矿产资源是国民经济、社会发和人民生活的重要物质基础,也是衡量一个国家实力的标准之一。我国从现在起到下个世纪初,还将处于矿产资源消耗量增长最快的时期,工业增长加上人口增长,对矿产资源构成强大的需求压力,在矿产资源大规模开发利用同时,大大改变了矿区生态系统的物质循环和能量循环,产生了严重的生态破坏和环境污染。1992联合国环境与发展大会召开以后,可持续发展成为人类发展追求的共同模式,可持续发展是要寻求一条兼顾当代和子孙后代利益的发展道路,就是要在城市化和工业化的进程中,实现社会、经济的发展与人口、资源、环境的协调和良性循环。矿业作为一种开采不可再生资源和对环境有很大破坏作用的行业,其环境行为必然受到广泛关注,面临更为严格的环境要求。 我国环境保护工作起步较晚,矿山建设一直走的是农业—矿业—荒芜的模式,矿山环境欠下了沉重的历史债务,矿山环境问题触目惊心,所以我国对矿山环境的关注一开始就着重于治理不断恶化的矿山环境,尽快还清矿山的环境债务,对如何治理矿山环境问题的研究相继展开,并在较长时间内成为我国矿山环境保护研究的主要方面,在实践中也取得了一定的成果。但是由于缺乏科学合理的矿山环境管理体系,使得国家制订的有关政策和措施得不到很好的落实,许多被破坏的环境得不到及时和有效的治理,就算是治理的环境也由于缺乏统筹性和长远性而得不到根本的改善。因此,对矿山环境的后期治理并不能从根本上解决矿山环境问题,惟有变被动治理为主动预防、变矿山环境的末端治理为矿山环境的系统管理,才是改善我国矿山环境的出路。 矿山环境管理是通过对一定区域内生态环境状况及矿产资源开发现状的分析,研究该区域矿山环境的保护措施,确定矿山环境保护的制度,制订矿山环境保护的相关政策,促进矿山环境的改善。 在我国,矿产资源管理经历了分散管理与相对集中管理的过程,与之相对应,矿山环境管理的发展可以大致划分为两个阶段:第一个阶段是矿山环境管理职能缺失阶段(建国以来—20世纪90年代中后期)。这一阶段主要表现为相关部门和地方在利益的驱动下,加大矿产资源开发力度,而随着这一时期乡镇矿业的蓬勃发展,矿产资源乱采滥挖现象严重,矿山环境遭到了极大的破坏。多头管理和利益驱动式的矿产资源开发方式造成了矿山环境管理的真空,管理部门不明,管理职能也不明。因此,在这一阶段,我国对矿山环境的保护主要采取的是“末端治理”的方式,而由于缺乏管理的统筹,使得矿山环境保护的资金、技术、人力不能合理调配,治理缺乏计划性和组织性,因此,治理的效果并不明显。第二个阶段是矿山环境管理职能逐步显现并日益重要的阶段(20世纪90中后期至今)。这一阶段我国矿产资源管理制度进行了改革,矿产资源管理由分散管理向集中管理转变,各相关部门的职能也进行了重新整和。1998年国土资源部成立以后,如何加强矿山环境保护逐渐纳入其管理议程。近年来,国土资源部相继开展了矿山环境管理的相关理论研究和实践, WP=7 并已初见成效,各科研团体和学者也开始对矿山环境管理展开了研究,矿山环境管理在矿山环境保护上开始显现出其重要性。然而,就目前来说,矿山环境管理研究仍处于起步阶段,无论在制度安排上、法律保障上还是在技术支撑上都需要进一步的深入研究。 基于以上背景,本文对矿山环境管理进行了初步的研究。本论文从结构和内容上可以大致分为两大部分。第一部分是背景知识和理论准备部分。在这一部分,介绍了矿山环境问题的一般表现形式和特征、我国矿山环境的现状以及矿山环境管理的环境经济学理论基础。第二部分则具体从体制和技术两方面探讨了如何实现矿山环境管理。在体制研究这一方面,本文从管理层次、管理职能、机构设置、制度安排、法制建设、政策措施等方面进行了论证;在技术研究这一方面,则具体探讨了MIS、GIS、GPS、RS等高新技术在矿山环境管理中的作用和运用。 追问: 字数 不够
此文原载《中国矿业》2007年第16卷12期
摘要 本文指出了我国矿山生态恢复积累的众多问题,测算出环境恢复需要的巨额投入;在分析现行法律法规的缺陷及多部门分别做出矿山生态恢复规划的情况下,提出了化解上述问题的建议。
关键词 矿区生态恢复;规划;资金投入
生态环境是经济社会存在和发展的必要条件和基础,生态恢复是实地改造一个地点,竭力仿效生态系统的结构、功能、多样性和动态,建成一个确定的、本土的、历史的生态系统的过程。生态恢复与环境保护是功在当代、惠及子孙的伟大事业和宏伟工程,是保证经济、社会健康发展的需要。在经历了新中国成立前各时代的矿产开发以及解放后50多年的大规模矿业生产之后,我国的矿山生态环境渐成积重难返之势。对此,无论是中央还是地方各级政府十分重视矿山生态恢复问题,2005年,国务院在《关于落实科学发展观,加强环境保护的决定》中提出了“要完善生态补偿政策,尽快建立生态补偿机制”的战略方针;2006年3月,十届全国人大四次会议通过的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,提出了“健全矿产资源有偿占用制度和矿山环境恢复补偿机制”的任务,同年4月,国土资源部进一步提出了“加快矿山环境恢复和治理,加大矿山环境保护与治理力度”的工作部署。生态恢复问题是一个长期的过程,需要几代人不懈的努力才能完成,而且要限制新的环境破坏。下面就当前矿山生态环境恢复问题谈几点看法,以期引起各界关注。
1 长期生态损失积累与治理资金投入有限问题
据初步统计,截至2005年底,全国因采矿形成的采空区面积约万公顷;采矿活动占用或破坏的土地面积约万公顷;采矿活动每年产生的废水、废液数量约亿吨,年排放量约亿吨;采矿活动每年产生的尾矿或固体废弃物量约亿吨,年排放量约亿吨。尾矿或固体废弃物的累计积存量约亿吨;矿山废水排放造成了地表水、地下水污染,加剧了矿区工农业生产用水和人畜饮水的紧张矛盾;而尾矿、固体废弃物的堆放,不仅占用了大量土地,损坏地表,而且还会造成水土环境的严重污染。此外,地下水均衡系统因矿产资源的开采破坏,导致区域性的地下水位下降。在某些地方地下水下降数十米甚至上百米,形成了大面积疏干漏斗,造成泉水干枯、水资源枯竭以及污水入渗等,破坏了矿区的生态平衡。例如,山西省因采煤造成18个县26万人吃水困难,30多万亩水田变成旱地,井泉减少达3000余处。
据世界银行资料,发展中国家要彻底改善本国的矿山环境状况,需要拿出占GDP的2%~3%资金用于环境保护,2005年,中国国内生产总值达到182321亿元,照此推算,彻底改善我国矿山环境现状的投入需要3600亿~5400亿元。显然,我国不可能短期内拿出大量的财政资金用于矿山地质环境治理和生态的恢复。根据国土资源部的统计,2001年~2005年,共达矿山环境治理项目456个,累计投资17亿多元,2006年中央财政投入矿山环境治理项目资金亿元,共安排项目341个,涉及全国31个省(区、市)和10多家中央企业的各类矿山,涵盖40多个矿种,治理速度和投入力度明显加大。以2006年为例,中央财政和地方配套投入资金亿元,恢复治理矿山环境面积44841公顷,平均投资强度为万元/公顷,全部治理采空区面积和采矿活动占用或破坏的土地面积约万公顷,需要投入2463亿元,如果考虑到目前治理的一般是较容易的矿山,剩下的会更加难以治理,投入会更多。这里还没有考虑到因采矿导致的其他三废危害的整治。
由上述分析测算可以看出,我国矿山生态恢复问题很是严重,治理需要的投入是巨大的,如果按照目前的国土资源部的投资速度,完成全国的矿山生态恢复工作将延续200年以上。
2 权威性法规缺位与现行制度不完善问题
我国有关生态恢复、环境保护的第一个综合性的行政法规是1973年第一次全国环境保护会议批准的《关于保护和改善环境的若干规定》。在全球生态退化日趋严重,生态恢复的呼声越来越高的背景下,我国还陆续签署了一系列与生态保护与恢复有关的国际公约,如《关于特别作为水禽栖息地的国际湿地公约》、《濒危野生动植物国际贸易公约》、《生物多样性公约》、《防治荒漠化公约》等。关于矿山环境保护方面的法律法规包括《矿产资源法》、《土地复垦规定》和《地质环境管理办法》,综观我国所有生态保护法律法规,不难发现,这些生态保护立法仍存在不少缺陷,与我国目前生态保护和经济发展的要求不相适应。这主要表现在以下几个方面:
(1)缺乏综合性的自然资源保护法律。受自然规律支配,资源开发利用具有整体性综合性的特征,这必然要求有综合性的资源保护法对其加以调整。宪法中虽有多个条文规定了自然资源保护,但过于原则、空洞;《中华人民共和国环境保护法》在体例上将自然资源保护规定为环境保护的两大内容之一,但并没有明确规定自然资源保护的基本原则、基本制度和监督管理机制,再加上《中华人民共和国环境保护法》并非宪法所规定意义上的“基本法律”,所以无法适用资源综合性保护的要求;而已颁布的各种资源法则强调了各种具体资源的开发和保护,缺乏对资源整体性和综合性开发和保护的法律呵护。
(2)各部资源法之间缺乏整体配合,部门利益冲突严重。我国现行立法体制实际上受行政体制的制约,各部资源法是由相应的资源管理行政部门负责起草,负责起草的部门往往不能从全局考虑,而是较多地考虑本部门、本系统的利益,从各自的角度管理、保护和开发相关资源,各部自然资源法非但未形成协调统一的保护和合理开发资源的规范体系,相反却成为扩展部门权力,维护部门利益的工具。
(3)存在立法漏洞。尽管我国现行法律基本涵盖了整个自然资源保护领域,但在生态恢复仍然存在着无法可依的状况。如生态效益的补偿、生态恢复的法律保障,现行法律均没有做出规定,依然存在空白。
令人欣喜的是,近年来,我国关于矿区生态恢复方面的立法或规划制定方面的有了较大进展。2006年8月24日召开“生态补偿机制国际研讨会”。全国人大常委会环资委副主任委员叶如棠在会议上透露,全国人大常委会正在起草的自然保护区域法,拟把生态补偿问题作为重要的法律制度肯定下来。他还建议,在生态补偿机制相关法律、法规正式出台之前,中央政府可以先行出台一些指导性文件,来指导地方的生态补偿实践。
国土资源部大力推动矿山生态恢复保证金制度的建设,早在2001年,浙江省政府出台了《矿山自然生态环境保护治理备用金收取管理办法》,初步建立了“谁开发、谁治理”、“谁治理、谁得益”的多元化投入机制。近年以来,河北省、福建省等国土资源厅,联合省财政厅、省环保局先后制定并出台了矿山生态环境恢复治理保证金管理办法,规定凡在本行政区域内的采矿权人必须编制矿山生态环境恢复治理方案,与国土资源行政主管部门签订协议书,并缴纳保证金。
2006年,财政部、国土资源部、国家环保总局制定出台了《关于逐步建立矿山环境治理和生态恢复责任机制的指导意见》(财建〔2006〕215号),要求矿山企业按销售收入分年预提矿山环境治理恢复保证金,保证金按“企业所有、政府监管、专项专用”的原则进行管理。国家林业局继2007年2月国务院第133次常委会决定在山西省开展煤炭工业可持续发展试点后,提出了开展全国矿区植被保护与生态恢复工程规划意见和建议,并决定组织编制和实施全国矿区植被保护与生态恢复工程规划。2007年9月11日,国家环保总局为推动建立生态补偿机制,完善环境经济政策,促进生态环境保护公布了《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》。
由上可以看出,我国矿山生态恢复治理工作已经如火如荼的开展起来,这更需要相关综合性法律的出台予以指导。首先,加强生态保护立法,为建立生态环境补偿机制提供法律依据,这是建立和完善生态保护补偿机制的根本保证。另一方面,为了确保能长期、稳定地通过政府间的财政转移支付,来加强对贫困地区生态环境保护的支持,也需要法律给予明确规定。其次,需要制定专项自然生态保护法,对自然资源开发与管理、生态环境保护与建设,生态环境投入与补偿的方针、政策、制度和措施进行统一的规定和协调,以保障生态环境补偿机制很好地建立。再次,需要通过立法确立生态环境税的统一征收、管理制度,规范使用范围。
3 管理职责划分与规划实施问题
国外矿山生态恢复、环境保护管理体制可以归并为三类体制模式:即环境部门主导型;环境、矿业及其他部门分工协作型和矿业部门主导型。第一种类型是指环境管理部门在矿山环境影响评价、环境保护与管理计划、矿山环境恢复计划、监督与强制执行各个阶段发挥主要作用,加纳、菲律宾、印度、巴西、马来西亚等国大致属于此种类型。环境、矿业及其他部门分工协作型是指环境管理部门、矿业主管部门、土地管理及规划部门在矿山环境管理流程中实行分工管理,如加拿大、澳大利亚、巴布亚新几内亚和泰国等国家。例如:在加拿大安大略省的矿山环境管理中,环境影响评价、排污许可均由该省环境部负责,对于金属矿山环境影响监测是由加拿大联邦政府环境部下属的环境影响监测办公室会同各省环境部共同完成,而矿山恢复则由矿业管理部门“北方发展矿业部”负责。第三种类型是矿业主管部门在矿山环境管理的主要环节发挥重要作用,如印度尼西亚、美国科罗拉多州、澳大利亚新南威尔士州等。在印尼,矿山项目的环境影响评价、环境管理与监测计划、监督检查与强制执行均由该国矿山能源部负责管理。
我国矿山环境、生态恢复工作是3个部门协同管理,至少从规划方面体现出来。但又不同于国外的管理体制,国土资源部从区域发展的角度,以土地复垦为核心,完成基本的功能恢复;林业局从育林的角度,以植树造林为核心,以绿化、提高森林覆盖率为主要目的;环保局则是从改善流域生态环境的角度,以减少治理污染为核心,恢复或再造生态环境为目标。这些部门有一个共同点,那就是均站在国家高度、以中央财政筹资为主考虑规划的制定与实施,未充分考虑发挥地方积极性问题。如何在国土资源部2003年出台的《全国土地开发整理规划》、国家林业局2007年编制的《全国矿区植被保护与生态恢复工程规划》、国家环境保护局今年9月颁布的《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》基础上,融合各方意见,形成统一的具有全面协调能力的综合规划,分头实施。
一是成立部际联络小组,制定统一的规划共同实施矿山生态恢复规划,采取定期会商的办法,解决实施中发生的各种问题,沟通进展;二是制定统一评价指标体系、技术标准;三是共推立法,加快立法速度;四是发挥地方积极性,共同推动生态恢复规划的实施。
参考文献
[1]周进生.我国矿区土地复垦理论与政策研究,[D],2005年博士论文.
[2]江峰.矿产资源税费制度改革研究,[D]2007年博士论文.
[3]赵成功等主编.资源·环境·和谐社会,[C]中国地质矿产经济学会,2007年年会论文集.
矿产资源是国民经济、社会发和人民生活的重要物质基础,也是衡量一个国家实力的标准之一。我国从现在起到下个世纪初,还将处于矿产资源消耗量增长最快的时期,工业增长加上人口增长,对矿产资源构成强大的需求压力,在矿产资源大规模开发利用同时,大大改变了矿区生态系统的物质循环和能量循环,产生了严重的生态破坏和环境污染。1992联合国环境与发展大会召开以后,可持续发展成为人类发展追求的共同模式,可持续发展是要寻求一条兼顾当代和子孙后代利益的发展道路,就是要在城市化和工业化的进程中,实现社会、经济的发展与人口、资源、环境的协调和良性循环。矿业作为一种开采不可再生资源和对环境有很大破坏作用的行业,其环境行为必然受到广泛关注,面临更为严格的环境要求。 我国环境保护工作起步较晚,矿山建设一直走的是农业—矿业—荒芜的模式,矿山环境欠下了沉重的历史债务,矿山环境问题触目惊心,所以我国对矿山环境的关注一开始就着重于治理不断恶化的矿山环境,尽快还清矿山的环境债务,对如何治理矿山环境问题的研究相继展开,并在较长时间内成为我国矿山环境保护研究的主要方面,在实践中也取得了一定的成果。但是由于缺乏科学合理的矿山环境管理体系,使得国家制订的有关政策和措施得不到很好的落实,许多被破坏的环境得不到及时和有效的治理,就算是治理的环境也由于缺乏统筹性和长远性而得不到根本的改善。因此,对矿山环境的后期治理并不能从根本上解决矿山环境问题,惟有变被动治理为主动预防、变矿山环境的末端治理为矿山环境的系统管理,才是改善我国矿山环境的出路。 矿山环境管理是通过对一定区域内生态环境状况及矿产资源开发现状的分析,研究该区域矿山环境的保护措施,确定矿山环境保护的制度,制订矿山环境保护的相关政策,促进矿山环境的改善。 在我国,矿产资源管理经历了分散管理与相对集中管理的过程,与之相对应,矿山环境管理的发展可以大致划分为两个阶段:第一个阶段是矿山环境管理职能缺失阶段(建国以来—20世纪90年代中后期)。这一阶段主要表现为相关部门和地方在利益的驱动下,加大矿产资源开发力度,而随着这一时期乡镇矿业的蓬勃发展,矿产资源乱采滥挖现象严重,矿山环境遭到了极大的破坏。多头管理和利益驱动式的矿产资源开发方式造成了矿山环境管理的真空,管理部门不明,管理职能也不明。因此,在这一阶段,我国对矿山环境的保护主要采取的是“末端治理”的方式,而由于缺乏管理的统筹,使得矿山环境保护的资金、技术、人力不能合理调配,治理缺乏计划性和组织性,因此,治理的效果并不明显。第二个阶段是矿山环境管理职能逐步显现并日益重要的阶段(20世纪90中后期至今)。这一阶段我国矿产资源管理制度进行了改革,矿产资源管理由分散管理向集中管理转变,各相关部门的职能也进行了重新整和。1998年国土资源部成立以后,如何加强矿山环境保护逐渐纳入其管理议程。近年来,国土资源部相继开展了矿山环境管理的相关理论研究和实践, WP=7 并已初见成效,各科研团体和学者也开始对矿山环境管理展开了研究,矿山环境管理在矿山环境保护上开始显现出其重要性。然而,就目前来说,矿山环境管理研究仍处于起步阶段,无论在制度安排上、法律保障上还是在技术支撑上都需要进一步的深入研究。 基于以上背景,本文对矿山环境管理进行了初步的研究。本论文从结构和内容上可以大致分为两大部分。第一部分是背景知识和理论准备部分。在这一部分,介绍了矿山环境问题的一般表现形式和特征、我国矿山环境的现状以及矿山环境管理的环境经济学理论基础。第二部分则具体从体制和技术两方面探讨了如何实现矿山环境管理。在体制研究这一方面,本文从管理层次、管理职能、机构设置、制度安排、法制建设、政策措施等方面进行了论证;在技术研究这一方面,则具体探讨了MIS、GIS、GPS、RS等高新技术在矿山环境管理中的作用和运用。 追问: 字数 不够
编者按 如何转变旧的过度消耗资源、破坏生态环境的发展模式;如何转变旧的发展理念,科学配置资源,建立有效的保护生态环境政策体系,实现经济、社会、生态协调发展战略,是当前亟待解决的问题。在这个背景下,遵循人地协调发展的规律,合理利用矿产资源,把矿业活动限制在资源承载力和生态环境容量许可的限度内,特别是保护和治理恢复矿山生态环境,成为目前矿政管理工作一项重要课题。
前不久,受环境保护部科技标准司的委托,国土资源部咨询研究中心承担了《关于建立建全我国保护生态环境政策的建议》课题项目。项目组先后赴江西、浙江两省重点开展对江西省德兴铜矿和浙江省舟山市庆丰采石场矿山生态环境保护与治理工作的实地调研,以科学发展观为指导,通过综合分析研究我国资源开发与生态环境保护中存在的主要问题,着力从体制、机制、法律、法规、管理监督等方面提供政策依据,提出一些符合客观实际和可操作性政策建议。现将调研报告的精华部分选编刊发,谨供读者学习交流。
一、现状:我国矿产资源开发的双重效应
矿业开发为我国经济社会发展提供了大量的物质资源,对经济社会发展起了巨大的推动作用,产生巨大的经济效益,但同时也对生态环境造成不同程度的负面影响,矿产资源开发产生双重效应:一是矿产资源开发为我国经济的增长、财富的积累和扩大就业等方面发挥了积极的作用,为国家经济和社会的繁荣与稳定作出了巨大贡献。二是矿产资源开发同时也引起生态环境问题,往往带来污染环境、破坏生态、诱发地质灾害等方面的不利影响。
(一)矿产资源开发带来经济与社会的繁荣与稳定
矿产资源作为生产资料,是生产力组成要素,是生产力发展的重要物质基础。开发矿产资源对于推动经济社会发展,促进财富积累,增加就业岗位发挥了重要作用。
进入21世纪,由于国内需求和全球矿业市场的双重拉动,我国矿业获得持续高速发展。2005~2007年,我国矿业产值在全国工业增加值、工业总产值以及GDP总体上占1/10,矿业已成为我国国民经济的重要支柱。在资源全球化的今天,资源的占有、资源的开发以及资源的争夺已成为当今处理国际关系的重要内容。目前,全球经济危机严重冲击矿业市场,矿产品价格大幅下跌。但我国工业化、城镇化阶段,经济社会发展对矿产资源长期依赖的态势不会改变,“危”中之“机”是调整结构,夯实基础,理顺关系,蓄势待发。
(二)矿产资源开发对生态环境造成的不利影响
矿产资源开发产生的负面效应主要是引发生态环境问题,集中反映在污染环境、破坏生态和诱发地质灾害等方面。
首先,矿山及其选、冶部门直接排放的废气、粉尘及废渣使大气污染并产生酸雨,其中以硫化工业和煤炭行业最严重,污染物多为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和放射性物质,以及汞、砷、镉等有害物质。其次,我国矿业活动产生的废水主要包括矿坑水,选矿、冶炼废水及尾矿池水等。众多废水未经达标处理就随意排放,甚至直接排入地表水体中,使土壤或地表水体受到污染,其中煤矿、金属、非金属矿山的废水以酸性为主,并多含大量重金属及铜、铅、锌、砷、镉、六价铬、汞、氰化物等有毒、有害元素及悬浮物。再其次,矿山尾矿尤其是浮选尾矿中残留的选矿药剂有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有机絮凝剂、表面活性剂等,受到阳光、雨水、空气的作用及其相互作用,就会产生有害气体、液体或酸性水,加剧重金属的流失,严重污染地下水和土壤。此外,矿山的废石、废渣的堆存还占用了大量的土地资源。据有关资料显示,我国矿业及相关行业固体废弃物堆存情况相当严重,所占比重超过了总固体废弃物的85%。
矿山开发对水资源的破坏主要表现在地下水源枯竭或流量减少。疏干排水及废水废渣的排放导致地表水、地下水系统失衡,造成大面积疏干漏斗、泉水干枯、水资源枯竭、河水断流、地表塌陷,产生地下水降落漏斗和地面沉降,影响矿山地区的生态环境。大规模的采矿活动常使地形发生较大改变,破坏原始地貌。矿山开采在占用土地的同时,还对耕地、森林、草地等造成了破坏。据不完全统计,我国因采矿占用的土地面积约586万公顷,破坏土地157万公顷,并以每年4万公顷速度递增,破坏林地面积166万公顷,破坏草地面积万公顷,工矿废弃地复垦率不到12%。
此外,矿产资源开发不当还会诱发冒顶片帮、地表塌陷与裂缝、滑坡与泥石流等地质灾害。冒顶片帮是地下开采空间顶板和边帮岩石冒落、崩塌,是矿山开采最直接的地质灾害。据统计,我国有色金属地下开采矿山冒顶片帮造成的人员死亡人数占矿山总事故死亡人数的18%。采矿活动引起大面积的地表塌陷,在塌陷同时,地表出现高度、深度不等的裂缝。近十余年来,金属矿山地表塌陷呈急剧上升的势头。受采矿影响而引起的山体滑坡在全国许多矿山时有发生,废石堆积体、尾矿库等都可能诱发泥石流。据调查,全国有9000多座尾矿库,一半以上没有安全许可证,大部分是病库、危库、险库。
二、回顾:我国矿山生态环境保护与治理历程
从20世纪70年代开始,我国矿山生态环境保护与治理经历了三个发展阶段。
矿山生态环境保护与治理制度的初创时期(1972~1984年)。这时期,我国由于环境问题的日益突出和重大环境问题的爆发,开始纠正资源开发过程中对环境造成的危害的行为,并对重大矿山生态环境问题开始进行治理。随着我国《宪法》的修改完善,我国的生态环境保护工作开始步入依法、有序的发展阶段。与此同时,相应的环境保护管理机构开始建立并初具规模,保证了各项环境保护和治理制度的有效实施。
1982年,我国政府先后出台了一系列关于环境保护与治理的法规制度,强调生态环境保护的重要性。但是,针对矿山生态环境的机构和法制建设还未引起全社会的重视,矿山生态环境保护与治理仍然处在一种无序状态。虽然一些国有大型矿山对矿山环境开始保护与治理,但大多数矿山并未采取有效措施保护与治理矿山环境。20个世纪60、70年代,一些矿山就开始了土地复垦,但复垦率极低,在70年代我国有色金属矿山复垦率仅12%。
矿山生态环境治理低谷期(1985~1989年)。我国最早的矿山生态环境治理实践始于1983年,当时以云南昆阳磷矿为试点,对每吨矿石征收 元,用于开采区植被及其他生态环境破坏的恢复费用,取得了良好效果。但是,1985年以来,受“大矿大开,小矿放开,有水快流,国家、集体、个人一齐上”思想影响,放松了对乡镇集体矿山企业和个体采矿活动的控制与管理,形成一哄而上,遍地开花的混乱局面。一些地方乱采乱挖,根本不采取与之相适应的矿山生态环境保护措施,开采技术落后,开发利用效益低下,致使我国矿山生态环境遭到严重破坏,生态环境恢复与治理停滞不前,举步维艰。统计数据表明,20个世纪80年代我国矿山废气处理率仅,有色金属矿山工业废水复用率58%,土地复垦率停滞不前。一些中小矿山对生态环境破坏尤为严重。
矿山生态环境保护与治理有序开展期(1990年至今)。此时,我国相应的矿山生态环境治理机构逐步建立,国家和有关政府部门制定和出台了一系列环境保护的法律、法规、标准以及相关政策措施,使矿山生态环境保护与治理逐步进入法制轨道,呈有序发展态势。原地质矿产部成立了地质环境司,专门承担矿山生态环境保护与治理的政府职能。各地方也相继成立了地质环境处及地质环境监测中心(站),逐步完善矿山生态环境保护与治理的组织机构建设。
2002~2005年,国土资源部组织完成了《全国矿山地质环境调查与评估》工作,并发出《关于开展省级矿山环境保护与治理规划编制工作的通知》。除此之外,国土资源部和各产业部门还制定了一系列矿山生态环境保护与治理的制度、政策和措施,一些地方性法规中也涉及到矿山生态环境保护。在实际操作中,国土资源部已严格限制对生态环境有较大影响的矿产资源开发,禁止在自然保护区、重要风景区和重要地质遗迹保护区和地质灾害危险区开采矿产,严格禁止土法炼焦、炼硫、炼铁等,加强了对矿山“三废”治理的监管和查处力度。这样在很大程度上纠正了矿山开采破坏资源、环境的不正之风,维护了矿山生产的正常秩序。
2009年国土资源部出台的《矿山地质环境保护规定》,是矿山生态环境保护与治理法规建设的重大举措,将对矿山生态环境保护与治理起到重要的保障和推动作用。
三、案例:矿山生态环境保护与治理典型剖析
项目组选择对江西省德兴铜矿和浙江省舟山市庆丰采石场进行矿山生态环境保护与治理的实地调查与分析研究。一是调研德兴铜矿典型矿山生态环境保护与治理情况和问题,分析德兴铜矿资源开发对矿区周围生态环境造成的影响,总结德兴铜矿集团创建绿色生态矿山的成功经验。二是对浙江省进行调研,浙江省不仅在推进我国全面建设小康社会中发挥着引领作用,同时在矿山生态环境保护与治理中也起到了积极的典范带动作用。通过不断创新治理模式,制定有效政策措施,矿山生态环境保护与治理已取得了良好治理效果。舟山市庆丰采石场经过几年的生态环境治理,目前已取得了矿山生态环境根本改善与土地节约集约利用双丰收。
(一)江西省德兴铜矿矿山生态环境保护与治理
江西省德兴铜矿是世界五大斑岩铜矿之一,亚洲第一大铜矿山,我国最大的露天采矿场,是全国有色金属工业的重要生产基地。德兴铜矿在大规模开采矿产资源的同时,十分重视生态环境的保护与治理,效果显著,成绩斐然,被誉为全国著名绿色矿山,同时被确定为江西省生态环境监察试点单位之一。
德兴铜矿大规模矿产资源开发对矿山及周边生态环境造成较大影响,主要表现在:一是酸性废水对大坞河水及两岸土地造成严重污染,水质呈褐色,鱼虾绝迹,种植物减产。二是采场的固体废弃物占据了大量的土地资源,森林植被减少,形成多个废石裸露区,改变了这些地区地貌、水系和小气候特点,产生热岛效应,打破了矿山原有的生态环境格局。
近年来,德兴从土地复垦与生态恢复,治理酸性废水等方面加大了矿山生态环境恢复与治理的力度。从20世纪80年代初,江铜集团就开始进行生态复垦的试验研究,经过20多年的努力,现在德兴铜矿1号尾矿库近90公顷沙化土地全部被植被覆盖,坝体上建立了苗圃基地,净化水池发展水产业,基本实现了生态恢复的目标。从20世纪90年代开始,德兴铜矿在露天采矿场边坡、废石场等地开展生态恢复实验,建立植被生态恢复示范基地。截至目前,德兴铜矿已完成水龙山废石场生态复垦工程、铜厂采矿场工程机械工段绿化工程、南山堆浸厂绿化工程、大山厂原矿工段绿化工程、富家坞采矿场绿化工程、富家坞联络道绿化工程等等。德兴铜矿全矿经过20多年的艰苦奋斗,绿化面积达万平方米,绿化率,绿化覆盖率达,职工人均占有绿地面积897平方米。
被酸性废水浸泡的大坞河一直是江铜集团治理的重点。2001年通过国际互联网招标,从加拿大引进HDS先进技术治理酸性废水。将酸性废水一分为三,1/3 用于废石场喷淋浸出铜,每年回收铜金属1500吨;1/3排入尾矿库与库中碱性水中和后,返回选厂作为生产用水;1/3引入废水处理站处理达标后排入大坞河,排放的水质已基本达地面水的标准,大大改善了大坞河水环境。
德兴铜矿矿山生态环境恢复与治理经验主要有:转变观念,统一认识,齐抓共管,以我为主,不等不靠;坚持“环境影响评价”制度和“三同时”制度、“矿山生态环境保护和复垦履约保证金”制度,以保证矿山建设项目与环境保护项目同步设计、施工、完成;同时,建立了一套完整的矿山生态环境保护与治理机制,走集约化规模生产的道路,通过矿山企业兼并和股份制改制、上市融资扩大经营规模,壮大经济实力,使公司有能力逐步加大环保投入,也从根本上杜绝了乱采乱挖、盗矿,破坏环境的行为。此外,德兴还自觉接受中央和地方政府的监管,积极主动协调好与矿区居民关系,共同参与建设绿色家园活动。
(二)浙江省庆丰采石场生态环境治理复绿工程
浙江省是我国东部经济比较发达地区,在推进我国全面建设小康社会中发挥着引领作用,同时浙江省大力实施“千矿整治、百矿示范”工程和边开采边治理的计划,通过矿区整治与景观再造、矿区整治与生态公益林建设、矿区整治与建设用地复垦相结合的措施和办法,着力改善矿区自然生态环境。2008年颁布了《浙江省省级绿色矿山创建管理暂行办法》,实行分级管理逐级申报的管理模式,运用经济手段,减少破坏生态环境与资源浪费,确保矿山生态环境达到绿色矿山创建的要求,矿产资源开发逐步走上资源利用集约化、开采技术科学化、生产工艺环保化、企业管理规范化、闭坑矿区生态化的科学发展之路。对废弃矿山的治理本着“土洋结合、以土为主”的治理思路,分别采取台阶式、板槽式、回填种植式、筑穴及混喷式、人工促进自然复绿式、平整综合利用式、四旁绿化式、藤蔓植物攀爬式、大树遮挡式、挂网客上喷播式等多种整治复绿方式,取得了较好的治理效果。
浙江省舟山市位于我国东南沿海,积极主动开展“绿色矿山”创建工作,把“生态舟山”“绿色舟山”作为战略目标,实施矿山生态环境精细化管理,实现矿山环境的整治从单纯追求数量治理向质量治理转变。舟山市“百矿示范”工程——庆丰采石场生态环境治理复绿工程就是一例。庆丰采石场位于定海城区东南火龙岗山西麓,自20个世纪50年代以来,开采从未中断,已形成宽300余米,坡缘周长约700余米,开采面高达140余米的人工陡坡。随着市区的不断扩大,采石场周边已开发为居住用地及部分军事用地,矿山开采严重地威胁着坡麓附近居民的安全。同时,由于该采石场规模大,在城区的大部分地区都能见其裸露的山体,严重影响了城市的景观。为加快生态市建设步伐,2001年8月,舟山市政府决定关闭庆丰采石场,并对关闭后的采石场进行地质环境综合治理,整个工程采用扫石墙+爆破削坡+石碴回填+生态复绿的优化设计方案及复绿施工招标方式,为降低复绿工程成本,将部分矿山复绿任务“捆绑”交由开发企业限期完成,以解决矿山土地开发的前期投入。由于因地制宜地选择整治复绿施工方法,使采石场周边遗留的崩塌、滑坡地质灾害隐患明显减少,矿山自然生态基本得到修复,改善了矿区及周边人民群众生活、生产环境。2008年5月,通过了浙江省国土资源厅矿山生态环境治理复绿工程的竣工验收。该矿山生态环境治理后绿化总覆盖率达以上,其中木本植物覆盖率达30%,草本植物覆盖率70%,矿山生态环境复绿总面积达70655平方米,整理出39600平方米的可建设用地,取得了矿山生态环境根本改善与土地节约集约利用双丰收。
四、问题:制度机制亟需健全,法律法规体系有待完善
虽然我国矿山环境问题已经引起各方面的重视,但是由于环境产权制度仍未建立,无成本开发,以及利益分配不合理等方面的原因,矿山生态环境保护与治理工作滞后,总体来看,目前矿山环境保护与治理面临的主要问题有:
(1)认识不到位,重开发、轻环保。只重视经济发展而忽视环境保护的观念并未根本改变,宁可牺牲环境,也要保GDP增长。
(2)环境产权制度未建立。实践中往往因各种复杂关系使生态环境归属模糊,产权不清;一些企业未承担起对环境保护的权利和义务。现阶段如何合理界定环境产权,探索有效保护、开发利用资源的资源环境产权结构和管理制度是一个亟待解决的问题。
(3)无环境成本开发,资源价格机制未理顺。目前资源的价值没有体现资源的稀缺性,也没有将环境生态成本纳入其中,资源价格形成机制没有理顺。矿产品开发成本缺失是矿山企业尤其是民营矿山虚增利润,乃至形成暴利的原因之一,也是矿山生态环境不能根本治理的主要原因。
(4)利益分配不合理。由于矿产品环境成本缺失的部分都挤进了矿业利润,进而不可避免地会造成各个生产要素和利益分配不合理。政府和矿山企业受益而当地老百姓非但不能受益,反而因生态环境的破坏成为受害的主体。受益受损主体在时间和空间上不对称。
(5)资源开发模式不合理。当前主要存在三种开发模式:只开采矿产资源,不治理环境;先开采,后治理;边开采边治理。前两种资源开发模式不可取。把矿业经济与环境保护协调发展,才是矿山可持续发展的唯一正确之路。
(6)矿山生态环境恢复治理和评价技术标准尚未完全建立。现有评价标准已远远不能满足矿山评价要求,而且由于各地标准不统一,或根本无执行标准,给一些企业治理环境不力留下很大空间。
(7)环境治理投入不足,治理技术手段落后。我国已建立矿山生态环境治理专项基金,用于矿山环境恢复与治理,但因治理成本高,经费缺口大,治理率还不高,加上技术相对落后的粗放型治理状态,矿山生态环境恢复与治理任重道远。
(8)管理体制不完善。由于责任不明确,分工不协调,职责交叉、分散,标准不一,各相关部门依据各自职责制定和实施各种标准,未能进行充分和有效的协调,矿山生态环境治理项目实施难以到位。
(9)监管机制不健全。尚未建立专门的矿山生态环境监管执法机关,基本采用多部门不定期联合执法,缺失监管责任主体,使矿山生态环境成为监管真空。
(10)环境保护法律法规体系不完整。我国目前还没有制定具体的法律依据和管理规范鉴于矿山生态环境的复杂性,仅仅一些产业部门和地方政府制定和出台一些矿山生态环境保护与治理的法律文件和政策措施是不够的。
五、建议:加强宏观调控,用好经济调节的杠杆
通过理论分析、研究及典型案例分析,我们从八方面对矿山环境保护与治理提出政策建议,仅供决策部门在制定矿山生态环境政策和环境保护规划中作参考。
(一)理顺资源开发与环境保护的关系
按照党的十七大报告要求,“坚持节约资源和保护环境的基本国策”,“建设资源节约型、环境友好型社会”,“以人为本,全面协调可持续发展”,落实科学发展观,将人与自然和谐相处纳入经济社会可持续发展目标。解决我国矿山生态环境出现的种种问题,关键是要把矿产资源开发与矿山生态环境保护重要性的认识统一到科学发展观上来。加强矿山生态环境保护的宣传教育,增强人们的环境保护意识,理顺资源开发与环境保护的关系。
(二)发挥政府宏观调控和市场配置资源的基础性作用
政府宏观调控的基本着力点是要推动资源开发与环境保护平衡、协调发展,既要通过资源开发促进经济发展,又要保护生态环境。相关政府部门应建立资源环境安全的监控和预警机制,随时监测目标的运行发展状态,并根据警报信息和响应系统,采取相应的调控措施。通过市场调节实现矿山集约化规模发展,鼓励经济实力雄厚、技术设备先进的大型企业,兼并(收购)规模小、技术设备落后、不具备环保条件的中小型企业,形成规模经营,才能使资源配置合理,杜绝乱挖乱采、破坏生态环境的混乱现象,维护正常的生产秩序,从源头上保护矿山生态环境。
(三)建立环境产权制度和生态环境补偿机制
环境产权不明晰和缺乏产权主体,是影响矿山生态环境保护与治理的因素之一。为了调动全社会对生态环境保护的积极性,建议把环境资源视为环境资产,逐步列入资产化管理。生态环境补偿机制的构建,一是要以战略环评为前提,对生态补偿政策的有效性,对生态补偿主客体之间利益分配作出客观评价。二是要对生态补偿的标准和原则、补偿范围、补偿对象、补偿方式、补偿资金来源,以及补偿资金管理等都作出明确的规定。三是整合和完善现行的各项收费,生态环境补偿收费要做到专款专用,避免重复收费。
(四)完善资源环境税费制度,优化利益分配
(1)实施资源税改革,完善分配机制。资源税应是国家对采矿权人开采矿产资源产生的级差收益而征收的。这种级差收益随着资源禀赋、开采条件的差异而不同,因而税率也不同,应根据不同类型资源、不同开采条件计算出不同税率。实行开采优质和稀缺资源的企业多纳税,开采劣质资源的企业少纳税,从而实现利益平衡,建立税收调节的公平机制,实现资源的优化配置。与此同时,完善收益分配机制,将一部分资源税收入划归中央,加强国家对资源开发的调控,避免地方政府为了自身利益产生短期行为,过度开发矿产资源,加剧生态环境破坏。
(2)逐步实现资源环境税费立法。将矿产资源补偿收费和生态环境补偿收费逐步完善为资源环境税费,并以法律形式明确各种税目,提高矿山企业资源和生态环境安全保护意识,建立资源环境管理长效机制。
(3)实施矿山生态环境保护优惠政策。对执行矿山建设与矿山生态环境保护工程设施的设计、施工与投入“三同时”制度优秀的企业和三废资源化循环利用的企业,给予财政优惠政策,适当减免资源环境税率,降低信贷投资门槛,增加经费投入
(五)建立跨流域(省、市)的利益平衡与补偿机制
利益平衡与补偿机制主要是获益方向利益受损方通过财政专项资金转移支付方式实现补偿。受损方需要获得矿产资源禁止开采区域或限制开采区域的经济损失补偿、生态环境保护工程经济补偿以及其他资源输出补偿。受益方则按地区按比例分配上述补偿基金,通过财政转移支付对限制开发区域和禁止开发区域的受损方经济发展机会损失予以补偿。
对于跨区域、跨流域财政转移支付评估和管理协调工作需要有专门机构负责,建议由国土资源部协同环保部来统一协调,先试点再全面推广。
(六)建立矿山生态环境质量评价体系和标准体系、生态环境安全预警系统
矿山生态环境质量评价体系和标准体系由于牵涉不同的行业部门,以及部门自身的局限性,矿山生态环境质量评价体系实际还未完全建立。因此,评价体系标准的建立是矿山生态环境质量评价体系的关键。同时应建立完善生态环境安全预警系统,加强对矿山生态环境污染、地质灾害的预警预报。
(七)完善矿山生态环境监管体制,加强队伍建设
一要建立和完善矿山生态环境监管和执法体制,明确责任主体。建议在监察执法中采用分权执法为主,联合执法为辅的管理模式。二要明确政府对矿山生态环境治理与保护的职责。健全政府职责体系,正确履行政府职能,增强其公共服务的能力,努力建设服务型政府。三是加强基层队伍建设,实行矿山生态环境监理制度,提高矿山生态环境恢复治理的监管质量和水平。
(八)加快矿山生态环境保护的法规建设
当前尽快建立和完善矿山生态环境法规是十分必要的,亟需为矿山生态环境的资源性及其产权归属和产权转让、矿山环境的恢复与治理及尾矿的回收利用等方面制定一个统一的、适合各行业、各部门共同遵守执行矿山生态环境保护与治理的法律文件。同时制定配套的相关法规,使矿山生态环境产权、保护目标、恢复标准、监督职责更加明确,资金管理更加精细、环境监测与预警体系更加健全。
(原载《中国国土资源报》2009年7月3日,作者为《关于建立健全我国保护生态环境政策的建议》课题负责人,课题组成员张光弟、张兴)
项目实施及资金投入
20世纪90年代以前,由于体制、管理和历史等方面的原因,我国的矿产资源开发一直处于粗放管理状态,大部分矿山以牺牲环境为代价,致使矿山环境问题日益突出,矿山地质灾害频繁发生,不仅威胁到矿区居民的生产、生活安全,而且造成了巨大的经济损失,严重影响和制约了我国矿业经济的可持续发展。90年代初期,矿山环境屡遭受破坏和不断恶化的趋势引起中央及各级政府的广泛重视,矿山环境治理和生态恢复建设工作逐渐提到日程。原国家土地管理局先后在全国建立了煤炭、石油、有色金属、黄金等矿山开采和燃煤发电、烧制砖瓦等20多个不同类型的土地复垦试点。国家环保总局结合全国的生态示范区建设试点,在马鞍山、淮北、迁安等10多个市、县开展了以矿区环境保护和生态重建为主要内容的生态示范区试点建设工作。冶金、煤炭、化工、有色金属等部门也从本行业的实际出发,开展了矿山环境恢复治理试点工作。如神华集团公司自1986年开发神府东胜矿区以来,坚持开发建设与污染治理同步实施,先后建起了污水处理厂、选煤厂煤泥水处理系统等一批环保设施,营造了矿区防护林,不仅使矿区水环境、大气环境质量得到有效改善,而且,在矿区治理区内植被覆盖率也由原来的14%提高到39%。又如马鞍山南山铁矿是一个有80余年开采历史的老矿,地表植被破坏殆尽。为了做好土地复垦工作,该矿专门成立了复垦工作领导小组,组建了专职复垦队伍,通过几年的努力,废弃土地的复垦率已达到70%。山西潞安矿务局王庄煤矿采用人工造林绿化新技术,为矸石山的绿化探索出一条新路子,不仅治理了矿山“三废”,复垦了土地,恢复了生态,而且树立了样板,为推动全国矿区环境保护工作作出了贡献。
2001~2002年,财政部、国土资源部利用探矿权、采矿权使用费和价款投资2350万元,地方自筹资金万元,在全国范围内选择矿山环境问题突出的湖北、江西、黑龙江、四川、北京、辽宁、河北、山西、内蒙古、河南、湖南、山东、江苏、浙江、新疆、甘肃16个省(区、市),安排18个国有老矿山进行矿山环境治理试点(山东和湖南安排2个试点项目,其余省(区、市)各安排1个试点项目)。治理矿区种类包括铁矿、煤矿、铅锌矿、铜矿和石材矿等,治理对象包括矿山环境恢复治理和矿区地质灾害治理等。项目验收结果表明,由于中央和地方配套资金的相互支持,90%的项目超额完成设计工程量,18个项目工程质量均达到预期要求,全部验收合格。通过项目的实施,老矿区内长期威胁居民生产、生活安全的地面塌陷、泥石流等地质灾害得到治理,久弃荒废的土地得以复垦,千疮百孔的矿区生态环境重现生机。良好的经济效益和社会效益,为后续项目的顺利开展奠定了坚实的基础。
在试点取得经验的基础上,2003年11月10日,财政部、国土资源部下发《探矿权采矿权使用费和价款使用管理办法(试行)》通知,正式启动两权专款用于矿山环境治理工作。主要治理对象是计划经济时期建设的国有矿山,重点开展:①因采矿活动造成的地面开裂、沉降、塌陷等矿山地质环境破坏的治理;②因采矿活动引起的区域性地下水水位下降、地下水干枯、危损尾矿坝等的治理;③因采矿活动形成的矿山尾矿的治理和综合利用。
近年来,财政部、国土资源部逐年加大对矿山环境治理投入力度。2003年,在全国22个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目74个,中央财政投资亿元。2006年,在全国31个省(区、市)批复实施矿山环境治理项目339个,中央财政投资亿元。在项目的批复数量上,2004年和2006年的增加幅度较大,分别增加了和;中央财政对项目投入呈稳步增加趋势,年平均增幅达。2003~2007年底利用两权专款,在全国31个省(区、市)共批复实施矿山环境恢复治理项目1118个,中央财政累计投入亿元。
同时,随着我国综合国力的增强,根据各省(区、市)矿山环境治理目标,并按照国家有关要求和保障经济持续发展的需求,地方财政向矿山环境治理投入力度也呈现逐年增加趋势。再由于国家出台了一系列鼓励参与矿山环境治理的优惠政策,极大地调动了企业和个人投资矿山环境治理的积极性。据不完全统计,自2000年以来,全国用于矿山环境治理的地方财政资金达亿元,企业自筹资金达亿元。
治理成效
随着我国关于矿山环境保护与监督管理的法律法规逐步健全、完善和进一步贯彻落实,以及国家和省(区、市)各级行政主管部门的重视程度和监管力度的日益加大,随着社会公众及矿山企业对矿山环境保护意识的不断提高,矿山开发者重开发轻保护、肆意破坏污染矿山环境的势头已被有效遏制,在保护矿区生态环境、治理恢复被占用破坏的土地、防治地质灾害和矿山“三废”综合治理利用等方面取得了显著的成果。特别是财政部、国土资源部正式启动两权专款用于矿山环境治理工作以后,在全国范围内的矿山地质环境综合治理工作得以有序开展,一些计划经济时期建立的国有大中型矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山的地质环境逐步得到恢复治理,收到了良好的经济效益、社会效益和环境效益。同时,已实施项目的示范作用,以及有关鼓励政策的出台,极大地鼓舞和激发了企业和个人参与矿山环境保护治理的积极性,使矿山环境保护治理的资金投入更趋于多元化,治理范围更广泛、治理成效更显著。
矿山占用破坏土地恢复治理
截至2007年底,全国累计恢复治理矿山占用破坏土地面积约万公顷,治理率达。现阶段,我国在矿山占用破坏土地恢复治理过程中,普遍遵循生态效益、经济效益、社会效益相统一的原则,要求土地的复垦规划与土地利用总体规划和基本农田保护区规划相协调,复垦后的土地应优先用于农业,宜粮则粮、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔。其次用于建设主题公园、人工湖等生态景观的恢复和其他建设用地。
(1)采空塌陷区治理现状
我国采矿塌陷区主要集中分布在煤矿,其次是石膏矿、金矿等。塌陷区的治理措施根据塌陷规模区别对待:对深度较大的常年积水区,一般采取清淤扩建、淤泥造地等措施,建设成人工湖、鱼藕塘、水田;对季节性积水区,实行挖沟排水,修建台、条田,发展特色种植;对塌陷变形地,采取削高垫洼、回填整平、复耕复林复草或用作其他建设用地。例如甘肃省华亭县对东华煤矿塌陷区进行复平整治,改造成面积达86400平方米的人民广场,成为县城居民集会、休闲场地。黑龙江省七台河市对煤矿塌陷积水洼地进行综合整治,治理塌陷地公顷,建成了具有休闲和娱乐功能的落燕湖景区。山东省枣庄市针对石膏矿塌陷,坚持以挖塘造地为突破口,发展名优水产养殖,扩大植桑种田面积,创造了种、养、加工相结合的立体高效塌陷治理示范区。累计治理塌陷地3000余亩,开挖鱼塘133处,面积近900亩,改造良田整平耕地2700余亩,整个石膏矿区已开始步入资源开发与环境保护协调发展的轨道。
(2)露天采场治理现状
随着生态省(区、市)建设活动的开展,各级行政主管部门开展了对“三区二线”(即城市规划区、风景区、地质遗迹保护区、重要公路或铁路沿线、沿海岸线)可视范围内的已损山体和废弃的采石坑的治理工作。
对露天采场治理的原则是减少引发崩塌、滑坡等突发性地质灾害的可能,保证矿区居民的生命、财产安全;恢复采场范围内被破坏的地表植被,使之与周边环境相协调。目前采取的主要治理措施首先是对不稳定岩土体进行卸载,消除引发灾害的隐患,再对土质开采坡面和矿坑清理、平整,便于复垦绿化;对石质边坡进行打坑回填客土或者进行覆网客土喷播等技术,使裸露的开采作业面迅速复绿。治理效果较好的江苏省苏州旺山露天采场,在清理不稳定岩体的前提下,针对土质贫瘠、坚硬、坡比较大的基岩坡面采用客土喷播法,对土质较好、坡比小的山体采用厚层基质法等施工工艺和复绿技术,使原来裸露的边坡得到有效的防护,减少水土流失和滑崩灾害隐患,迅速改变了地貌景观。经过三年的治理,形成一个乔、灌木及地被混交的自然种群,植被生长旺盛、根系盘结,生物保护作用明显。改造后的露天采场成为苏州吴中经济开发区一道亮丽的风景线。山东省威海市按照自然环境条件,因地制宜地采取了土石方工程、植物工程和喷涂工程相结合的综合治理方法用于露天采场治理。2000年共喷涂陡峭坡面30万平方米,垒堰总长度9000米,填土量万立方米、石方量9000立方米,栽植常攀藤植物15万株,各类乔木、灌木3万棵。福建省龙岩市上杭紫金矿业按照矿山每年编制的植被恢复计划,遵循稳定一块、恢复一块的原则逐步恢复。目前已采用草、灌、乔、藤相结合,通过人工种植、机械喷播等方法进行植被恢复工作。2001年金矿区种植草皮万平方米,种树8万株,成活率均在85%以上。在2001年底,紫金矿业为实施“在保护中开发,在开发中保护”的矿山可持续发展战略,开始实施紫金山工业旅游项目,经1年多的开发建设,先后投入2000万元,建设成为福建省独具特色的一个新兴旅游区。2002~2003年度,共接待游客万人次,累计实现旅游收入815万元。
(3)尾矿库、固体废弃物堆放场地治理现状
为了减少扬尘、净化矿区空气环境,预防污染水土环境、引发水土流失、发生泥石流等地质灾害,增加矿区土地的可利用率,建设环境优美的绿色矿山,对尾矿库、固体废弃物堆放场地进行治理,成为目前矿山环境治理的主要工作。
现阶段,我国对尾矿库、固体废弃物堆放场地的治理原则是多元开发、变废为宝,提高利用、减少囤积,复垦占地,恢复生态。在现有经济技术条件下,尾矿和固体废弃物大量用于建筑业、发电等行业,如加工成新的建筑材料或制砖、铺路、充填塌陷区等。湖北省武钢矿山大冶铁矿利用尾矿砂制成微晶玻璃花岗岩新型建材及仿古陶瓷工艺品,利用矿石粉碎的细石灰石粉尾矿生产高标号的水泥。安徽铜陵有色金属公司所属的五公里尾矿库已经建成无土复垦示范场,昔日尘沙飞扬的尾“沙滩”,今日已草树成荫,成为沿江绿化带。云南锡业集团有限公司左山采矿厂尾矿库,已复垦成225亩的竹林。对于无法利用的尾矿、固体废弃物可就地回填采场和采坑,覆土后用于人工造林、恢复成耕地等,或充分利用微生物技术直接在矿渣堆上复垦。通过多种形式的治理措施控制水土流失,改善生态环境,修复自然景观。如山西孝义和广西平果铝土矿在矿山固体废物复垦中,采取一系列加速生土熟化技术,建立了剥采、排土与复垦联合新工艺,使用了内生菌根真菌微生物工程技术,使土壤活性增加,将工程复垦与生物复垦有机结合,成功实现了排土场的植被恢复。
矿山废水废液治理
目前,我国矿山平均年废水废液产出量约为亿立方米,年处理量亿立方米,年综合利用量为亿立方米,综合利用率为。
矿山废水按生产过程可分为采矿作业废水和选矿作业废水;按废水pH值可分为酸性废水、碱性废水等。矿山酸性废水主要来源于矿坑水、废石堆淋滤液等;矿山碱性废水主要产生于选矿作业。矿山废水中的主要污染物包括重金属、酸、有机污染物、油类污染物、氰化物、氟化物和可溶性盐类等。重金属污染和酸类污染是废水污染中最普遍的,废水中的重金属元素主要有铅、锌、镍、铜、汞、铬、镉、钴、锰、钛、钒和铋等。目前我国对矿山废水的治理方法主要有中和法、微生物法、人工湿地法等。处理工艺较为先进、成熟,例如甘肃省金川公司针对采、选、冶以及化工动力等各生产环节不同生产工艺所排放的废水,先后建成了镍等贵金属离子、硫酸、氯碱、锅炉、高含盐等废水的处理站,年处理废水达500万吨,并将未被利用的废水排入尾矿库,减轻了对矿区附近水体、土体的污染和破坏。
矿山地质灾害治理
自20世纪80年代以来,我国共发生由于矿山开采而诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害12000余起,影响面积万公顷,已治理面积万公顷,治理率为。
根据我国矿山各类地质灾害的发育状况、致灾机理、危害程度,结合国民经济发展水平和技术条件,现阶段我国矿山地质灾害治理的原则及工程措施是:①对于危害较严重、治理难度较大、治理投入回报不理想的地质灾害,一般采取搬迁、避让的措施。2003年6月,国务院总理温家宝在辽宁考察期间对矿山地质环境治理连下“四道军令”:要尽快实施、要公开透明、要责任到人、要增加投入。不久,国家有关部门就开始对东北煤炭城市沉陷区治理安排专项资金,东北三省政府全力以赴投入到采煤沉陷区治理工程之中,治理总面积超过900平方千米。治理项目包括建设小区住宅、维修加固住宅、新建学校、医院、幼儿园等配套设施,对部分受破坏的学校、医院、道路、供(排)水管线、供热管线进行维修加固等。目前,辽宁已安置沉陷区受灾居民万户,超过安置户数的70%,已建成居民楼房住宅240多万平方米,建成学校、医院等配套设施25万平方米。吉林省采煤沉陷区新建楼房住宅小区竣工面积为82万多平方米,安置居民万户,各项配套建筑设施也同步进行。黑龙江省治理面积超过400平方千米,截至2006年5月底,已开工新建住宅223万平方米,占下达计划的78%,项目建成后预计可安置沉陷区搬迁居民33112户,约占下达计划的70%。②对于崩塌、滑坡、泥石流等呈点状分布的突发性地质灾害,采取部署群测群防的监测体系,实施治理工程,开展重点区域专门性监测等措施。例如甘肃省小厂坝铅锌矿1138平硐不稳定斜坡(潜在滑坡)变形面积约10万平方米,其主要诱发因素是汛期地下水水位上升导致高陡基岩坡面残坡积碎石土变形蠕动。在对其进行坡面位移定期监测的基础上,采取格构加固、修建挡土墙、地表排水等工程措施及植树育草生物措施,有效地抑制了坡体蠕动变形的进一步发展。
存在的问题
近年来,虽然我国矿山环境恢复治理工作取得了一定的成效,但由于工作刚刚起步,无论政策法规、管理机制、资金保障,还是技术标准都有待健全和完善,主要存在以下问题:
矿山环境保护与治理尚未步入法制化轨道,管理机制不健全
近年来,我国虽然制定出台了一系列涉及矿山环境保护和治理的法律、法规,但这些法律、法规大多局限于原则性的要求,可操作性较差,具体实施时存在一定难度。在管理体制上各执法单位之间时有交叉重叠,时有空白。特别是治理的主体单位与上级主管部门及相关单位,在法律上和经济上多方面的关系均缺乏明确界定。矿山环境治理过程中,各方责、权、利的关系应遵循怎样的原则加以确立?治理之后的成果,即环境产权和复垦土地的所有权、使用权等应如何确立和保护?这些问题在原有法律中均未涉及,急需加以完善。
我国矿山开采历史悠久,环境破坏严重,治理难度增大
长期以来由于环境保护意识淡薄,矿山环境保护法律、法规不健全,管理滞后,加之受开采条件、开采方式、生产工艺、技术水平、装备条件等综合因素的影响,致使我国矿山环境遭到了严重的破坏。造成全国矿山环境问题广泛分布,且类型复杂、致灾几率大、突发性强、隐患多、灾情严重。不仅严重影响和制约着国民经济的发展,甚至威胁人民生命财产的安全,引发了一系列社会问题和矛盾。而我国矿山环境恢复治理起步晚、规模小、投入资金有限,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山环境问题将日益突出,治理难度也将越来越大。
矿山环境保护和治理资金短缺,投资机制不完善
目前,我国矿山环境保护和治理资金主要来源于三个部分:一是中央财政从两权使用费和价款中安排一定的资金,因历史欠账太多,远远不能满足矿山环境治理的需要。二是地方财政从收取的价款和矿产资源补偿费中安排部分资金,主要用于矿产资源勘查等方面支出,用于矿山环境治理的费用极为有限。三是矿山企业交纳的矿山环境恢复治理保证金。由于矿山环境治理工程投入大,其经济效益不凸显或滞后,再由于缺乏矿山环境治理相关的鼓励政策措施,造成矿山环境治理投资回报率不大,因此极少有其他资金投入,投资机制不畅,多元化、多渠道的矿山环境治理投资机制尚未形成。
矿山环境保护与治理的技术标准、规范急需制定
虽然国内已进行过不同层次的矿山恢复治理方面的零散研究工作,也开展过不同类型废弃矿山恢复治理的示范工程,但这些工作所积累的经验和数据资料距离形成系统的标准、规范还有很大差距,造成目前我国矿山环境恢复治理工作的目标、任务不很明确,治理成效界定缺乏依据,治理技术不规范。因此,出现矿山环境恢复治理工程布设较随意、技术含量低,部分治理工程的治理成果不显著,很难实现预期的效益。为了尽快提高我国矿山环境保护与治理的技术水平,规范恢复治理工程的技术路线选择、工作量布设、质量监控、预算编制、预期成果目标设定等,建议国家有关部门设立专项资金,集中一批技术力量,尽快研究制定矿山恢复治理的方法、标准或规范,用以指导全社会矿山的恢复治理工作。
重前期治理,轻后期管理,影响了矿山环境治理效果
自2001年大规模、有计划地开展矿山环境恢复治理工作以来,相继开展了大量的矿山环境治理项目。大多数项目在前期的治理阶段,由于有资金保障,主管单位和实施单位的积极性都很高,不仅严格按照设计施工,而且监管力度大。而项目评审验收后,因没有后续资金支持,部分治理工程后期的维护工作处于停滞状态,行政监管也出现空当,在一定程度上影响了治理效果。
露天煤矿的矿区环境污染的问题和策略论文
我国煤炭资源量占一次能源资源总量的90%以上,每年消耗的一次能源中煤炭占70%以上,而且今后相当长的一段时期内这种状况都不会有大的变化。我国适于露天开采的煤炭资源储量大约为490亿吨。目前,我国露天矿煤炭产量占总产量的5%左右,预计到2020年将达到12-14%。据统计,我国露天开采每万吨煤炭约破坏土地公顷,其中挖掘破坏公顷,外排土场占压公顷。露天开采时破坏土地面积为露天矿采场本身面积的2-11倍。下面谈一谈露天煤矿开采过程中的环境保护问题。
1 露天矿开采过程对环境的影响
对生态环境的影响
露天矿开采对土地的破坏主要表现为挖损、占压、塌陷,造成土壤的酸化、盐碱化和盐渍化,从而使得土地沙化和土壤贫瘠化。一般来说,裸沙1亩,风力和水力侵蚀将影响邻近3亩土地;沙化土壤有机含量将减少,全氮量减少,全磷量减少,物理性粘粒减少50%,造成原始土壤的严重贫化。
所有挖损、占压、塌陷和其它一切对地表的人为扰动,都会破坏原有的自然景观和生态植被,有些破坏是毁灭性的、不可逆的,在风力和水力侵蚀的作用下使得水土流失情况加剧。
烟尘与粉尘及有害气体
有组织排放的烟尘
矿区内各类锅炉、燃煤电厂等排放的烟尘。
矿区作业面产生的烟尘
采场工作面、采场煤帮暴露时间过长、煤层氧化燃烧;煤层中作为剥离物进入排土场的损失煤引起自燃;选煤厂煤矸石的自燃;露天储煤厂和储煤堆的自燃等产生的烟尘。
烟尘中含有SO2、NOX、CO、H2S等有害气体,对生态系统构成影响。遇到雨水和潮湿的空气生成酸性硫化物,其腐蚀性非常强,从钢铁、水泥构件到人体均会受到腐蚀和侵害。
矿区粉尘
矿区尘源主要来自大型剥离设备的采掘、运输及排土作业粉尘;煤的采掘、运输、储煤、粉碎及作业过程粉尘;辅助设备作业粉尘;穿孔爆破粉尘;选煤厂;道路运输粉尘等。粉尘附着在植物叶片,影响植物的光合作用,太阳爆晒温度升高会灼伤植物。
煤层气排放
煤层气的主要成分是甲烷,通过直接排放、燃烧排放、通风系统排放。甲烷是一种重要的温室效应气体,能使对流层中的臭氧增加,使平流层中的臭氧减少。
对水循环系统的影响
对地下水的污染
煤矿开采不但对地下水的正常循环与补给产生影响,而且造成严重污染。例如:煤层中硫含量高,且伴有硫铁矿,氧化成酸过程大大加快而形成酸性水造成pH值超标、硫酸根离子含量偏高、铁离子含量高等;矿坑水在氧化成酸的过程中对含水体围岩不断溶蚀,造成地下水总硬度偏大;开采条件下酚类有机反应加快造成矿坑水中酚含量增加;汞主要与煤系地层中的黄铁矿与朱砂伴生,在煤矿开采时,朱砂被加速氧化溶解,而使汞离子进入水体;受矿坑水污染的地表水,直接补给浅层地下水,致使浅层地下水也受到不同程度的污染。
对地表水的影响
首先,随着煤矿开采量的不断增加,矿坑水排出量增加,由于河水的自净能力很弱,在河水断流时期,河道容纳的几乎全是污水。因此,未经处理的矿井污染水直接排放,造成对地表水、土壤等的环境污染;其次,由于煤层浅埋藏区煤矿开采采空面积不断扩大,采空区导水裂隙带和地面塌陷范围也随之扩大,造成河川径流量大量渗漏,使地表水与地下水、矿坑水发生了直接的水力联系地表水在汇流区及径流区水量漏失严重,河川径流明显减少。
噪声与振动
噪声与振动源主要有以下类型:
1)空气动力源。如风机、风扇、跳汰机和风阀等。
2)机械动力源。如铆枪、振动筛、溜槽、各种采掘设备和运输设备,以及其它各种机械设备。
3)电磁动力源。如电机、电焊机、电器设备等。
4)人工动力源。如爆破、人力施工等。
2 防范及治理措施
加强有关法律法规的宣传力度,提高环保意识
煤炭能源的开发是经济发展的重要基础,而土地资源,生态环境,又是人类赖以生存的最重要条件。矿区可持续发展的'核心内容之一是保持矿区经济与环境的协调发展。树立保护环境就是保护生产力的意识,改变过去那种将经济发展与环境保护相对立的落后观念,实行矿区环境与经济发展的综合决策机制。制定切实可行的矿山生态治理与恢复的方案,并予以实施。
矿区的生态恢复
根据“以防为主、防治结合”的原则,采取工程措施与生物措施相结合的办法,对内外排土场层层碾压、修建挡水墙、排水沟、集水池等,在坡面修挖水平沟、鱼鳞坑,坑内植树种草,采取网障固沙、林草绿化相结合的多层次防护体系。针对露天开采对土地的破坏,严格执行《土地复垦规定》,一边开挖,一边分层回填。借鉴国内外经验,结合本地区的环境特点制定采场和排土场的土地复垦计划,确定复垦措施,使复垦区逐步转变为现代化的人造生态园。
大气污染源的治理
(1)针对露天矿区的防尘主要措施是采用湿式作业和洒水降尘,采掘机械配套袋式集尘器。
(2)对储煤场实施全封闭,场内设置洒水喷头,四周设置挡风抑尘网。
(3)联络道路硬化、外排道路硬化、道路洒水降尘。
(4)工业场地内设置集中供热锅炉房配置脱硫除尘设施。
水环境污染源的治理
(1)针对生活污水采取建化粪池、生化处理设施等措施,处理后废水可作为道路的洒水降尘及绿化。
(2)针对矿坑疏干水修建净化车间、调节池、沉泥池和回用水池,处理后的水可作为水源用于场地绿化及生产用水等。
噪声治理
针对不同类型的噪声源采取将设备置于厂房内、安装双层玻璃、配备机器隔声降噪设施、配发耳塞等措施,将噪声危害降到最低。
煤矸石的综合利用
据统计,所有的洗矸、煤泥和部分的采掘出的煤矸石,都具有一定的发热量(300~3 500千卡/千克),可以用于循环硫化床锅炉燃烧发电,真正毫无热值的白矸只有15%左右。煤矸石、洗矸、煤泥中的不可燃物质部分,经过循环硫化床低温燃烧后,同时具脱炭和活化作用,其灰渣是很好的建材原料,部分可以直接掺入水泥中,部分可用于制砖,其经济效益和环境效益十分可观。
露天矿开采环境保护的总体目标是:在矿区地质环境勘察的基础上,以露天开采为重点,对环境进行治理,开展露天矿区环境综合治理,确保露天矿区安全生产,延长露天矿区服务年限,恢复露天矿区生态环境和改善露天矿区大气环境,实现露天矿区废水零排放,使固体废弃物资源化、减量化。
实现露天煤矿生产与矿区生态环境重建一体化,是煤矿企业自身和国民经济可持续发展的必然要求与必然结果。
参考文献
[1]蒋仲安. 矿山环境工程. 冶金工业出版社.2009-9-1.
[2]尹国勋. 矿山环境保护 中国矿业大学出版社 2010-5-1.
[3]何国清,杨伦,凌赓娣等 矿山开采沉陷学. 中国矿业大学出版社, 1991.
基于快速城市化的分散式污水处理模式研究【摘要】: 集中式污水处理是我国城市污水处理的的主要形式,具有处理效果好、便于管理、以及“规模效应”等优点,对城市水环境的保护起到重要作用。但是,由于污水集中处理设施的建设存在资金投入大、周期长等弊端,导致城市污水处理滞后,使城市快速扩张区污水排放成为加大城市水环境压力的重要区域;分散式污水处理模式,可实现污水就近处理,处理设施建设灵活、投资少,可以作为污水集中处理模式的有益补充,具有重要的研究意义。 本文以城市分散式污水处理模式为研究对象,首先通过集中、分散污水处理模式特征及制约因素分析,对污水分散处理区域进行判定;其次,在污水分散处理技术分析的基础上,针对不同区域特征,构建了达标排放分散处理技术模式和污水再生利用分散处理技术模式;最后,针对污水分散处理存在的制约因素,制定了污水分散处理运营管理模式及对策,得出以下结论: (1)在城市化发展过程中,污水处理模式应该以集中处理为主、分散处理为辅,从整体上实现城市污水集中和分散处理的有效结合,提高城市污水处理率,改善城市对水环境的压力。 (2)污水分散处理区域的判定是制定污水处理技术模式的依据。污水分散处理模式应用于以下区域:在集中处理污水管网规划之外的污水排放区域,应建设永久性分散污水处理设施,进一步根据有无中水回用要求,又将分散处理模式细分为分散处理后直接排放和分散处理后再生利用两类模式;在污水排放区域,集中管网规划建设范围之内而集中处理设施滞后的区域,应建设临时性污水分散处理设施,其是或否回用应依据区域环境管理的要求而定。 (3)对于达标排放的项目,通过污水处理技术及特征比较,得出在占地面积为主要制约因素的条件下,当污水排放执行二级排放标准时,可选择曝气生物滤池、生物接触氧化两种分散式污水处理工艺;当污水排放执行一级排放标准时,可选择SBR分散式污水处理工艺。鉴于占地面积制约,建议将污水分散处理设施设计成地埋式。对于污水处理后再生利用的项目,分居住区和高校两种情形进行了分析,得出:当居住区中水回用于城市杂用水时,可采用曝气生物滤池工艺;当回用于景观用水时,可采用SBR工艺;MBR工艺可作为高档住宅区的污水处理及回用工艺。当高校污水处理设施建设不受土地面积制约时,可选择地下渗滤污水处理技术;当污水处理设施建设受面积制约时,可选择运行费用较低的生物氧化接触法或生物曝气滤池处理技术。 (4)在适宜于分散处理工艺模式选择的基础上,得出用户自助模式可适用宾馆、写字楼、商业会所及高校污水处理系统的运营管理;建设-拥有-运营模式(Build-Owning-Operation,简称BOO)适用于中、小型居民社区污水处理及回用系统的运营管理;建设-经营-转让模式(Build-Operate-Transfer,简称BOT模式)适用于大型居民社区、经济开发区的污水处理系统的运营管理。 (5)提出了加快制定污水分散处理技术体系、促进污水分散处理的优惠政策、调整污水处理收费政策及在线监测等促进污水分散处理模式应用的对策建议。【关键词】:城市化 污水分散处理 中水回用 【目录】: 摘要第一章 绪论 研究背景 国内外污水分散处理模式应用现状 研究意义 研究内容与技术路线 研究内容 技术路线第二章 城市污水分散处理模式适用区域判定 城市污水集中处理模式分析 污水集中处理特征分析 污水集中处理制约因素 污水集中处理存在的问题 城市污水分散处理模式分析 分散处理模式的特征分析 污水分散处理制约因素 城市污水分散处理区域判定第三章 污水分散处理技术模式构建 分散污水处理技术分析 人工处理技术分析 自然处理技术分析 区域污水分散处理技术模式构建 达标排放分散处理技术模式 污水处理再生利用分散处理技术模式第四章 污水分散处理运营管理模式与发展对策 构建污水分散处理运营管理模式 污水分散处理市场化运营管理 污水分散处理市场化运营管理模式的选择 污水分散处理发展对策 建立污水分散处理技术体系 制定分散处理优惠政策 加强政府监督管理职能 完善收费制度结论参考文献致谢 你还可以到诚信论文发表网(cxlw027),豆丁,红袖添香论文网,维普,携手论文网,万方,知网……这些网站上面找论文,一般论文都可以在那些网站上面找到。
混凝土养护技术论文篇二 对混凝土养护技术的探讨 [摘 要]随着社会的发展,我国的工程项目日益增多,而混凝土作为工程项目中必不可少的材料之一,在工程项目施工中有着很大的作用。不过在工程施工中,混凝土的质量也直接影响着整个工程的质量。因此,为了避免这样的情况发生,我们在进行工程施工时,都会对混凝土进行一定的养护工作以保证混凝土的质量。 文章 通过对混凝土的养护的原理和方法进行简要的概述, 总结 了当前混凝土养护的技术,以供大家参考。 [关键词]混凝土;养护;介质温度;介质湿度;延续时间 中图分类号:TU154 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0271-01 目前,由于混凝土已经广泛的应用到人们生活的各个方面,传统的工艺技术已经完全不能满足人们的需求,因此施工工艺和养护技术还需要不断创新,尤其是混凝土的养护技术,作为工程施工和质量保证的重要环节,它的创新直接影响着整个混凝土工艺技术。 一、混凝土养护原理 在混泥土的施工工艺中,当混凝土浇筑完后,还存在一个相当久的缓冲时期,需要相当长的一段时间保持混凝土的温度和湿度,这样才能很好的保障混凝土的强度与其质量的好坏,而我们就把保持混凝土中的温度与湿度的技术方法叫做混凝土的养护技术。由此可见,要做好混凝土的养护工作,必须要保证温度、湿度和养护时间这三大要素。 我们在进行混凝土的养护时,想要混凝土的硬度和强度得到增长,我们就必须要把握好混凝土内部的适当的温度和足够的湿度,这主要是和混凝土中重要组成的材料水泥有关,因为水泥是一种具有较强水硬性的材料,在与水反应的时候,会产生凝胶状的水化物,当这种水化物凝固后硬度和强度都会变得很大,不过这需要一定的条件,如果条件不能满足,还直接影响混凝土,使其出现裂痕。因此,我们在进行混凝土的养护时一定要注意混凝土中的温度和湿度,这样才能很好的保障混凝土的质量,才能用于工程施工。 二、养护方法 养护的方法有很多,比如:自然养护、标准养护、蓄热法养护等等,这些都可以对混凝土起到一个很好的养护作用,下面我们就对这些养护方法进一一的介绍。 1自然养护 混凝土的自然养护是施工工程中常见的养护方法之一,这主要是因为这种养护方法简便快捷,而且需要的成本很低,所以在工程施工中广泛的用于中、小型施工工程。这种方法应用的原理是,当在气温不低于5度的自然条件下,人们在混凝土的养护过程中采用浇水保湿,用其他的设施进行防风防干来对混凝土进行养护,以保证其质量。人们在进行养护的时候,都会采用像湿麻袋、锯末、湿砂等覆盖在混凝土的表面,然后在进行定期的洒水、浇水,以保持混凝土表面的湿度,而且在洒水时,一定要洒均匀,不然就很难保证混凝土中的湿度,而且在不同的季节,还要采用不同的方法,例如在春季, 雨水 比较充足,我们就要采取一定的防潮措施,以免因混凝土中的水分过多而引起的质量问题;在夏季的时候,我们为了防止其表面的温度过高,我们就要采取一定的隔热措施,将温度和湿度控制在合适的位置上,而且不同的混凝土的养护时间也存在着不同。因此,我们在采用自然养护时,一定要进行合理的控制。 2、标准养护 就是按规范要求,在温度20±3℃、相对湿度在90 %以上的条件下进行养护 ,即为标准养护。尤其是对混凝土试件进行标准养护,是测定混凝土强度的关键。 3、蓄热法养护 混凝土在养护期间采用保温材料加以覆盖 ,使混凝土始终保持一定温度。这种方法在平均气温不低于-10℃、混凝土表面率(表面积与体积比)小于5时较为适宜。多在住宅冬季施工中应用 ,若配合热水养生效果更佳。 4、热养护 热养护是利用外界热源加热混凝土而加速水泥水化反应的方法 ,也称加速硬化养护法。此法又分为以下几种: 4、1加热养护。此法往往在蓄热法养护达不到目的时采用。可分为暖棚法、 蒸汽加热法、 干 ― 湿法、 加压蒸汽法等。 (1)暖棚法。利用保温材料搭成暖棚 ,把整个构件或结构围起来 ,保证棚内有较高温度 ,棚内加热可采用装设蒸汽管 ,也可直接生火炉提高棚内温度。 (2)蒸汽加热法,也叫湿热法。利用蒸气加热,使混凝土得到较高温度和湿度,在湿热环境中加速水泥水化来达到加速硬化的目的。蒸汽养护分4个阶段进行,即预养期(静停期)、升温期、恒温期与降温期。为了防止和抑制结构破坏,在开始升温之前,要设置预养期,使混凝土在常温潮湿环境中静停(静置)一定时间,产生一定的早期强度。预养期以2~4h为宜。混凝土的结构破坏主要发生在升温期。同时,升温期也是混凝土结构的定型阶段,在热养过程中至关重要。在升温期必须控制升温速度,使因温度引起的不均匀膨胀破坏力不超过已产生的结构强度。对于中等强度的混凝土,升温速度不宜超过20~25℃/h。当升温达到最高限时,保持一段时间称为恒温期。恒温期是混凝土强度的主要增长期,故为混凝土结构的巩固期。恒温期混凝土的硬化速度取决于水泥品种、水灰比和恒温温度。对于普通硅酸盐水泥混凝土,恒温温度不宜超过60~70℃,矿渣硅酸盐水泥混凝土则不宜超过90~95℃,温度过高不利于水化作用,强度将会降低。目前,多采用恒温时间为3~5h。降温阶段因混凝土已具有较高强度能够承受较大的温度变化,为了避免表面开裂,一般脱模时气温与混凝土表面温度相差不得超过40℃,混凝土降温速度不宜超过35℃/h,过速降温不仅强度损失,而且失水过多将影响后期水化。对于尺寸大,外形复杂的构件,升降温速度应酌量减小。[1] (3)干湿热养护法与其他的养护方法不同,在混凝土浇筑成型后不需要延长养护期,直接利用其内部结构的饱和蒸汽养护产生的应力,就可以上混凝土中的温度和湿度达到一个合理的环境,而且这样的方法可以有效的控制混凝土的强度。它主要的施工原理是,在混凝土成型后的一段时间中,进行干燥,然后在进行高温养护。这样主要是因为,在进行高温养护的时候,内部的水分会因为高温的影响向外迁移,而内部就会因为脱水而进行收缩,从而使得混凝土内部更加紧密,而且有效的控制温度,也有效的控制了混凝土因高温而被破坏的现象。 4、2 辐射热养护法。 此法分为以下两种。 (1)太阳能热养护法。在混凝土表面覆盖一层吸热物体 ,搭设通光集热保温罩进行的混凝土养护。此法与自然养护比较 ,可缩短养护周期1/2左右,晴天集热罩内温度比室外温度高015~110倍。此法有直接覆盖、 太阳能养护罩 ,塑料簿膜简易暖棚等多种方式。[2] (2)红外线养护法。红外线加热养护就是利用发热体改变表面状态提高辐射强度,使被加热制品吸收辐射热提高内部温度。另外模板和介质也吸收热量,最终以对流和传导的方式再次传递给制品一部分,使制品内部温度进一步提高,加速水泥水化,促进混凝土内部结构的形成。此法是在发热体(散热器)表面涂刷远红外辐射材料,当发热体使涂料分子受热后便激发而向四周发射电磁波,该波被物体吸收,成为分子运动动能,使被加热物体的温度上 升。红外线加热以电、煤气或蒸气为热源。由于混凝土在养护过程中内部有游离水存在,而对红外线又有较宽广的吸收带,混凝土在60~100℃时对红外线的吸收率为90%左右。因此用远红外线加热养护混凝土制品可以取得混凝土内部温度高、养护时间短、抗压强度高,节约能源等效果。 结束语 由此可见,混凝土的养护技术在生活多种多样,而且在不同的环境下也有着不同的技术方案,这也有效的保障了混凝土的质量,同时也为我国的工程质量提供了一份保障。不过,由于我国在混凝土的养护技术方面起步比较晚,在很多方面还存在的不足,因此我们还要向发达国家多多学生,在以后的实践中,找到更加合理的施工技术,从而促进我国工程项目的发展与进步。 参考文献 [1] 黄云海.水泥混凝土强度应注意的几个影响因素[J].大众科技. 2004(10). [2] 彭仕国,尹友良,焦云州.混凝土养护工艺应用[J].铁道工程学报. 2001(02). 看了“混凝土养护技术论文”的人还看: 1. 公路养护技术论文 2. 公路养护技术论文(2) 3. 建筑节能新技术论文 4. 浅析水泥混凝土路面破坏的形式及裂缝养护 5. 浅谈工程技术建设论文
下面是中达咨询给大家带来关于混凝土技术的现状和发展的相关内容,以供参考。混凝土是当代最大宗的人造材料,也是最主要建筑材料。目前,世界水泥年产量已超过12亿t,我国在数量上占居首位,其产量约为世界总产量的三分之一。混凝土年使用量虽未见准确的统计资料,但如以水泥产量推测,估计在我国混凝土年使用量可达6亿m3以上,其工程量之多,社会与经济意义之大,是人所共知的。针对我国今后发展的需要,本文拟在三个方面予以论述。1预拌混凝土的现状与发展混凝土的集中搅拌是建筑工程生产管理方面一项意义重大的改革。预拌混凝土应用量比重的大小,标志着一个国家的混凝土生产工业化程度的高低。国外实践表明,采用预拌混凝土之后,一般可提高劳动率200%~250%,节约水泥10%~15%,降低生产成本5%左右,还具有保证质量、节约施工用地、实现文明施工等方面的优越性。世界上第一座预拌混凝土工厂出现在德国,建造于1903年,以后受到各国的重视,得到迅速发展。到20世纪80年代初,统计结果表明,在经济发达的国家里,预拌混凝土的供应量,已达到全部混凝土生产量的60%~80%。在我国混凝土搅拌站始建于80年代初的上海、常州两城市。20年来,由于建设规模逐步扩大,尤其是北京和东南沿海地区一些城市建设的高速发展,各级建设行政主管部门采取了一些扶植政策和措施,使城市的预拌混凝土产量每年以12%~15%幅度递增。上海、北京、广州、大连、常州等城市应用预拌混凝土量已达到该城市混凝土总用量的80%以上,接近经济发达国家的水平。但是,预拌混凝土的发展是不平衡的,就全国而言,预拌混凝土占现浇混凝土量的比重还不到30%,有的地方甚至还没有预拌混凝土站,与经济发达国家相比,我国预拌混凝土尚属起步阶段。而且我国已建成的预拌混凝土站,多属建筑企业或企业集团管理,而经济发达国家预拌混凝土已成为独立的新兴行业,有许多专业公司专门生产和供应预拌混凝土。在预拌混凝土行业迅速发展的同时,也暴露出不少需要重视的问题。如:混凝土定价不合理以及混凝土供需双方配合不密切,出现供大于求而导致降低价格出售,因而无法保证预拌混凝土的质量。这样恶性循环不利于预拌混凝土的长远发展。为了保证预拌混凝土的健康发展,必须注意以下几点:1)加强预拌混凝土厂的合理规划和布置,预拌混凝土的生产规模应与当地的建筑和市场需求相匹配,避免盲目发展过度集中。2)有计划的组织在职人员培训,提高人员素质及企业的技术和管理水平,加强有关标准的宣传贯彻力度。3)规范市场,加强有关部门的监督,使供需双方必须遵守合同,增强合同的法律效力;并制定出合理的预拌混凝土价格体系。使预拌混凝土能在正常的竞争条件下得到发展。2、高性能混凝土的现状和发展为了弄清当前混凝土在不同用途中存在的缺点和薄弱环节,美国于80年代曾对很多土建工程单位进行了广泛的调查。从调查结果可知,在众所关注的抗压强度以外,亟待改进提高的混凝土性能,依次为体积稳定性、抗渗性、流动性、抗折(拉)强度、护筋性、线膨胀系数等,当然还须降低成本。上述各种性能归纳起来就是强度、工作性和耐久性3大类,这正符合十几年来几个发达国家正在研究开发中的高性能混凝土(HPC)。HPC的诞生与发展是近代工程发展的需要。例如高层、大跨度、大荷载、特殊使用条件和严酷的环境(如海上石油钻采平台、海底隧道等)以及对建设速度、经济、节能等有更高要求;同时也由于混凝土技术的提高使HPC成为可行。HPC的先进性使混凝土的应用范围得到扩大,使混凝土的社会经济效益得到不断增长。发展HPC的主要途径有:1)高性能的原材料以及与之相适应的工艺。2)复合化:混凝土本身是水泥基复合材料。HPC必须有活性细掺料和外加剂特别是高效减水剂的加入,常常不仅需要二者同掺,有时还必须同时采用几种外加剂以取得要求的性能,充分发挥复合化的作用,将是HPC取得更大效益的努力方向。在我国当前条件下,HPC可采用下列原材料:a)水泥。以或硅酸盐水泥为主,也可选用某些特种水泥如铁铝酸盐水泥,碱—矿渣水泥等,但水泥用量过大或细度过细均不利于耐久性。b)集料。必须符合国家标准,要求坚洁,粒径、粒形、级配和强度与工作性有关,宜先经过试验。工地必须改变不重视集料的坏习惯。c)活性细掺料。不仅为了节省水泥更重要的是为了满足工作性(如易泵性)与耐久性的要求。因此,优质活性细掺料如硅灰或粉煤灰、沸石粉以及磨细矿渣已成为HPC的必需组分。二种细掺料复合作用,有时能带来很好的效果。d)外加剂。首先是高效减水剂,是HPC的必需组分。为的是大幅度减水以提高强度与耐久性。使HPC有足够的流动性、易泵性和填充性,也使是泌水减到最小。掺加活性细掺料时必须掺加足够的减水剂或高效减水剂;为了减少坍落度损失还必须掺加缓凝剂与引气剂;为了早强,可掺加早强剂或采用早强减水剂;为了预防早期收缩可掺加适量膨胀剂。所以,外加剂的复合作用对HPC满足各种功能要求是十分重要的。HPC的复合化途径除已用得很多的活性细掺料与高效减水剂的复合使用外,还有优质粉煤灰与磨细矿渣的复合,硅灰与粉煤灰或稻壳灰的复合,沸石粉与粉煤灰的复合等。加入多种外加剂的复合在国内也愈来愈普遍。我国现在已有条件在不同用途上采用HPC。如世界跨度最长斜拉桥—杨浦大桥和亚洲最高的建筑—东方明珠电视塔,以及龙羊峡、葛洲坝等水电站建设。只要我们掌握好混凝土的基本原理,运用已有的经验,经过试验,重视质量,我们完全有能力做好和用好不同用途的混凝土,满足各种工程和制品的要求。在此基础上继续改进提高、不断创新,在混凝土技术上、数量上和质量上走在世界前列。此外,美英日等国近几年在研究开发几种特高性能水泥基新材料。其主要力学指标,大大超过高强度混凝土,而可与陶瓷、铝、钢等相比拟。例如抗压强度可达300MPa,抗折强度可达150MPa,弹性模量可达50GPa。从这些新的发展,可以说明混凝土性能还有很大潜力,混凝土技术应用方面还有很大开发的余地,有待我们去努力。3原材料的现状和发展1)水泥。由于我国水泥工业发展太快,粗放型带来了严重后果,其中经过认证可用于结构工程的不到三分之一,小水泥厂水泥性较差,且不稳定,通过提出“限制、淘汰、改造、提高”八字方针,改变检验方法与ISO接轨。增产水泥和某些特种水泥,来满足工程需要。水泥掺加混合材是正确的、必要的,对性能、经济、环保均有利。矿渣由于细度不足,活性未充分利用,应研究超细磨,将能够节约更多水泥熟料,用作高性能混凝土。其他如粉煤灰、砖灰、沸石岩、稻壳灰等活性细掺料均有利于混凝土性能的提高和经济效益。现在国内正大力开发节能水泥、碱—矿渣水泥,低需水量水泥等,也将取得巨大的社会、经济与环境效益。2)集料。集料质量对混凝土的性能与经济十分重要,我国混凝土质量不高、不稳定,影响工程质量与安全使用,这与集料的现状有一定的关系。我国除少数大工地与大城市外,均以分散无计划开采为主。优良天然集料来源日蹙,资源浪费,环境破坏。因此必须重视集料的计划生产加强质量控制与供应工作。否则要普遍提高混凝土工程质量与水平是不可能的。我国碱活性集料分布范围较大,水泥含碱量也高,必须检验集料碱活性,及早预防碱集料反应的破坏,对于轻集料、人工集料,再生集料以及海砂利用也应重视。3)外加剂。半个世纪以来,外加剂用得愈来愈普遍,我国在解放初即创造引气剂与减水剂。到如今已发展到20类几百个品种的外加剂。主要有减水剂系列、泵送剂、速凝剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂、阻锈剂、引气剂、消泡剂、着色剂等等。在混凝土应用中,减水剂尤为重要,减水剂又分为普通型和高效型,高效减水剂具有以下特性:1)减水率高,可减水18%~20%。2)减少坍落度损失。3)在保持强度恒定值时,则能节约水泥10%以上。4)不含氯离子,对钢筋无锈蚀作用。外加剂在混凝土应用中,应根据对混凝土的要求,选择合适的外加剂,外加剂使用中应注意掺量以及与水泥的匹配问题,必须先行试验。外加剂复合使用常取得良好效果,不仅二种以上外加剂复合,还有外加剂与活性细掺料的复合,以及细掺料之间的复合,都将为提高混凝土性能,取得多方面效益开阔新途径。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
形成原因:1、由变形引起的裂缝:包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。2、由外荷载(动、静荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。目前常用的混凝土裂缝的修补措施主要有:1、混凝土置换法。该方法是将严重损坏或失效的混凝土除掉,置换新的混凝土或其他材料。2、表面封闭。这是一种在微细裂缝(宽度一般<012mm)的表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法,是一种极简单和最普通的裂缝修补方法。3、堵漏法。4、电化学防护法。
1 引言 科技和社会的进步使对居住环境有了更高的要求,不仅要求建筑外表具有形式美,而且要求建筑给人们提供一个安全、舒适、便捷的生活空间,尤其是安全。所以当建筑物出现裂缝的时候,常常会对人们的心理产生不良的影响。建筑裂缝产生的原因很多,有自身的原因也有外界影响的因素,从而产生建筑裂缝。有的裂缝对建筑结构并不造成威胁,但有些裂缝对建筑物有很大的影响,往往会影响人们的正常生活。对于建筑裂缝预防往往比治理更重要,而且要容易一些。所以建筑裂缝的预防往往是建筑中需重点注意的地方。随着我国建筑业的发展,建筑裂缝的预防也越来越完善,争对各种建筑裂缝都有一定的预防方法,建筑物业越来越稳固。
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论文简介: 利用图像传输理论测量海水的点扩散函数和调制传递函数并且使用维纳滤波器复原模糊的图像。退化方程H(u,v)在水槽中测量得到。在实验中利用狭缝图像和光源,第一步:一维光照射到水中从而得到不同距离下的狭缝图像数据,这样一维的海水点扩散函数就可以通过去卷积得到。又因为点扩散函数的对称性二维的函数模型也可以通过数学方法得到。利用相似的方法调制传递函数也可以得到。这样传输方程便可以得到:
图像可以由下式获得:
论文简介: 论文中提出自然光照下的水下图像退化效果与光偏振相关,而场景有效箱射则与光偏振无关。在相机镜头端安装可调偏振器,使用不同偏振角度对同一场景成两幅图像,所得到的图像中的背景光会有明显不同。通过对成像物理模型的分析,利用这两幅图像和估计出的偏振度,就能恢复出有效场景辐射。他还提出了一个计算机视觉方法水下视频中的退化效应。分析清晰度退化的物理原因发现主要与光的部分偏振有关。然后提出一个逆成像方法来复原能见度。该方法基于几张通过不同偏振方向的偏振片采集图像。
论文简介: 论文提出了一种自适应滤波的水下图像复原方法。通过最优化图像局部对比度质量判决函数,可以估计出滤波器中所使用的参数值。 论文提出一种基于简化的Jaffe-McGlamery水下成像模型的自调谐图像复原滤波器。滤波器的最优参数值是针对每幅图像通过优化一个基于全局对比度的质量准则自动估算的。(对一幅图像滤波器能根据全局对比度自动估计最优参数值),简化的模型理想地适合后向散射较少的漫射光成像.1.首先简化Jaffe-McGlamery水下成像模型:假设光照均匀(浅水区阳光直射),并且忽略后向散射部分.然后基于简化后的成像模型设计一个简单的反滤波器2.将滤波器设计成自适应滤波器。
论文简介: 论文对于调制传递函数给出了详细准确的系统函数信息,水下图像可以用它或点扩散函数进行复原.作者进行实验测量了水质参数得出了这些函数,并用得出的函数进行了图像复原。同时他还建立了一个框架来最大限度复原水下图像,在这个框架下传统的图像复原方法得到了拓展,水下光学参数被包含了进去,尤其时域的点扩散函数和频域的调制传递函数。设计了一个根据环境光学特性进行调整的客观图像质量度量标准来测量复原的有效性。
论文简介: 调制传递函数给出了详细准确的系统函数信息,水下图像可以用它或点扩散函数进行复原.作者进行实验测量了水质参数得出了这些函数,并用得出的函数进行了图像复原。(这一部分在王子韬的论文中有比较详细介绍)
论文简介: 在散射媒介中的正则化图像复原。论文在基于物理原因的复原方法难以去除噪声以及透射率低的基础上,提出一种自适应的过滤方法,即能明显的改善可见性,又能抑制噪声放大。本质上,恢复方法的正规化,是适合变化媒介的透射率,因此这个正则化不会模糊近距离的目标。
论文简介: 论文提出一种基于对边缘进行GSA(灰度规范角度)加权的测量图像清晰度的方法。图像首先被小波变换分解,去除部分随机噪声,增加真实边缘检测的可能性。每个边缘锐度由回归分析方法基于灰度的一个角的正切来确定边缘像素的灰度值之间的斜率和位置。整个图像的清晰度是平均每个测量的GSA的比例加权的第一级分解细节的量,作为图像的总功率,最后通过图像噪声方差自适应的边缘宽度。
论文简介: 论文提出了基于主动偏振的人工光照下水下图像处理技术。在宽场人工光照下的水下成像中,在光源端或相机端安装可调偏振器。通过调整光源或相机端的偏振器,同时拍摄两幅或多幅同一场景的图像,从两幅图像中可估计出背景光的偏振度。结合水下成像物理模型,就可以进行图像复原和场景3D信息估计。该方法操作简单,设备筒易,适用于水下画定目标的成像。 大范围人工照明条件下研究成像过程,基于该成像模型,提出一种恢复object signal的方法,同时能获得粗糙的3D scene structure.相机配备检偏振器,瞬间获取同一场景的两帧图片with different states of the analyzer or light-source polarizer,然后用算法处理获取的图片.它统一并推广了以前提出的基于偏振的方法.后向散射可以用偏振技术降低,作者在此基础上又用图像后处理去除剩余的后向散射,同时粗糙估测出3D场景结构.创新:之前的方法有的认为目标物反射光的偏振度可以忽略(即认为只有后向散射是偏振的);另外还有的认为后向散射的偏振度可以忽略(即认为只有目标物反射光是偏振的)。本文作者认为两者都是部分偏振光。
论文简介: 论文在没有应用任何标准模式、图像先验、多视点或主动照明的条件下同时估算了水面形状和恢复水下二维场景。重点是应用水面波动方程建立紧凑的空间扭曲模型,基于这个模型,提出一个新的跟踪技术,该技术主要是解决对象模型的缺失以及水的波动存在的复杂的外观变化。在模拟的和真实的场景中,文本和纹理信息得到了有效的复原。
论文简介: 论文提出暗通道先验算法复原有雾图像。暗通道先验是一系列户外无雾图像的数理统计,基于观察户外无雾图像的大部分补丁补丁中包含至少一个颜色通道中低强度的像素点。在有雾图像中应用这些先验,我们可以直接的估算雾的厚度,复原成高质量的无雾图像,同时还能获得高质量的深度图。
论文简介: 论文比较研究了盲反卷积算法中的:R-L算法(Richardson-Lucy)、最小二乘法以及乘法迭代法。并且应用了水下图像去噪和威尔斯小角度近似理论推导出点分布函数。通过执行威尔斯的小角度散射理论和模糊度量方法对三种盲反卷积算法进行比较,确定总迭代次数和最佳图像复原结果。通过比较得出:最小二乘算法的复原率最高,但是乘法迭代的速度最好。
论文简介: 论文提出点扩算函数(PSF)和调制解调函数(MFT)的方法用于水下图像复原,应用基于威尔斯小角度近似理论来进行图像增强。在本文中作者分析了水下图像退化的原因,在强化超快激光成像系统中采用了距离选通脉冲的方法,降低了反向散射中的加性噪声。本文对图像的基本噪声模式进行了分析,并使用算术平均滤波首先对图像进行去噪,然后,使用执行迭代盲反褶积方法的去噪图像的初始点扩散函数的理想值,来获得更好的恢复结果。本文通过比较得出,盲反褶积算法中,正确使用点扩散函数和调制解调函数对于水下图像复原的重要性。
论文简介: 本文提出一种图像复原的新方法,该方法不需要专门的硬件、水下条件或现在知识结构只是一个与小波变换的融合框架支持相邻帧之间的时间相干性进行一个有效的边缘保留噪声的方法。该图像增强的特点是降低噪声水平、更好的暴露黑暗区域、改善全局对比、增强细节和边缘显著性。此算法不使用补充信息,只处理未去噪的输入退化图像,三个输入主要来源于计算输入图像的白平衡和min-max增强版本。结论证明,融合和小波变换方法的复原结果优于直接对水下退化图像进行去雾得到的结果。
论文简介: 本文是一篇综述性质的论文。介绍了:1、水下光学成像系统 2、图像复原的方法(对各种图像复原方法的总结) 3、图像增强和颜色校正的方法总结 4、光学问题总结。
论文简介: 论文针对普通水下图像处理的方法不适用于水下非均匀光场中的问题,提出一种基于专业区域的水下非均匀光场图像复原方法,在该算法中,考虑去除噪声和颜色补偿,相对于普通的水下图像复原和增强算法,该方法获得的复原复原的清晰度和色彩保真度通过视觉评估,质量评估的分数也很高。
论文简介: 论文基于水下图像的衰减与光的波长的关系,提出一种R通道复原方法,复原与短波长的颜色,作为水下图像的预期,可以对低对比度进行复原。这个R通道复原的方法可以看做大气中有雾图像的暗通道先验方法的变体。实验表明,该方法在人工照明领域应用良好,颜色校正和可见性得到提高。
论文简介: 作者对各种水下图像增强和复原的算法做了调查和综述,然后对自己的提高水下质量的方法做了介绍。作者依次用到了过滤技术中的同态滤波、小波去噪、双边过滤和对比度均衡。相比于其他方法,该方法有效的提高了水下目标物的可见性。
论文简介: 论文应用湍流退化模型以质量标准为导向复原因水下湍流退化的图像。参考大气湍流图像复原的算法,省略了盐分的影响,只考虑水中波动引起的湍流对水下成像的影响,应用一种自适应的平均各向异性的度量标准进行水下图像复原。经过验证,使用STOIQ的方法优于双频谱的复原方法。
论文简介: 本文提出了一种新的方法来提高对比度和降低图像噪声,该方法将修改后的图像直方图合并入RGB和HSV颜色模型。在RGB通道中,占主导地位的直方图中的蓝色通道以95%的最大限度延伸向低水平通道,RGB通道中的低水平通道即红色通道以5%的最低限度向上层延伸且RGB颜色模型中的所有处理都满足瑞利分布。将RGB颜色模型转化为HSV颜色模型,S和V的参数以最大限度和最小限度的1%进行修改。这种方法降低了输出图像的欠拟合和过拟合,提高了水下图像的对比度。
论文简介: 论文根据简化的J-M模型提出一种水下图像复原的有效算法。在论文中定义了R通道,推导估算得到背景光和变换。场景可见度被深度补偿,背景与目标物之间的颜色得到恢复。通过分析PSF的物理特性,提出一种简单、有效的低通滤波器来去模糊。论文框架如下:1.重新定义暗通道先验,来估算背景光和变化,在RGB的每个通道中通过标准化变换来复原扭曲颜色。2.根据PSF的性能,选择没有被散射的光,用低通滤波器进行处理来提高图片的对比度和可见度。
论文简介: 论文中对当代水下图像处理的复原与增强做了综述,作者阐明了两种方法的模型的假设和分类,同时分析了优缺点以及适用的场景。
参考:
1.简介 2.方法 3.其他 参考文献 图像修复是一种使用相邻区域中可用的空间信息,以不可检测的方式,填充缺失或损坏区域的技术,是图像处理的研究课题。图像修复是图像处理的重要研究子类。图像修复是一种古老的恢复图像的方法,这些图像因划痕而损坏并且陈旧。它在计算机图形学中起着重要作用,保留了历史遗产并消除了不需要的物体。已经提出了几种用于图像修复的算法,如基于PDE(偏微分方程)的修复,基于样例的修复,双边滤波修复,快速数字修复。可以通过在等照线方向上传播已知信息来重建丢失的信息。等照度线是强度相等的线。图像修复可以通过与加权平均内核进行卷积来实现。 有时需要从图像中删除不需要的物体和划痕。不需要的对象可以是徽标,文本等。删除可以手动完成,但这是一项繁琐的任务。不需要的物体和划痕不能直接擦除,因为擦除会在该区域留下白色补丁。通过使用相邻的空间信息,填充不需要的和白色的补丁。该方法称为图像修复。 使用图像修复可以删除在背景下的洞,就好像被删除的对象永远不存在一样。 因此,图像修复旨在填充孔洞以创建令人满意的信息延续,使得中立观察者不容易识别出有编辑过的痕迹。修复不能重建原始图像,但是可以通过与原始图像非常相似的部分填充丢失或不需要的对象。Marcelo Bertalmio是第一个提出图像修复概念的人。 图像修复算法有广泛的应用,包括: a)物体移除:用户指定的物体可以通过视觉上合理的方式使用修复技术来移除。 b)划痕消除:通过在包含划痕的部分应用图像修复算法,可以恢复因划痕而损坏的旧图像。 c)传输过程中损坏图像的校正:图像在无线传输中经常被破坏。通过将丢失的部分视为修复域,可以恢复原始图像。 d) 产生视觉上令人惊叹的效果:在图像中,可以通过使用修复技术产生所需的惊人效果。 e)文本删除:修复算法可用于消除图像上不需要的文本。 f)其他应用,如红眼校正,旧损坏影片的恢复,压缩等等。 修复方法可分类为基于扩散的修复、基于样本的修复、基于卷积的修复[1,2]。 基于扩散的修复方法在像素级上,将已知图像的信息扩散到未知区域。它利用变分方法概念和PDE(偏微分方程)。此方法不能够为纹理图像提供令人满意的结果,同时还会产生模糊。如果要修复的区域很小,则可以使用这种方法。 在基于样本的修复方法中,通过来自周围已知区域的信息在补丁级别的对缺失区域进行填充。该方法在恢复纹理和重复结构方面提供了令人印象深刻的结果。然而,它们在没有任何示例的情况下重建几何体的能力是有限的并且未被充分理解。这种方法克服了扩散算法的缺点。所提出的图像修复算法遵循以下步骤:1)计算每个补丁的优先级;2)选择最优补丁;3)顺序式地进行填充。填充孔洞的方法是从全局图像中确定的。 基于卷积的修复算法[3]通过将受损像素的邻域与适当的内核卷积来绘制图像。它们非常快,但它们在高对比度损坏边缘处没有很好的效果。该方法中,使用要修复的图像的梯度来计算掩模系数。该算法快速,可迭代,易于实现,并提供非常充分的结果。 Oliveira等人提出了一种使用卷积运算的快速图像修复算法。在他们的算法中,要修复的区域与预定义的扩散掩模重复地进行卷积。该模型与各向同性扩散非常相似。在该方法中,扩散掩模的中心权重被认为是零,因为其原始图像中的相关像素是未知的。它能够在对称背景图像中移除大的物体,并且不是模糊,但是当在自然图像中移除大的对象时会失败或者产生差的结果。 图像修复是一种在图像中填充缺失数据的技术,是图像处理的研究课题。它以一种不可检测的方式填充损坏和丢失的数据。图像修复的目的是以一种视觉上看似合理的方式重建缺失的区域,使之在人眼看来是合理的。在这里,讨论了4篇论文的修复方法,即1) 基于全局与局部一致的修复 ;2) 基于门控卷积的修复 ;3) 基于对抗边缘学习的修复 ;4) 基于前景感知的修复 。 [1] Amasidha K S, Awati A S,Deshpande S P, et al. Digital Image Inpainting: A Review[J]. InternationalResearch Journal of Engineering and Technology (IRJET), 2016, 3(1). [2] Chavda P, Gagnani L, Chavda P,et al. Survey on Image Inpainting Techniques: Texture Synthesis, Convolutionand Exemplar Based Algorithms[J]. International Journal for Innovative Researchin Science and Technology, 2015, 1(7): 100-106. [3] Noori H, Saryazdi S,Nezamabadi-Pour H. A convolution based image inpainting[C]//1st Internationalconference on Communications Engineering. 2010: 130-134.
目前的基于深度学习的方法已经显示了对于修复图像中大量缺失区域的具有挑战性的任务的有希望的结果。这些方法可以生成视觉上合理的图像结构和纹理,但通常会产生与周围区域不一致的扭曲结构或模糊纹理。这主要是由于卷积神经网络不能明确复制借用远处空间的某一位的纹理导致的,但是传统的修复方法特别适合这一问题。文章对这一问题进行了解决。 文章提出了一种新的基于深度生成模型的方法,该方法不仅可以合成新的图像结构,还可以在网络训练期间明确利用周围的图像特征作为参考,以便做出更好的预测。该模型是一个前馈全卷积神经网络,它在测试时可以处理任意位置及大小的孔的修复问题。对包括人脸(CelebA,CelebA-HQ),纹理(DTD)和自然图像(ImageNet,Places2)在内的多个数据集进行的实验表明,其提出的方法可以产生比现有方法更高质量的修复结果。 文章首先通过复制和改进近期最新的修复模型 Globally and locally consistent image completion 来构建其基础的生成图像修复网络,作者引入了粗略到细化的网络结构,其中第一个网络进行初始粗略预测,第二个网络将粗略预测作为输入并预测精确结果。 粗网络的训练损失为 reconstruction loss,细化网络的的损失为 reconstruction loss 和 GAN losses。直观地说,精细网络比缺少区域的原始图像拥有更完整的场景,所以它的编码器可以比粗网络学习更好的特征表示。 除此之外,在下一部分,作者引入了attention mechanism 卷积神经网络逐层地处理具有局部卷积核的图像特征,因此对于从远处空间位置获取特征没有效果。为了克服这个局限性,作者考虑了关注机制,并在深度生成网络中引入了一个新的contextual attention layer。文章使用包括Places2 ,CelebA人脸,CelebAHQ人脸,DTD纹理和ImageNet 在内的四个数据集进行了模型的评估。对比的模型为 Globally and locally consistent image completion 所提出的模型。tensorflow版本(官方):