廢棄礦山復綠生態治理的模式研究

閆家棟

（河北省煤田地質局環境地質調查院，河北 石家莊 050000）

伴隨著工業化與城市化進程的快速發展，能源開采行業得到了相應的發展。近年來石油價格的上漲進一步刺激了礦石的開采，以至于過度開采的情況頻頻發生，使得多地區的礦石能源枯竭，從而生成了大量的廢棄礦山。礦石的過度開采致使該地區出現了大量的生態能源問題，當地的人居環境與生態環境均出現了大量的問題。大量廢棄的排土場破壞了礦區的地形地貌、土壤水體以及生態系統。由于20世紀進行礦山開采時，人們的環境保護意識較為薄弱，在加上技術與資金部分的不足，廢棄礦山長時間得不到有效的治理，引發多起地質災害，造成了嚴重的經濟損失，廢棄礦山治理刻不容緩。

在過去的數十年中，大量的專家學者提出了多種廢棄礦山治理方法，但均較為片面，得不到較好的修復結果。通過文獻研究可知，廢棄礦山復綠生態治理作為一種可治愈廢棄礦山問題的主要手段，可以起到顯著的治理作用，并在充分尊重環境特征與人文景觀的基礎上，重新建立人與環境的聯系[1]。希望通過本次研究中提出的廢棄礦山復綠生態治理模式，深化生態治理措施，完善廢棄礦山復綠生態治理體系，實現礦山環境的可持續發展。

1 廢棄礦山復綠生態治理現狀分析

通過文獻研究可知，發達國家的城市化推動是以犧牲環境作為代價而完成的，其長期的礦業開發歷史，對生態環境造成了嚴重的破壞，廢棄礦區長期得不到足夠的重視對人居環境造成了嚴重的影響，礦山污染物質的流失威脅到人們的健康。進入21世紀后，發達國家對于礦山治理的重視程度逐漸提升。與此同時，生態學等學科的快速發展為礦山治理提供了適宜的技術，廢棄礦山治理的速度與效果都得到了顯著的提升。我國礦山恢復工作起始于20世紀50年代，但技術相對落后。在很長一段時間內以單一的礦山復綠為主，將治理的重心放在礦山的功能性與技術性改造，治理水平較低且不具備集成化。進入21世紀后，礦山修復技術得到了提升，發展較為迅速。但其中還存在相應的技術問題，需要進行優化與完善。

目前，針對廢棄礦山復綠生態治理的研究逐漸增加，可供人們選擇的技術也日益增多，為廢舊礦山的治理提供了更多的可能。通過文獻分析與實地考察可以看出，目前復綠生態治理的過程中，人們對于生態系統運用的并不是很好，且對于生態治理的認識過于片面，需要對其進行完善與優化。為此，在本次研究中將對廢舊礦山復綠生態治理模式提出新的設計方案，并用數據模擬的方式證實此模式的可行性。

2 廢棄礦山復綠生態治理模式設計

本次研究中，將廢棄礦山復綠生態治理模式設計如下：

圖1 廢棄礦山復綠生態治理模式內容

根據上圖中內容，完成廢棄礦山復綠生態治理模式設計過程。

2.1 樹立與時俱進的復綠生態治理理念

當前的廢棄礦山治理中，雖樹立了復綠生態治理的觀念，但過于片面單一，治理周期較長且治理效果不佳。通過大量的文獻研究，在本次研究中選擇恢復生態學理論、園林規劃以及環境美學，提升廢棄礦山復綠過程的合理性與美感[2]。在治理的過程中，對礦山的生態系統進行重建與改建，發揮廢棄礦山周圍的生物學潛力，在人為干預下，依靠技術手段重建礦山植被。與此同時，借鑒園林規劃設計理念，在復綠治理中提供相應的規劃方案，增強礦山的生態效益與經濟效益。將理水、建筑、花木等理念應用到礦山治理的過程。

在治理前期，依照環境美學原理，對廢棄礦山、建筑物、采礦設施以及采礦遺址進行再處理，將其改造為獨具特色的采礦景觀。在治理的過程中，根據此設計方案，實現自然景觀、人文景觀的和諧統一。治理的過程中主要以生態學理論作為指導思想，以此保證修復后礦山環境中的生態系統穩定性。

2.2 廢棄礦山治理類型分析

根據上文提出的治理理念，可對礦山的場地進行規劃與整合，設定符合社會與自然協調發展的治理方案，并對其進行空間上的總體安排與布局。

在本次研究中，將對廢棄礦山的礦產類型、開采規模以及文化背景進行分析，并將其設定3類復綠生態治理模式，具體內容如下表所示：

表1 復綠生態治理模式劃分

根據上表中內容，完成廢棄礦山類型的劃分工作，同時綜合當地的資源分布以及環境特征，對廢棄礦山的綠化環境修復進行布局。在此部分操作中，加強綠化設定與生態系統之間的聯系，提升修復后景觀的穩定性與功能性。生態系統的恢復過程中，應降低人為活動，給予植被較為穩定的生長空間。保證礦山植被修復的效果，為生態系統的恢復提供更加有力的支撐。

2.3 礦山生態系統恢復

通過文獻研究可以發現，生態系統的恢復是一種耗時較長且效果較慢的過程。想要在復綠過程中完成生態系統的恢復，需要對治理措施與路徑進行合理的設計。

在進行生態系統恢復時，需要首先完成測度過程，設定合理的測定框架、指數以及計算方法。根據此設定對礦山的生態系統恢復力進行測試，得到生態系統的穩定性系數。由于廢棄礦山生態系統是一種較為復雜的生態系統，具有較多的擾動特征[3]。在對其進行測定時，需要考慮到多種數據，避免出現由于考慮參數較少造成的測定結果失真問題。根據測定結果，選擇合適的治理措施進行修復。

在修復的過程中，應將可持續發展觀作為主要的修復依據。將礦區的農業生產、生物多樣性保護以及自然景觀保護作為修復的重點。其次，在植被修復的過程中，應保證不會造成該區域的生態系統平衡紊亂問題。最后，修復后應保證礦山未來的生態收益以及環境成本。在修復工作結束后，對其進行長時間的監測，以保證修復結果的科學性與穩定性。

3 仿真論證

3.1 研究區域設定

在本次研究中提出了新型的廢棄礦山復綠生態治理模式，其對治理理念與治理措施均進行了優化與完善，為證實新型廢棄礦山復綠生態治理模式具有一定的可行性，選擇某礦山作為研究對象，獲取基礎的地質信息、土壤污染程度數據以及水質數據，將其錄入MATLAB軟件中，構建廢棄礦山模型。同時，根據采集到的礦山數據，結合新型復綠生態治理模式，獲取治理后的礦山綠化面積增長率以及土壤污染降低比重。為了提升數據分析的精準度，在此礦山中設定5個數據采集點，使用此采集點的數據完成分析過程。

3.2 應用結果分析

在本次研究中，將測試結果通過數據的形式體現，提升數據對比的精準度。根據此部分數據，對文中提出的治理模式進行驗證。

表2 礦山復綠治理模式植被恢復率/%

表3 礦山復綠治理模式土壤污染降低比重/%

對上述數據進行分析可以看出，新型治理模式使用后，植被恢復率與土壤污染降低比重均得到了顯著的提升。將此兩組數據與當前治理模式使用后得到的數據進行對比可以看出，新型治理模式的應用效果更具備科學性與有效性。由上述數據可知，當植被覆蓋率與土壤污染度比重均大大改善后，礦山地區的生態系統可得到顯著的提升。因此，根據上述結果可以確定新型治理模式對于礦山的綠化修復以及生態治理具有一定的推動作用。

4 結語

在本次研究中，對廢棄礦山的治理提出了新的假設，并在治理的過程中應用多學科融合技術，提升了治理的速度與效果。在日后的廢棄礦山治理中，可將本次研究中提出的治理模式應用到廢棄礦山中。根據礦山的特點，進行針對性的修復。希望通過本次研究，為礦山的開發與治理提供更加合理的方案，降低礦區生態問題發生的頻率。