一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质与流程

1.本发明涉及生态技术领域，更具体的说是涉及一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质。


背景技术：

2.矿山非法开采粗暴扰动区域生态环境，往往造成严重生态破坏和环境污染问题，使得“山水林田湖草”生态系统的完整性遭到破坏，严重阻碍生态文明建设。由于我国地理范围广博、生态系统类型多样、矿山开发不同矿种不同规模等现实复杂因素，对于如何调查矿山开采导致的污染环境、破坏生态行为与生态环境损害情况，定量化评价生态环境损害的范围和程度及相应的恢复措施和损害数额缺乏统一的指标体系，同时，在国家监管层面对于矿产资源开发相关生态破坏与环境污染的定量评估缺乏统一评价机制。
3.并且，传统矿山开采生态环境损害评估方法着重顾及农林损失生产损失、农作物减产损失，评估范围不够全面，影响评估准确性。
4.因此，如何提供一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质，对当前矿山生态破坏和环境污染损害进行分析研究，优化了评估技术方法，建立较完整的评估体系，对于我国矿山生态补偿标准和机制建立、国家绿色gdp核算提供基础、矿产资源价格形成机制提供理论依据等意义重大。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一方面，本发明提供了一种矿山开采生态环境损害评估方法，包括以下步骤：
8.s100：获取数据源，根据所述数据源确定环境状况，根据所述环境状况得到生态环境影响因子；
9.s200：基于所述生态环境影响因子对所述数据源进行分类筛选，得到矿山开采生态环境损害的评估指标信息；
10.s300：根据所述评估指标信息构建矿山生态破坏与环境污染损失体系；
11.s400：根据所述矿山生态破坏与环境污染损失体系建立n个损失评估模型；
12.s500：分别对不同损失评估模型进行损失计算，根据损失计算结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
13.优选的，还包括：
14.s600：分析损害评估结果，得到不同数据源涉及的各种环境损伤类型发生的概率；
15.s700：根据概率结果生成矿山开采生态环境损害报告。
16.优选的，所述s100包括：
17.s110：获取数据源，根据所述数据源确定环境状况；
18.s120：判断所述环境状况是否受矿产资源开发活动的影响，得到判断结果；
19.s130：根据所述判断结果得到生态环境影响因子。
20.优选的，所述评估指标信息包括：生态破坏系统服务功能损失指标信息、农林生产损失指标信息、环境污染及健康损失指标信息、防护性成本指标信息以及恢复治理成本指标信息。
21.优选的，所述s300包括：
22.s310：将不同的评估指标信息作为约束层进行衍生，确定不同评估指标信息中所包含的第一原生变量，获取各个第一原生变量关联的第一衍生变量，所述第一原生变量为对应约束层信息；
23.s320：将约束层信息进行衍生，确定不同约束层信息中所包含的第二原生变量关联的第二衍生变量，所述第二衍生变量为对应的准则层信息；
24.s330：将不同的准则层信息进行衍生，确定不同准则层信息中所包含的第三原生变量关联的第三衍生变量，所述第三衍生变量为对应的指标层信息；
25.s340：将约束层信息、准则层信息以及指标层信息进行匹配，生成矿山生态破坏与环境污染损失体系。
26.优选的，所述s500包括：
27.s510：根据所述损失评估模型进行损失计算，得到损失计算结果；
28.s520：根据损失计算结果，分析环境破坏引起的实物型损失计量，得到实物型损失计量结果；
29.s530：将实物型损失计量结果货币化，得到货币化结果；
30.s540：根据所述实物型损失计量结果以及货币化结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
31.优选的，所述s510包括：
32.s511：给定第n个损失评估模型，设定影响第n个损失模型分量参数；
33.s512：根据每个损失评估模型的每个分量参数n1与n2产生相应的损失值n(i，j)，其中，i表示n1与n2的组合序号，j表示第n个损失评估模型序号，1≤i≤m，1≤j≤n；
34.s514：计算每个损失评估模型的最大损失值：
35.optimal_n＝max((1:n,j))；
36.s513：计算每个损失评估模型的机会成本值，其中，第n个损失评估模型的机会成本值cost(n)的计算方法为：
37.cost(n)＝|optimal_n-n(i,j)|；
38.s514：计算机会成本总值：
[0039][0040]
s515：根据机会成本总值得到损失计算结果。
[0041]
另一方面，本发明还提供了一种矿山开采生态环境损害评估系统，包括：
[0042]
预处理模块，用于获取数据源，根据所述数据源确定环境状况，根据所述环境状况得到生态环境影响因子；
[0043]
分类模块，与所述预处理模块连接，用于基于所述生态环境影响因子对所述数据源进行分类筛选，得到矿山开采生态环境损害的评估指标信息；
[0044]
构建模块，与所述分类模块连接，用于根据所述评估指标信息构建矿山生态破坏与环境污染损失体系；
[0045]
处理模块，与所述构建模块连接，用于根据所述矿山生态破坏与环境污染损失体系建立n个损失评估模型；
[0046]
计算模块，与所述处理模块连接，用于分别对不同损失评估模型进行损失计算，根据损失计算结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
[0047]
优选的，还包括：
[0048]
分析模块，与所述计算模块连接，用于分析损害评估结果，得到不同数据源涉及的各种环境损伤类型发生的概率；
[0049]
输出模块，与所述分析模块连接，用于根据概率结果生成矿山开采生态环境损害报告。
[0050]
再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如上述的矿山开采生态环境损害评估方法的步骤。
[0051]
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质基于评估指标体系的可操作性，参考普通环境问题的分类方法、环境污染成本评估理论与方法，将矿产资源开发生命周期融入评估体系，从生态破坏系统服务功能损失、土地利用变更导致的农林生产损失、环境污染导致的人体健康损失、对正在开发过程进行的灾害与环境治理生态恢复投入和对已经造成的生态破坏和环境污染进行恢复治理的成本等5个方面，分约束层、准则层和指标层建立了大型露天矿山生态破坏与环境污染损失评估指标体系，使其评估范围更加全面，同时，本发明评估指标信息不存在重复和多余，考虑了指标选择的全面性和可操作性，但并不用对所有指标一一评估，而是根据不同类型和开采方式导致的矿山生态破坏与环境污染损失评估，结合实际的生态环境问题，有重点地选择关键评估指标，在减少评估的计算量的基础上增加了评估的准确性。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0053]
图1为本发明提供的矿山开采生态环境损害评估方法流程示意图；
[0054]
图2为本实施例提供的矿山开采生态环境损害评估系统结构示意图。
具体实施方式
[0055]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0056]
实施例1
[0057]
一方面，参见附图1所示，本发明实施例1公开了一种矿山开采生态环境损害评估方法，包括以下步骤：
[0058]
s100：获取数据源，根据数据源确定环境状况，根据环境状况得到生态环境影响因子；
[0059]
s200：基于生态环境影响因子对数据源进行分类筛选，得到矿山开采生态环境损害的评估指标信息；
[0060]
s300：根据评估指标信息构建矿山生态破坏与环境污染损失体系；
[0061]
s400：根据矿山生态破坏与环境污染损失体系建立n个损失评估模型；
[0062]
s500：根据不同损失评估模型分别进行损失计算，根据损失计算结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
[0063]
在一个具体实施例1中，还包括：
[0064]
s600：分析损害评估结果，得到不同数据源涉及的各种环境损伤类型发生的概率；
[0065]
s700：根据概率结果生成矿山开采生态环境损害报告。
[0066]
在一个具体实施例1中，s100包括：
[0067]
s110：获取数据源，根据数据源确定环境状况；
[0068]
s120：判断环境状况是否受矿产资源开发活动的影响，得到判断结果；
[0069]
s130：根据判断结果得到生态环境影响因子。
[0070]
具体的，判断环境状况是否受矿产资源开发活动的影响，得到生态环境影响因子包括：
[0071]
1)判断是否受矿产资源开发活动的影响，是直接影响还是间接影响；
[0072]
2)判断是长期影响还是短期影响；
[0073]
3)判断是可逆影响还是不可恢复影响；
[0074]
4)判断是简单影响还是复杂的累积影响；
[0075]
5)判断影响面是宽还是窄。
[0076]
在一个具体实施例1中，评估指标信息包括：生态破坏系统服务功能损失指标信息、农林生产损失指标信息、环境污染及健康损失指标信息、防护性成本指标信息以及恢复治理成本指标信息。
[0077]
具体的，按时间顺序，将整个矿产资源开发过程分为3个阶段，即矿山“开采前”、“开采中”和“闭矿后”，分别对应矿产资源开发生态破坏和环境污染不同性质的经济损失。
[0078]
基于生态环境影响因子对数据源进行分类筛选，筛选规则按矿产资源开发造成的生态破坏和环境污染损失得到矿山开采生态环境损害的评估指标信息：1)生态破坏系统服务功能损失；2)土地利用变更导致的农林生产损失；
[0079]
3)环境污染导致的人体健康损失；4)对正在开发过程进行的灾害与环境治理生态恢复投入；5)对已经造成的生态破坏和环境污染进行恢复治理的成本。
[0080]
更具体的：生态破坏系统服务功能损失指在矿产资源开采过程中，由于土地利用改变，导致原生生态系统的主要载体发生改变，破坏了原生生态系统的服务功能，而导致生态系统11种服务功能长时间累积下降造成的损失。
[0081]
土地利用变更导致的农林生产损失指在矿产资源开采过程中(“开采中”)，由于土
地利用改变，则原土地上的农林耕种渔业养殖等经济收入发生改变，核算其经计损失。
[0082]
环境污染导致的人体健康损失指由于矿产资源开采过程中(“开采中”) 导致的工业“三废”对人体健康产生的损失。
[0083]
防护性成本是指在矿产资源开采前(“开采前”)和开采过程中(“开采中”)，为减少生态破坏和环境污染所采取的投入。例如采矿区环境治理成本、矸石山或尾矿库地质灾害治理等。
[0084]
恢复治理成本是指在矿山开采结束后(“闭矿后”)，对已经造成的生态破坏和环境污染进行恢复治理的投入。例如对闭坑矿山或已经停用的采场、排土场、尾矿库等进行森林植被恢复的投入、毁坏的耕地进行复垦的投入、对水污染的治理成本等。
[0085]
需要指出的是受矿山类型、开采方式和开采地域、不同经济发展水平下人们对生态环境保护认识水平的差异性影响，生态破坏和环境污染的实物性和经济损失核算存在较大的差别。
[0086]
在一个具体实施例1中，s300包括：
[0087]
s310：将不同的评估指标信息作为目标层进行衍生，确定不同评估指标信息中所包含的第一原生变量，获取各个第一原生变量关联的第一衍生变量，所述第一原生变量为对应约束层信息；
[0088]
s320：将约束层信息进行衍生，确定不同约束层信息中所包含的第二原生变量关联的第二衍生变量，所述第二衍生变量为对应的准则层信息；
[0089]
s330：将不同的准则层信息进行衍生，确定不同准则层信息中所包含的第三原生变量关联的第三衍生变量，所述第三衍生变量为对应的指标层信息；
[0090]
s340：将约束层信息、准则层信息以及指标层信息进行匹配，生成矿山生态破坏与环境污染损失体系。
[0091]
更具体的，生成的矿山生态破坏与环境污染损失体系如表1所示：
[0092]
表1矿山生态破坏与环境污染损失体系
[0093][0094]
其中，生态服务功能损失(a1)为约束层，由耕地生态系统破坏(b1)、草地生态系统破坏(b2)、林地生态系统破坏(b3)、水生态系统破坏(b4)和次生地质灾害损失(b5)5个准则层构成。其中含耕地生态功能损失(c1)、草地生态功能损失(c2)、林地生态功能损失(c3)、水生态功能损失(c4)、沉陷、塌陷和地裂损失(c5)、滑坡和泥石流损失(c6)、生态景观损失(c7)共7项指标层。
[0095]
农林生产损失(a2)为约束层，由耕地资源破坏损失(b6)、草地资源破坏损失(b7)、林地资源破坏损失(b8)、水资源破坏损失(b9)4个准则层构成。其中含耕地面积和农业损失(c8)、草地面积和畜牧业损失(c9)、林地面积和木材损失(c10)和湿地面积和渔业损失(c11)4项指标层。
[0096]
环境污染及健康损失(a3)为约束层，由大气污染损失(b10)、水污染损失 (b11)和
固体和土壤污染损失(b12)3个准则层构成。其中含酸雨和农业损失 (c12)、清洗费用损失(c13)、人体健康损失(c14)、污灌面和农业损失(c15)、工业生产损失(c16)、人体健康损失(c17)、压占土地面积和农业损失(c18)和人体健康损失(c19)8项指标层。
[0097]
防护性成本(a4)为约束层，其中含生态保护与恢复成本(c20)和环境污染治理成本(c21)共2组指标。
[0098]
恢复治理成本(a5)为约束层，其中含生态保护与恢复成本(c22)和环境污染治理成本(c23)共2组指标。
[0099]
更具体的，本实施例1基于评估指标信息通过智能学习的方式获取原生变量与衍生变量之间的转换函数。基于转换函数从变量库中获取相应的衍生变量。
[0100]
更具体的，通过控制变量法，确定每个原生变量对衍生变量的换算权重，从而确定出两者之间的转换函数。
[0101]
更具体的，变量库可以来源于《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》《国土资源局综合统计报告》等相关数据信息。
[0102]
通过上述技术方案的有益效果为：不需要手动配置原生变量，并为每个原生变量配置转换函数，从而得到衍生变量，可以直接从变量库中提取关联的各个变脸，提高模型的生成效率，也能够避免变量遗漏配置的情况，进一步提高矿山开采生态环境损害评估的准确性。
[0103]
在一个具体实施例1中，s400：根据矿山生态破坏与环境污染损失体系建立n个损失评估模型，包括：
[0104]
矿山生态破坏与环境污染损失(s)评估框架：s＝a1+a2+a3+a4+a5。
[0105]
生态服务功能损失：a1＝b1+b2+b3+b4+b5；b5＝c5+c6+c7，则 a1＝c1+c2+c3+c4+c5+c6+c7。
[0106]
农林生产损失：a2＝c8+c9+c10+c11。
[0107]
环境污染及健康损失：a3＝b10+b11+b12，b10＝c12+c13+c14， b11＝c15+c16+c17，b12＝c18+c19，则a3＝c12+c13+c14+c15+c16+c17+ c18+c19。
[0108]
防护性成本：a4＝c20+c21。
[0109]
恢复治理成本：a5＝c22+c23。
[0110]
通过上述技术方案的有益效果为：考虑了指标选择的全面性和可操作性，包括了矿山环境管理的重点方向，但并不用对所有指标一一评估，而是根据不同类型和开采方式导致的矿山生态破坏与环境污染损失评估，结合实际的生态环境问题，有重点地选择关键评估指标，在减少评估的计算量的基础上增加了评估的准确性。
[0111]
在一个具体实施例1中，s500包括：
[0112]
s510：根据损失评估模型进行损失计算，得到损失计算结果；
[0113]
s520：根据损失计算结果，分析环境破坏引起的实物型损失计量，得到实物型损失计量结果；
[0114]
s530：将实物型损失计量结果货币化，得到货币化结果；
[0115]
s540：根据实物型损失计量结果以及货币化结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
[0116]
在一个具体实施例1中，s510包括：
[0117]
s511：给定第n个损失评估模型，设定影响第n个损失模型分量参数；
[0118]
s512：根据每个损失评估模型的每个分量参数n1与n2产生相应的损失值n(i，j)，其中，i表示n1与n2的组合序号，j表示第n个损失评估模型序号，1≤i≤m，1≤j≤n；
[0119]
s514：计算每个损失评估模型的最大损失值：
[0120]
optimal_n＝max((1:n,j))；
[0121]
s513：计算每个损失评估模型的机会成本值，其中，第n个损失评估模型的机会成本值cost(n)的计算方法为：
[0122]
cost(n)＝|optimal_n-n(i,j)|；
[0123]
s514：计算机会成本总值：
[0124][0125]
s515根据机会成本总值得到损失计算结果。
[0126]
采用上述机会成本的方法对于多参数的损失评估模型而言，可获取一定意义上的最优损失计算结果，得到误差较小的计算结果。
[0127]
另一方面，参见附图2所示，本发明实施例1公开了一种矿山开采生态环境损害评估系统，包括：
[0128]
预处理模块，用于获取数据源，根据数据源确定环境状况，根据环境状况得到生态环境影响因子；
[0129]
分类模块，与预处理模块连接，用于基于生态环境影响因子对数据源进行分类筛选，得到矿山开采生态环境损害的评估指标信息；
[0130]
构建模块，与分类模块连接，用于根据评估指标信息构建矿山生态破坏与环境污染损失体系；
[0131]
处理模块，与构建模块连接，用于根据矿山生态破坏与环境污染损失体系建立n个损失评估模型；
[0132]
计算模块，与处理模块连接，用于分别对不同损失评估模型进行损失计算，根据损失计算结果对矿山开采生态环境进行损害评估。
[0133]
在一个具体实施例1中，一种矿山开采生态环境损害评估系统，还包括：
[0134]
分析模块，与计算模块连接，用于分析损害评估结果，得到不同数据源涉及的各种环境损伤类型发生的概率；
[0135]
输出模块，与分析模块连接，用于根据概率结果生成矿山开采生态环境损害报告。
[0136]
再一方面，本发明实施例1公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，其特征在于，计算机可读指令被处理器执行时实现如上述的矿山开采生态环境损害评估方法的步骤。
[0137]
实施例2
[0138]
案例分析
[0139]
本实施例2中，以湖南花垣县为例，对湖南花垣县矿山开采生态破坏与环境污染损失进行评估。
[0140]
1、研究区概况
[0141]
(1)自然地理
[0142]
花垣县，隶属于湖南省湘西土家族苗族自治州，位于湖南省西部，武陵山脉中段，
湘黔渝交界处，人称“一脚踏三省”、“湘楚西南门户”。属于亚热带季风山地湿润气候区。花垣境内资源丰富，已探明矿产20余种，锰矿探明储量居湖南省之最，全国第二；铅锌矿探明储量居湖南省第二、全国第三，有“东方锰都”、“有色金属之乡”美誉；2011年初步探明铅锌矿远景储量1300万金属吨，花垣有望成为全国最大的铅锌矿基地。
[0143]
根据遥感影像解译结果，花垣县土地利用总面积1112.54km2。花垣县耕地占地面285.82km2，占土地总面积25.69％；林地占地面积690.17km2，占土地总面积62.04％；草地占地面积111.87km2，占土地总面积10.06％；河流或水域占地面积3.99km2，占土地总面积0.36％；工矿及城乡建设用地面积 20.27km2，占土地总面积1.82％；未利用地占地面积0.42km2。
[0144]
(2)经济发展严重依赖矿业
[0145]
花垣县自古少数民族聚居。自上世纪九十年代矿产开发逐渐形成规模，产业结构迅速转变。工业方面的产业及经济结构单一，矿产资源开发作为龙头产业，没有替代产业，其目前处于典型的工业主导型经济发展阶段；矿产资源开发为主导的第二产业增长率从2000 年到2008年一直处于快速增长阶段，从29.11％到72.62％。2008年经融危机爆发，全球矿产资源价格受波动，花垣县作为资源导向型城市，国内外锰矿、铅锌矿等矿产价格持续走低，从2009年开始，第二产业比重仅2011年有所回升，其余皆处于持续下降状态，与此同时，第三产业、第二产业比重逐渐增加。利用各产业增长率和gdp增长率计算出相关系数，第二产业增长率与gdp增长率相关系数为0.99，大于0.8，表明其显著相关。而第一产业和第三产业分别为0.05、0.67。矿产资源的开发利用直接促进工业经济快速发展，同时提供更多岗位，使当地广大农业人员快速转变成非农人员，城镇化发展迅速，经济得到发展提升。
[0146]
(3)矿山生态环境问题
[0147]
矿产开采产生矿坑水、选冶矿水等废水的排放导致水资源生态平衡破坏、水质恶化、地下水位下降等问题；开挖开采排放等环节对岩石圈地表都造成最直接最明显影响，地表塌陷、山体滑坡和泥石流、土壤土质污染、植被破坏等等。
[0148]
水资源污染。花垣县境内有兄弟河、花垣河等大小河流32条。花垣河发源于重庆椅子山，注入凤滩水库，其主河段位于湘西自治州花垣县境内，该河流全长约187km，流域面积为2797km2。
[0149]
土壤资源污染。矿产开发及利用过程中产生物理污染物，土壤又是极易被污染的，废气中的颗粒污染物在重力作用下沉降到土壤，废水在渗透作用下进去土壤，废渣则是通过与土壤表皮接触直接进入土壤或渗出液体后进入。花垣县在整顿矿区开发的同时，鼓励当地矿产小公司转型，发展生态农业、旅游农业，根据2015年统计公报，第一产业和第三产业同比增长分别是3.7％、10.0％。
[0150]
(4)矿区修复情况
[0151]
2017 年12月10日至12月16日，课题组实地调查了63座尾矿库的生态修复情况。花垣县共有98座尾矿库，应开展生态修复的有47座，占48％。从类型来看，包括已闭库验收的尾矿库21座和待闭库治理的尾矿库26座。从分布来看，主要在边城镇5座、花垣镇22座、龙潭镇13座、猫儿乡5座、民乐镇2座。尾矿库生态修复情况目前，花垣县已开展尾矿库生态修复的有21座(已闭库验收尾矿库)，仍有26座有待进行生态修复。但是，已开展生态修复的尾矿库存在诸多不完善的地方。
[0152]
2、数据资料来源
[0153]
(1)土地利用与生态破坏数据
[0154]
土地利用数据通过landsat tm遥感影像进行目视解译，矿区生态破坏数据通过高分2号遥感影像进行人工目视解译。遥感影像数据通过辐射定标、几何校正以及大气校正进行预处理。分别提取2000年和2017年，通过2期数据对比，能够通过土地利用变化数据反映矿山生态破坏与恢复治理情况。以2000年为核算基准年。
[0155]
(2)污染数据来源
[0156]
参考湘西花垣铅锌矿区重金属污染土壤生态修复研究(杨胜香，2012)，湘西花垣矿区土壤重金属污染及其生物有效性环境科学(杨胜香等，2012)，湘西花垣矿区蔬菜重金属污染现状及健康风险评价(杨胜香等，2012)。
[0157]
(3)防护性成本数据来源
[0158]
花垣县国土资源局综合统计报告(2011年-2017年)，花垣县国民经济和社会发展统计公报(2011-2017年)，《湖南省土地开发整理项目预算补充定额标准(试行)》和土地开发整理项目预算定额标准湖南省补充定额标准(试行)。
[0159]
(4)恢复治理成本数据来源
[0160]
《花垣县矿业整治整合任务分解方案》(2019年)、《湘西自治州污染防治攻坚战三年行动计划(2018—2020年)》，《湖南省土地开发整理项目预算补充定额标准(试行)》和土地开发整理项目预算定额标准湖南省补充定额标准(试行)。
[0161]
3、土地损毁统计
[0162]
(1)遥感影像解译
[0163]
花垣县煤矿开采规模在2010年前后达到高峰，同时其土地损毁面积也相应达到顶峰，但因存在非法无序开发、管理混乱等现象，在发生多起矿难事故后，当地政府加强矿山环境整治，整合资源绿色开采，出台了多项矿山开采管理办法及土地整治实施方案(在2012年，花垣县部分矿企得到原国土资源部表彰认可(国土资源部关于表扬第二批全国矿产资源开发整合先进矿山的通报))。至2017年，已经治理矿山面积相比2010年实现了158.52ha。
[0164]
根据遥感影像解译结果显示，在2000年花垣县由于矿山开采导致的土地损毁面积总计达837.41ha，而在2010年迅速上升达到6.95ha，土地损毁面积达到了25.95ha/a，其中以尾矿坝土地损毁面积最为显著。而在2017年，花垣县矿区土地损毁面积则相比2010年实现了显著下降，实现了0.14ha/a的下降速率。显著下降土地损毁类型中以露天采场和工业用地最为显著。
[0165]
花垣县共有8个乡镇涉及矿产资源开发，其中以龙潭镇、猫儿乡和团结镇矿产资源开发造成的土地损毁最为严重，其在2000年分别造成208.06ha、 79.88ha和340.58ha土地损毁。经过在2010年之后的矿山环境整治，2017年共有3个乡镇实现了相比2000年土地损毁面积的降低，分别为花垣镇、排吴乡和团结镇，以团结镇相比2000年土地损毁下降最为显著，降低到221.76ha。
[0166]
(2)土地损毁面积分析
[0167]
为计算矿产资源开发导致的生态系统功能丧失以及农林生产导致的损失，统计花垣县2000年至2017年间由于矿产资源开发导致的土地利用类型发生的变化情况。可知2000-2017年土地面积损失其中损失最大的是尾矿坝造成的土地利用类型改变，以林地和
耕地改变最为显著，耕地损失199.03ha，林地增加78.86ha。同时相比较2000年，到2017年当地共实现矿区环境整治 233.27ha。
[0168]
4、损失评估
[0169]
根据典型矿区特点，从前述矿山生态环境损失评估指标体系中筛选相适应的评估指标项。根据相关指标计算方法和资料收集情况计算2000-2017年花垣县矿山生态破坏与环境污染造成的经济损失。
[0170]
(1)生态服务功能损失
[0171]
就生态服务损失而言，假设被破坏的生态系统完全丧失了生态服务价值，首先计算不同类型生态系统的破坏面积；再利用各类型生态系统单位面积的生态服务价值量，估算生态服务价值损失量；最后基于我国不同省市区的生物量因子修正损失的生态服务价值。
[0172]
1个标准单位生态系统生态服务价值当量因子(以下简称标准当量)是指 1hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值，以此当量为参照并结合专家知识可以确定其他生态系统服务的当量因子，其作用在于可以表征和量化不同类型生态系统对生态服务功能的潜在贡献能力。在实际应用中，特别是在区域尺度上，完全消除人为因素的干扰以准确衡量农田生态系统自然条件下能够提供的粮食产量的经济价值存在较大难度。本研究将单位面积农田生态系统粮食生产的净利润作为1个标准当量因子的生态系统服务价值量。农田生态系统的粮食产量价值主要依据稻谷、小麦和玉米三大粮食主产物计算。其计算公式如下：
[0173]
d＝sr
×
fr+sw
×
fw+sc
×
fc
[0174]
式中：d表示1个标准当量因子的生态系统服务价值量(元/hm2)；sr、 sw和sc分别表示2010年稻谷、小麦和玉米的播种面积占三种作物播种总面积的百分比(％)；fr、fw和fc分别表示2010年全国稻谷、小麦和玉米的单位面积平均净利润(元/hm2)。依据《中国统计年鉴2011》、《全国农产品成本收益资料汇编2011》和公式，得到d值为3406.5元/hm2。
[0175]
森林生态功能损失为：面积损失(hm2)
×
单位面积的生态系统服务价值 (元/(hm2
·
a))
×
年限(a)。
[0176]
耕地生态功能损失为：面积损失(hm2)
×
单位面积的生态系统服务价值 (元/(hm2
·
a))
×
年限(a)。
[0177]
相关数据来源可实地调查，遥感影像解译[19]，土地利用变化数据等。
[0178]
运用成果参照法确定本研究区森林(针阔混交林)生态系统服务价值为 7.87万元/ha、农田(水田)生态系统服务价值为1.33万元/(ha
·
a)，水体生态系统服务价值为42.79万元/(ha
·
a)，草地(灌草丛)生态系统服务价值为6.71万元/(ha
·
a)。2000-2017年间，共计森林面积增加78.86ha，农田面积减少199.03ha，而草地面积减少5.3ha，水体面积减少0.05ha，则17 年间林地和耕地生态系统损失价值为5421.14万元。
[0179]
(2)农林生产损失
[0180]
就农林成产损失主要考虑耕地面积减少损失主要考虑2000-2017年间花垣县由于采矿造成的耕地面积损失。依据《花垣县统计年鉴》和成果参照法， 2000-2017年间花垣县由于采矿造成的耕地面积累积减少199.03ha，每年的损失率为5.88％，通过确定当地耕地破坏造成的农作物单位面积经济损失为 2.2729万元/(ha
·
a)，可得到耕地面积减少造成
的生产累积损失为3845.19 万元。需要说明的是，林地面积增加为恢复治理的成果，治理成本投入与其产生的效益综合计算在恢复治理节计入。因此农林生产损失总共为3845.19万元。
[0181]
(3)环境污染及健康损失
[0182]
林地面积和木材损失为：面积损失(hm2)
×
天然林蓄积量(m3/hm2)
ꢀ×
年净生长率(％)
×
年限(a)
×
活立木价格(元/m3)。
[0183]
耕地面积产生的农作物收益损失为：农作物单位面积经济损失(元/hm2)
ꢀ×
面积损失(hm2)。
[0184]
相关数据来源可实地调查，遥感影像解译，参考当地统计年鉴，公开发表的文献，公开的监测检测报告，政府报告等。
[0185]
减产损失导致的人体健康损失。首先识别污染造成健康损害的途径与超标情况，同时明确暴露人群。花垣县开采直接对人体健康影响较大的为饮用水污染和大气污染，间接的有土壤污染。主要途径为：一是通过污染物在农产品内的积累，由食物链进入人体内富集，产生多种慢性疾病；二是通过生活饮用水和大气污染物，使人体产生急性和慢性中毒反应，或引起人呼吸系统疾病的患病率上升，造成人力资本的损失。
[0186]
由于现阶段缺乏矿山开采人体健康损失的剂量－反应关系，采用成果参照法获取对人类健康和人类福利损失为4.06元/t，通过矿山企业每生产单位数量的产品造成的人体健康损失，估算环境污染造成的人体健康损失，17年间花垣县积累矿物生产量约为2530654t，则17年累计损失约为253.01万元。
[0187]
(4)防护性成本
[0188]
根据花垣县国土资源局综合统计报告(2011-2017年)和花垣县国民经济和社会发展统计公报(2011-2017年)，花垣县截止2017年累计治理矿区土地(包括清运废石、清理废弃工棚、完成地表覆土等)面积为5192ha。则依据《湖南省土地开发整理项目预算补充定额标准(试行)》，参考《花垣县矿业整治整合任务分解方案》，确定复垦1ha耕地的成本为28.93万元/ha，防护性成本累积投入150197.15万元。
[0189]
(5)恢复治理成本
[0190]
包括采场、排土场、尾矿库等复垦成林地、农田的费用。林地和耕地的恢复治理成本为：面积损失(hm2)
×
单位面积的恢复治理费用(元
·
hm2)。
[0191]
一般情况下，耕地复垦，主要是污染检测，场地清理，客土回填或者土壤治理；林草地复垦的土层薄，耕作层要求低，成本投入相比较耕地复垦要低。日后留用的工业广场，不需要复垦。工人居住区，生活配套区域，日后还可以继续使用，不做复垦区
[0192]
复垦土地费用核算包括：前期覆土费用、后期覆土费用、土地平整费用、土壤改良费用、农田设施费用等。
[0193]
其中治理区面积核定可依据实地调查，遥感影像解译，土地利用数据，以及可参考政府及企业恢复治理实施方案。
[0194]
花垣县矿山在“采剥－排弃－造地－复垦”，以及工业场地和村镇建设模式下，土地利用/覆被类型发生了显著变化。部分采场、排土场和尾矿库经过近几年的恢复治理，现已复垦成农田、林地等，形成了大面积的生态恢复治理区。2000-2017年林地、生态恢复治理区面积分别累计增加了78.86ha和 233.31ha。根据《湖南省土地开发整理项目预算补充定
额标准(试行)》，参考《花垣县矿业整治整合任务分解方案》，确定复垦1ha耕地的成本为28.93 万元/ha、林地或草地的恢复治理成本为24.51万元/ha。由此可见，用于矿山生态恢复与环境治理的恢复治理成本为61636.03万元。
[0195]
综上所述，从生态服务功能损失(a1)、农林生产损失(a2)、环境污染及健康损失(a3)、防护性成本(a4)、恢复治理成本(a5)等5个方面，评估了湖南花垣县矿山生态破坏与环境污染损失(s)总计约为22.14亿元，其中，分析损害评估结果后发现，恢复治理成本(a5)损失最多，根据结果生成矿山开采生态环境损害报告。
[0196]
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种矿山开采生态环境损害评估方法、系统及可存储介质基于评估指标体系的可操作性，参考普通环境问题的分类方法、环境污染成本评估理论与方法，将矿产资源开发生命周期融入评估体系，从生态破坏系统服务功能损失、土地利用变更导致的农林生产损失、环境污染导致的人体健康损失、对正在开发过程进行的灾害与环境治理生态恢复投入和对已经造成的生态破坏和环境污染进行恢复治理的成本等5个方面，分约束层、准则层和指标层建立了大型露天矿山生态破坏与环境污染损失评估指标体系，使其评估范围更加全面，同时，本发明评估指标信息不存在重复和多余，考虑了指标选择的全面性和可操作性，但并不用对所有指标一一评估，而是根据不同类型和开采方式导致的矿山生态破坏与环境污染损失评估，结合实际的生态环境问题，有重点地选择关键评估指标，在减少评估的计算量的基础上增加了评估的准确性。
[0197]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0198]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。