淺談礦山生態修復技術及發展模式

白曉敏 范東明 王澤元 雷 東 王可可

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

0 引言

礦產資源不僅是人類生存和社會發展的物質基礎，也是實施經濟社會可持續發展的資源保障。隨著我國對礦產資源的需求增加及礦業經濟的飛速發展，因礦山開采造成的生態環境破壞問題日漸突出，尤其是露天采礦，不但破壞自然環境，甚至還會造成水土流失，誘發山體滑坡、泥石流等地質災害。因此，對礦山生態修復理論和技術的研究顯得尤為重要。

1 生態修復的涵義

專家學者對生態修復理論的研究很多，但是因研究目的和方向的差異使得人們對生態修復概念的認識也有所不同。綜合分析前人對生態修復的定義，結合自身對生態修復理論的研究實踐，筆者認為生態修復指利用人工條件協助遭到損傷、退化或破壞的生態系統進行恢復、重建和修整，使其更加符合經濟社會可持續發展的過程。礦山生態修復需要根據不同的區域特點，采用合適修復技術，進行修整重建，打造出一個適應新時代社會發展需要的礦山生態修復新模式。

2 礦山生態修復的目標

礦山生態修復應堅持“預防為主、防治結合、過程控制”的基本原則，將礦山生態環境保護與修復治理貫穿在礦山開采的全過程，采取有效的預防和保護措施，避免或減輕礦山開采造成的生態破壞和環境污染。礦山生態修復不刻意追求完全恢復原有生態系統，而是通過合理確立修復分區，優化空間格局，恢復生態系統必要的結構和功能。利用新技術、新工藝、新模式提高礦山生態修復水平，實現與周邊自然景觀相協調，與當地區域經濟、社會發展相吻合的礦山生態修復目標。

3 礦山生態修復技術措施

3.1 邊坡穩定治理

礦山開發時，邊坡的穩定情況，直接關系著礦山開采人員的安全及設備的損傷。只有采取一些措施保持邊坡的穩定性，才可以避免山體滑坡、坍塌等現象的出現。根據不穩定邊坡的因素，一般可采取削坡分級、坡腳攔擋和坡面防護工程等。

3.1.1 削坡分級

原有不穩等的高陡邊坡經過削坡后可以減緩坡度，成為穩定的坡面。考慮減緩坡面徑流流速，高度在12m以上結構松散的土質邊坡可把削坡的斷面做成階梯形，每一階平臺的寬度和平臺間的高差根據當地降雨徑流情況確定，坡比一般緩于1∶1[1]。削坡后土質疏松易滑落，通常在距底部坡腳1m處設置排水溝渠。

3.1.2 坡腳攔擋

坡腳攔擋的措施主要是干砌石擋墻和漿砌石擋墻，在礦區選石材容易，施工簡單易行，可以結合其他措施同時布設。干砌石擋墻透水性相對較好，適用于防護等級要求較低的排土場邊坡；漿砌石擋墻穩定持久，可用在高度大于6m的排土場邊坡。

3.1.3 坡面防護

邊坡防護有單純的坡面砌石護坡，可起到穩定坡體的作用；也有漿砌石框架+植物綜合防護體系，既能穩定邊坡又可減輕坡面水土流失。

3.2 礦山植被恢復

礦山植被恢復可直觀地改善礦山生態環境，分為人造綠地和天然綠地兩種。人造綠地恢復周期短，美觀性高，這也是目前礦山生態修復的主要措施。人造綠地主要從兩個角度出發，即生長環境的準備和植物類型的選擇[2]。

3.2.1 改善土壤環境

植物生長需準備良好的土壤環境，礦山山體開采時先對表層土進行集中堆存保護，把深層土和污染嚴重的土壤遠離礦區，然后對開采后的廢墟土地進行整治，待土地平整完成后，對表層土進行回覆，保證一定的土壤厚度和疏松性有利用植物的發芽和生長。在土壤生態結構中，土壤內部微生物及土壤動物也對土壤起到了非常重要的作用，可以有效的提高土壤肥力，改善土壤結構，為植被生長提供良好的條件。對于土壤極度缺乏的礦區，可采用異地取土方法進行修復。

3.2.2 合理選擇植被

根據不同的環境選擇合理的植被類型，同時兼顧一定的景觀效果。通常在平地栽種高大喬木和具有景觀功能的灌木，在喬灌木之間鋪設草坪。在緩坡地帶種植草皮，在陡坡地帶和垂直性裸露巖層下方種植爬山虎等藤蔓類植物。此外，植被的選擇應考慮當地氣候和環境。如我國西北地區，由于空氣干燥，風力較大，應盡量選擇當地常見植物，并建立防風墻，保護植物幼苗。總體而言，礦山植被恢復應當在植被類型上優先選擇成活率高、生命力頑強、景觀效果較好的植物。

3.2.3 植被恢復技術方法

礦山平地面的植被恢復把握好土壤條件和植被選擇基本可達到恢復效果，礦山邊坡的植被恢復則需要考慮邊坡穩定和生長條件問題。礦區邊坡裸露，坡度大，無土壤，難以保水保肥，對植物生存生長極為不利，生態恢復非常困難。因此，礦山邊坡的植被恢復方法一般采用草方格和毯式草皮進行植被恢復，草皮具有密集程度高，成活率高和水源涵養能力強的優點。對于高陡邊坡，應做好排水措施，有效引導降水流入到規定的區域。經國內外礦山邊坡綠化實踐可知，目前礦山邊坡植被恢復主要技術方法有液壓噴播植草技術、高次團粒噴播技術、厚層基材植物護坡技術、土工格（網）植草護坡技術、生態石籠護坡技術、植生帶（袋）護坡技術、人工植板槽法、平臺法和景觀再造法等。

3.3 尾礦庫修復

尾礦庫在礦山占地面積中最大，但是利用效率最低。因此，先根據尾礦庫的污染物類型與污染物濃度等，確定合適的覆土厚度進行客土回填，提高土層的穩定性，增加土壤團聚體結構和土壤孔隙度，改善通氣狀況和透水性，提高土壤熟化，改良初期采用綠肥的種植結構，基肥以有機肥為主，合理使用化肥，達到培養土壤的目的[3]。

4 礦山生態修復發展模式

單一的廢棄地復墾和植被恢復是早期的礦山生態修復發展模式。隨著時代的發展，如今的礦山生態修復是建立在以生態環境保護為核心，兼顧社會、經濟、人文、歷史的創新性可持續發展模式，充分調動社會資本參與，推行市場化運作、科學化治理，通過良好的生態環境帶動區域經濟綠色、健康、可持續發展，真正實現“綠水青山就是金山銀山”的理念。

4.1 生態修復+農林漁牧

此種模式依據“宜農則農、宜林則林、宜漁則漁、宜牧則牧”的原則，在一些生態破壞較輕微，環境污染較小的區域進行復墾，改造之后可進行綜合利用。如河南的永城煤礦廢棄地，就是將深層塌陷區域進行復墾用于水產養殖，將淺層塌陷區域進行復墾用于種植，使有限的土地資源得以可持續利用。平原地區可通過土地復墾發展生態農業，建成以當地優勢農作物為主，兼顧土特產種植和加工一體化的商品糧生產基地。利用廢礦場、尾礦庫的生態修復，發展生態林果產業，可栽種蘋果、桃、板栗等，并栽種有關的樹種護坡，在獲得生態效益的同時，也獲得經濟效益。如鞏義市小關鎮豐門溝村在打造綠色礦山的同時發展生態觀光農業，發揮了生態、經濟和社會效益。

4.2 生態修復+觀光旅游

在修復后的廢棄礦山發展旅游產業，按照景觀生態學基本原理，保留一定的廢棄工業場地、廢棄設施，通過配套旅游基礎設施、營造景觀概念，將廢棄礦山開發成礦山地質公園、礦業遺跡博覽園、工業風與現代感相融的旅游度假區等。如淮安市盱眙象山國家礦山公園等具有地質公園特征的廢棄礦山，有很好的科學研究和教育意義[4]；湖北黃石礦山國家公園是一處集旅游、科學活動考察和研究于一體的場所，展示中國礦業文化，實現了人與自然和諧共處的發展目標；浙江紹興東湖風景區，利用原有自然環境，再加以人工修復，現成為了一處巧奪天工的大盆景，吸引大量游客前往欣賞美景。

4.3 生態修復+地產開發

此模式是將距離城市較近、場地安全性較高、土地開發利用價值較高的區域，在符合規劃的前提下進行地產開發，如建設綠色智能制造產業園、高端度假區、會議中心、物流倉儲基地、居民住宅區、大型商業綜合體等。如湖州南太湖廢棄礦區采用PPP模式，實施全園通盤規劃、綜合設計與治理，建成綠色智能制造產業園[5]；上海世茂深坑酒店，利用深坑的自然環境建造的一座五星級酒店，就是廢棄礦坑開發再利用的成功創舉，也是自然、人文、歷史的集大成者。

4.4 生態修復+健康養生

健康產業已經成為新常態下服務產業的重要引擎，部分原生礦種較為特殊的礦山廢棄地的局部地區可能具有較高的康養價值，可打造成集養老公寓、醫療服務中心、老年大學、休閑觀光、修身養性于一體的康養綜合體。如位于羅馬尼亞西部的圖爾達鹽礦，憑借其天然優勢,經改造后成為呼吸道疾病人群的康養天堂[6]。

4.5 生態修復+綜合利用

此種模式適用于那些位于重要城鎮周邊，且對周邊生態環境有重大影響的，礦區面積較大、具有開發利用價值的礦山。可以利用礦山廢棄地周邊地區的生態優勢和用地優勢，通過延伸城市功能，進行綜合整治，打造新興的城市功能板塊，帶動周邊地區發展。如蘇州旺山利用開山采石留下的10個廢棄礦坑，通過一系列生態修復和景觀重塑設計，將廢棄礦坑區成功打造成了生態綠洲，被譽為“蘇州最美山村”。

5 結語

礦山生態修復問題不僅關系到我國經濟的發展，在社會發展和生態環境等相關方面都存在著較大影響。應更加注重礦山生態修復新理念、新技術、新工藝的應用，在全力推進生態文明建設的背景下，需基于“社會-經濟-自然”復合生態系統協同發展，合理選擇生態修復模式，實現生態系統功能恢復、資源開發再利用及文化藝術價值再現等[5]。在礦山生態修復實踐中，政府還需制定明確的支持政策，提供充足資金保證，再積極廣泛吸收社會資本投入。有了政策、資金和技術三重保障，我國礦山生態修復工作才能有效地、可持續性推進，礦山生態環境才能達到新時代生態文明的目標要求。