没有挖山养鱼这回事!矿业开发须视环境「容受力」而定

2020-07-20 阅读 956 次 作者: 来源: 各类周边

没有挖山养鱼这回事!矿业开发须视环境「容受力」而定

台湾本岛经过千万年板块碰撞作用的洗礼,在面积约三万六千平方公里的土地上孕育了许多资产,不论自然资源、矿产资源或人文景观资源,都充满着多元化与丰富性,也因此留下许多具有代表性的地方袭产。

由于矿产的存在与地质背景、地理位置有绝对的相关性,因此,如何开发?如何永续经营这些资源?是目前相当重要的课题。

矿业开发在一般民众的概念里属于破坏性的行为,但另一方面,它也属于暂时性的土地利用,且带来许多就业商机,有助经济发展。矿区开发所在环境对自然生态平衡、民生需求以及经济产值都有极大的敏感度,加以近年来天然灾害不断,政府倡导「国土复育」观念,这些曾经在台湾经济发展扮演重要角色的矿产资源,有的褪尽风华(例如煤矿)、有的在各方压力下不得不停止生产、有的甚至转型以高附加价值的产业方式生存。

因此,矿业发展的永续经营观念必须因应当前社会发展趋势以及满足生活价值需求才能达到「经济」与「民生」的平衡。

矿业开发是一种人为经济因素的活动,且常被视为一种破坏环境的行为,进而使该地变得更不适合人类生存──此即环境退化的概念。举凡自然资源的耗尽、污染、生态系统的干扰与失调,乃至于文化景观的改变等等,只要破坏原有的平衡发展,都是属于环境的退化。这个概念是在 1972 年「联合国人类环境会议」中讨论「永续发展」所倡导的主题,目标是在警惕人类的活动如何与地球系统中的每一分子维持平衡、共存。

矿业的开发难免对周遭环境有正、负两面的影响,因此,矿区的环境规划影响了未来该区域的整体发展,其中「容受力」( carryingcapacity)这个议题是相当值得注意的。

广义而言,容受力是指一个生态系统中能够持续支持某一生物生存的最大量,一旦超出这个最大量的限制,系统内所有组成分子必须有所调适以达到新的平衡。这个系统的组成分子举凡动植物、土壤、地质、水文、气候等等因地而异,各有其维持平衡的机制功能与作用存在。

就狭义来说,容受力就是矿区环境资源对人类的开採活动以及土地利用适宜性所产生的影响及改变的接受程度。矿区的开发有其规模限制,若是超出环境原有的容受力,这些资源能否复元?或者是处于环境退化中(degrading)?倘若维持平衡,这些资源可否持续或转换为其他资源?所以,在现代社会发展中,矿业的永续经营与环境的容受力是息息相关的。

在过去的社会价值中,矿业的开发常常和能源需求、经济建设、政治军事以至于科技发展等等息息相关。但随着人类文明的演进,矿业资源不再是单一角色的扮演。无情的时间记录了它的盛衰;而善变的空间则留下了它的印痕。所以就矿业的发展而言,除了「矿产资源」之外,随着时空的演变,还赋予它「景观资源」与「环境资源」的多元意义。

矿产资源如前所述,是地质作用与地理分布的结果。在世界各国经建发展的历程,功不可没。人口集中、聚落的兴起以及道路开拓等等皆因它而起,俨然构成具备基本的社会功能的城镇雏型;同时,它也改变了当地的环境与景观面貌。原有的动植物分布、水文系统受到影响,加上空气及噪音的污染,都间接或直接的改变了环境系统的平衡。而人为建物林立、採矿设施引进、工商业的经济活动等等,也产生了景观视觉的差异性与相容性。一旦矿源耗竭,採尽收矿后,留下的是前人筚路蓝缕的文化资产。这就是为何我们现在还可以在一些偏僻的山区或羊肠小径中看到许多「古早文化」的历史遗迹。因此,矿业资源的多元面向提供我们不同的思考途径以及创造资源运用的附加价值。它可以同时进行,也可依时间採取阶段性的规划,端赖资源的最佳发挥效益。

以煤矿为例,从「矿产资源」角度来看,煤矿本身是不可复原的。在进行开採时,也会改变周遭的「环境资源」,例如林木植被的砍伐、水源污染等等。虽然在两次的能源危机当中,适时发挥其贡献,之后因矿区工安灾变频繁,开採成本增高与产量减少,遂由一级产业转型为具有「景观资源」的三级产业型态。然而不论以何种方式复元、再生或转型,都必须以最佳效益与维持平衡为最高原则。

台湾矿业的开採可分为露天式地表开採(Open pit/ Strip mining)以及地下开採(underground mining)两大类;露天开採係指在地表上进行规划开採作业,地下开採则指地表下的坑道开採作业。技术的进步使得矿产生产量大为提高,而随着经济的发展,人们进而要求生活品质。以21世纪初的台湾而言,大部分仍在营运中的矿区都是露天开採,地下开採除了油气田和宝石矿之外,其余均告停止,但那些已废弃矿区却变成了环境问题,例如矿区设施经年累月的弃置荒野、地下坑道所引发的地盘下陷,以及废弃矿碴的堆置、污染水源等等。

顾名思义,露天开採是将地表上具有经济价值的矿体,以剥除或挖掘方式直接开採,通常这种开採方式必须将覆盖住矿体的表土层或植被先行去除。露天开採有几个特徵:

一、开採範围与生产量大。
二、地表面积破坏大。
三、 开採作业设施、机具的设置範围大。
四、联外与搬运道路长,需要缓冲距离。
五、污染多(空气、噪音、水)。
六、对矿区周围环与生态影响大。

露天开採法随时代的变迁而改变,早期(民国50年代)露天开採的对象以河川转石为主,而后渐渐开採原矿脉,方法逐渐进步且产量增加。开採方式也由下拔採掘法、斜面採掘法、平层採掘法,一直採用到阶段採掘法。现行露天开採方法在高效率、低成本、多回收的原则下,已进行到机械配置的作业流程。而配合开採方式的不同,使用机具亦有不同。

地下开採又称坑道开採,指在地表下以人工或机器等方式挖掘具有经济价值的矿体。台湾以地下开採规模较大者为煤矿,其他还有诸如、宝石矿(台湾软玉)以及部分石矿(如大理石的直井开採)等。此外,民生日常消耗用品──石油与天然气,则因其特殊的地质特性(如岩层之地下构造封闭),必须以钻井方式来进行探採,所以也属于地下开採。

斜坑开採:是指由地表逐渐倾斜开凿到矿层的开採方法,也是台湾煤矿主要的地下开採方式。通常在地表坑口部分直接开凿者称为斜坑,而于坑内再开凿者称为坑内斜坑。斜坑开採可开凿于岩磐或矿层中,当遇到矿层开採面时,会沿其层面走向之水平方向掘进,此时这种水平坑道就称为平巷。一般而言,斜坑开採常用于矿体延伸到较深部地层者,且开採量较大。

平水坑(平峒/巷)开採:指由地表以水平开挖巷道的方式开採矿层,早期拖笼坑即属此类。一般平水坑开採用于较浅部生成的矿体,开採费用较省。矿产量较少。