抚平七万平方公里地球“疮疤”

刘国伟

矿产资源是人类工农业生产的物质基础。自近代以来，采矿在保障各国经济发展的同时，也给生态环境带来了持久而严重的创伤，给地球带来一块块的疮疤。如何让矿山尤其是废弃矿山绿起来，是各国科学家和设计师都在深入探索的话题，也有了很多成功的案例。

全球废弃矿区面积相当两个台湾

矿山开采往往是把绿水青山变为金山银山的捷径，但采矿也容易让绿水青山荡然无存。有学者甚至认为，采矿是“目前最大规模改变土地利用方式和损坏陆地生态系统的有组织的人类活动”。

几乎每一座传统矿场都有如下弊端：从地表看，矿山开采造成地形地貌的破坏与景观破碎化，矿区表土常被清除或流失殆尽，被大型设备碾压后的土壤板结严重，常年寸草不生;从地下看，原有的局部水循环过程被改变，地表径流的下渗过程和地下水的流向被破坏;从生态影响看，矿区也经常是重金属进入人类食物链的源头，采矿活动导致生物栖息环境消失和物种多样性降低……

虽然许多被人为改变的自然环境在人类撤离后会有较好的自我恢复，但遗憾的是，矿区恢复的过程要慢得多。这是因为，采矿通常会超过生态系统的自然恢复力承受极限，仅仅依靠矿山废弃地的自然演替恢复到原来的生态，少则需要数十年，在缺乏表土的生态恶劣地区甚至需要数百年乃至上千年。因此，被人类活动破坏的矿区生态要得以更快更好地恢复，人工干预实属必要。这里所说的生态恢复，是指再现原有的生态系统和功能，业界的说法通常包括修复、复绿、复垦和重建等含义。

據统计，20世纪以来全世界范围内的废弃矿区面积近7万平方公里，相当于两个我国台湾岛的面积。人类开始对这些地球表面的“疮疤”进行生态恢复，主要是在二战后，时间上集中在公众环境意识苏醒的上世纪六七十年代;技术上主要包括使用物理、化学方法重构土壤质地和利用动植物、微生物修复土壤等手段;从治理成效上看，工业化发展早的国家表现更为突出。

英国最早出台复垦法规 废矿变植物园

矿山开采为英国担当工业化国家的领头羊立下了不世之功。二战后的英国政府很重视矿区的环境问题，1951年就出台了复垦法规并为之提供资金，1969年更是颁布了《矿山开采法》，要求矿产开采与复垦同步进行。在各方努力下，英国的治理到上世纪90年代时已初见成效，大批矿区废弃土地被恢复为高产农林用地，矿区土壤改良方面居世界领先地位。“伊甸园植物园”项目就很好地展示了英国如何借用商业和技术力量，把一片荒芜的旧矿区改造成生态和经济上的双赢传奇。

“伊甸园植物园”的原貌如今我们只能从老照片中看到，这里是一个大型的白色粘土矿坑，曾为英国贡献了160年的粘土资源。这里是如此荒凉，1981年英国广播公司（BBC）甚至在矿区拍摄了以地外行星为背景的电视连续剧。上世纪90年代中期，这里的粘土终于被挖得一干二净，治理这个丑陋荒芜矿区的任务，终于被排上了当地政府的议事日程。

1996年，当地开始酝酿和制定治理方案。1998年矿区的改造工程正式破土动工，工程历时2年半。矿区于2001年3月向公众开放，其广阔的视野和富有想象力的景观设计征服了四方游客。矿坑底部的主题建筑是被两个特殊的聚碳酸酯材料制成的圆形穹顶笼罩的生物温室。一个温室里是热带生物群落，占地面积1.56公顷（55米高，100米宽，200米长），其中的热带植物包括香蕉、咖啡和橡胶等，里面的湿度和温度常年保持在热带水平。另一个温室里是地中海生物群落，占地约0.654公顷（35米高，65米宽，135米长），植物以橄榄、葡萄等温带植物为主。室外花园还种植了茶、薰衣草、啤酒花、大麻和向日葵等来自世界各地的植物，来访者在这里会受到生动的生物多样性教育。此外，这里的雨水被收集起来用于冲洗卫生间，设施用电则来自附近康沃尔郡的风力发电机。

“伊甸园植物园”的成就不仅在于用当下主流的植物修复方案解决了矿区的生态问题，还在于为公众带来了一种令人惊叹的文化体验，让人与人、人与自然可以在这里巧妙地联结起来。“伊甸园植物园”因此成为英国最受欢迎的旅游景点之一，每年吸引了数以百万计的游客流连忘返，为当地吸金无数。

澳洲巴尔噶煤田：种葡萄采矿两不误

地广人稀的澳大利亚是世界领先的地质勘探和采矿大国，拥有储量丰富的矿物资源。该国为保护矿区环境，多年来颁布了《采矿法》《原住民土地权法》《环境保护法》和《环境和生物多样性保护法》等法律。各级管理机构致力于把环境治理贯穿于采矿的全过程，将矿业生产对环境的影响降到最低程度。该国在监控和责任追究方面的一个特色是实行土地复垦保证金制度，需要缴纳的保证金按照每年扩大开采的面积计算，已复垦的面积可按比例抵消破坏的土地面积，以作为奖励。

20多年前，当时的瑞士矿业巨头超达公司在澳大利亚新南威尔士州的猎人谷申请了巴尔噶煤田勘探许可证，但是这块煤田的开采在当地引发当地民众的担忧，因为这里是澳大利亚最著名的葡萄酒产区之一，煤田上方有40块商业葡萄园地块，也是河道区域。鉴于在葡萄园下方开采煤矿在澳大利亚尚属首例，超达公司为巴尔噶煤矿开展了一个葡萄园监测项目，组建了一支专门的项目团队和一个社区咨询委员会，在矿山附近设了一个模拟葡萄园，关注葡萄栽培试验的进度，以评估和长期观察葡萄园基础结构下沉的影响，这一举措收到了很好的社会反响。

矿山植被恢复也是澳大利亚修复矿山环境的第一选择，其优势在于可控制风蚀水蚀、抑制粉尘、增大土地利用率，以低成本获得好效果，但肥料和灌溉水的补给要系统化，否则不可持续。

位于昆士兰北部的基兹顿金矿的尾矿库在1985至1996年贮存了大约6800万吨尾矿，金矿闭坑后的一个修复目标是重现能自然维持的草原林地。在当地尾矿表面试种植被后，研究人员发现尾矿呈碱性，不需要土壤或其他覆盖层就能直接支持植被生长，于是从1998年起，工作人员直接在尾矿上撒播植被种子，收到了较好的治理效果。

目前，澳大利亚最新的矿区治理项目是安格尔西煤矿。该煤矿及其发电厂已于2015年8月停产。针对当地的大面积矿区废弃地如何治理，当地政府和民众这几年来一直在频繁交流意见，有消息称，上文提到的英国“伊甸园植物园”模式也是当地的一个备选项，其后续进展值得关注。

美国铜矿蝶变高尔夫球场

美国的矿区治理工作在20世纪初就开始了。1918年，印第安纳州的矿主就开始在采空区进行林业复垦。1970年之后，美国矿区生态恢复比率超过了7成。1977年，美国国会通过了第一部全国性的矿区土地复垦法律《露天开采控制和复垦法令》，以法律的形式规定并制定了统一的露天矿管理和复垦标准，对新破坏土地实行边开采边复垦，同时要求对以前废弃的土地进行治理。美国矿山经营中边开采边复垦的比例高达85%，远高于其他国家。美国矿山的生态恢复技术以生物复垦和改良土壤最为突出。

蒙大拿州的阿尔康达高尔夫球场风光旖旎，今天在这个球场上挥杆击球的人们，都知道脚下的土地一度是铜矿井和炼铜厂所在地，因为这里留下了太多往日的遗迹，但这并不是因为治理不彻底，而是特色治理之后的结果。阿尔康达矿区和工厂自1884年投产到1980年停产，持续运营了近1个世纪，为当地留下了一大片残留危废的地皮。1983年，在联邦“超级基金”的资助下，当地对矿区和工厂残留下来的土壤进行了清理。但治理工作并没止步于此，1989年当地政府经过研究，在这片土地上启动建设一座世界级高尔夫球场。在有史上最伟大高尔夫球手之称的杰克·尼克劳斯的帮助下，当地完成了这个18洞球场的设计和建设工程。新球场作为当地的地标，周围群山环绕，绿草茵茵，水光潋滟，建成至今为当地带来了可观的比赛和旅游收入。

德国劳齐茨矿区：矿坑变碧水

100多年来，德国始终是居世界前列的工业大国，有着极其旺盛的能源和矿产需求，国内存在大量因采矿被破坏的土地，以露天煤矿居多。二战后，西德立法要求矿主必须负责矿区的土地生态恢复和环保工作，主要的补救形式就是种树。树种从最早的杨树，到后来的橡树、山毛榉和枫树等。1990年两德统一后，德国矿区的生态恢复工作转向了复合型土地复垦，物种保护用地、休闲用地和景观用地比例上升，更注重从宏观上考虑居民对环境的要求。健全的机构设置，严格的执法和充足的资金供应，使德国的矿区生态恢复工作在发达国家中表现抢眼，以东部的劳齐茨矿区的变化最有代表性。

上世纪末的劳齐茨矿区，因原有褐煤产业停产，到处是荒弃的尾矿和露天矿，巨大的矿坑中满是被污染的水体，灰暗的工业区一片寂静。在国营土地管理公司LMBV牵头下，劳齐茨地区耗时10多年，对停产矿井遗留下来的采矿区展开了系统的治理和重构。经过铺设大面积植被，把露天矿坑改造成湖泊，当局把近100公顷的矿区土地转化成肥沃的农田、茂密的森林和碧蓝的湖泊，促进了老矿区经济、文化、旅游和社会的综合发展。

法国比维尔采石场：不掩饰开采痕迹

从古至今，石頭就是建筑材料的主力军。如今遍布世界各地的采石场，表明人类利用这种资源的历史至少已有数千年。近年来，许多采石场恢复成耕地、林地、牧业用地，有些则逐渐改造成公园、游乐园、野生动物栖息地、展馆、雕塑园，其中不乏风格迥异而又惊艳的治理案例。

法国由于人口稠密、工业发达，对矿区的治理强调在不改变农林面积的前提下，防止污染并恢复生态平衡。法国非常重视在露天废石场植草并促进土壤的活化，废石场经过复垦，就变成新农田或旅游景观。

在法国西部沿海地带的克兰风丹山谷，有一处名为比维尔的旧采石场，它长期以来被称为沿海风光上的“一道伤口”。1989至1990年，当地经过治理，将其改造成一个生态公园，主体园区包括3.5公顷的湖泊区和4公顷的植被区。

比维尔采石场的治理理念颇具特色，设计师并不刻意掩饰石料开采遗留的痕迹，而是将其作为场地特征保留，再引入一些植被使废弃采石场恢复到一种生态平衡的状态。设计师在细节上也独具匠心：采石场的陡坡上种了石楠，以固定土壤避免水土流失;山谷底部的人工林和灌木丛蓬勃生长，矮树篱和石头墙交织在一起通向地势更高的地方;设计了一系列引导水流的设施和设备，使其汇聚到谷底形成湖泊。如此处理是为了让这里贫瘠的地表重新获得生态健康的土壤，随着时间的流逝，引入的物种在这里站稳脚跟，巩固坡面，进而融入总体景观。园区粗犷原始的风貌吸引了不少游客前来观光，还有年轻人在这里举办室外婚礼。

日本采砂场：建海峡公园巨型花海

日本淡路岛的国营明石海峡公园是一个被花朵、绿意和海洋包围的绝佳观光场所。其实这里原来是一处大型采石采砂场，裸露山体范围达140平方公里左右。

20世纪80年代开始，该岛所在的兵库县委托全球知名的日本设计师安藤忠雄进行规划设计，并成立绿化专家委员会，进行植被恢复。设计师精心选择的不同植物品种保证公园一年四季都有鲜花盛开。当局的规划方案强调恢复自然的状态，为此先是治愈山体几十年来被开采留存的伤痕，具体做法包括在基岩上固定蜂窝状的立体金属板网，在灌入新土后覆以草帘，以涵养水分。经过一系列的治理恢复，该公园最终形成了良好的景观和宽敞的游憩空间。

上海辰山采石场：巧妙设计崖壁景观

我国上海的辰山植物园矿坑花园，同样是老矿区治理设计的典范之作。位于松江区佘山附近的辰山采石场，采石作业几乎跨越整个20世纪。2000年，采石场被关闭后，现场留下一片植被破坏严重、水土流失严重、地质灾害隐患多和生物多样性低的旧矿区。2004年至2010年，设计施工团队在这里选择了应对采石矿坑特殊形态的生态修复设计原则。一方面采取“加法”策略，通过地形重塑和增加植被来构建新的生物群落。针对裸露的山体崖壁，设计师没有采取常规的包裹方法，而是尊重崖壁景观的真实性。另一方面，在出于安全考虑的有效避让前提下，设计师采取了不加干预的“减法”策略，使崖壁在雨水、阳光等自然条件下自我修复。对于存留的场地边缘挡土墙，设计师用锈钢板这种带有工业印记的材料，对其进行包裹，形成有节奏变化和光影韵律的景观界面。

经过6年的清理、规划和植被种植后，最终这里焕然一新，成为上海辰山植物园中一处独特的游览地标——矿坑花园。行走在矿坑深潭周围的游客，可以近距离感受矿坑采石场带来的视觉冲击，并体验人工瀑布飞流直下的壮观气势。由于矿坑花园备受好评，其主设计师——清华大学建筑学院景观园林研究所的朱育帆教授被网民亲切地称为“坑爹”。

辰山植物园矿坑的成功治理表明，我国的矿区生态修复虽然起步较晚，但也逐渐摸索出适合当地实际的“生态保护+经济开发”新路，既修复绿水青山，又造出金山银山，这对我国其他正在绿色化的矿山，无疑是个鼓舞人心的榜样。

（本文写作中参考了自然资源部、德国联邦环境部、澳大利亚贸易投资委员会等网站的信息，在此一并致谢。）