劉　樂，楊冰清

(阜陽師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽　236041)

廢棄礦區(qū)景觀重塑探討
——以海口磷礦為例

劉樂，楊冰清

(阜陽師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽236041)

摘要:礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用形成了大量廢棄礦區(qū)，嚴(yán)重破壞了礦山生態(tài)環(huán)境。我國礦山企業(yè)雖做了很多的恢復(fù)治理工作，但成效都不十分明顯。對廢棄礦區(qū)景觀重塑問題進行研究，幫助企業(yè)走出這一困境已經(jīng)勢在必行。以云南昆明?？诹椎V的廢棄礦區(qū)為例，在景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論的基礎(chǔ)上對廢棄礦區(qū)景觀重塑展開探討，對景觀生態(tài)進行重新規(guī)劃設(shè)計。對我國各類礦山廢棄礦區(qū)的生態(tài)恢復(fù)及景觀設(shè)計具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞:廢棄礦區(qū)；景觀重塑；磷礦

1廢棄礦區(qū)研究現(xiàn)狀分析

1.1國外研究現(xiàn)狀

早在上個世紀(jì)，所有工業(yè)國家在治理廢棄地的研究和開發(fā)方面，取得積極的效果。近年來，特別是在美國的某些島、加拿大、澳大利亞和歐洲國家，在關(guān)閉礦山和土地的恢復(fù)方面做了大量的工作，英國和日本已經(jīng)開始并不斷發(fā)展和進步的研究，這些國家都在多個領(lǐng)域?qū)U棄礦區(qū)治理和生態(tài)環(huán)境修復(fù)上取得成績。

美國對廢棄礦區(qū)處理一直處在世界的前端。從二十世紀(jì)就開始，在廢棄礦區(qū)生態(tài)修復(fù)方面，美國的方法法被稱為“師法自然生態(tài)修復(fù)法”[1]。修復(fù)中涉及的環(huán)境設(shè)計、景觀設(shè)計都盡量與周邊模擬的自然地理環(huán)境相協(xié)調(diào)，坡面保持長期穩(wěn)定，最大程度的保持土壤和儲水，為當(dāng)?shù)氐奈⑸?、植物和動物提供一個天然的環(huán)境[2]。沒有額外的水和土的邊坡，保持無徑流，排水溝和蜿蜒的連續(xù)槽盆，雨水滲透和積累。整個修復(fù)后的生態(tài)系統(tǒng)可以自我不斷的完善。

1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，我國的礦山復(fù)墾率僅為10%，遠遠低于多數(shù)發(fā)達國家50%以上的土地復(fù)墾率，我國在治理廢棄礦區(qū)的采取相對簡單的方式，并在相互模仿跡象：一般選擇轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)，林業(yè)，畜牧業(yè)，造成資源枯竭礦區(qū)失去優(yōu)勢。再加上許多復(fù)墾土地生產(chǎn)力仍然很低、土壤條件較差，鹽堿化嚴(yán)重、甚至出現(xiàn)復(fù)墾好的土地?zé)o法轉(zhuǎn)讓或再次拋荒的現(xiàn)象。這是由于礦山缺乏系統(tǒng)性和一些長遠的規(guī)劃設(shè)計，特別是缺乏關(guān)閉礦山之后的規(guī)劃研究。

2廢棄礦區(qū)景觀重塑理論分析

2.1廢棄礦區(qū)特征

廢棄礦區(qū)指的是因礦山開采而被破壞或占用的，不經(jīng)過環(huán)境治理不能再次投入使用的土地，包括排土場、采空區(qū)等[3]。從景觀生態(tài)學(xué)的角度來看，廢棄礦區(qū)是被人類以獲取資源為目的而劇烈干擾下的一種特殊景觀類型。廢棄礦區(qū)具有較強的景觀異質(zhì)性、穩(wěn)定性較差，嚴(yán)重影響了其生態(tài)過程的發(fā)展[4]。廢棄礦區(qū)對周邊環(huán)境影響也較大，大氣、水環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，生物棲息生境被毀滅，生物多樣性降低，各類地質(zhì)災(zāi)害頻繁出現(xiàn)。

2.2資源再利用理論

資源再利用是對本來已經(jīng)廢棄的資源進行回收，經(jīng)改造后再次投入使用的過程[5]。廢棄礦區(qū)再利用的方式受眾多因素影響，如國家歷史、經(jīng)濟狀況、人文背景、地域特征、礦區(qū)環(huán)境和企業(yè)特點等，但綜合來看，廢棄礦區(qū)開發(fā)后主要被用作城市公共設(shè)施、房地產(chǎn)、休閑旅游區(qū)、工業(yè)區(qū)、倉儲用地等。

2.3生態(tài)恢復(fù)理論

廢棄礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)理論涉及生態(tài)學(xué)、土壤科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、林業(yè)科學(xué)、毒理學(xué)、地理學(xué)和美學(xué)多個學(xué)科，理論研究的指導(dǎo)思想中包涵可持續(xù)發(fā)展理論、景觀構(gòu)造理論、土地復(fù)墾和生態(tài)演替理論、生態(tài)重建理論等，主要的技術(shù)研究工作包括土壤改良、植被恢復(fù)、土壤動物的恢復(fù)及微生物恢復(fù)[6]。

3昆明市海口磷礦廢棄區(qū)景觀重塑分析

3.1基本概況

3.1.1礦區(qū)自然概況

云南省目前是全國磷礦資源儲量最多的省份，昆明市是云南最大的磷礦生產(chǎn)基地，昆明市?？诹椎V建于1966年，位于云南省昆明市西山區(qū)海口鎮(zhèn)境內(nèi)(圖1)，隸屬云南磷化集團有限公司。與安寧市、晉寧縣接壤。?？诘V區(qū)海拔高度為2100～2400 m，自然植被以中亞熱帶植被為主，礦區(qū)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)存少量云南松、華山松、旱冬瓜等次生森林植被，目前以華山松為主的針、闊葉交林是相對生長較好的植被。

圖1　昆明海口磷礦地質(zhì)平面圖

3.1.2礦區(qū)開采概況

主要生產(chǎn)符合品位要求的磷礦石，開采方式為露天開采，基本生產(chǎn)工藝過程為爆破—剝離—采礦—運輸。經(jīng)過四十多年的開采，礦區(qū)內(nèi)形成了大量面積較大、場地較集中的廢棄礦區(qū)，致使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。

3.2?？诹椎V廢棄區(qū)現(xiàn)狀

?？诹椎V的主要污染物有：大氣污染物(粉塵)、噪聲、固體廢棄物(表土及廢石)、水環(huán)境污染物(生產(chǎn)廢水、生活廢水)等，對周圍的生態(tài)環(huán)境造成了較大影響。廢棄礦區(qū)里大量的矸石、廢礦經(jīng)長期風(fēng)化、侵蝕后，會滲出含有金屬鹽類、硫化物等有害物質(zhì)的廢水，廢水滲入地下，污染地下水資源，流入地表水，污染礦山周邊的地表水系，打破了地下水和地表水的均衡系統(tǒng)，嚴(yán)重影響礦區(qū)水環(huán)境。廢棄礦區(qū)大氣環(huán)境污染的主要原因是尾礦和表面的灰塵。裸露的廢石及尾礦細粒經(jīng)大風(fēng)吹起，四處飄揚。特別是在干旱季節(jié)，整個礦山都被灰塵籠罩，嚴(yán)重污染了礦山的大氣環(huán)境，威脅著人類的身體健康。挖掘需要剝離表土上的巖石，這個過程會破壞原有的山體景觀和植被，打破原有的生態(tài)平衡，造成地面塌陷、開裂，引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害事故，土壤侵蝕，土壤退化，植物和動物的棲息地造成嚴(yán)重破壞。(圖2)

3.3?？诹椎V廢棄區(qū)現(xiàn)存問題

目前，?？诹椎V廢棄礦區(qū)存在以下幾個方面的問題：

(1)?？诹椎V已對廢棄礦區(qū)開展了一系列的治理工作，礦區(qū)已基本恢復(fù)了綠色，但未得到充分利用，土地基本被閑置，沒有任何功能和使用價值。

(2)廢棄礦區(qū)種植的林木和草籽經(jīng)濟利用價值較低，毫無后期效益可言，企業(yè)呈現(xiàn)一味投入的局面，治理成本較高。

(3)缺乏整體規(guī)劃和具體的景觀規(guī)劃設(shè)計，沒有突出地域、人文特色。

圖2　廢棄的礦坑

(4)廢棄礦區(qū)雖已呈現(xiàn)綠色，但種植的林木生長周期較長，無法在短期內(nèi)實現(xiàn)恢復(fù)生態(tài)的目的。?？诹椎V在治理廢棄礦區(qū)的過程中將景觀設(shè)計問題納入了治理范疇，如種植林木時講究錯落有致，因地制宜；播撒草籽時注意與林木和周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)問題。在小片區(qū)內(nèi)形成了一定的景觀，但在大范圍看來則缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和相互協(xié)調(diào)性。

3.4?？诹椎V廢棄區(qū)景觀重塑

3.4.1廢棄礦區(qū)景觀規(guī)劃原則

針對?？诹椎V廢棄礦區(qū)現(xiàn)狀及存在的問題，從景觀生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，以自然優(yōu)先原則、因地制宜原則、持續(xù)性原則、異樣性與多樣性原則、綜合性為設(shè)計原則。根據(jù)礦區(qū)現(xiàn)狀，結(jié)合礦區(qū)自然條件、土地利用與環(huán)境整治要求，科學(xué)合理明確景觀重塑技術(shù)方法，從社會、經(jīng)濟、環(huán)境、文化四個方面對海口磷礦的廢棄礦區(qū)進行整體規(guī)劃、設(shè)計，在原有植被和已完成生態(tài)恢復(fù)工作的基礎(chǔ)上，合理利用廢棄地，礦區(qū)景觀重塑結(jié)合自然造景，充分改善礦區(qū)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。將廢棄礦區(qū)開發(fā)成一個集休閑娛樂、果蔬種植、企業(yè)人文、節(jié)能減排為一體的農(nóng)業(yè)生態(tài)園。

3.4.2廢棄礦區(qū)景觀總體規(guī)劃思想

根據(jù)創(chuàng)建和諧發(fā)展的社會環(huán)境的理念，在對采礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)的基礎(chǔ)上進行景觀設(shè)計，結(jié)合?？诹椎V位于昆明市近郊的地理位置特點，對礦業(yè)元素(采空區(qū)、排土場、廢石、廢土等)改造、美化、整合，將面積較大、場地較為平整的采空區(qū)修復(fù)，重新組合，重新設(shè)計，充分體現(xiàn)其休閑娛樂的功能。修建人工湖，飼養(yǎng)各種魚類，供人們享受垂釣的樂趣，也給礦山增添一份沁涼；配備提供餐飲服務(wù)的農(nóng)家樂，生態(tài)蔬菜、自養(yǎng)家禽；場地充裕的地方還可搭建戶外或戶內(nèi)運動場(如羽毛球館、籃球場等)，供當(dāng)?shù)鼐用襁\動健身。將廢棄礦區(qū)改造成可以休閑娛樂的農(nóng)業(yè)生態(tài)園，使廢棄資源得到充分利用的同時，給人們提供了一個可以進行情感交流和休閑、娛樂的場所。(圖3、4)

圖3　景觀改造效果圖

圖4　農(nóng)業(yè)生態(tài)園娛樂區(qū)效果圖

3.4.3廢棄礦區(qū)景觀重塑措施

(1)礦區(qū)巖質(zhì)邊坡景觀綠化設(shè)計

廢棄礦區(qū)以巖質(zhì)邊坡為主，破壞比較嚴(yán)重的邊坡，其地表土層往往處在不斷移動的狀態(tài)，綠色植物無法很好的在上面生長。只有當(dāng)表面土層移動緩慢或處于停止?fàn)顟B(tài)時，植物才能生長。所以，對缺乏表土層的巖石坡面提供植物生在所需的土壤層，為植物生長提供便利條件。通過人工干預(yù)的途徑，促進礦區(qū)植物群落的恢復(fù)。

(2)礦區(qū)綠化植物選擇和運用

廢棄礦區(qū)礦山、路破，避免采用單一的草本綠化，灌木自身根系比較發(fā)達，能深入到巖層風(fēng)化裂隙中，因此，廢棄礦區(qū)綠化植物結(jié)合草本與灌木相結(jié)合的原則。應(yīng)采用草、灌木群落型，草本植物中輔以適合本地區(qū)生長的深根型灌木。在選擇植物種類時，盡量讓植物的發(fā)芽時間盡量接近，避免植物因為發(fā)芽緩慢，無法吸收陽光，不能進行光合作用而死亡。

為了能夠遮擋廢棄礦區(qū)中裸露出的巖石，可以采用雙排品字形種植臭椿、柳樹、元寶楓等高大喬木；在植被破壞不嚴(yán)重的山坡和地勢較高的平臺上，可以種植側(cè)柏、黃櫨；在植被破壞較為嚴(yán)重的區(qū)域，可以種植適應(yīng)性強的側(cè)柏、黃櫨、元寶楓、國槐等。地勢低洼的區(qū)域，可以根據(jù)土層具體情況，以組團方式種植油松，讓景觀效果更加明顯。

(3)建立具有果蔬種植功能的農(nóng)業(yè)生態(tài)園

為了創(chuàng)建可持續(xù)的經(jīng)濟環(huán)境，在?？诹椎V廢棄礦區(qū)再利用上充分利用土地資源，將廢棄礦區(qū)設(shè)計成為具有果蔬種植功能的農(nóng)業(yè)生態(tài)園。改變原有的綠化模式，種植適宜當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c的水果、蔬菜及經(jīng)濟林木，復(fù)墾綠化的同時，逐步改善土質(zhì)，恢復(fù)土地功能，實現(xiàn)經(jīng)濟收益，真正達到廢棄礦區(qū)再利用的目的。種植果蔬和經(jīng)濟林木的品種應(yīng)選擇易于存活，能明顯改善土壤，且能適應(yīng)海口礦山氣候環(huán)境特點的品種，以利于種植和管護，后期收益也較為明顯。定期或不定期對種植的果蔬及土壤進行檢測，以保證礦山開采沒有給果蔬種植帶來較大影響，也有利于監(jiān)測土壤改善情況。種植和管護工作可交由礦山周邊農(nóng)村的農(nóng)民來完成，收獲的果蔬也可交由他們進行販賣，充分利用他們熟知當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植方法的優(yōu)勢。具有果蔬種植功能的農(nóng)業(yè)生態(tài)園將廢棄礦區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)種植區(qū)，給企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟收益；聘請周邊農(nóng)村農(nóng)民進行管護，解決了農(nóng)村剩余勞動力的就業(yè)問題，社會效益明顯；更為重要的是，農(nóng)業(yè)生態(tài)園為企業(yè)和地方搭建了一座聯(lián)系的橋梁，促進了和諧的“企地”關(guān)系，為礦山企業(yè)發(fā)展創(chuàng)建了可持續(xù)的經(jīng)濟環(huán)境。

(4)充分挖掘礦山歷史，展示企業(yè)人文文化

在對廢棄礦區(qū)景觀重塑規(guī)劃時應(yīng)注重對礦山歷史、企業(yè)人文進行保護與傳承。由廢棄礦區(qū)重新設(shè)計而形成的農(nóng)業(yè)生態(tài)園，除具有一般農(nóng)業(yè)生態(tài)園可以休閑、娛樂、餐飲等固有功能以外，更應(yīng)具有能體現(xiàn)礦山歷史、企業(yè)人文的特點[7]。

(5)充分利用現(xiàn)有資源，節(jié)能減排，堅持可持續(xù)發(fā)展方針

對?？诹椎V礦廢棄礦區(qū)景觀重塑規(guī)劃時還應(yīng)注意節(jié)約利用現(xiàn)有資源，降低各類資源消耗，盡可能挖掘已有資源的潛力，利用現(xiàn)有條件打造景觀。以可持續(xù)發(fā)展的理論為基礎(chǔ)，對自然環(huán)境實現(xiàn)系統(tǒng)的整體緊湊設(shè)計，提高土地利用率、減少物質(zhì)損耗、減少污染物產(chǎn)生及排放量，實現(xiàn)資源的重復(fù)利用。例如：修建的人工湖可回用經(jīng)處理后符合使用要求的生產(chǎn)廢水或生活廢水，回用的湖水還可用于園區(qū)內(nèi)綠化、灑水降塵等，減少新鮮水的消耗，降低生產(chǎn)和生活廢水排放量，創(chuàng)建節(jié)約利用的自然環(huán)境。

4結(jié)語

以云南昆明市?？诹椎V廢礦區(qū)為例，在運用景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上對廢棄礦區(qū)景觀重塑展開探討。明確了該廢棄礦區(qū)景觀重塑的主要措施，并且進一步篩選出礦區(qū)景觀重塑的植物種類，制定出景觀重塑的技術(shù)方案，通過對廢棄礦山的綜合治理及景觀重塑，能夠改善大部分地區(qū)的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境，使破損山體和廢棄區(qū)重新煥發(fā)綠色生機。以可持續(xù)發(fā)展理論、景觀設(shè)計理論和生態(tài)設(shè)計理論為依據(jù)；低碳環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展成為現(xiàn)代社會的發(fā)展目標(biāo)，使廢棄礦區(qū)景觀重新回歸到大自然中。

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Remodeling abandoned mining landscape

——Taking Haikou phosphorite as a precedent

LIU Yue, YANG Bing-qing

(SchoolofInformationEngineering，F(xiàn)uyangTeachersCollege,FuyangAnhui236041,China)

Abstract:The development and utilization of mineral resources formed a large number of abandoned mining area. Mine ecological environment was severely damaged. To help enterprises get out of this predicament is imperative. Taking the abandoned mining area in Kunming Haikou Phosphate as an example, replanning and designning landscape ecology has certain reference value for ecological recovery of various abandoned mines in china.

Key words:abandoned mining area; landscape remodeling; phosphorite

作者簡介：劉樂(1983-)，男，講師。研究方向：環(huán)境藝術(shù)。

基金項目：阜陽師院信息工程學(xué)院媒體與設(shè)計研究中心校級委托專項課題(2014MTYSJ06)資助。

收稿日期：2014-12-18

中圖分類號:TU986

文獻標(biāo)識碼:A

文章編號：1004-4329(2015)02-055-04