生态修复典型案例 | 咸水利用有新路，戈壁滩上绿意浓--哈密大南湖高盐渍区高盐矿井水绿化造林实践
发布时间：2024-08-26 来源: 新疆维吾尔自治区自然资源厅 作者：佚名
近年来，自治区深入贯彻落实习近平生态文明思想和习近平总书记考察新疆重要讲话精神，积极践行“绿水青山就是金山银山”理念，探索统筹山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，持续推进防沙治沙、森林草原保护、水土保持、矿山生态修复、生物多样性保护、国土综合整治等重点生态工程，取得了显著成效，涌现出一批生态保护修复优秀案例和典型经验。
在第2个全国生态日到来之际，“新疆自然资源”公众号现推出“新疆国土空间生态修复典型案例”栏目，将相关典型案例予以推广，供各地学习借鉴。
咸水利用有新路，戈壁滩上绿意浓
哈密大南湖高盐渍区高盐矿井水绿化造林实践
摘要
煤炭是中国的主体能源。采煤过程中所有渗入井下采掘空间的水统称为矿井水，盐分含量高于1000mg/L时即为高矿化度矿井水。目前，我国矿井水处理技术仍不成熟，缺乏高效、低耗、环保、低成本的处理方法，导致矿井水综合利用率较低。近年来，我国相继出台推动矿井水保护和利用的相关政策。2024年新出台的《加强矿井水保护和利用的指导意见》（发改环资〔2024〕226号）提出：要推进矿井水综合利用，将矿井水处理达标后用于生产、生活、生态和农业用水；鼓励结合土壤盐渍化防治，将矿井水处理达标后用于国土绿化。
近几年新疆部分大型国企为解决企业发展瓶颈，开始探索高盐水的资源利用技术与实现途径。具有代表性的典型案例是位于哈密市徐矿集团哈密能源有限公司矿区内开展的哈密大南湖五号煤矿高盐环境高矿化度矿井水荒漠造林试验项目。徐矿集团与科研院所合作，在矿区内建立科学试验基地，积极探索高矿化度矿井水用于生态植被灌溉的关键技术，不仅可以替代淡水，提高水资源综合利用率，同时改善矿区周边植被覆盖，并减轻水土流失和荒漠化，为环境恢复提供新的策略，对保障生态植被及水资源综合利用具有重要的理论意义和应用价值。
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一、案例背景
哈密市大南湖矿区地层含水层富水量大，矿化度为16g/L，属于高矿化度矿井水。矿区周边区域是无地表植被的戈壁荒漠区，0～120cm土层深度上土壤含盐量平均在150g/kg左右，属于高含盐土壤。为探索低成本、高效益的生态修复技术，实现最大限度综合利用矿井水，在矿区近排区周边的高盐渍区选择试验地块，使用高盐矿井水作为灌溉用水，开展荒漠造林试验。试验区建设总规模近3000亩。试验内容主要有三项：一是高矿化度水利用下土壤水盐动态规律；二是高盐环境下，综合利用高矿化度水适宜植物选择；三是耐盐微生物利用和植物抗逆机制研究等。
（二）主要难点在高盐环境下利用高矿化度矿井水主要面临以下难点：一是当地淡水资源短缺，且高矿化度矿井水日排放量大、降盐处理成本极高；二是自然环境条件极端恶劣，降水量极少、蒸发强烈、夏季干热风、干涸盐湖湖底，地表几乎没有任何植物；三是矿区周边形成“盐漠”区域、土壤中无养分、无种子；四是盐壳消融后形成空谷，会严重制约植物生长。在此条件下开展绿化仍处在摸索阶段。
二、主要做法
结合矿区周边高盐渍区的现状特征和企业可提供的矿井水使用量，将矿井水经过适宜的技术工艺处理，代替淡水资源，淋洗高盐土壤，滴灌沙地绿化植物及补水人工湿地。
1.滴灌淋洗高盐渍区土壤。利用高矿化度矿井水滴灌淋洗土壤，改变土壤盐分分布，为植物生长营造低盐环境。通过对土壤含盐量监测分析，植物根系层土壤含盐量下降显著，在根系层降为1.0米以上，土地盐渍化得到削减。
2.滴灌沙地绿化植物。塔克拉玛干沙漠公路的防沙绿化先导试验及就地利用高矿化度地下水造林绿化的技术路径，为哈密大南湖项目提供了重要参考。
3.补水人工湿地。阿拉尔市中泰纺织厂采用建设人工湿地的方式进行生产废水综合利用，为哈密大南湖项目提供了参考。
（二）关键技术考虑项目所在区域为高盐环境和高矿化度矿井水条件，科研机构因地制宜研发关键技术，保障植物成活率，包括耐寒耐旱耐盐植物选育技术、水土盐调控技术、微生物促进植物根系发育技术。
1.适宜盐生植物物种选育技术。一是针对极端温差（65度）、高热风、大蒸发量（3000mm以上），以及干旱荒漠的气候环境，选择耐寒耐旱植物；二是针对土壤含盐量普遍超过150g/kg、灌溉水条件为16g/L矿井水的高盐种植和高盐灌溉环境，选择耐盐品种。通过不同灌溉方式、水量和周期，以及不同盐分梯度矿井水对拟选植物影响分析，结合水盐运移变化规律对植物和环境的影响结果，试验确定适合种植的主要灌木物种为梭梭、白刺和红柳等，主要草本植物为芦苇。
图1 适宜盐生植物物种选育
2.水盐调控关键技术。针对土层中厚度达1米的坚硬盐壳的种植条件，采取水盐调控技术进行降盐处理，软化盐壳，降低植物根系层盐分浓度，保障植物基本成活条件。
图2 项目区本底自然条件（深层盐壳）
3.研发专用微生物包“促生长、抑盐害”。研发适用于极度盐碱环境下促进植物根系发育的微生物包，在项目区种植过程中，配合微生物技术包使用，让微生物促进幼苗根系生长，补充养分，同时起到防盐害作用，为植物成活提供保障。
图3 微生物包施用效果
（三）经验启示哈密项目小范围利用高盐矿井水绿化造林试验，为其它拥有相似矿井水资源和高盐渍区的矿区提供了一些经验启示。
1.降盐是盐地治理前提。降盐处理有效改善盐分在土层中的分布结构，减轻植物根系层盐分。其他措施要取得良好效果，须在此基础上进行。
2.综合治理获得最佳效果。项目所在区域除盐分含量高以外，如果继续绿化，还存在土壤质地粘重板结、肥力低、养分有效性差、土壤微生物数量少等一系列问题。采取选育适宜耐盐作物，配合土壤改良、地力培肥等综合治理措施才能取得最佳效果。
3.本地耐盐植物是关键。由“改土适种”向“优种适土”转变。针对高含盐量的重度盐碱地，开展植物耐盐碱能力试验，筛选一批耐盐碱性好的特色物种，宜草则草、宜林则林。
4.长期持续治理是保障。将煤矿企业的矿井水资源量与造林规模相匹配，为绿化提供持续的矿井水资源，保障压盐排盐、培肥地力、提高土地质量等措施长期执行。
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三、取得成效
哈密高盐矿井水绿化造林试验项目突破了盐漠戈壁高咸水造林的技术瓶颈，开创极端困难条件下综合利用高矿化度水的探索实践，为新疆乃至全国同类型自然环境下的煤矿企业开展水资源高效利用提供了可借鉴、可实施的技术路径，具有一定的示范和推广意义。
（一）生态效益一是协同治理高盐渍区。项目所在区域戈壁荒漠0～120cm土层深度的土壤含盐量平均在150g/kg左右，属于高含盐土壤。开发矿井水资源用于生态植被滴灌，替代淡水资源，缓解农林用水资源供需矛盾，实现水资源利用与盐地治理协同推进。
二是防风固沙水土保持。有效遏制局部生态环境恶化趋势，起到防风固沙、水土保持等生态屏障作用；改善矿区周边空气质量、增加空气湿度，对改善局部环境小气候和维持生态系统稳定都具有十分重要的作用。
图四项目实施前后对比照
三是提升生物多样性。目前已实施近3000亩试验田，吸引飞鸟、狐狸等动物到此处进行栖息，使得原来人迹罕至、鸟兽无踪的东疆戈壁滩上充满生机。
（二）社会效益实施过程中企业与当地政府投入了大量的人力、物力和财力，提供更多的就业岗位，对促进社会稳定具有积极作用。据测算，土建工程、苗木种植、灌溉铺设以及后期管护等工程，投入各类机械（例如铲车、推车、挖机等工程车辆），折合带动当地机械租赁行业收入约270万元；苗木种植和灌溉铺设投入约3000人次，劳务费用超过120万元；后期定期管护投入固定人员就业10人次/每年，每年劳务费超过78万元。全部绿化完成以后，大南湖区域将形成人工湿地，成为当地居民周末短途休闲活动目的地。
（三）经济效益项目实施对解决矿井水综合利率低、环境治理成本高、生态绿化建设困难等问题有积极推动作用。目前，哈密大南湖矿区设备每天处理水约9600立方米，其运行所必需的烧碱、碳酸钠、电、水等物料成本及人工维护成本，合计每日超过20余万元，仅水处理设施运行成本每年超8030万元。项目实施可有效利用矿井水，降低企业运行成本。在项目周边荒漠区域生态经济价值几乎为0的情况下，根据标准当量因子计算方法，2000亩灌木林每年产生的生态经济价值约为106.5万元，十年累积的生态经济价值超过一千万元。
四、示范和借鉴意义
哈密高盐渍区高盐矿井水绿化造林试验项目是新疆，甚至是全国首次在高盐环境下探索矿井水资源化利用的试验项目，已在当地发挥较好的引领和示范作用。一是哈密徐矿集团五号煤矿在50亩试验示范基础上，于2023年完成一期1554亩推广应用，2024年将继续开展659亩二期推广应用；二是哈密国投集团七号煤矿于2023年首次在七号煤矿矿区开展105亩试验示范基地建设，并积极筹备一期约600亩推广应用的生态工程。试验项目在重度盐渍地环境下利用高矿化度矿井水灌溉盐生植物，为改良土地盐渍化提供了新的视角；矿井水成为“二次水源”为环境恢复提供了新的策略。试验成功昭示着合理开发矿井水资源用于生态植被灌溉，在一定程度上可以替代淡水，缓解农林用水供需矛盾，提高矿井水综合利用率。
原文链接：http://zrzyt.xinjiang.gov.cn/xjgtzy/mtxc/202408/568f4130d8344495a25759e65c641779.shtml
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