和社會等多種因素耦合而成，礦山地質(zhì)環(huán)境承載力本身也是一個表征地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)屬性的客觀量，是礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)產(chǎn)出能力和自我調(diào)節(jié)能力的表現(xiàn)。礦山的面積和空間是有限的，它的資源是有限的，同樣它的承載力也是有限的。在限定的開采強度內(nèi)對礦產(chǎn)資源進行開發(fā)是可以做到資源一環(huán)境經(jīng)濟一社會協(xié)調(diào)發(fā)展的，是符合“綠色礦山、綠色經(jīng)濟”、“在保護中開發(fā)、在開發(fā)中保護”的可持續(xù)發(fā)展思想的。
對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力開展相關(guān)探索和研究，并盡可能地對其加以（半）定量描述，使得確定礦產(chǎn)資源開發(fā)與礦山地質(zhì)環(huán)境承載力之間的關(guān)系成為可能，進而可以衡量礦業(yè)活動與礦山地質(zhì)環(huán)境是否協(xié)調(diào)，為規(guī)劃與管理部門提供決策依據(jù)，從而科學合理地回答涉及區(qū)域乃至國家目標的一系列問題。如在某礦區(qū)現(xiàn)有的礦山地質(zhì)環(huán)境條件下，總體上礦產(chǎn)資源是否適宜開發(fā)？某區(qū)域的礦山地質(zhì)環(huán)境能承載何等強度的資源開發(fā)水平？若在該區(qū)域進行礦產(chǎn)資源開發(fā)，將對地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生何種程度的影響？在哪些位置開發(fā)更合適？如何配置才能提高礦山地質(zhì)環(huán)境對資源開發(fā)的承載能力？等等。
盡管承載力研究在諸多領(lǐng)域中都取得了豐碩的成果，在可持續(xù)發(fā)展實踐中也獲得了重大的成功，但在我國礦山地質(zhì)環(huán)境中的研究和應用還處于萌芽和起步階段。通過礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究，可指導和應用于全國各礦產(chǎn)資源重點勘查規(guī)劃區(qū)和資源接續(xù)基地的地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查評價工作，也可為大型能源基地、礦集區(qū)、開采區(qū)合理確定開采強度、防治礦山地質(zhì)環(huán)境問題、保護礦山生態(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)，也為實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展、礦業(yè)和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供科學保障。
6摘要：礦山地質(zhì)環(huán)境承載力是近年來從礦山地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)／資源環(huán)境承載力及地質(zhì)環(huán)境評價領(lǐng)域交叉衍生出來的研究熱點、難點、理論和應用前沿，目前正處于起步和發(fā)展階段。在回顧承載力研究起源、發(fā)展和演化歷程的基礎上，論述了國內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的研究現(xiàn)狀，歸納了國內(nèi)對礦山地質(zhì)環(huán)境承載力的不同認識、理解和研究思路，總結(jié)了當前存在的問題、研究的難點和發(fā)展趨勢。任何地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)都有自穩(wěn)定性和抗干擾的能力，在限定的開采強度內(nèi)合理地對礦產(chǎn)資源進行開發(fā)可以使得“資源環(huán)境-經(jīng)濟-社會”協(xié)調(diào)發(fā)展，這也是礦業(yè)和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的綠色動力和遠景目標。
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