高俊華， 鄒聯(lián)學(xué)， 龍 歡， 楚水滔

(1.湖南省自然資源事務(wù)中心，長(zhǎng)沙 410004； 2.洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410004)

0 引言

吉林省礦產(chǎn)資源豐富，開(kāi)采年代久遠(yuǎn)，為當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高做出了很大貢獻(xiàn)。但歷史上的粗放型資源開(kāi)發(fā)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了相當(dāng)嚴(yán)重的破壞，在一定程度上制約了該省生態(tài)文明建設(shè)的決策部署。

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于2002年部署開(kāi)展了典型礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評(píng)估，查明了吉林省部分礦山的地質(zhì)環(huán)境背景和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。文獻(xiàn)[1-4]采用常規(guī)方法開(kāi)展吉林省礦山地質(zhì)環(huán)境地面調(diào)查和研究，闡述了主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題及影響因素，但缺少較全面和詳細(xì)的數(shù)據(jù)支撐。遙感技術(shù)方法已廣泛應(yīng)用到礦山監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局自2014年開(kāi)始在全國(guó)陸域范圍內(nèi)部署開(kāi)展了礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀、礦山環(huán)境恢復(fù)治理現(xiàn)狀遙感調(diào)查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，也摸索出一套成熟的遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)方法體系。文獻(xiàn)[5-9]分別研究了我國(guó)各地的礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查方法理論與實(shí)踐； 文獻(xiàn)[10-12]分析了山東、廣東和四川省礦山環(huán)境恢復(fù)治理典型特征； 文獻(xiàn)[13-16]研究了基于遙感調(diào)查的區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)方法。但吉林省至今尚未見(jiàn)基于全面和翔實(shí)動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的省域礦山地質(zhì)環(huán)境相關(guān)研究與分析。

筆者近年來(lái)承擔(dān)了吉林省礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)修復(fù)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)任務(wù)，利用2015—2019年國(guó)產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，輔以地面調(diào)查，基本查明吉林省各年度礦山開(kāi)發(fā)占損土地、礦山地質(zhì)災(zāi)害、礦山環(huán)境污染、礦山生態(tài)修復(fù)等情況。本文擬在上述調(diào)查監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，開(kāi)展吉林省礦山地質(zhì)環(huán)境變化趨勢(shì)分析和礦山生態(tài)修復(fù)前景研究，并提出相關(guān)建議，為吉林省礦政管理和生態(tài)文明建設(shè)工作提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 礦產(chǎn)資源分布

吉林省地處東北腹地，縱跨古亞洲和濱太平洋成礦域，成礦條件好。松遼盆地為國(guó)家主要含油氣盆地之一，遼東—吉南成礦帶是全國(guó)重點(diǎn)成礦區(qū)帶之一[17]。目前已發(fā)現(xiàn)158種礦產(chǎn)，有115種礦產(chǎn)已查明儲(chǔ)量，儲(chǔ)量排名全國(guó)首位的有12種，包括礦泉水、油頁(yè)巖、鉬礦、煉鎂用白云巖、水泥用灰?guī)r、硅灰石、硅藻土、浮石、火山渣、陶粒頁(yè)巖、耐酸堿用安山巖、耐火黏土等。石油、天然氣、油頁(yè)巖等能源礦產(chǎn)主要分布在松遼盆地； 煤主要分布在延邊、白山、長(zhǎng)春、吉林、通化等山前地帶和山間盆地； 鐵礦、金礦等金屬礦產(chǎn)和硅藻土、硅灰石等非金屬礦產(chǎn)以及地?zé)岷蛢?yōu)質(zhì)飲用天然礦泉水等主要分布在吉林省東北部山區(qū)[18]。

1.2 礦山開(kāi)發(fā)狀況

截至2014年底，吉林省共設(shè)置探礦權(quán)1 210個(gè)，采礦權(quán)2 459個(gè)，全省9個(gè)市州均有分布。據(jù)原中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心監(jiān)測(cè)成果顯示(1.3和1.4節(jié)同)，2014年全省調(diào)查出界內(nèi)開(kāi)采礦山1 325座，疑似違法開(kāi)采礦山124座； 疑似違法開(kāi)采礦種以金屬和建材類非金屬為主； 疑似違法開(kāi)采礦山主要分布在吉林、四平、延邊、白山和長(zhǎng)春等地。在調(diào)查面積約27 000 km2的重點(diǎn)礦集區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)界內(nèi)開(kāi)采礦山441座，疑似違法開(kāi)采礦山101座，關(guān)閉或廢棄礦山97座； 疑似違法礦種以建材類非金屬為主，疑似違法類型多為無(wú)證開(kāi)采和越界開(kāi)采。

1.3 礦山環(huán)境問(wèn)題

2014年全省礦山開(kāi)發(fā)壓占損毀土地資源總面積約20 634.28 hm2，其中采場(chǎng)11 462.25 hm2，中轉(zhuǎn)場(chǎng)地4 552.66 hm2，固體廢棄物2 758.41 hm2，礦山建筑912.54 hm2，采空塌陷(坑)948.42 hm2。主要分布在吉林、延邊和長(zhǎng)春三地，面積分別為3 885.59 hm2，3 225.73 hm2和2 921.62 hm2，三地面積之和約占全省壓占損毀總面積的48.62%。正在利用礦山壓占損毀面積約12 787.17 hm2，關(guān)閉或廢棄礦山面積約6 898.68 hm2。開(kāi)采礦種以建材及其他非金屬壓占損毀面積最大，為13 267.34 hm2，其次是能源礦產(chǎn)3 220.91 hm2，分別占?jí)赫紦p毀總面積的64.30%和15.61%。壓占損毀原地類以林地為主，另有少量耕地和草地等。調(diào)查未發(fā)現(xiàn)礦山環(huán)境污染問(wèn)題。調(diào)查出因礦山開(kāi)發(fā)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害(隱患)57處，均為煤礦采空塌陷(坑)，包括中型規(guī)模2處和小型規(guī)模55處，分布在琿春、樺甸、蛟河、九臺(tái)、龍?zhí)?、舒蘭、梅河口等地，由于地下開(kāi)采煤礦形成的大面積采空區(qū)上部各種巖層從頂板開(kāi)始向下依次脫離、彎曲，向采空區(qū)位移而成。

1.4 礦山生態(tài)修復(fù)

2014年全省共有12座礦山進(jìn)行了生態(tài)復(fù)墾和植被復(fù)綠等生態(tài)修復(fù)工程，共修復(fù)面積約1 336.74 hm2，約占全省礦業(yè)活動(dòng)總面積的6.08%，主要分布在蛟河、九臺(tái)、樺甸、遼源和琿春等地。生態(tài)修復(fù)區(qū)域主要包含因地下開(kāi)采煤礦而造成的塌陷區(qū)和露天開(kāi)采造成的表土破壞區(qū)，主要的治理措施有復(fù)墾為濕地公園、復(fù)種農(nóng)作物、改造成魚(yú)塘和植被復(fù)綠等。可見(jiàn)，吉林省礦山生態(tài)修復(fù)整體情況不佳，治理程度較低，尤其是大量關(guān)閉廢棄礦山和采空塌陷(坑)亟需治理。

2 研究方法

本文基于具有時(shí)間序列的多源正射遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合已收集的基礎(chǔ)地理、地質(zhì)信息資料，統(tǒng)一其坐標(biāo)系、投影方式和高程基準(zhǔn)； 在預(yù)處理基礎(chǔ)上，采用自動(dòng)化信息提取和人機(jī)交互解譯相結(jié)合、室內(nèi)綜合研究與實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證相結(jié)合的方法，對(duì)吉林省礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)修復(fù)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取礦山地物現(xiàn)狀及變化數(shù)據(jù)； 進(jìn)而開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境變化趨勢(shì)分析和礦山生態(tài)修復(fù)前景研究。工作流程見(jiàn)圖1。

圖1 工作流程圖Fig.1 Work flow chart

2.1 遙感數(shù)據(jù)源及圖像處理

2.1.1 遙感數(shù)據(jù)源

吉林省歷年使用的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星為主，地面分辨率主要為米級(jí)和亞米級(jí)。其中，0.5 m分辨率有GJ1和YG26，1 m分辨率有BJ2，GF2，DE2，YG5，YG14和YG24，2 m分辨率有02C，GF1，TH1，ZY3和SJ9，5 m分辨率有YG8和CB04等。2015—2019年獲取的國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源見(jiàn)圖2。其中，2 m級(jí)數(shù)據(jù)覆蓋了省內(nèi)大部分區(qū)域，而0.5 m和1 m級(jí)數(shù)據(jù)一般分布在中心城區(qū)或重點(diǎn)礦區(qū)。

圖2 吉林省2015—2019年國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源統(tǒng)計(jì)柱狀圖Fig.2 Statistical histogram of domestic satelliteremote sensing data sources in JilinProvince during 2015 to 2019

2.1.2 圖像預(yù)處理

遙感圖像預(yù)處理包括： ①輻射校正，通過(guò)濾波修正霾(薄云)區(qū)影像像元值，增加影像對(duì)比度，降低影像亮度，使其趨于正常； ②圖像融合，增強(qiáng)圖像地面分辨率，選擇主成分融合法，反差擴(kuò)展應(yīng)用于圖像校色，使圖像具有更好的亮度和飽和度，礦山地物信息更加容易識(shí)別； ③圖像鑲嵌，對(duì)待拼接的數(shù)據(jù)統(tǒng)一布置控制點(diǎn)，采用一次多項(xiàng)式校正法，對(duì)影像的接邊區(qū)域進(jìn)行校正，同時(shí)合理運(yùn)用拼接線實(shí)現(xiàn)無(wú)縫拼接。

2.2 信息提取與實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證

2.2.1 遙感解譯標(biāo)志建立

通過(guò)野外踏勘，建立礦山地物信息遙感解譯標(biāo)志見(jiàn)表1。

表1 礦山地物遙感影像特征和解譯標(biāo)志Tab.1 Remote sensing image features and interpretationmarks of mine features

(續(xù)表)

2.2.2 信息提取

利用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的2015—2019年衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)本文建立的遙感解譯標(biāo)志，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化信息提取和人機(jī)交互解譯相結(jié)合的方法，分別查明各年度礦山的位置、開(kāi)采方式、開(kāi)采狀態(tài)、地物信息、礦業(yè)活動(dòng)界線和礦山管理狀況，查明各年度之間各壓占土地、損毀土地、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染和生態(tài)修復(fù)類型圖斑的新增、擴(kuò)大、減小、滅失或未發(fā)生變化情況。

2.2.3 實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證

通過(guò)實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證信息提取的可靠性，核查有疑問(wèn)信息、補(bǔ)充遺漏信息、修改誤提信息。制作野外路線和不同類型實(shí)地點(diǎn)分布圖，驗(yàn)證圖斑需涵蓋所有地物類型，對(duì)疑問(wèn)圖斑和重要圖斑則需100%調(diào)查驗(yàn)證。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果與特征分析

3.1 礦山開(kāi)發(fā)壓占土地資源變化

2015—2019年，吉林省礦山開(kāi)發(fā)壓占土地資源面積整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在2019年達(dá)19 574.21 hm2，比2015年增加了7 810.49 hm2，年均增長(zhǎng)率約16.60%。

3.1.1 不同地物類型變化

2015—2019年，中轉(zhuǎn)場(chǎng)地面積分別為6 099.75 hm2，7 524.63 hm2，8 604.30 hm2，10 054.24 hm2和10 481.45 hm2，呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)； 固體廢棄物面積分別為4 569.26 hm2，3 797.97 hm2，3 419.66 hm2，3 085.87 hm2和4 140.66 hm2，前4 a逐年下降后在2019年又出現(xiàn)反彈； 礦山建筑面積分別為1 094.71 hm2,1 138.88 hm2,2 732.50 hm2,3 138.87 hm2和4 952.10 hm2，呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。

3.1.2 不同行政區(qū)變化

2019年吉林和延邊壓占土地資源面積較大，分別達(dá)到4 722.13 hm2和4 116.73 hm2； 白城、遼源和松原壓占土地資源面積較小，分別為999.42 hm2,893.6 hm2和672.66 hm2。從2015—2019年各市州壓占面積增長(zhǎng)速度看，遼源、延邊、長(zhǎng)春、吉林和通化年均增長(zhǎng)率均超過(guò)了10%，分別為30.86%,30.38%，24.60%,22.64%和18.31%； 松原5 a間壓占面積有所減少，年均減少率為3.62%； 四平、白城和白山增長(zhǎng)較慢，分別為2.32%，5.82%和6.22%。

3.1.3 不同礦種變化

2019年建材及其他非金屬壓占土地資源面積最大，達(dá)11 128.08 hm2； 其余依次為能源3 486.25 hm2、黑色金屬2 130.30 hm2、貴重金屬1 130.21 hm2、有色金屬1 071.43 hm2、水氣251.84 hm2、特種非金屬183.67 hm2、冶金輔助原料非金屬147.72 hm2； 化工原料非金屬壓占土地面積最小，為44.68 hm2。2015—2019年，各類礦種壓占土地資源面積年均增長(zhǎng)率由高到低依次為： 水氣100.74%、特種非金屬72.20%、黑色金屬21.40%、有色金屬16.03%、貴重金屬15.83%、能源15.76%、建材及其他非金屬15.68%、化工原料非金屬9.74%、冶金輔助原料非金屬-2.64%。

3.1.4 不同開(kāi)采狀態(tài)變化

2015—2019年，界內(nèi)開(kāi)采礦山壓占土地資源面積相對(duì)平穩(wěn)，分別為6 178.75 hm2，5 310.66 hm2，5 344.64 hm2，6 578.24 hm2和6 508.34 hm2，年均增長(zhǎng)率約1.33%。暫停開(kāi)采礦山面積增長(zhǎng)較快，2019年達(dá)1 424.63 hm2，比2015年增加了1 090.43 hm2，年均增長(zhǎng)率約81.57%。疑似違法開(kāi)采礦山面積呈逐年下降趨勢(shì)，2019年降為429.61 hm2，比2015年減少了1 299.88 hm2，年均減少率約18.79%。廢棄礦山面積呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2019年達(dá)到11 211.63 hm2，比2015年增加了7 690.35 hm2，年均增長(zhǎng)率約54.60%。

3.2 礦山開(kāi)發(fā)損毀土地資源變化

2015—2019年，吉林省礦山開(kāi)發(fā)損毀土地資源面積整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在2019年達(dá)22 218.50 hm2，比2015年增加了10 132.64 hm2，年均增長(zhǎng)率約20.96%。

3.2.1 不同地物類型變化

2015—2019年采場(chǎng)面積呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，分別為11 208.31 hm2，15 186.83 hm2，17 165.38 hm2，20 920.20 hm2和21 007.77 hm2，年增長(zhǎng)率約11.66%； 采空塌陷(坑)面積也呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，分別為877.55 hm2，993.22 hm2，1 089.06 hm2，1 153.08 hm2和1 210.73 hm2，年增長(zhǎng)率約6.88%。

3.2.2 不同行政區(qū)變化

2019年，延邊、吉林、長(zhǎng)春損毀土地資源面積較大，分別達(dá)到5 048.61 hm2，3 675.79 hm2和3 280.89 hm2； 遼源和松原損毀土地資源面積較小，分別為936.60 hm2和772.39 hm2。從2015—2019年各市州損毀面積增長(zhǎng)速度看，四平最快，年均增長(zhǎng)率達(dá)到了34.48%； 延邊、遼源、吉林、長(zhǎng)春、通化和白山均超過(guò)了10%，分別為27.42%，25.93%，23.11%，22.06%，20.15%和15.52%； 白城和松原增長(zhǎng)較慢，分別為7.30%和5.63%。

3.2.3 不同礦種變化

2019年建材及其他非金屬損毀土地資源面積最大，達(dá)18 805.74 hm2，其余依次為能源1 619.00 hm2(其中采空塌陷(坑)1 210.73 hm2，均為能源礦引起)、黑色金屬710.76 hm2、貴重金屬293.59 hm2、有色金屬289.39 hm2、特種非金屬238.73 hm2、化工原料非金屬141.90 hm2、冶金輔助原料非金屬111.99 hm2，水氣最小為7.40 hm2。2015—2019年損毀土地資源面積增加的有： 特種金屬、建材及其他非金屬、有色金屬、能源和貴重金屬，年均增長(zhǎng)率分別為48.43%，26.74%，7.96%，5.57%和2.34%； 損毀土地資源面積減少的有： 水氣、冶金輔助原料非金屬、化工原料非金屬、黑色金屬，年均減少率分別為13.83%，9.33%，6.29%和0.35%。

3.2.4 不同開(kāi)采狀態(tài)變化

2015—2019年界內(nèi)開(kāi)采礦山和疑似違法開(kāi)采礦山損毀土地資源面積均呈下降趨勢(shì)，2019年界內(nèi)開(kāi)采礦山面積為4 516.25 hm2，比2015年減少了1 831.70 hm2，年均減少率為7.21%； 2019年疑似違法開(kāi)采礦山面積890.62 hm2，比2015年減少了886.24 hm2，年均減少率為12.47%。暫停開(kāi)采和廢棄礦山損毀土地資源面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2019年暫停開(kāi)采礦山面積890.02 hm2，比2015年增加了546.67 hm2，年均增長(zhǎng)率為39.80%； 2019年廢棄礦山面積15 921.61 hm2，比2015年增加了12 303.91 hm2，年均增長(zhǎng)率為85.03%。

3.3 礦山地質(zhì)災(zāi)害變化

2015—2019年調(diào)查出的礦山地質(zhì)災(zāi)害以煤礦采空塌陷(坑)為主，另有少量采石場(chǎng)崩塌和滑坡災(zāi)害，災(zāi)害規(guī)模多為小型。因新增和核銷數(shù)量動(dòng)態(tài)變化，各年度調(diào)查出的礦山地質(zhì)災(zāi)害變化呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

3.3.1 不同災(zāi)害類型變化

采空塌陷(坑)數(shù)量近年來(lái)有所增加，新增塌陷坑增多，2015—2019年塌陷坑數(shù)量分別為23處、25處、48處、86處和83處。2015和2019年未發(fā)現(xiàn)礦山崩塌現(xiàn)象，2016年、2017年和2018年分別有2處、5處和1處?；聻?zāi)害只在2019年調(diào)查出3處。

3.3.2 不同行政區(qū)變化

礦山地質(zhì)災(zāi)害主要發(fā)生在吉林、延邊、長(zhǎng)春、通化和遼源等市州，多為采空塌陷(坑)，2015—2019年分別有92處、58處、47處、30處和28處。其中延邊、通化、吉林?jǐn)?shù)量增幅比較大，分別年均增長(zhǎng)3處、1.25處和4.25處，年均增長(zhǎng)率分別為50.00%，41.70%和35.40%。其余地區(qū)礦山地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量變化相對(duì)平穩(wěn)。

3.4 礦山環(huán)境污染變化

2015—2019年調(diào)查出的礦山環(huán)境污染類型主要是粉塵污染和水體污染，各年度礦山環(huán)境污染源調(diào)查數(shù)量基本持平，污染區(qū)總面積整體呈下降趨勢(shì)。

3.4.1 不同污染類型變化

2015—2019年粉塵污染源數(shù)量分別為16處、16處、15處、14處和17處，呈波動(dòng)變化； 受污染區(qū)面積分別為246.36 hm2，259.78 hm2，260.16 hm2，271.70 hm2和322.89 hm2，呈較緩增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率約7.77%。水體污染源數(shù)量分別為6處、7處、8處、8處、6處，呈波動(dòng)變化； 受污染區(qū)面積分別為388.58 hm2，223.89 hm2，201.91 hm2，154.32 hm2和113.72 hm2，呈減少趨勢(shì)，年均減少率約17.68%。

3.4.2 不同行政區(qū)變化

2015—2019年，延邊和吉林調(diào)查出的污染源數(shù)量較多，年均有7.8處和8.8處； 且受污染區(qū)面積較大，年均329.20 hm2和131.78 hm2； 四平、通化和長(zhǎng)春少數(shù)礦山受到環(huán)境污染，年均1.8處(6.30 hm2)、2.4處(14.14 hm2)和1.8處(7.24 hm2)。四平、長(zhǎng)春和延邊受污染區(qū)面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率分別為278.25%，94.08%和1.94%； 吉林和通化污染面積5 a間呈減少趨勢(shì)，年均減少率分別為20.94%和14.17%。

3.4.3 不同礦種變化

金屬礦是吉林省主要污染礦種，污染物多為尾礦廢渣廢水，污染對(duì)象為村莊、農(nóng)田和水域。2019年受污染區(qū)面積413.86 hm2，比2015年減少179.73 hm2，年均減少率約7.57%。能源礦和非金屬礦以粉塵污染居多，污染對(duì)象為村莊和農(nóng)田。能源礦2019年受污染區(qū)面積13.73 hm2，比2015年增加13.73 hm2，受污染區(qū)面積呈增加趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率約89.40%； 非金屬礦2019年受污染區(qū)面積9.02 hm2，比2015年減少32.33 hm2，年均減少率約19.55%。

4 礦山生態(tài)修復(fù)監(jiān)測(cè)結(jié)果與特征分析

2015—2019年，吉林省礦山生態(tài)修復(fù)總面積呈逐年增加趨勢(shì)，分別為2 570.05 hm2，3 681.24 hm2，4 461.00 hm2，6 637.51 hm2和7 264.93 hm2，年均增長(zhǎng)率約45.67%。

4.1 不同行政區(qū)面積變化

2015—2019年全省9個(gè)市州均實(shí)現(xiàn)了礦山生態(tài)修復(fù)面積的持續(xù)正增長(zhǎng)。2019年各市州礦山生態(tài)修復(fù)面積從大到小依次為： 長(zhǎng)春1 437.45 hm2、松原1 312.87 hm2、白城1 280.41 hm2、延邊1 110.67 hm2、吉林1 048.42 hm2、四平423.55 hm2、通化341.70 hm2、白山251.80 hm2和遼源58.06 hm2。相比于2015年，長(zhǎng)春、松原和白城礦山生態(tài)修復(fù)面積增幅最大，分別為944.15 hm2，830.46 hm2和820.98 hm2，其余修復(fù)面積增幅依次為延邊766.65 hm2、吉林463.08 hm2、四平373.0 hm2、通化263.29 hm2、白山195.25 hm2和遼源37.42 hm2； 四平、白山和通化修復(fù)面積年均增長(zhǎng)率最快，分別為186.99%，86.32%和83.95%，其余依次為延邊55.71%、長(zhǎng)春47.85%、遼源45.32%、白城44.67%、松原43.04%和吉林19.78%。

4.2 不同行政區(qū)面積比率變化

2015—2019年吉林省礦山生態(tài)修復(fù)面積占礦業(yè)活動(dòng)面積的比率分別為9.73%，11.39%，11.90%，15.02%和14.81%，總體呈上升趨勢(shì)，2019年比2018年略有下降； 各市州礦山生態(tài)修復(fù)面積比率均呈波動(dòng)上升趨勢(shì)(圖5)。

圖5 吉林省2015—2019年礦山生態(tài)修復(fù)面積比率變化統(tǒng)計(jì)柱狀圖Fig.5 Statistical histogram of changes in the ratio of mine ecological restoration area in Jilin Province during 2015 to 2019

從圖5可以看出，5 a間，松原、白城、長(zhǎng)春的礦山生態(tài)修復(fù)面積比率較高，2019年分別達(dá)到了66.12%，56.16%和35.55%，在2018年和2019年這2 a中，長(zhǎng)春、吉林、四平、松原、白城和延邊的增長(zhǎng)速度較快。這在一定程度上反映了各地方礦山生態(tài)修復(fù)進(jìn)展?fàn)顩r。

4.3 修復(fù)后不同地類面積變化

吉林省礦山生態(tài)修復(fù)后的地類以草地、耕地、林地和水利水域用地為主，2019年其面積分別為2 889.27 hm2，1 927.96 hm2，1 317.18 hm2和946.38 hm2，分別占生態(tài)修復(fù)總面積的39.77%，26.54%，18.13%和13.13%，其余地類依次為： 其他用地128.32 hm2、園地29.71 hm2和公共設(shè)施用地26.09 hm2，分別占生態(tài)修復(fù)總面積的1.77%，0.41%和0.40%。2015—2019年，生態(tài)修復(fù)后面積增幅較大的地類為草地、耕地、林地和水利水域用地，增幅分別為1 907.61 hm2，1 141.24 hm2，975.48 hm2和565.04 hm2； 面積增長(zhǎng)較快的地類為林地、公共設(shè)施用地和草地，年均增長(zhǎng)率分別為71.37%，65.35%和48.58%。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

1)利用2015—2019年國(guó)產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和多源信息資料對(duì)吉林省礦山地質(zhì)環(huán)境及生態(tài)修復(fù)狀況開(kāi)展了遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，基本掌握了該省礦山開(kāi)發(fā)壓占土地資源、損毀土地資源、礦山地質(zhì)災(zāi)害、礦山環(huán)境污染和礦山生態(tài)修復(fù)的現(xiàn)狀及其變化趨勢(shì)，成果比較客觀、準(zhǔn)確，取得了較好的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用效果，可為該省深入推進(jìn)山水林田湖草沙生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程提供參考依據(jù)。

2)監(jiān)測(cè)年度內(nèi)全省礦山開(kāi)發(fā)壓占土地資源面積逐年增加，2019年達(dá)19 574.21 hm2，年均增長(zhǎng)率約16.60%； 主要開(kāi)采礦種為建材及其他非金屬、能源和黑色金屬礦產(chǎn)，占地類型以中轉(zhuǎn)場(chǎng)地、固體廢棄物為主，礦山狀態(tài)以廢棄和界內(nèi)開(kāi)采居多，壓占面積最大地區(qū)是吉林和延邊。全省礦山開(kāi)發(fā)損毀土地資源面積也是逐年增加，2019年達(dá)22 218.50 hm2，年均增長(zhǎng)率約20.96%； 主要開(kāi)采礦種為建材及其他非金屬和能源礦產(chǎn)，占地類型以采場(chǎng)為主，礦山狀態(tài)以廢棄居多，壓占面積最大的地區(qū)分布在延邊、吉林和長(zhǎng)春。

3)監(jiān)測(cè)年度內(nèi)調(diào)查出的礦山地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)，以煤礦采空塌陷(坑)為主，另有少量采石場(chǎng)崩塌和滑坡災(zāi)害，災(zāi)害規(guī)模多為小型，主要分布在吉林、延邊、長(zhǎng)春、通化和遼源。調(diào)查出的礦山環(huán)境污染源數(shù)量變化基本平穩(wěn)，污染區(qū)總面積整體呈下降趨勢(shì)； 污染類型主要是粉塵和水體，粉塵污染區(qū)面積呈較緩增長(zhǎng)，水體污染區(qū)面積逐年減少； 污染源集中在吉林和延邊，且延邊污染區(qū)面積還在增長(zhǎng)； 主要污染礦種為金屬礦，但近年來(lái)金屬礦污染區(qū)面積有所減少，能源礦污染區(qū)面積正在增加。

4)監(jiān)測(cè)年度內(nèi)礦山生態(tài)修復(fù)面積逐年增加，2019年達(dá)7 264.93 hm2，年均增長(zhǎng)率約45.67%。全省9個(gè)市州均實(shí)現(xiàn)礦山生態(tài)修復(fù)面積的持續(xù)正增長(zhǎng)，長(zhǎng)春、松原和白城修復(fù)面積增幅較大，四平、白山和通化修復(fù)面積年均增長(zhǎng)速度較快。修復(fù)后地類以草地、耕地、林地和水利水域用地為主，近年來(lái)面積增幅也較大，又以林地、公共設(shè)施用地和草地增長(zhǎng)速度最快。全省及各市州礦山生態(tài)修復(fù)面積占礦業(yè)活動(dòng)總面積的比率均不太高，2019年全省比率為14.81%，只有松原和白城比率超過(guò)了50%，分別為66.12%和56.16%，遼源最低僅為6.10%，長(zhǎng)春、吉林、四平、松原、白城和延邊近2 a間修復(fù)面積比率增長(zhǎng)較快。

5.2 存在問(wèn)題及建議

1)監(jiān)測(cè)年度內(nèi)全省礦山開(kāi)發(fā)壓占損毀土地資源總面積(壓占面積+損毀面積)保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，反映了當(dāng)?shù)卣诘V山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管保護(hù)力度上還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。損毀面積相對(duì)于壓占面積的比例較大，將給后續(xù)生態(tài)修復(fù)增加技術(shù)難度，投入資金額度也會(huì)相應(yīng)加大。

2)礦山開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生了不少礦山地質(zhì)災(zāi)害和礦山環(huán)境污染問(wèn)題，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)加大對(duì)非法開(kāi)采、亂采濫挖現(xiàn)象和環(huán)境污染破壞現(xiàn)象的執(zhí)法力度，加快推進(jìn)綠色礦山建設(shè)，實(shí)施科學(xué)、有序、合理開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)發(fā)的環(huán)境生態(tài)化、開(kāi)采科學(xué)化、資源利用高效化、管理信息化和礦區(qū)和諧化。

3)礦山生態(tài)修復(fù)程度普遍比較低，修復(fù)手段比較單一，修復(fù)后生物結(jié)構(gòu)多樣性相對(duì)不高。當(dāng)?shù)卣畱?yīng)以山水林田湖草沙生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程試點(diǎn)為契機(jī)，將礦山生態(tài)修復(fù)與地質(zhì)災(zāi)害防治、土地復(fù)墾、鄉(xiāng)村振興、城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤、全域綜合整治等有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廢棄、關(guān)閉礦山限期全部修復(fù)，在建、生產(chǎn)礦山“邊開(kāi)采、邊修復(fù)”的目標(biāo)。

4)加強(qiáng)多源多平臺(tái)遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用。充分利用高分辨率光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，必要時(shí)輔以無(wú)人機(jī)航攝，以進(jìn)一步提高礦山遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精度，獲取礦區(qū)更為精確且詳實(shí)的調(diào)查成果。適當(dāng)運(yùn)用雷達(dá)遙感技術(shù)，加強(qiáng)采空塌陷、滑坡等礦山地質(zhì)災(zāi)害(隱患)識(shí)別，做好礦區(qū)防災(zāi)減災(zāi)工作。加大遙感監(jiān)測(cè)頻次，對(duì)礦山環(huán)境肆意破壞現(xiàn)象實(shí)行“早發(fā)現(xiàn)、早處置、早修復(fù)”，加快構(gòu)建生態(tài)安全屏障，深入推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。