張傳瑾

（江西省贛州市會(huì)昌縣自然資源局，江西 贛州 342600）

伴隨著工業(yè)化與城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，資源開(kāi)采行業(yè)得到了相應(yīng)的發(fā)展。近年來(lái)石油價(jià)格的上漲進(jìn)一步刺激了礦石的開(kāi)采，以至于過(guò)度開(kāi)采的情況頻頻發(fā)生，使得多地區(qū)的礦產(chǎn)資源枯竭，從而造成了大量的廢棄礦山。礦石的過(guò)度開(kāi)采致使該地區(qū)出現(xiàn)了大量的生態(tài)能源問(wèn)題，當(dāng)?shù)氐娜司迎h(huán)境與生態(tài)環(huán)境均出現(xiàn)了大量的問(wèn)題。大量廢棄的排土場(chǎng)破壞了礦區(qū)的地形地貌、土壤水體以及生態(tài)系統(tǒng)。由于20世紀(jì)進(jìn)行礦山開(kāi)采時(shí)，人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)較為薄弱，在加上技術(shù)與資金部分的不足，廢棄礦山長(zhǎng)時(shí)間得不到有效的治理，引發(fā)多起地質(zhì)災(zāi)害，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，廢棄礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)刻不容緩。

在過(guò)去的數(shù)十年中，大量的行業(yè)學(xué)者提出了多種廢棄礦山治理方法，但存在一定片面性，應(yīng)用上得不到較好的修復(fù)結(jié)果。通過(guò)文獻(xiàn)研究可知，廢棄礦山復(fù)綠生態(tài)修復(fù)治理作為一種可治愈廢棄礦山問(wèn)題的主要手段，可以起到顯著的修復(fù)治理作用，并在充分尊重環(huán)境特征與人文景觀的基礎(chǔ)上，重新建立人與環(huán)境的聯(lián)系。希望通過(guò)本次研究中提出的廢棄礦山復(fù)綠生態(tài)修復(fù)治理模式，深化生態(tài)修復(fù)措施，完善廢棄礦山復(fù)綠生態(tài)治理體系，實(shí)現(xiàn)礦山環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)前的廢棄礦山修復(fù)與治理中，雖樹(shù)立了復(fù)綠生態(tài)修復(fù)與治理的觀念，但過(guò)于片面單一，治理周期較長(zhǎng)且治理效果不佳。通過(guò)從事工作實(shí)踐調(diào)查研究，在本次研究中選擇恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論、園林規(guī)劃以及環(huán)境美學(xué)，提升廢棄礦山復(fù)綠過(guò)程的合理性與美感。在治理的過(guò)程中，對(duì)礦山的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重建與改建，發(fā)揮廢棄礦山周?chē)纳飳W(xué)潛力，在人為干預(yù)下，依靠技術(shù)手段重建礦山植被。與此同時(shí)，借鑒園林規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，在復(fù)綠治理中提供相應(yīng)的規(guī)劃方案，增強(qiáng)礦山的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。將綠水、建筑、花木等理念應(yīng)用到礦山治理的過(guò)程。

在修復(fù)前期，對(duì)廢棄礦山、構(gòu)筑物、采礦設(shè)施以及采礦遺址進(jìn)行調(diào)查收集基礎(chǔ)資料，依照環(huán)境美學(xué)原理，擬制將其改造為獨(dú)具特色的采礦景觀的修復(fù)治理方案。在治理的過(guò)程中，以生態(tài)學(xué)理論作為指導(dǎo)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)方案，保證修復(fù)后礦山環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)自然景觀、人文景觀的和諧統(tǒng)一。

1 礦山生態(tài)修復(fù)問(wèn)題勘查研究熱點(diǎn)

1.1 應(yīng)對(duì)氣候變化的礦山生態(tài)修復(fù)新思維

全球氣候變化可能在各個(gè)層次上影響著生態(tài)系統(tǒng)及其要素。如何在礦山土地復(fù)墾及生態(tài)修復(fù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理中考慮這一影響，是礦山生態(tài)修復(fù)問(wèn)題勘查研究的熱點(diǎn)之一。研究?jī)?nèi)容有：一是全球氣候變化導(dǎo)致的洪澇、干旱等極端自然災(zāi)害對(duì)礦山恢復(fù)的影響，以及如何運(yùn)用新思維來(lái)提高生態(tài)系統(tǒng)對(duì)這些變化的適應(yīng)能力。二是氣溫的顯著變化對(duì)植被生長(zhǎng)的影響以及物種選擇和種質(zhì)資源策略的轉(zhuǎn)變。如內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市干旱礦區(qū)植被的生態(tài)恢復(fù)面臨的主要挑戰(zhàn)是氣候變化、關(guān)鍵樹(shù)種生長(zhǎng)緩慢和木本植物更新困難。調(diào)查研究表明，種子萌發(fā)閾值與降雨和溫度有關(guān)，土壤含水量的時(shí)空變化可能會(huì)限制植物生態(tài)修復(fù)的效果。三是通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)證明現(xiàn)有的礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程是否具有恢復(fù)力。如內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟右旗局部地區(qū)氣候變化顯著，2000年以后的降雨量比2000年以前增加了10%,沙漠地區(qū)梭梭林和檸條恢復(fù)的長(zhǎng)期記錄為測(cè)試氣候?qū)χ脖坏挠绊懱峁┝肆己玫男畔?。研究表明，氣候變化?duì)礦山生態(tài)恢復(fù)有影響，但影響程度有限，而且礦山本身地質(zhì)條件對(duì)氣候變化也具有一定的抵抗力。

1.2 修復(fù)植被與復(fù)墾土壤間的相互作用機(jī)理

當(dāng)下涉及修復(fù)植被與復(fù)墾土壤間的相互作用機(jī)理的勘查研究也是熱點(diǎn)之一。研究的核心一是通過(guò)種植不同年份的植被進(jìn)一步研究植被根系對(duì)土壤理化性質(zhì)的改善作用，揭示修復(fù)植被與復(fù)墾土壤間相互影響的機(jī)理和作用；二是根據(jù)不同的復(fù)墾方法，如不同的覆蓋土厚度、土壤種類(lèi)，不同的地基重建方法，對(duì)植被恢復(fù)效果進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)；三是集中在土壤水分約束下土壤重金屬污染物向植被遷移的界面效應(yīng)及其影響、植被生長(zhǎng)條件和景觀變化、金屬礦區(qū)復(fù)墾土壤重建及其對(duì)植被的影響等方面的研究。如鄂爾多斯市伊金霍洛旗針對(duì)礦井排水對(duì)栽培的中天玫瑰和深秋紅沙棘植物重金屬含量的影響進(jìn)行研究，取得了一定的成果。

1.3 礦山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的關(guān)注，近年來(lái)服務(wù)價(jià)值也被運(yùn)用到了礦山生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)中來(lái)。如一些礦山企業(yè)采用可持續(xù)開(kāi)采和復(fù)墾相結(jié)合的方式進(jìn)行礦山生態(tài)恢復(fù)，取得了積極效果；有的礦山企業(yè)采用綜合恢復(fù)方法，包括景觀地形設(shè)計(jì)、河流重建、土壤重建、原生態(tài)動(dòng)植物的再生等來(lái)創(chuàng)建微觀和宏觀棲息地，種植和恢復(fù)本地物種，并成功進(jìn)行了實(shí)踐。礦山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值包括增加土地價(jià)值、碳匯儲(chǔ)量，加強(qiáng)有關(guān)各方在礦業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用方面的合作，加強(qiáng)水資源保護(hù)和改善水質(zhì)，改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等。我國(guó)南部地區(qū)在評(píng)估礦山生態(tài)景觀自然恢復(fù)的可行性時(shí)，就考慮了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值?，F(xiàn)階段，礦山生態(tài)修復(fù)應(yīng)更加重視文化服務(wù)價(jià)值的恢復(fù)，將當(dāng)?shù)貧v史文化與現(xiàn)代文化有機(jī)結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)礦山生態(tài)修復(fù)的整體服務(wù)價(jià)值。

1.4 本土物種保持與特定污染的土壤修復(fù)技術(shù)

礦山重金屬污染的控制與修復(fù)一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。國(guó)內(nèi)礦山恢復(fù)的方法主要有隔離、土壤覆蓋、地形改造和原生植被吸收，還有就是選擇對(duì)重金屬具有高度抵抗力的植被，建立監(jiān)測(cè)土壤中重金屬移動(dòng)的技術(shù)系統(tǒng)，利用無(wú)人機(jī)定期監(jiān)測(cè)重金屬污染物在現(xiàn)場(chǎng)的遷移。

在礦山植被恢復(fù)中，應(yīng)優(yōu)先選種鄉(xiāng)土植物，并適當(dāng)引進(jìn)優(yōu)良、抗性強(qiáng)的已獲得成功種植的植物品種來(lái)增加物種多樣性。實(shí)踐證明，鄉(xiāng)土植物的適應(yīng)性更好，而外來(lái)物種在應(yīng)對(duì)氣候變化方面優(yōu)勢(shì)明顯不足。一些煤礦企業(yè)正在探索有效恢復(fù)本地植物的新方法，如鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗已通過(guò)露天礦修復(fù)對(duì)本土的蒙古黃芪、紫花苜蓿和其他豆科植物的種植進(jìn)行了成功探索。實(shí)踐證明，露天礦山修復(fù)過(guò)程中大量種植草本和豆類(lèi)植物可以防止水土流失，保證相對(duì)穩(wěn)定的立地條件，然而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞和水土流失等的因素依然存在。

1.5 礦山生態(tài)修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)

土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)工作開(kāi)展起來(lái)十分復(fù)雜。復(fù)墾與恢復(fù)結(jié)束就是植被生長(zhǎng)、土壤質(zhì)量改善、系統(tǒng)演化和穩(wěn)定的開(kāi)始，這意味著必須對(duì)礦山復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。只有通過(guò)長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，才能判斷生態(tài)修復(fù)工程的成敗，國(guó)內(nèi)礦山土地復(fù)墾生態(tài)修復(fù)存在的主要問(wèn)題是缺乏有效的監(jiān)督和對(duì)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

2 礦山修復(fù)問(wèn)題的主要操作對(duì)策

2.1 生態(tài)恢復(fù)類(lèi)

礦山是一個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題幾乎伴隨采礦業(yè)的發(fā)展，長(zhǎng)期的開(kāi)采將不可避免地對(duì)環(huán)境造成破壞，導(dǎo)致地表土壤剝離，碎石、礦石、煤矸石及尾礦的堆積，采空區(qū)和沉陷區(qū)的形成，以及受到采礦影響而無(wú)法使用土地等，這些問(wèn)題是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重偏離自然狀態(tài)的首要因素。因此，礦山生態(tài)恢復(fù)要消除干擾，加速生物組成的變化，從而加速生態(tài)演替過(guò)程，將退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到一定的理想狀態(tài)。在恢復(fù)過(guò)程中，不僅要利用土壤動(dòng)植物、土壤微生物來(lái)幫助改善土壤的理化性質(zhì)，還要根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)選擇合適的物種進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。在整個(gè)生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中，要清除危險(xiǎn)的巖石，降低坡度，使沒(méi)有形成臺(tái)階的懸崖盡可能穩(wěn)定。

2.2 自然資源利用類(lèi)

通過(guò)挖掘、整理和研究礦山資源，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和科學(xué)利用來(lái)打造礦山文化資源。以特定的煤礦為原型，從煤礦的原始面貌開(kāi)始，跟蹤煤炭及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、發(fā)展，重點(diǎn)展示礦業(yè)的歷史、文化，以及礦業(yè)的興起、轉(zhuǎn)型和飛躍，其核心展品由礦井開(kāi)發(fā)設(shè)備和相關(guān)的文字、圖片、視頻數(shù)據(jù)組成。

2.3 旅游開(kāi)發(fā)類(lèi)

國(guó)家高度重視生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)格控制采礦活動(dòng)，逐步取締、關(guān)閉非法礦山，而礦業(yè)公司也面臨著轉(zhuǎn)型的巨大壓力。《關(guān)于支持旅游業(yè)發(fā)展用地政策的意見(jiàn)》(國(guó)土資規(guī)[2015]10號(hào))明確提出鼓勵(lì)在廢棄工礦土地上搞旅游開(kāi)發(fā)，這極大地促進(jìn)了礦業(yè)旅游的發(fā)展。國(guó)內(nèi)礦業(yè)旅游區(qū)大多是礦山關(guān)閉后經(jīng)生態(tài)恢復(fù)、治理而形成，如黃石國(guó)家礦山公園。

2.4 復(fù)墾造田類(lèi)

國(guó)內(nèi)外就土地復(fù)墾技術(shù)的研究和實(shí)施由來(lái)已久，多數(shù)是通過(guò)對(duì)已開(kāi)發(fā)礦山的復(fù)墾來(lái)改善當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田來(lái)補(bǔ)充和增加耕地面積，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。對(duì)適合復(fù)墾的廢棄礦山和土地進(jìn)行高質(zhì)量的地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)、復(fù)墾和土地質(zhì)量改善已成為礦山生態(tài)恢復(fù)治理的重要環(huán)節(jié)，將一直無(wú)序復(fù)墾和生態(tài)破壞嚴(yán)重的荒棄地變成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)耕地或牧草地是近階段礦山生態(tài)修復(fù)的迫切目標(biāo)。

2.5 引水造湖類(lèi)

引水造湖則是通過(guò)對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行管理和修復(fù)，引入達(dá)標(biāo)水源，將露天礦坑改造成湖泊。通過(guò)湖泊的作用，將礦區(qū)附近的土地慢慢轉(zhuǎn)化為肥沃的農(nóng)田、茂密的林地和藍(lán)色的水面，打造局部微生態(tài)小氣候，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展。

2.6 垃圾處理廠類(lèi)

礦業(yè)開(kāi)采過(guò)程產(chǎn)生的廢渣被隨意排放和丟棄，長(zhǎng)期積累造成水污染和土地污染。利用廢棄礦山作為生產(chǎn)和生活垃圾處理基地，可以解決廢棄地占用、環(huán)境污染和資源回收利用等問(wèn)題，進(jìn)而修復(fù)被破壞的土壤，營(yíng)造大片的森林和綠地，把廢棄礦山變成綠色公園，建立一些教育、休閑和文化活動(dòng)設(shè)施。這樣不僅能保留遺址的開(kāi)采歷史，還使礦山得以“重生”。

2.7 倉(cāng)儲(chǔ)類(lèi)

利用礦山自身地理特點(diǎn)發(fā)展副業(yè)，如可以將部分廢棄礦區(qū)改造成倉(cāng)庫(kù)。一些廢棄礦井遠(yuǎn)離村鎮(zhèn)，無(wú)水源或水系，特別是廢棄采空區(qū)，改造后可用于化工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)的廢棄物存放；一些廢棄礦井圍巖穩(wěn)定，巷道相對(duì)寬敞，利用冬暖夏涼的特點(diǎn)，改造后可以貯藏需要在一定溫度范圍內(nèi)保存的水果、蔬菜等物品；一些廢棄露天礦山離城鎮(zhèn)近，但處在水源下游和城市的下風(fēng)向，低于周邊地形的開(kāi)采沉陷區(qū)，改造后可作為城市垃圾填埋場(chǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

礦山生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，要根據(jù)修復(fù)地的實(shí)際情況選擇適宜的方法。礦山在開(kāi)發(fā)后很難完全或基本恢復(fù)到原始狀態(tài)，生態(tài)恢復(fù)可以幫助礦山形成新的植被群落和生態(tài)系統(tǒng)，其中恢復(fù)牧草地、水土保持林或高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田較為常見(jiàn)，也是當(dāng)前主流生態(tài)恢復(fù)方式。由于不同地區(qū)氣候、土壤資源和植物種類(lèi)存有差異，植被與土壤的相互作用機(jī)制十分復(fù)雜，因此要通過(guò)加大研究力度和采取有效的生態(tài)恢復(fù)方式來(lái)獲得礦山生態(tài)修復(fù)的成功經(jīng)驗(yàn)。礦山生態(tài)修復(fù)不僅有機(jī)會(huì)獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且可解決礦區(qū)勞動(dòng)力就業(yè)安置等突出問(wèn)題。