摘要：该文分析西北的矿产资源优势和水资源劣势，以及西北矿产资源开发与水资源保护之间的尖锐矛盾。并从区域地理、环境容量和可持续发展的角度出发，提出了西北矿业开发与水资源保护的对策，指出了西北矿业开发与水资源保护中亟待攻关的若干关键问题。

关键词:水资源开采开发对策

1西北矿产资源优势

截至1997年底，我国已发现的171种矿产中，90%以上分布在西北五省(区)，其中陕西发现137种，甘肃发现145种，新疆发现138种。西北五省(区)人均潜在矿产资源价值达到38.7万元，是全国平均水平的5倍，其中青海、宁夏、新疆、陕西、甘肃分别位居第一、第四、第五、第六、第十三位。

西北五省(区)能源和矿产储量丰富。在探明储量中，煤炭、陆上石油和陆上天然气分别占全国的29.9%、22.7%和58.5%。其中煤炭探明储量占全国的30.5%，预测储量占全国的51.8%。特别是陕西和新疆两省资源丰富，煤炭储量占全国的25.5%，石油储量的22.2%集中在鄂尔多斯、准噶尔、吐哈、塔里木和柴达木大盆地，天然气储量的近43.3%集中在交多寺和塔里木大盆地。陕西榆神府矿区已探明煤炭储量1339亿吨，被誉为& ldquo三高一低& rdquo& ldquo煤炭环保& rdquo。

有色金属和贵金属也是西北五省(区)的优势矿产资源。其中铜储量占13.4%，铅占18.3%，锌占14.8%，镍占76.7%，铂族金属占58.1%，金矿占14.2%，银占10.9%。仅甘肃就集中了中国61.8%的镍和57.0%的铂族金属。黑色金属中27.8%的铬铁矿储量集中在新疆、甘肃、青海三省，其中新疆占15.9%。西北五省(区)也是我国重要的化工原料产地。97.1%的钾盐和80.9%的钠盐分布在该地区。此外，黄铁矿占1.8%，磷矿占9%，水泥灰岩占16.0%。

此外，西北地区还有鄂尔多斯能源富集区、陕甘宁川边区、柴达木矿产资源富集区、塔里木油气富集区、阿尔泰有色金属富集区等一些有前景的成矿区(带)。如果西北地区的地质勘探能够加强，西北地区也将有很好的前景发现新的矿产，寻找和评价大型和超大型矿床。但到目前为止，西北五省(区)矿产资源的开发利用程度仍然很低，占用资源仅占西北地区探明储量的14.6%，相当于西北地区总资源量的1.7%左右。因此，西北地区具有矿业大发展的资源优势和长期保障。

2西北水资源的劣势

西北五省(区)面积约占全国的1/3，但水资源量却不到全国的8%(约2254亿m3)。干旱缺水是西北地区的主要自然灾害，也是西北地区生态环境脆弱的主要原因。典型表现为:1)沙漠众多，并不断扩大。西北有中国最大的沙漠& mdash& mdash塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、腾格里沙漠、帕坦吉林沙漠和毛乌素沙漠。沙漠总面积约250万平方公里，占中国沙地总面积的96%。目前，荒漠化面积继续以每年2 460平方公里的速度扩大。如果这种速度得不到遏制，预计400年后，整个西北地区将变成一片广袤的沙漠。2)湖泊缩小，冰川退缩。近年来，卫星遥感调查显示，西北地区是我国水资源破坏的重灾区:青藏高原大量湖泊的萎缩，使30%以上的湖泊干涸成盐湖；与20世纪5 0年代相比，新疆的湖泊面积减少了近5000平方公里。拥有大量淡水资源的冰川1979 & mdash一九八八年则下跌百分之一点一；祁连山冰川1956 & mdash1976年，平均后退速度为16.8米/年；中国最大的内陆河& mdash& mdash大理河成了永久断流的河流。因此，我们的母亲河& mdash& mdash每年黄河入海的天数已达330天，接近成为内陆河。3)水资源的时间空分布不均衡。中国西北地区水资源的空分布极不平衡。比如，新疆西北50%陆地面积的水资源占新疆水资源总量的93%，而新疆东南50%陆地面积的水资源只有7%。在时间分布上，需水量大的春季降水量仅占全年降水量的20%。

3矿业发展与水资源的尖锐矛盾

通过大开发改善西北脆弱的生态环境，建设西北山川秀美工程，不仅是西北人民的共同家园理想，也是整个中华民族的共同家园理想。西北地区丰富的矿产资源决定了矿业对西北地区社会经济发展的独特重要性。从某种意义上说，矿业应该是西北地区分布最广、最具优势的产业项目，是西北经济腾飞最重要的资源。然而，从目前的科技水平和宏观调控机制来看，矿业发展与矿区生态环境的改善是相悖的。

首先，矿业开发会造成矿区和流域水资源的严重流失。矿区水资源主要是地表水(河流、池塘、水库)和地下水(孔隙水、裂隙水和岩溶水)。采矿造成的水资源损失在于两个阶段:一是在开采前，为了保证安全开采，需要提前进行矿井排水，包括地表水和地下含水层(地下水在重力作用下可以运动的蓄水层)以及岩溶水的人工排水；其次，在开采过程中，受开采沉陷和采动裂隙带的影响，自然会疏干上覆含水层。因此，矿业开发需要消耗大量的水资源。据统计，全国平均煤矿开采用水量比例为10 m3水/吨煤。事实上，一方面，西北地区水资源严重不足，难以保证矿业开发的大规模用水需求(如准格尔、神府、东胜、河包偏兴、榆林矿区均严重缺水)；另一方面，一些地区的珍贵含水层(如毛乌素沙漠前缘陕西神府榆木煤系地层中的萨拉乌苏组含水层)将因地下开采而遭受严重损失和污染，二者之间的矛盾十分尖锐。例如，神府东胜矿区虽然有4个长期水源，开采量为6.9万m3/d，但实际上该矿区水资源短缺近8万m3/d；准格尔矿区地下水资源已探明12.2万m3/d，若按10 m3水/吨煤计算，日原煤生产能力为1.22万t，相当于年原煤产量445万t，远未达到2000t/年的设计能力。可以预见，西北地区的矿业开发潜力将与西北地区的农业开发和其他工业项目形成竞争，如果整体规划不当，很有可能在西北开发过程中忽略一件事。

其次，矿业开发会加速土地荒漠化的趋势。从理论上讲，水环境处于不断运动和交替的过程中，可以通过大气降水和地表径流得到平衡和补充。但违背客观规律的超强度减薄破坏，特别是由于露天开采和地下开采沉陷，会造成含水层水位下降，地表岩溶塌陷，井泉干涸，从而改变表层土壤的灌溉、持水能力和水土平衡，造成表层土壤疏松，裸露岩石面积扩大，矿区水土流失加剧，土地沙化加速。据近年卫星遥感资料显示，受矿业开发影响，地处陕北毛乌素沙漠前缘的榆神府矿区沙生植物大面积死亡，植被覆盖率下降，风沙风速明显降低，土地风蚀率增加，土地沙化趋势加快。目前，该地区的沙化土地正以每年0.5%的速度向东南方向扩展。尤其令人担忧的是，该矿区煤系上部分布着第四系上更新统萨拉乌苏组含水层，水量丰富，矿化度小于0.5g/L，是陕北沙漠滩前地区居民生活和工业的优质水源，也是矿区唯一的含水层。但由于煤层顶板基岩普遍较薄，随着矿区的大规模开发，采动破碎带将直接影响并向含水层扩散，导致水源直接破坏，原本接受含水层补给的井泉、河流、水库干涸，区域生态环境将面临严重危险。

此外，矿业开发还会对矿区和流域的水资源造成严重污染。矿区水污染主要来自酸性矿井水、洗矿(选矿)矿井水、炸药厂废水、焦化厂废水和矿区生活污水。由于矿井污水处理成本高，大部分矿井污水不经处理直接就近排放。然后地表水被严重污染，原本清澈的河水变得污浊，富含有毒有害元素。如陕北榆林地区11条河流中有9条受到不同程度的污染，神木、府谷等6县饮用水源水质严重超标。

特别值得注意的是，西北地区位于中国主要河流的上游和发源地，是& ldquo逆风& rdquo面积。因此，西北地区水污染的源效应也会对下游造成危害，对下游工农业生产和人民生活造成严重危害，必须引起高度重视。开发西北地区的矿产资源不能以牺牲生态环境和破坏水资源为代价。必须进行宏观调控和严格控制，不得乱采滥挖。否则，不仅会对西北地区的矿产资源造成巨大破坏，还会对西北地区乃至华东地区的生态环境(主要是土地环境和水环境)造成不可挽回的损害和深远的影响。

4对策和建议

社会经济协调发展是西北地区的现实需要和必由之路。自然资源密集型矿业已经并将继续成为西北地区的支柱产业；然而，西北地区的水资源必然制约着高耗水、高污染的矿业发展。一方面，如果由于水资源的限制，西北地区的矿业不能得到充分发展，就不能充分发挥西北地区的矿产资源优势，西北地区的经济大发展就会受到阻碍。另一方面，作为中国的上风向和下风向地区，西北地区的环境质量不仅与& ldquo再造一个山川秀美的西北地区& rdquo宏伟计划的实现也将间接影响东中部地区的生态质量和中华民族的长远发展。因此，矿产资源的开发和水资源的保护是西北开发中亟待解决的首要问题。

水资源作为维持西北地区生态平衡、维持环境容量乃至改善生态环境的重要因素，在矿业开发过程中必须得到妥善保护和合理利用，以实现& ldquo共同进化& rdquo。笔者认为，在西北开发过程中，可围绕矿产资源开发和水资源保护采取以下对策:

(1)应将矿井水视为矿产资源，从政策上要求实现矿井水资源化利用，提高矿井水综合利用率，而不是仅仅作为矿井水害、水灾、污染水进行防治和任意排放。

(2)大力推进矿区水污染治理，坚决关闭一些不重视环境、严重污染流域水的矿山。对于一些大型缺水矿区，要对矿井水污染的控制和有效利用给予政策引导和支持。

(3)严重缺水、生态环境脆弱的矿区，要坚持以节水为主、以开采为辅的原则安排开采计划。比如鄂尔多斯盆地北部煤矿开采时，要留设保水煤柱，在不破坏重点水资源的前提下，进行矿井资源的适度开发。

(4)要加强新理论、新技术和& ldquo绿色采矿& rdquo技术研究的努力，用新的采矿理论、技术和工艺开发西北地区的矿产资源，同时保护西北地区有限的水资源。

为此，建议国家应该& ldquo第十五& rdquo还有& ldquo十一五规划& rdquo在此期间，政府拨出专项经费，设立专项项目，组织有关高校、科研院所和矿业部门围绕以下内容联合攻关:1)西北五省(区)矿区环境容量和生态环境指数综合评价；2)采矿对矿区地表水和地下水的影响及其联合调度；3)矿井水处理、分散控制和资源化利用；4)保水采煤技术研究及工业试验；5)采矿与生态的相互关系研究和生态矿山设计；6)选择几个有代表性的矿区实施& ldquo绿色矿区& rdquo探索中国特色的示范工程& ldquo绿色矿区& rdquo模式。

5结论

综上所述，认为:1)西北开发应理解为西北经济发展加西北环境改善；2)西北地区的开发应以不超过西北地区水资源承载能力和环境容量为前提；3)从“绿色矿区”入手，发展西北地区矿业，合理适度发挥西北地区矿产资源优势，使西北地区经济发展和生态建设进入良性循环；4)西北地区矿业开发决不能随意泛滥，国家要实行宏观调控，以流域为重点，统筹规划，合理布局，有序推进。& ldquo物尽其用，赞天地之修& rdquo使西北乃至整个中国逐步走向可持续发展的道路。