人类活动的足迹几乎遍及全球每个角落,由于人类活动的干扰往往会产生一系列的生态环境问题,一些特殊区域的生态环境效应引起各界关注。在人类工程活动中,矿产开发对地球表层系统的扰动非常剧烈,其中井工开采比露天开采的扰动还要复杂,煤矿区生态环境已成为研究热点,煤矿闭坑的生态环境效应也备受关注。选择典型的闭坑煤矿区,研究煤矿闭坑的生态环境效应,可以为生产矿区的采矿活动提供数据支持,为闭坑矿区的资源管理和生态环境保护提供有效的决策依据。本文以枣庄矿区所辖陶枣和官桥两个典型的闭坑煤矿区为例,通过文献查阅、实地调研、实验分析、遥感信息提取和对比分析研究煤矿闭坑的水环境效应、土壤环境效应和土地利用景观格局变化效应,在此基础上以PSR模型构建煤矿闭坑的生态环境效应强度评价指标体系,对陶枣和官桥闭坑矿区进行效应强度评价,并对滕州矿区进行情景分析。主要研究结论如下:（1）煤矿闭坑的水环境效应分析,其研究内容包含地表水环境效应分析和地下水环境效应分析,主要研究结果有:（1）选取不同排矸年限和不同停止排矸年限的煤矸石进行淋滤实验,结果表明:不同停止排矸年限和不同排矸年限的煤矸石都有有害物质的析出,表层（0-30cm）煤矸石由于风化程度比较高,淋滤至p H值稳定的时间>30-60 cm煤矸石;生产煤矿的煤矸石淋滤时间>已经停止排矸的淋滤时间;排矸年限越长,淋滤时间越短,与停止排矸年限和闭坑年限的关系较小;表层有植被的淋滤时间<没有植被的煤矸石山;淋滤液中SO₄^2-、总硬度、TDS、COD、Pb、Hg、Cd、Cr6+、Cu、Zn、Mn都有趋于稳定的趋势,在淋滤初期析出量高,之后呈现震荡式下降,SO₄^2-的析出量最高,是煤矸石对周围生态环境的主要影响因素。（2）选取枣庄煤矿南矸石山与莱村煤矿矸石山及枣庄煤矿南矸石山与邹坞煤矿矸石山分别进行地表水与浅层地下水的对比研究,结果表明:煤矸石山对地表水的影响呈现出由矸石山为中心向外递减的规律,SO₄^2-的影响半径>TDS、COD、II Pb、Hg、Cd、Cr6+、Cu、Zn、Mn,枣庄煤矿矸石山和莱村煤矿矸石山对地表水的影响半径大约500 m;枣庄煤矿南矸石山在地下水径流方向上对浅层地下水的影响半径为500 m左右,邹坞煤矿矸石山在逆径流方向上为300 m左右。（3）闭坑煤矿区地表水进行对比分析,结果表明:闭坑后煤矿疏排水对地表水环境质量的影响减弱,闭坑年限是影响坑塘水SO₄^2-、矿化度、硬度变化的主要因素;矿坑排水对地表水系的影响具有明显的空间尺度与时间尺度效应,大尺度效应>中空间尺度效应>小空间尺度效应;（4）流域范围内水化学元素(SO₄^2-)和氢、氧稳定同位素示踪研究,研究结论:闭坑后矿坑排水的补给渗漏效应减弱,但闭坑后随着矿井充水的持续进行,存在严重的串层污染;闭坑后地表水、浅层地下水与深层地下水之间的水力联系减弱;煤矿闭坑对溶质的影响大于水体交换、补给量的影响。（2）煤矿闭坑的土壤环境效应分析,其研究内容包含不同复垦条件下的土壤环境效应分析和矿坑排水灌溉条件下的土壤环境效应分析,主要研究结果有:（1）不同复垦类型的塌陷（复垦）地、煤矸石占用地、煤炭工业场地复垦地基本物化性质差异较大,重金属含量虽有差异但不存在重金属污染风险,复垦土壤综合质量亦存在较大差异,以上差异与煤矿闭坑年限无较大关联,与塌陷年限、复垦年限和复垦方式有较大关系。（2）矸石山堆积对周围土壤在基本理化性质、重金属含量上有一定影响,以SO42-最明显,其影响周围土壤的范围与闭坑年限、停止排矸年限无明显关系,而与排矸年限、煤矸石堆积量具有很大相关性。（3）煤矿生产期间引用矿坑水农灌,土壤易溶盐含量升高,闭坑以后有减小的趋势,易溶盐含量与矿坑水水质和农灌年限相关;土壤中易溶盐含量官桥煤田<滕州煤田<陶枣煤田。（3）煤矿闭坑的土地利用景观格局变化效应分析,以不同时期的遥感影像数据提取土地利用景观信息,进行定性与定量分析,主要研究结果如下:（1）1987-2011年期间,陶枣矿区和官桥矿区的土地利用景观类型组成变化显著。农用地面积总体呈持续下降趋势,2000年略有上升,之后呈明显的下降趋势;建设用地的面积整体呈增加趋势,面积变化最为明显,但2000年略有降低。林地、草地、水体的面积变化不大。农用地与建设用地在2000年的变化与同期大量矿井闭坑有关。（2）1987-2011年间农用地和建设用地的转换量维持在较高水平;各种土地利用景观都有不同程度的转换,最显著的是农用地和建设用地之间的转移;各种土地利用景观大都维持较高的转移概率,但不同景观之间差异显著;草地、林地、水体景观转移量较小,变化不大,期间有升有降;土地利用景观转移总量有降低趋势;土地利用景观转换与煤矿的开采与闭坑有着密切联系。（3）1987-1994、1994-2000、2000-2006、2006-2011四个时段的综合土地利用景观动态指数呈降低趋势,说明土地利用景观转移的剧烈程度在降低,趋于稳定。（4）1987-2014年陶庄盆地矿区的景观格局指数与闭坑煤矿统计指标的相关性分析,研究结果:基于类型水平的景观格局指数中未利用地的斑块密度与闭坑煤矿统计指标关闭矿山工业场地废弃率（%）间在0.05水平上显著相关,基于景观水平的景观格局指数破碎度指数与闭坑煤矿统计指标闭坑煤矿的平均服务年限间在0.05水平上呈显著负相关。（4）枣庄矿区煤矿闭坑的生态环境效应强度研究根据PSR概念模型和指标体系构建的原则,从压力、状态和响应三个方面构建了22个指标组成的枣庄矿区煤矿闭坑的生态环境效应强度评价指标体系,并采用层次分析法对枣庄矿区煤矿闭坑的生态环境效应强度进行了评价。评价结果:（1）陶枣矿区煤矿闭坑的生态环境效应强度EI=0.634,强度为Ⅳ级,属于较强影响。（2）官桥矿区煤矿闭坑的生态环境效应强度EI=0.597,强度为Ⅲ级,属于一般影响。（3）滕州矿区煤矿闭坑的生态环境效应情景分析:基于现有条件下闭坑,EI=0.580,强度为Ⅲ级,属于一般影响,评价结果上调10%,则EI=0.638>0.6,。强度为Ⅳ级,属于较强影响;基于理想条件下闭坑,EI=0.281,效应强度为Ⅱ级,属于较弱影响。将评价结果上调10%,EI=0.308<0.6,仍属于较弱影响范围。