20141117-采矿影响森林健康-定稿版解说.doc

评估报告 采矿活动 对天山中段云杉森林生长发育的影响 评估单位：新疆林业科学院森林生态研究所 新疆大学资源与环境科学学院 2014年11月 目 录 一、评估背景 1 二、评估方法 2 2.1实地调查方法与采样方法 2 2.1.1污染区与背景区的选取 2 2.1.2群落调查的方法 2 2.1.3云杉树木生理指标的观测方法 2 2.1.4滞尘量的测定方法 3 2.1.5森林吸收空气污染物的采样与样品测试方法 3 2.1.6森林富集重金属污染物的取样与样品测试方法 3 2.2数据处理与分析方法 4 三、结果与分析 4 3.1受采矿过程影响的林木死亡情况 4 3.2受采矿过程影响的森林滞尘情况 5 3.3受滞尘影响的林木生长速率降低的情况 6 3.4受采矿过程影响的林木吸收空气污染物的情况 7 3.5受采矿过程影响的林木富集重金属的情况 8 3.6采矿过程对云杉森林生长发育影响的综合评估 9 3.7需要说明的问题 10 四、对策与建议 10 附：评估单位、人员与技术责任 12 一、评估背景 天山山区矿产资源丰富。据资料统计，截至2013年，天山南北发现巨量的煤、铁、铜等矿产资源。其中，煤炭4200亿吨、铁矿石23.64亿吨、铅锌1078.5万吨、钨（锡）26万吨、铜镍550.6万吨等。虽然矿产资源的开发带来了巨大的经济效益,对新疆跨越式发展提供了有力支持，但是在山地林区的大规模采矿活动也会产生大量污染，如扬尘、重金属污染、氮氧化物和硫化物的超标排放等，对作为新疆最重要的水源涵养林区产生负面环境影响，在取得直接经济利益的同时也付出了巨大的生态代价。 矿石开采会直接破坏大量土地，随之产生的各类废石、废渣、尾矿的堆放也会侵占大量土地，尤其在山地林区，地形地貌复杂，可使用土地珍贵，因此废石、废渣、尾矿的堆放处理对于工业生产以及后续的生态恢复都有重要意义。但更重要的是矿石开采会造成一系列的尘毒污染，主要有爆破等活动产生的粉尘、有害有毒气体［H2S, SO2, C0, NO2等］和放射性气溶胶。尘毒污染在采矿过程中一直存在，在露天开采中尤其显著，其强度大,机械化程度高,受地面气象条件影响,产生的气体常具不稳定性,在不利的气象条件及不良的自然通风条件下,有可能使局部粉尘污染扩散全矿,至使大气遭受污染。并且，矿产品的运输也不容忽视，运输车辆产生的风流作用，使得富含重金属物质的废气和粉尘直接扬起扩散。此外,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害气体物质,均对矿区周围大气造成污染。 森林生态系统对大气污染物（如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉尘、重金属等）有一定的净化能力，但是，当森林地区的污染强度超过了树木的自净能力，林区树木的生长发育将会受到影响。 天山云杉是天山山脉的建群种与优势种，因此天山云杉群落是天山山脉生态系统的主体，对于整个天山北麓的调节气候，涵养水源，净化大气，保持水土，抵御自然灾害等生态系统功能有极其重要的作用。因此，研究采矿活动对云杉森林生长发育的影响十分重要。 本次评估主要以艾维尔沟为例。艾维尔沟位于乌鲁木齐南约60km处（N44°11′-44°39′,E82°15′00″-82°57′26）， 因此,本项工作在艾维尔沟这一典型地区开展，进行群落调查并监测光合速率等反映树木生长情况的生理指标，测定滞尘量，采集云杉叶片样品和土壤样品，从而对艾维尔沟内云杉群落的滞尘、吸收大气污染物和富集重金属的情况进行评估。通过对艾维尔沟云杉生长发育状况的评估，来评价采矿活动对天山中段云杉森林生长发育的综合影响，为天山云杉森林的健康维护和山区采矿活动的可持续发展提供相应的改善建议和措施。 二、评估方法 2.1实地调查方法与采样方法 2.1.1污染区与背景区的选取 选择艾维尔沟为采矿活动的重污染区，选择几乎无采矿活动影响的板房沟林场中的羊圈沟（天山森林生态系统定位研究站的所在地）为背景区。 在污染区与背景区分别进行群落调查、云杉树木生理指标的观测、滞尘量的观测、植物与土壤样品的采集等工作，并通过两地的对比研究来分析判断采矿活动对云杉森林生长发育的影响程度。 2.1.2群落调查的方法 2014年7、8月，在艾维尔沟矿产品运输道路的两侧垂直于道路方向布设三条样带，调查云杉树木的非正常死亡情况。样带具体设置方式为：分别在距道路50m、100m、200m、300m和500m处布设一个20m×20m的样方，进行群落调查，记录样方内死亡云杉个体的胸径和树高，三条样带计共15个样方。 2.1.3云杉树木生理指标的观测方法 植物生理指标（净光合速率、蒸腾速率）由光合作用仪（Li-6400）测得。在采矿活动的重污染区（艾维尔沟）和几无采矿活动影响的背景区（羊圈沟天山山森林生态系统定位研究站），