2021-4-9 | 城市林业论文
作者：杨帆 曹红娜 邓小娟 付晓东 单位：东北林业大学交通学院 东北林业大学经济管理学院
随着煤矿造成环境污染程度的日趋严重，以煤矿产业为主要经济来源的城市环境问题逐渐引起了人们的普遍关注。环境污染与工业生产和能源的消耗有着直接的关系，在能源消耗与日俱增的今天，采用抑制煤产品生产的方法来解决煤业城市的环境污染问题显然不是最佳方案，本文采用城市林业理论，结合具体案例进行了可行性分析。
1中国煤业城市的地理分布和特点
1.1中国煤业城市分布及发展特点
煤业城市是矿业城市的一种，是围绕煤矿资源丰富的地区，形成的一个以煤产品开采、加工、冶炼为主要产业的城市，其支柱产业是煤炭产业及其衍生工业。中国煤炭资源丰富，截止2002年底，全国共有煤炭资源矿区6019个，煤炭储量主要分布在华北、西北地区，集中在昆仑山—秦岭—大别山以北的北方地区，以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙(西)地区(简称“三西”地区)集中了中国煤炭资源的60%，另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区(图1)。煤业城市的发展特点分为发展期、稳定期、衰竭期3个资源开发阶段(表1)。
1.2煤业城市主要的环境问题
1.2.1空气污染在我国大部分的煤业城市能源消费结构中，煤炭占73%左右，其中以烧原煤为主。原煤中平均灰分23%，硫1.27%，燃烧后排放的污染物高于标准煤。因此，煤业城市的大气污染来自燃煤的约占70%。据统计，煤烟燃烧产生的烟尘占城市总排尘量的80%，二氧化硫占总排放量的90%，氮氧化合物占67%。我国北方的一些煤业城市，如山西大同、山东邹城，因为气候较为干燥，大气中悬浮微粒年平均值＞1.6mg/m3，冬季达到2.1mg/m3，超过国家空气质量三级标准2倍;二氧化硫年排放量1700万t，日均浓度超过伦敦烟雾事件3倍多，已达到发达国家1960年代最严重的程度。
1.2.2地表塌陷采煤塌陷地对城市的空间结构产生了不利的影响。原有的耕地、街道发生坍塌，形成大片水面。塌陷所及之处，地表坑洼不平、沟壑纵横，河流水系、道路、农田水利基础设施等均遭到严重破坏。如果塌陷地全部积水，城市景观就成为水面中分散的几个小岛。煤业城市大多人口稠密，工业发达，是省内的经济重镇，以济宁市为例，截止1998年底，全市煤炭工业建设占用土地约210hm2，加上土地塌陷约490hm2，共减少耕地近700hm2。这些耕地几乎都是肥田沃土，以每亩生产粮食800kg计算，一年减少粮食生产1.26亿kg，按每公斤1.1元计价，一年经济损失近1.39亿元。采煤塌陷地面积的不断扩大和环境的日益恶化，将迫使济宁市100多万农民离开赖以为生的土地，加剧了本就十分尖锐的人地矛盾。
2传统方法分析及城市林业应用构想
2.1改善煤业城市环境问题的传统方法
2.1.1以缩减生产的方式减少排放这条措施广泛地应用于进入衰竭期的煤业城市。为了减少污染物的排放并且延长煤矿寿命，硬性地调整生产计划，降低煤炭年产量。这种方法在效果上治标不治本，不但使当地的经济发展陷入僵局，还会延缓城市的产业转型，更无益于城市生态环境的良性发展。
2.1.2改进技术，规范行业标准通过改进空气净化方法，或使用资金引进先进的空气净化设备，在不影响生产的前提下，达到减少污染物向大气排放的目的。由于引进高精尖设备一次性花费较大，该措施只适用于资金较为充裕的煤矿，在绝大多数煤业城市普及起来较为困难。
2.1.3塌陷区填埋或改建煤矿塌陷区是一个较为特殊的地形，是因浅层煤矿被开采后地下出现了空余的空间，加之人类活动和地表移动造成的震动而形成的地表下降的地质特点。该地区地形不稳定，生态脆弱，经济利用较为困难，因此更多的是被弃之不管或者用石料填埋，有的改建成水库。但是这些措施都没有将土地资源有效地转化成具有经济价值的资源。
2.2城市林业理论应用构想煤业城市相比于一般城市，其最大的不同点体现在城市功能区的分配上。矿区是煤业城市所特有的一个城市功能区，本文仅针对煤业城市的矿区及相关区域，探讨城市林业理论对煤业城市环境发展战略的意义，而不再对交通区及居民区这类具有共性的城市区域加以论述。
2.2.1矿区煤业城市的矿区一般可以分成矿井区和塌陷区。矿井区是煤矿工人日常工作的场所，也是工人较为集中的地区。矿井区的特点是粉尘和悬浮颗粒物较多，二氧化硫浓度较大，可以在矿井及其周围区域种植夹竹桃、垂柳，或者混合栽种;也可以在大片的空地上开辟草坪和花圃种植月季、栀子花等，再用灌木或小乔木穿插其间。种植的植物需要经常喷淋洗涤叶片粉尘，可以加入植物生长促进剂或接种部分菌根生物，辅助浇灌叶面微肥。对于塌陷区，运用植物修复技术，利用植被及其共存微生物固定、提取、过滤，清除塌陷区的污染物，秉承因地制宜的原则进行复垦，根据树木的形态特征、特点、用途及其生物学特性科学种植。如在矿区可以种植大量的马尾松，因为马尾松适应性强、生长快、生长周期长，是荒山造林的先锋树种。利用植物根系对土壤的保持作用，防止塌陷区的进一步扩大。
2.2.2非矿山郊区一个煤业城市其非矿山郊区所具备的自然因素大体有山丘、河流、湖泊、水库等，此功能区是煤业城市最有能力和条件承受环境载荷的地方。在山丘上可以因地制宜开发荒山，达到接近100%的植被覆盖率，并且实现植被的多样性，让森林生态和森林景观真正距城市咫尺之遥，发挥它对城市最大的环境净化作用。而河畔更是发挥林业优势的绝好地域，充足的水源不仅给水生植物提供了生长环境，也会更加方便地浇灌沿岸的树木和农田。城市可以利用河流、湖泊、水库的条件，开发沿岸的生态旅游区，发展城市“农家乐”等旅游项目，吸引投资，调整产业结构，为后续的资源枯竭期做好充分的准备。
2.2.3城市公园和绿地作为一个煤业城市，用大片的城市土地建造城区森林不太现实，也是得不偿失的，因此可以实现城市绿化的点状分布。建造若干以树木绿茵为主题的小公园和森林广场，甚至在尽可能多的地方设置草坪绿地，以冠名的方式吸引本土企业赞助，或者可以由企业向政府申请承包城市绿地，进行宣传，逐步在城市里营造出强烈的低碳环保意识。
3城市林业理论对煤业城市的应用成果
3.1缓解煤业城市普遍面临的温室效应问题城市的树木花草可以遮挡部分阳光，覆盖部分地面，减少阳光的直接照射，降低煤业城市的市区内温度，进而有效控制和缓解煤业城市的温室效应。除此之外，还给人以绿色荫凉的感觉，为都市人的健康提供了保障。