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项目简介

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项目总体情况

1. 研究背景

东部草原区位于我国生态安全“两屏三带”的北方防沙带,具有酷寒、半干旱、土壤瘠薄等生态脆弱特征,是我国以露天开采为主的重要大型煤电基地,煤炭产能超过4 亿吨,火电装机约2000 万千瓦。东部草原区煤电基地开发在保障我国东北部能源供应的同时,也引起了地下水位下降、土地破坏、土壤沙化、植被退化、景观破损等生态问题,煤电开发与生态保护矛盾突出,直接影响区域和国家生态安全。而煤电基地开发引起的东部草原区生态退化机理不清,生态恢复技术研发滞后,国外尚无成熟的技术可借鉴应用,现有生态修复模式和技术难以支撑东部草原区煤电基地生态修复与综合治理。因此,揭示生态脆弱草原区大型煤电基地开发的生态影响机理及累积效应,研发生态恢复关键技术体系,创建煤电开发与区域生态安全调控模式,为大型煤电基地区域生态安全提供科技支撑,显得尤为迫切。

2. 研究目标

揭示东部草原区煤电开发对草原生态系统影响机理及累积效应,研发煤炭开采水资源保护利用、生态减损工艺和生态修复技术,依托呼盟和锡盟生态保护建设规划重点任务区、呼盟国家可持续发展试验区开展示范,创建大型煤电基地生态修复关键技术体系和区域生态安全协调控制模式,为保障东部草原区大型煤电基地区域生态安全提供科技支撑。

3. 研究内容

针对东部草原区大型煤电基地高强度持续开发活动和生态脆弱特征,研究煤电开发对草原生态(水、土壤、植被)的影响机理及累积效应、区域生态稳定性与区域生态安全协调机制两大科学问题,研发生态效应动态监测评价与安全预警、水资源保护与循环利用、生态减损型采排复一体化、扰动区土壤重构与土地整治、贫瘠土壤有机改良、生物联合植被恢复、景观生态恢复等关键技术,集成示范并创建大型煤电基地生态安全协调控制模式。

4. 技术路线

组建跨行业、跨学科的产学研协同创新团队,通过本底调查和动态监测、理论与试验研究,揭示东部草原区煤电开发生态退化影响机理和累积效应,研发土地整治、植被恢复、土壤重构和景观生态恢复等关键技术,创建生态修复与综合整治技术体系;在东部草原区煤电基地的胜利、宝日希勒和大雁矿区开展技术集成与工程示范,形成东部草原区大型煤电基地生态修复与综合整治技术体系和调控模式。

5. 研究基础和团队

项目团队由我国规模最大、煤炭开发和燃煤发电主要技术和经济指标国际领先的煤炭综合能源企业—神华集团牵头,依托煤炭开采水资源保护与利用、煤炭资源与安全开采、城市与区域生态、水环境模拟、水沙科学与水利水电工程等5 个国家重点实验室及矿山生态修复、草业与草地资源,国家环境保护创面生态修复等5 个省部级研发平台,5 个国家重点学科;聚集中科院、中煤科工集团等科研院所、中国矿业大学等高校、神华集团等企业的首席科学家3 人、国家百千万人才5 人及50 多位中青年专家;主持完成了“十二五”科技支撑计划项目“大型煤炭基地生态修复技术与示范”、“西部重点矿区土地退化因素调查”(科技部专项)、“煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究”(973)、“典型露天煤矿生态风险评价与管理的实证研究”(国家自然科学基金)等国家项目;获国家科技进步二等奖3 项,近5 年获省部级科技进步一等奖10 项;在东部草原区的胜利矿区、宝日希勒和大雁矿区开展技术研发与应用,具有较好的研究基础、现场试验与示范条件。

6. 预期成果和效益

本项目申请国拨经费2500 万元,配套经费9000 万元,根据项目研发与示范需求,设置5 年实施期。形成关键技术15 项、编制生态安全评价规范1 套、水资源保护和生态修复技术标准5 项、申请发明专利30 项以上、出版专著5 部以上、发表高水平论文80 篇以上;培养研究生60 人以上;在东部草原区煤电基地建设示范区15000 亩,其中露天排土场治理示范区植被覆盖率较本底值提高35%,废迹地示范区治理率达到96%,实现考核目标;预期创造经济效益10 亿元,促进大型煤电基地区域生态安全与和谐发展。