大型废弃矿山生态治理恢复体系评价方法研究

张 航，王旭峰，宋 凯，王 芳，李 婷

（河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，河南 郑州 450001）

当前矿山区域的生态建设受到了人们的高度关注，我国矿产资源十分丰富，并且种类繁多，矿山发展具有十分可观的前景。但当前矿山企业对于矿山资源的开采呈现出过度化的发展趋势，造成严重的矿山地质环境破坏，进而引发了一系列的自然灾害发生。因此，当前为实现矿山企业的可持续发展，需要对矿山周围的生态环境进行有效治理。矿山生态治理恢复是对生态破坏而言，生态破坏是指自然生态环境的结构发生了改变、功能出现退化、生态关系存在紊乱现象等。因此，根据这一描述，生态治理恢复是针对受到损害的生态系统，将其恢复成受到影响前自然状态的过程[1]。针对大型废气矿山的生态治理恢复是一个不断完善和发展的过程。在不同时期，不同国家会由于社会条件因素的影响，为矿山生态治理恢复赋予不同的含义和要求，但整体上矿山的生态治理与恢复都需要具备一定的生态、环境、经济以及社会效益。结合当前大型废气矿山的生态治理恢复需要，开展对其体系及相应评价方法的设计研究。

1 大型废弃矿山生态治理恢复体系建设

通过对近几年大型废弃矿山的恢复情况进行调查得出，当前治理恢复能力仍然处于较低的状态，并且相关的恢复技术和手段较为单一，无法适应当前已经被过度开发的大型废弃矿山生态环境，同时相关研究也不够深入。目前，我国大型废弃矿山生态治理恢复技术的发展方向主要是根据矿山资源在开发过程中对其造成的影响，提出了土地复垦、固体废料等均会对矿山周围生态环境造成一定影响，破坏生态系统。常见的大型废弃矿山生态环境破坏包括废弃物排放、排土场建设等[2]。大多数破坏均属于人为造成的，因此再进一步对人为破坏进行细分，将其分为生态破坏和环境污染。由于大型废弃矿山在以往开采过程中涉及到多种不同的矿山资源开采技术，因此，进一步造成周围生态环境的复杂程度加深。在对其进行生态环境治理与恢复时，应当构建如图1所示的大型废弃矿山生态治理恢复体系。

由图1可以看出，大型废弃矿山生态治理恢复体系当中涉及到多种恢复及治理技术，每项工作内容均对应着当前大型废弃矿山生态环境存在的问题。在实际治理恢复过程中，应当根据不同废气矿山的生态环境类型，遵循一定发展规律，选择适当的治理恢复技术。例如，存在积水塌陷水库或水塘的废弃矿山，可选择建立以水产养殖为目的的水环境生态系统；对于非金属废弃矿山的生态环境治理，可选择以农业治理为主的恢复手段；对于金属废弃矿山的生态环境治理，可选择以植树造林为主的恢复手段。在治理过程中，还应当注重对大型废弃矿山的生态治理恢复的多样化方向发展，不仅要考虑到生态环境产生的效益，同时还要注重对经济效益的考量。

2 生态治理评价方法设计

2.1 确定生态治理恢复能力评价指标

结合本文上述构建的大型废弃矿山生态治理恢复体系，开展对其生态恢复能力的评价，为满足生态效益和经济效益，从生态因素和经济因素两个方面，确定生态治理恢复能力中的各项评价指标。将生态因素A和经济因素B作为评价指标。首先对生态因素进行细化，划分为土壤覆盖A1、植被覆盖A2、凋落物覆盖A3、地表破碎度A4、沉积物质A5、松散抗性A6。其次对经济因素进行细化，划分为人均GDPB1、农业比重B2、工业比重B3、人口密度B4，综上共十个二级指标。

在生态因素中，土壤覆盖用于评价治理恢复过程中的雨溅侵蚀程度；植被覆盖用于评价大型废弃矿山地下器官对养分循环过程的贡献程度；凋落物覆盖用于评价地表当中有机物的降解与养分循环水平；地表破碎度用于评价矿区松散地表当中物质风蚀和雨蚀程度；沉积物质用于评价矿区被冲蚀的土壤成分及含量；松散抗性用于评价矿区土壤湿润、潮湿后的稳定性以及松散程度。

图1 矿山地质生态环境恢复治理技术体系

在经济因素中，在人均GDP 评价结果用于评价涵养水源地区社会经济的总体发展情况，同时也能评价人类对该废弃矿区水源破坏时，采取的治理恢复措施对涵养水源的治理和修复能力；农业比重的评价结果数值越高，则说明废弃矿区的原始绿地覆盖面积较小，对于矿区生态治理恢复能力不利影响越大，反之农业比重的评价结果数值越低，则说明废弃矿区的原始绿地覆盖面积较大，对于生态治理恢复能力不利影响越小；工业比重中工业的种类较多，大部分工业对于废弃矿山周围生态环境起到负面作用，尤其是水资源环境。

2.2 直接生态效益与间接经济效益计算

在确定生态治理恢复能力评价指标后，针对一级指标中的两点影响因素，对其直接生态效益与间接经济效益进行计算。

由于直接生态效益通常很难进行定量，并且也难以用货币的形式表示，因此在对其产生的效益进行评价计算时，可利用大型废弃矿山生态治理恢复后的各项收入作为评价内容进行计算，在完成对大型废弃矿山生态治理恢复后，其土地可用于牧场[3]。经济林、渔业等，因此其生态治理恢复总产值可通过如下公式计算：

公式（1）中，W 表示为大型废弃矿山生态治理恢复后的土地总产值，单位为元；i 表示为完成生态治理恢复后的种植与养殖种类；wi表示为第i 种种植植物与养殖业共使用的有效面积，单位为hm2；σi表示为第i 种种植植物与养殖业产生的农副产品平均产量，单位为kg·hm2；Ti表示为地i 种种植植物与养殖业产生的农副产品单价，单位为元/kg。大型废弃矿山生态治理恢复后的防扩林建设的经济效益可通过公式（2）进行计算：

公式（2）中，W'表示为恢复后防扩林产生的经济效益，单位为元；L 表示为恢复后防扩林分摊效益系数，的取值可通过实地调查结合数理统计的方式获取。

矿山生态治理恢复后产生的间接经济效益体现在水土保持、防灾减灾等方面，同时可以有效降低企业的开销，增加企业整体经济效益。在大型废弃矿山周围的城镇以及交通干道土地可以得到良好的恢复，进一步使土地增值。因此，将土地增值也算入到评价结果当中。将上述计算结果进行汇总，完成对大型废弃矿山生态治理恢复能力的评价。

3 实验论证分析

为验证本文提出的评价方法在实际应用中具有一定的可行性，选择某完成生态治理恢复的大型废弃矿山作为实验对象，该矿山总面积为26480km2，分别利用本文提出的评价方法与传统评价方法对该矿山的恢复能力进行评价。将两种评价方法对该矿山的生态效益和间接经济效益分别进行评价，得到如图1 所示的评价结果对比表。

表1 实验结果对比（单位：万元/hm2·年）

由表1 中的数据可以看出，本文提出的评价方法可以实现对大型废弃矿山生态治理恢复能力的评价，并且得出的评价结果更接近矿山实际恢复能力。因此通过对比实验证明，本文提出的评价方法具有更高的评价准确度，更满足大型废弃矿山生态治理恢复过程中对其恢复能力的评价。

4 结语

当前我国矿山企业的发展正面临着严重的问题，例如国民经济提升造成矿产资源需求量不断提升；矿山周围生态环境保护力度有待加强。当前我国矿山生态治理恢复的水平正处于缓慢增长状态，同时在治理过程中，也会产生新的破坏。因此，为保证矿山生态的可持续发展，应当对矿山生态环境治理进行全面的开发，从而不断提升矿山生态环境的治理能力，以此促进矿山企业资源开发与环境治理的和谐发展。