海南省建筑用海砂资源保障对策研究

2019-11-08 11:48仝长亮
自然资源情报 2019年6期
关键词:海砂建筑用淡化

仝长亮

(1.海南省海洋地质资源与环境重点实验室,海南 570206;2.海南省海洋地质调查研究院,海南 570206)

1 前言

海砂是一种重要的海底资源,是仅次于海洋油气的第二大海洋矿产,其分选良好,品质优良,经淡化的海砂可作为工程建筑材料使用,广泛应用于城市建设、路网、桥梁、码头等混凝土结构建筑[1-2]。海南省海岸线漫长,陆架宽广,海砂资源丰富[3],如何在经济发展和环境保护的背景下,合理科学地开发海砂,将资源优势转化为社会财富,是海南省的一个重要议题。

2 海南省海砂资源分布及潜力

海南岛周边砂质沉积物沿岸基本呈带状分布,根据物源、地形地貌和水动力条件,基本可以50m水深线为分界,以浅区域多为受陆域物质影响较多的现代沉积,深水区则可能为低海面时期的陆相或滨海相沉积,也受到现代沉积环境的影响,成分比较复杂。

浅水区的砂质沉积物受潮流、波浪和地形的影响较大,多分布于海南岛的众多海湾内,是陆域海滩砂体的水下延伸,一般延伸至水深20~30m的区域,离岸较近,砂体规模较小,海砂的分选良好,质量良好,且向海方向海砂逐渐变细。除文昌至万宁、儋州至临高一带多为基岩或砾石海岸外,砂质沉积物环海南岛均有分布,其中万宁—三亚—乐东—东方一带的海湾内,海砂分布比较集中,水深一般小于20m,离岸1~5km,近岸砂层厚5~7m,向海逐渐变薄(图1)。据估计,海南岛东南部沿岸的琼海、万宁、陵水、三亚沿岸海砂资源总量约为7.4亿~11.1亿m3[4];海南岛西部沿岸,由于昌化江、珠碧江、感恩河等河流提供了丰富的物质来源,在河口或海湾内堆积了数亿立方米的海砂,其资源潜力可观。另外,在琼州海峡的东西出口和琼西浅海区,分布有数十条近平行排列的潮流沙脊,面积可达数百至数千平方公里,沉积物以砂、含砾砂为主,分选较好,含泥量较少,水深较浅,是海砂资源重要的成矿区。其中,琼州海峡东口海砂沉积厚度可能超过30m,其资源潜力可达数十亿立方米,开发前景良好[5-6];琼西潮流砂脊分布面积超过2000km2,厚度也有数米,资源潜力可能会比较可观[4]。

图1 海南岛周边海砂资源分布图

深水区目前只开展过1:100万海洋区域地质调查和部分1:25万海洋区域地质调查,采样点间距5~20km,调查程度较低,圈定了四处砂含量较高的区域,分别位于文昌至琼海外海、陵水东南侧海域、崖城西南海域以及北部湾中部,分布范围较广,但其沉积厚度、海砂粒度、矿物成分和资源潜力等要素有待进一步证实[7]。该区域可作为海砂资源开发的后备区。

综上所述,位于琼州海峡东西出口和琼西海域的潮流砂脊型海砂规模最大,成矿条件好,海砂质量优良,水深较浅,是今后海南省海砂开发的重点区域;广大的沿岸海湾虽然也具有一定的规模的海砂,但由于离岸较近,环境影响和风险较大(多位于生态红线区内),开发要慎重;深水区的海砂开发更多受开采技术和成本的限制,近期不宜开展大规模开发。

3 海南省海砂资源开发面临的形势

当今世界,越来越多的国家将海砂资源用作建筑材料。20世纪末,世界发达国家(日本、英国、荷兰等)就开始大力提高砂砾石资源在建筑用材料中的比重,以应对陆砂资源的减少和环境保护的压力,海砂主要用于工程建筑、海滩养护和填海造陆,取得了良好的效果[8-9]。在开发利用过程中,各国制定了海砂分类、勘查技术要求及开发规范、监督机制和质量保障等措施,保证海洋环境风险和建筑质量风险可控[9]。国内,浙江、福建、广东和广西等省区,逐渐开始利用淡化海砂作为建筑材料,有效缓解了陆砂供应的紧张趋势,积累了一些经验,但也出现了一些问题[10]。目前海南省仅有一例海砂开采用于填海的项目,系统的海砂开发并未开展,海砂盗采活动猖獗。

2007年国土资源部出台的《关于加强海砂开采管理的通知》首次对海砂开发进行了规范,同时在海砂矿权设定、海域使用以及利用标准等方面也出台了一系列规定,将海砂出让管理权限下放至各省市。浙江、福建、广东等省均出台了具体的采砂法律法规,如《宁波市关于加强海砂开采管理实施意见的通知》《泉州市海域采砂管理暂行规定》《厦门市砂、石、土资源管理办法》等,均对海砂开发的具体行为进行了规范和监管。同时,广东和福建也编制了海砂开采用海规划。可见,近十年来,沿海各省市无论在海砂利用,还是法律法规建设,均取得了一定的进展,为海砂的科学化、规范化开发进行了有效的探索和尝试。而海南省并未制定地方法规(仅在1991年海口市出台过《海口市海砂河砂管理暂行办法》),无法对海砂开发形成有效的监管。2018年,《中共中央 国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见》指出,要积极推进海底矿物商业化开采,作为海南优势资源的海砂应该是落实该指导意见的重要抓手。同年,海南省自然资源和规划厅组建,海砂开发的协调管理机制将逐步理顺,为相关管理制度的出台提供了组织保障。

近年来,海南基础建设加快,建筑用砂需求强劲,随着环保要求的提升,陆砂(河砂、山砂)的开采量会得到严格管控,因此海南建筑用砂石资源供应不足,砂价持续攀升,对工程建设产生了较大影响。海南省相关部门制定了建筑用砂石料保障方案,指出要加快推进淡化海砂的利用。另外,海砂淡化技术不断进步,在降低成本、提升强度和保护环境方面均有较大进展[11-12]。目前在沿海省市(如宁波、舟山、厦门等)均成立了海砂淡化企业,浙江宁波地区形成了海砂淡化的产业,成为我国海砂淡化最集聚地区,共有海砂淡化企业上百家,形成了“特色产业”。中交集团已经在海南三亚建成了一条海砂淡化生产线(试点),其氯离子含量能够达到一类建筑用砂标准。

综上所述,在我国经济社会高速发展和环境保护加强的背景下,市场对建筑用砂的需求旺盛。近十年来,国内沿海省市的海砂开发力度越来越大,并建立起了相应的监管措施,海砂淡化技术日趋成熟,为海南省建筑用海砂创造了良好的外部环境。2018年海南建设自贸区以来,基础建设加快,砂价走高,出台了相关鼓励措施,是海砂资源开发利用的内部动力。海南省的海砂资源开发势在必行。

4 建筑用海砂资源保障对策措施

4.1 开展系统海砂资源调查和评价,编制海砂资源勘查开发规划

海南省海砂资源调查开展较早,但多依托于区域地质调查和锆钛砂矿调查项目,以建筑用砂料为找矿目标的工作开展不多。近几年,海南省分别在琼州海峡东口和昌化江口部署了专项海砂勘查工作,探获了一定的海砂资源量,但工作程度较低,无法满足开发要求。因此,海南省应根据海砂资源分布状况,系统部署沿海南岛的海砂资源勘查工作,查明海砂资源的具体分布、规模和质量,评价其开发技术条件和可利用性,研究其形成机制,并预测其资源潜力,使海南岛周边近浅海海砂调查达到普查程度;陆架部分的深水区可开展中小比例尺的沉积物调查工作,圈定砂质沉积靶区,对海砂质量和成矿规律进行初步总结,预期海砂远景资源量。在此工作基础上,建立海南省海砂资源数据库,结合产业发展、生态保护和战略部署等需求,编制海南省海砂资源勘查开发规划,对全省海砂的开发区域、类型、方式、开采量和用途等提出控制性要求,并对海砂开发的环境影响进行总体性研究,评估海砂开发风险,明确海砂开采片区的适宜性,保障海砂资源长期、稳定、科学和可持续的开发。

4.2 开展海砂资源勘查开发相关技术标准研究,推进商业化开发

一直以来,海砂的勘查并无统一标准,不同地方、不同部门提交的海砂勘查报告差异较大,针对勘查程度、工作部署网度、评价指标和资源预测等关键技术指标,难以形成统一的认识。2012年中国地质调查局编制的《海砂(建筑用砂)地质勘查规范》并没有很好地解决该问题,导致海砂调查成果质量和准确性争议较大,对海砂进一步的开发产生制约。在开采方面,也需要针对开采方式、开采量、选砂工艺、过程监控和开采环境效应等技术指标进行规范,保证资源环境效益最大化。目前,国内的海砂勘查和开发均有一定的基础,通过对比其他省市的做法,制定海南省海砂勘查开发的技术标准是迫切和可行的。

4.3 加强海砂淡化技术研究和产业布局

国外在20世纪末就有将海砂混凝土应用到建筑工程的实例,并在海砂脱氯、防锈等方面取得了突破,极大地推动了海砂的应用[8-9]。我国在近十年来不断探索海砂淡化的工艺和流程,积累了一定的经验,同时也积极引进国外先进技术,目前多个地方已经建成了海砂淡化生产线,最大可将氯离子含量降低至0.01%,可达一类建筑用砂标准。海南省可用于工程建筑的海砂资源丰富,而淡化能力不足,影响了海砂资源的高效利用。因此,海南省应加强海砂淡化技术的投入,并根据海砂分布状况,鼓励海砂淡化企业布局生产线,提高产能,降低环境风险,完善海砂利用产业链,服务海南自贸区(港)建设。

4.4 推进海砂资源勘查开发市场化机制建设

海砂的勘查和开发涉及多个管理部门,勘查工作主要受自然资源、生态环境部门的监督和管理,开采和淡化产业则涉及工信、发改委、环保、海洋执法、安全等部门,要实现海砂的调查到开发利用,需要经过“层层关卡”,不利于调动企业积极性。因此,海南省政府部门应当进行创新机制探索,勘查层面,可由自然资源和规划厅牵头,探索探矿权、采矿权、海域使用权统一发证和拍卖,并约定海砂开采的详细技术指标;开发层面,则由环保和海洋执法部门牵头,严格监控海砂开采和淡化过程,并定期进行环境评估,防止资源被盗采和环境破坏。

5 结论

(1)海南岛周边近浅海和陆架区广泛分布着砂质沉积物,部分区域海砂规模较大,海砂质量良好,脱氯后可作为优质的建筑材料。近年来,随着海南省基础建设对海砂需求的加大和陆砂的持续减少,海砂的开发愈加紧迫。

(2)国内外海砂的开发利用成功实例较多,相关规划和技术日趋成熟,为海南省的海砂开发提供了良好的外部环境。海南省应利用充分利用资源优势,开展系统海砂勘查,摸清资源家底,实施海砂勘查开发规划,保障资源持续供应;同时,简化和创新管理制度,引导企业对海砂进行商业化开发,并实施好过程监管,降低环境风险。

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