“双碳”目标下矿山生态修复减排增汇措施研究

“双碳”目标下，我国矿山生态修复市场将迎来爆发式增长，其一方面能使矿区生态系统的功能得到恢复，另一方面还可以有效提高矿区生态系统的碳汇水平。在分析矿山生态修复领域减排增汇实施现状的基础上，从地灾治理、土壤改良、植被重构、矿区固废、能源资源化利用等方面对矿山生态修复领域减排增汇措施进行了深入分析，并研究了碳汇能力巩固技术；阐述了开展矿区自身能源循环利用、引进并发展新能源助力减排增汇等措施；简要介绍了技术固碳和生态固碳的减排增汇效果。     

碳中和背景下废弃矿山环境正效应资源化开发利用

矿山环境正效应开发与利用是推动生态文明建设、延长矿业产业链、推进国家能源结构转型发展、实现“碳达峰”“碳中和”战略目标的重要途径。为系统化研究废弃矿山正效应资源化开发利用,从能源结构转型、碳中和视角出发,分析了矿产资源采掘及其环境负效应的碳源和碳排放,剖析了矿山环境正效应的内涵及其资源属性特征,阐述了生态资源、可回收资源、可再生资源、空间资源、旅游文化科普资源以及原位科学实验资源等正效应资源的开发利用对于削减废弃矿区碳源、增加生态碳汇及推动碳减排的潜在优势。结合内蒙古自治区“十四五”生态文明建设和碳达峰碳中和目标,讨论了开发利用正效应实现碳减排和修复自然碳汇,促进能源结构转型,助力资源型城市碳减排,助力原位科学试验和绿色低碳科技转化以及普及低碳生活能源消费知识等方面的重要作用。结合废弃矿山正效应资源化开发利用中的多元约束条件,从市场化运作和有效的竞争导向、正效应产品和产业政策引导、数字化智能化开发利用以及精准化碳核算等角度提出废弃矿山环境正效应开发利用与管理的对策建议,以期对我国建设北方生态安全屏障、推进废弃矿山资源化再利用以及实现能源行业减排增汇、绿色低碳发展和能源安全战略的有机统一...     

黄土高原矿区生态修复固碳机制与增汇潜力及调控

黄土高原矿区生态环境脆弱,科学认识黄土高原矿区生态修复固碳增汇机制、潜力对碳中和愿景目标至关重要。为此,需探究黄土高原矿区生态修复中碳汇形成的关键过程,修复的适应性和恢复力及增汇潜力,揭示矿区复垦土壤碳库稳定性机制,最终阐明矿区生态修复中固碳增汇的关键技术。结果表明：(1)黄土高原矿区生态修复碳汇形成的关键过程包含植物光合碳分配、土壤碳固持、微生物固碳和土壤呼吸等;(2)黄土高原矿区生态修复适应性总体呈东南高、西北低,适应性较差区主要分布于陕北与内蒙古和宁夏中部与内蒙古交界处。典型矿区生态恢复力指数为混交林（43.2%～100.0%）>阔叶林（49.2%～83.2%）>针叶林（47.9%～76.5%）>草地（39.1%～70.7%）>灌木草地（43.0%～69.0%）。修复年垦与土壤碳汇潜力呈正相关关系,修复10～15年时最高,混交林生态恢复耗时最长,但固碳潜力最大;(3)复垦土壤碳库稳定性机制与凋落物分解、黏土矿物交互作用、团聚体物理保护和微生物调控有关;(4)地貌重构-土壤重建-先锋植物/微生物-外源材料相耦合修复技术是黄土高原矿区生态修复固碳增汇的最优路径...     

碳中和目标下矿区土地复垦与生态修复的机遇与挑战

绿色发展和2060年实现碳中和已成为我国的国家发展战略，矿区土地复垦与生态修复是煤炭工业绿色发展的必由之路。分析矿区土地复垦与生态修复的属性，发现其除了具有恢复绿色和生态功能外，还具有双重增汇作用，不仅抑制了受损土地产生碳排放，而且因植被和生态的恢复增加了碳汇，因此，矿区生态修复是绿色增汇技术，符合国家发展战略，将迎来全新的发展机遇。碳中和政策对矿区生态修复的激励主要体现在引导科学修复、立定先行标准、开展科技攻关、落实企业主体责任、建立工程示范、加强财政支持和建立市场机制7大方面。碳中和导向下的矿区生态修复将迎来5大技术挑战：(1)科学测算评估矿区生态修复带来的增汇效果，重点从监测目标、测算参数、参数获取和测算方法 4个方面进行研究；(2)将碳中和理念融入矿区生态修复规划设计、探索增汇的规划布局、修复措施以及优选增汇修复方案，发挥矿区生态修复规划设计对增汇的龙头作用；(3)地形重塑设计既要考虑原有的水土保持措施带来的植被恢复增汇效果，也要增加碳汇功能的专项设计和对比分析；(4)科学分析和评估不同土壤重构技术的增汇效应，推广增汇型土壤重构技术，同步开展增汇型重构材料及土壤剖面研究；(5)...     

碳中和地质技术及其煤炭低碳化应用前瞻

概述了碳中和地质技术的形成背景及其在碳中和知识体系中的定位,提出了碳中和地质技术的概念和内涵,评述了关键碳中和地质技术的国内外进展,分析讨论和前瞻了碳中和地质技术在煤炭低碳化开发利用进程中的重要应用方向、应用模式和发展前景。已有研究工作表明：作为碳中和知识体系的碳中和科学与工程交叉学科正在形成,在地球科学基本背景上碳中和相关学科群交叉融通形成了当前碳中和科学与工程主要研究领域和技术发展方向,碳中和地质技术是碳中和科学与工程交叉学科的重要组成部分,也是实现碳中和目标的关键技术;二氧化碳捕集利用与封存技术、生态地质与碳增汇技术、煤层中甲烷减排与资源化开发利用技术、化石能源低碳化开发利用地质技术、地热资源高效勘查与开发技术、新能源高效安全开发利用地质保障技术、矿化固碳地质技术和地球工程等构成了碳中和地质技术的当前核心内涵;以CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage,碳捕集、利用与封存）大规模集群化部署与全流程技术、煤层甲烷接续高效抽采与低浓度瓦斯（含乏风瓦斯）利用技术、煤型关键金属探采选冶全流程技术、矿区生态地质修复重构与碳增汇技术、干热岩型地...     

碳中和背景下矿区生态修复减排增汇实现对策

我国是矿产资源消耗大国,在保障工业化进程和城市化进程的推动过程中,能源消耗所产生的温室气体已造成严重的生态问题。我国于2021年对国际作出承诺,将于2060年实现碳中和,以高质量发展改变高耗能的粗放发展模式。我国能源消耗的主要来源是煤炭资源,在全球“碳中和”背景下,实现矿区碳中和已成为我国为实现我国社会主义新时代生态文明建设整体布局的一项重要途径。本文在分析了矿区开采引发的生态系统碳排放问题基础上,揭示了我国目前在矿区生态修复中存在的不足,并针对性的提出“树立固碳增汇意识,深化固碳机理研究”、“节约集约用地,降低碳排放当量”、“ 优化复垦技术,提升碳固存能力” 以及“创新矿区土地综合利用模式”等矿区碳中和的实现对策,为新时代碳中和背景下矿区生态修复工作指明方向,以期为我国实现“碳达峰、碳中和”提供必要借鉴。      

碳中和视角下露天废弃矿山生态修复技术优化

我国在实现绿色发展过程中,实现碳中和是重要目标,也是我国建设生态文明和美丽中国的象征.露天废弃矿山如果不及时进行科学修复,会对生态环境产生极大影响,对我国可持续发展产生极大危害.要坚持碳中和视角,运用生态修复技术,加强露天废弃矿山的修复与治理.探究了碳中和视角下露天废弃矿山生态修复的价值,分析了当下露天废弃矿山修复中存...     

“双碳”目标背景下矿业发展新机遇与实现路径

随着全球“双碳”目标共识的形成,能源绿色低碳转型意味着能源系统从燃料密集型向材料密集型转变,矿产资源将在全球能源转型过程中发挥至关重要的作用,涉及新能源产业所需重要矿产资源将呈爆发式增长,这将带动相应矿产资源消费和需求的高增长,矿业也将迎来前所未有的发展机遇。与此同时,矿业也面临着产品成本增高、矿石品位下降、产能提升不确定性增加、环境社会约束大、投资风险高等诸多挑战与困难。因此,矿业必须走高质量发展之路,高标准推动绿色低碳转型和绿色矿山建设,实现科学开采、资源高效利用、生态环境保护、节能减排、规范管理和矿区和谐等目标任务,努力构建科技含量高、资源消耗低、环境污染小的矿业发展新模式。     

碳中和目标下我国能源转型路径探讨

针对2℃情景下我国剩余碳排放空间远低于目前发展模式下的预期碳排放总量,且化石能源消费占比高、单位能耗高、碳排放强度大的问题,围绕实现碳中和目标,从节能提效碳减排,发展可再生能源和新能源碳替代,二氧化碳捕集、封存和利用的碳移除,发展零碳和负碳能源技术等4个方面,分析了我国碳中和的实现路径,认为节能减排是实现碳中和的优先手段,提高终端消费电气化水平是实现碳中和的重要环节,发展风能、太阳能、地热能以及核能等是实现碳中和的关键支撑,负碳技术是实现碳中和的兜底手段。同时从科技创新支撑碳中和目标的层面,提出一批需要攻克的重大关键共性技术和需要提前布局的颠覆性技术,并提出相关体制机制建议及其保障措施。     

碳中和愿景下煤炭行业发展的危机与应对

碳中和愿景擘画了国家碳减排与气候治理的宏伟蓝图,但中国经济结构和能源结构决定了该目标实现的艰难。当前煤炭仍是我国能源安全的基石,并将在未来很长时间内一直发挥着巨大作用。如何绿色开采、科学用煤是国家2030年碳达峰与2060年碳中和愿景实现的关键。为此,从"脱碳"与"去煤"非对等关系着手,引入全生命周期视角厘清煤炭行业与下游产业间的减排责任。依据6个不同机构设置的10种情景,选取重要参数,预测未来30 a中国的煤炭需求。审视煤炭行业发展与碳中和愿景之间差距,制定符合国情的从碳达峰—碳中和愿景实现不同阶段的发展路线图。研究表明:(1)盲目"去煤"不符合国情,但煤炭行业要正视国家战略需求与行业发展目标之间的偏差,厘清行业责任以及切合实际义务的减排边界,明确煤电、煤化工等下游利用产生的碳排放不应归于煤炭行业。(2)不同情景下煤炭需求存在巨大差异,大致分为维系现状、适度减少和净零愿景3个区间。所有预测煤炭占一次能源份额均趋于衰减,煤炭行业发展空间大大减少。2030—2050年既是行业存亡的关键期,也是技术变革的活跃期。(3)当前煤炭行业发展、规划以及战略导向与碳中和愿景目标仍存在很大的差距,包括标准规范、监管要求、治理能力、技术研发、激励机制等诸多方面。煤炭行业未来的发展空间最终取决于自身能否实现原位利用、近零排放,以及碳捕获、利用与封存(CCUS)技术能否应用与推广。因此,未来应科学评估煤炭全生命周期的碳足迹,树立"能源命运共同体"理念,推动低碳防污协同治理。将煤炭行业实现碳中和愿景划分为起步期(2020—2030年)、攻关期(2030—2050年)、巩固期(2050—2060年)3个阶段,不同阶段应付诸行之有效的技术路径,兼顾节能减排与开源增汇的双重策略,确保煤炭行业在新形势下健康、平稳、绿色、有序发展。     

碳中和目标下煤矿甲烷减排趋势模型及关键技术

"双碳"目标的提出,要求我国在强化CO2排放控制的同时加强对甲烷等非CO2温室气体的控排.在研究我国煤矿甲烷排放来源及构成的基础上,采用基于矿井实测法T3方法分析测算我国煤矿甲烷的历史排放趋势,辨识煤矿甲烷排放的影响因素,建立煤矿甲烷排放主因素分析模型(MFAME),并按照基准、发展、新政策3种情景预测到2060年的煤...     

“双碳”目标下煤炭企业绿色矿山建设路径探究

基于我国以煤炭为主的能源结构特点,指出,煤炭企业建设绿色矿山是践行和实现“双碳”目标的基础与关键。综合评价了“双碳”目标下煤炭企业的发展前景:煤炭生产基地将逐渐北移和西移,将发生跨省区之间的企业重组与融合,绿色矿山建设和绿色开采是未来煤炭企业的发展方向。分析了“双碳”目标下,煤炭企业绿色矿山建设的重要意义。提出,要加大科技支撑力度、立足“双碳”目标、推动清洁生产工艺升级,推进煤矿区生态治理,强化矿井水、烟气、粉尘、噪声处理,加强矿区复垦,推进生态光伏产业建设,提高煤层气综合利用效率,建设零碳矿区示范工程。     

新时期国土空间矿山生态修复规划研究：以南宁市为例

国土空间开发和城市建设带来的废弃矿山多存在地灾隐患、环境污染、景观破坏等问题,亟待生态修复与再利用。在生态文明时代,矿山生态修复更加强调统筹空间要素的系统评估和治理。为探索矿山生态修复新路径,以矿山生态修复理论为指导,提出了国土空间矿山生态修复规划的框架和基本内容,以南宁市大都市区为例,基于矿山生态系统综合评估,以重建"社会-经济-自然"复合生态系统为目的,构建了集"本底评价、功能分区、修复提升"为一体的规划体系。通过划定矿山功能分区,明确保护与开发程度,预判土地资源供应能力,并采取需求、供给相匹配的方式,确定各类废弃矿山的修复目的,分类提出多种生态修复策略,以期实现对土地资源的合理再利用。     

市场化方式推进矿山生态修复的实施路径与思考

资金投入不足很大程度上影响了矿山生态修复的进程,进而影响了美丽中国建设和可持续发展,践行“绿水青山就是金山银山”理念,建立矿山生态修复市场化长效机制,已成为实现绿色发展、推进生态文明建设的必由之路。本文在介绍我国矿山生态修复政策演进的基础上,结合自然资源部发布的社会资本参与矿山生态修复的典型案例,总结了矿山尾矿资源化利用、土地指标流转、“生态修复+”等社会投资主体获取利益来源的多种实践创新。从废弃矿山腾退的建设用地指标交易路径、社会资本投入的积极性以及绿色金融改革创新力度等方面出发,分析了当前市场化方式推进矿山生态修复存在的问题。针对相关问题,最后提出应进一步释放土地政策红利、完善建设用地指标交易政策,履行地方政府行政职能、加强法律法规、政策标准、调查评价、质量监管等建设,并加快发展绿色金融、引导资金支持矿山生态修复。     

国家能源集团建设瓦斯“零排放”示范矿井前景分析

为了减缓全球温室效应问题,实现我国碳中和远景目标,国家能源集团积极调整产业结构,努力实现绿色低碳转型。作为全球最大的煤炭生产商,煤矿高效生产过程中难免伴随着煤矿瓦斯的产出,为了从根本上减少煤矿安全生产事故、减少温室气体排放、增加清洁能源供应量,国家能源集团可借鉴国内瓦斯"零排放"示范矿井成功经验,在全集团高瓦斯矿井实施"井上下三区联动"综合治理方式;积极探索低瓦斯浓度发电、乏风发电、低浓度瓦斯直燃、烟气再利用等关键技术,通过建立保德煤矿瓦斯"零排放"示范矿井,逐步实现全集团矿井瓦斯"零排放",推动清洁发展机制(CDM)项目交易,实现新的利润增长点,为我国早日实现碳中和目标作出贡献。     

露天矿排土场土地复垦物种选择及生态监测研究(增刊)

露天矿外排土场是我国主要的环境破坏源之一。排土场复垦也就一直成为露天矿生态重建的主要目标,其中以植被重建最为关键,最终如何选择适宜物种成为每个复垦项目的核心问题。本文采用现场实验与数值分析相结合的方法,确定出符合山区生态环境的植物物种,并通过长期检测被选植被重建后的环境效益得出：根据区域土体及周边环境条件合理选择物种可以实现排土场生态重建目标;同样,选择适宜的物种可以减短植被恢复、适应过程,可尽早取得良好的经济价值和环境效益。     

徐州市矿山地质灾害现状与防治对策研究

通过对徐州市422个矿山地质环境现状分析,根据开采矿种、开采方式的不同,地质灾害表现形式不同,总结了不同矿种发生地质灾害的分布、规模和诱发条件。结果表明:煤、铁、石膏矿开采主要引发采空区地面塌陷,露采矿山主要为崩塌、滑坡,岩盐、矿泉水的开采基本不会诱发地质灾害。根据地质灾害现状,开展矿山综合治理,提出露采矿山采用工程消险、点缀覆绿、土地整治、应景改造、景观再造、地质遗迹、自然恢复和综合整治8种主要治理模式;地下矿山主要采用土地复垦、生态修复、建设再利用、浅水种植养殖和综合利用5种模式进行治理,对切实转变徐州市矿山开采现状、促进矿山生态环境向好转变具有积极意义。     

以成效评价引导矿山生态修复理念提升

矿山生态修复已成为新时代生态文明建设的一项重要任务,是贯彻落实"绿水青山就是金山银山"理念的有力抓手,新形势下需要转换思维方式和工作思路。为了科学评价矿山生态修复成效,引领矿山生态修复工作,基于生命共同体理念,在文献检索、实地调研、广泛征求专家意见的基础上,按照目标性、科学性、整体性、可操作性、定量与定性相结合的原则,在统一框架下探索构建了针对矿山不同地理要素的生态修复成效评价指标体系,该体系由生态安全、生态功能、景观服务、可持续发展4个一级指标,10个二级指标和具体的三级指标组成,并给出了指标等级评定赋分标准。最后,从修复意愿、修复策略、修复模式、资源利用、修复成效等方面提出了矿山生态修复理念提升的建议。     

西部城郊采煤迹地生态综合治理的共轭规划设计

切实可行的生态综合治理规划是指导矿业地区经济转型与可持续发展的重要手段。本文在分析城郊采煤迹地复合系统基本特征、共轭关系、规划路径的基础上,编制了太原市孟家沟矿区的生态综合治理规划。研究表明共轭规划方法能为城郊采煤迹地生态综合治理规划提供基本途径,共轭规划的关键是协调城市与乡村、生产与生活、资源与环境、景观与产业四个方面的共轭关系,类似地区可以采用共轭规划方法,以多规融合和整合统一的思想来统筹组织村庄整治、生态修复、产业发展与乡村转型等综合治理项目。