阴阳五行思想在矿山环境调查及治理中的应用

郝 喆，蔡洪春

(1.辽宁大学 环境学院，辽宁 沈阳 110036；2.辽宁省自然资源厅 国土空间生态修复处，辽宁 沈阳 110032)

0 引言

阴阳五行学说作为中国传统哲学的核心，它所蕴含的深奥辩证思想，已渗透到中医、文学、艺术、历史、武术、军事、经济等各个领域，对人们的思维模式和认知方式产生了重要影响.如阴阳五行思想几乎涉足了中医学的所有领域，直接推动了中医学的形成、建立和发展，对认识人体、诊断疾病、临床防治等均具有重要指导作用[1-2].阴阳五行的天人和谐统一思想深刻地影响着我国古代的文学创作、艺术思想和美学观念[3].作为“中国人的思想律”，五行学说长期影响着传统历史观的形成和发展，是学者研究古代历史哲学的重要进路[4].通过对“五行文理”的分析，提升了形意拳、五行拳等传统武术的技击价值[5].借鉴五行思维模式，构建系统性、整体性的军事谋略思维体系，对打赢高技术条件下的战争，具有重要指导价值[6].五行思维应用于经济学领域，可为“价值投资”提供新的思路，使之更具科学合理性[7].通过对设计理念和方案构思的分析，可将阴阳五行学说的对立统一理念应用到景观设计中[8].

矿山环境治理是保障矿业可持续发展的必要手段，是践行“绿水青山就是金山银山”理念和建设生态文明的重要举措.长期以来，矿区环境治理更重视具体技术性工作，多针对单项环境问题或局部区域进行，难以适应“整体保护、系统修复、综合治理[9]”的要求.事实上，露天矿山的综合治理具有系统性、整体性的显著特点，应将其视为一个复杂的综合体，以全局系统的观点开展相应治理工作，这与阴阳五行理论所蕴含的辩证思想是完全契合的.

现代科学技术源起于西方，植根于中华传统文化的阴阳五行理论还未在工程技术上推广运用.事实上，阴阳五行蕴含着的与自然的对应关系和整体思想，对矿山环境问题研究具有重要的借鉴价值.引入博大精深的阴阳五行思想，指导矿山环境的调查、分类、研究和治理，可为矿山环境的综合整治提供新思路和完整解决方案.

1 阴阳五行与矿山环境问题的对应关系

1.1 矿山环境问题分类

目前已建立了20余种矿山环境问题分类方案，其中应用较多的有：1)依据矿山环境层次，可分为矿山地质环境问题、矿山生态环境问题和矿山景观环境问题[10]；2)依据矿山存在问题性质，可分为“三废问题”、地面变形问题、排水、供水、生态环保三者之间的矛盾、沙漠化问题、水土流失问题、噪声问题、闭坑矿山问题[11]；3)依据矿种类型，可分为煤矿环境问题、金属矿环境问题、非金属矿环境问题、石油天然气环境问题、石材矿环境问题[12]；4)依据矿产开发阶段，可分为勘查阶段问题、采矿阶段问题和选矿阶段问题[11].各种分类方法相互重叠、良莠不齐，矛盾之处甚多.

在此，提出依据阴阳五行哲学思想的矿山环境问题分类法.

1.2 阴阳与矿山环境

阴阳者，天地之道也.古代哲学家认为自然界的天地、冬夏、昼夜、内外、寒热等一切现象，都有阴阳对应关系.《易》曰：“一阴一阳之谓道”[13].

阴阳对应于矿山环境，主要通过矿山对象的空间环境、重要程度、地形特征、景观特征、灾害类型等方面来体现，如：矿山小环境相对于矿业城市空间大环境为阴阳对应关系，矿山一般治理区与重点治理区为阴阳对应关系，负地形深凹矿坑与正地形排土场或尾矿库为阴阳对应关系，矿山文化景观相对于矿坑实体景观为阴阳对应关系，矿山环境污染区与未污染区为阴阳对应关系，水环境灾害相对于煤炭自燃灾害为阴阳对应关系等.

1.3 五行与矿山环境问题

五行者，万物之起源.古代哲学家认为一切事物，都因金、木、水、火、土5种基本物质的运动变化而生成.可列出五行、方位、人体部位和矿山环境问题分类的对应关系，见表1.

表1 矿山环境问题的五行归类表

由表1可见，五行与矿山环境问题有十分明确的对应关系，可通过资源问题、岩土问题、水问题、煤与瓦斯问题、生态环境问题来对应表现.1)资源问题与五行“金”相对应，针对矿山环境的资源价值评估；2)岩土问题与五行“土”相对应，针对岩土体稳定性和土壤污染；3)水环境问题与五行“水”相对应，针对矿山水资源和水污染；4)煤与瓦斯问题与五行“火”相对应，针对煤自燃和煤与瓦斯安全；5)生态环境问题与五行“木”相对应，针对乔灌草植被退化.按照五行理论，“土”占中位，因此岩土问题也是矿山环境问题的核心，只有在岩土稳定问题得到治理的基础上，其他水环境、火环境、木环境、金环境等问题才能从根本上得到解决.

2 中医五行调理与矿山环境调查

2.1 中医五行调理与矿山环境调查的对应关系

2.1.1 四诊-现场测绘

望、闻、问、切是中医诊病的第一步，通过望气、听音、问病、把脉四诊做病情初步诊断，其实质是通过感官能力，来感知生命活动的形象和征象.

相应地，矿山环境调查的第一步是现场测绘，通过航空摄影、地形图制作、工程测量和三维建模手段，来获取调查区的基本结构.航空摄影是利用飞行器携带摄影机进行自动拍摄，与眼睛望病况的望诊过程相对应；基于航空摄影制作地形图与耳鼻判断病症虚实的闻诊过程相对应；通过工程测量获取地面或地下隐蔽空间结构，与问询病情的问诊过程相对应；建模展现调查区三维结构与切脉了解脏腑经脉运行的切诊过程相对应.通过对矿山环境的“四诊”，来感知调查对象的外在形象和征象，获取DLG、DEM、DOM等基础数据，为进一步的调查和治理提供依据.

2.1.2 五行调查-矿山环境调查

1)金-资源调查：进行矿山可利用资源评估，包括：调查现有煤炭资源、油页岩、瓦斯、煤矸石、地质和矿业遗迹资源，开展矿区及周边资源调查与综合利用技术分析.

2)木-生态环境调查：物种调查、植被分布(覆盖度、生产力、生物量)调查，地方特有环境条件调查、生物繁殖和迁徙行为研究，生态系统结构特点及演替规律分析.

3)水-水环境调查：矿坑、排土场、尾矿库、采沉区、矿井的水文地质勘查、地表及地下水污染状况及水力联系调查，岩土淋滤和浸出对水环境的影响，矿区水资源优化配置.

4)火-煤与瓦斯调查：煤自燃点调查，煤自燃对围岩弱化分析，煤炭(矸石)自燃机理分析，瓦斯事故(瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出)的机理及防治分析.

5)土-岩土环境调查：① 岩土稳定性：矿坑、矸石山、沉陷区地质灾害调查及评价，露天边坡稳定性，采沉区断层活化预测，采空区治理，矿震调查分析，地面沉陷机理及治理技术.② 岩土环境特征：土壤污染、肥力、理化性质调查，水土流失调查，土壤综合利用及修复技术.

2.1.3 中医CT-矿区全息地质结构模型

中医CT(DMCA系统)，利用X线束、γ射线、超声波等，与高灵敏度探测器一同扫描人体重点部位，通过数据采集、数据分析和屏幕显示，结合人体经络学、生物学及现代数字方法，为健康分析、养生保健、疾病诊断提供更有力的技术支撑.

相应地，矿山环境调查中，利用地层岩性及地质结构调查结果，通过空间信息管理、地质解译、实体分析、地学统计及图形可视化，结合地质构造学、岩石学及现代数字方法，实现边坡区、采沉区、地质构造、地裂缝等矿山重点部位的屏幕显示，构建三维全息地质结构模型，展示与管理调查成果，为地质灾害预测、矿山环境评价、矿山环境治理提供更有力的技术支撑.

2.2 露天矿矿山环境调查及关键技术研究内容

2.2.1 露天矿矿山环境调查内容

依据矿山环境调查与五行调理的对应关系，确定大型露天煤矿环境调查的主要内容见图1所示.

2.2.2 露天矿矿山环境的关键技术研究

与2.2.1的矿山环境调查内容相对应，应开展相应关键技术研究，见图2所示.

以上依据五行思想梳理的矿山环境调查内容和关键技术，在阜新海州露天矿和抚顺西露天矿得到了应用.为全面贯彻2018年9月习总书记视察辽宁和深入推进东北振兴座谈会上有关推进大型露天矿综合治理的重要讲话精神，辽宁省自然资源厅开展了海州矿和西露天矿的基础调查工作.将海州露天矿基础调查分为8个专题：现场测绘、资源调查、地质灾害环境调查与关键技术研究、水环境调查与关键技术研究、残煤自燃调查与关键技术研究、土壤及生态恢复调查与关键技术研究、调查成果集成、建立露天矿矿区三维可视化全息地质结构模型[14]；将西露天矿基础调查分为6个专题：资源调查、地质灾害环境调查与关键技术研究、水环境调查与关键技术研究、水土及生态恢复调查与关键技术研究、调查成果集成、建立项目区三维可视化全息地质结构模型[15].2个露天矿的调查工作由4家省地勘单位和3所高校合作完成，全面获取了矿山环境基本情况，为下一步的矿山环境治理提供了可靠保障.

3 中医五行诊治与矿山环境治理

3.1 基于阴阳五行的矿山环境治理理念

1)阴阳结合，和谐统一.借鉴阴阳的思路，在矿山环境治理规划时，通过“稳坡、治沉、灭火、配水、植树、修路”相结合的理念，因地制宜开展矿坑、排土场和一般调查区的综合整治，体现矿坑区-排土场区-一般区的阴阳结合、对立统一理念.例如：矿坑区治理模式，宜修复为人工湖、博物馆、赛车道、矿坑酒店、矿业遗迹旅游地等，彰显矿坑遗址有效利用的经济价值；排土场治理模式，宜首选修复为乔灌林地，彰显排土场的生态景观价值；而一般调查区宜修复为草地或道路区.

2)五行搭配，协调平衡.在矿山环境治理中，要贯彻五行搭配和协调平衡的理念.以水为例：水(水环境)，直接决定着土(水土流失程度、土壤污染程度)，也通过渗流等影响着边坡稳定；水位变化也决定着火(残煤自燃)问题的严重程度；水环境影响着木(生态)环境的生长状态；也影响着矿业地质遗迹(金)的保存程度.因此，在资源、煤炭、生态和岩土治理时，都要注意水环境的密切搭配、协调平衡.

3.2 基于五行生克的矿山环境治理思路

相生与相克，是事物的两个方面，二者密不可分.五行在生克中维持着动态的平衡.其中任何一行，都存在“克我”和“我克”两方面关系.相生相克，生无不及，克无太过，生也平衡，克也平衡，生克制化，平衡发展[16].图3为五行生克图.

1)金-资源利用.依据五行理论，金自土中生，融化金成水样液态，所以土生金、火克金、金生水.煤炭作为资源正是在岩土的高温高压作用下形成的；而火正是煤炭的克星，影响矿山资源的效益和利用.据此，在煤炭等资源利用过程中，要考虑其在岩土体地层中的赋存状态，设计合理的开采利用方法，同时注意煤炭或矸石自燃对资源量的负面影响，实现经济有效的资源开发和利用.

2)木-生态环境治理.依据五行理论，金可以砍木头，所以金克木，表现为资源开发大量占用草地、农田、森林，产生较多的Hg、As、Cd等重金属元素，严重污染和破坏生态环境.水生木，在生态环境治理时，要以“水生木”为指导思想，注意降水量和灌溉方式对生态修复的促进或胁迫作用，调节好水环境，实现最佳生态修复效果.

3)水-水环境治理.依据五行理论，水来土掩，所以土克水.据此，水环境治理思路，应依靠岩土帷幕来防止地下水的渗流破坏，并充分利用岩土体对水污染的净化作用.销金可变为水，所以金生水，说明要注意资源开发引起水环境污染和水资源平衡问题.

4)火-煤炭瓦斯治理.依据五行理论，水可灭火，所以水克火.煤炭和瓦斯治理的主要措施除用水直接灭火外，还可考虑灌注黄泥浆、化肥凝胶、高分子凝胶、液氮、液态二氧化碳、三相泡沫、凝胶泡沫及喷洒阻化剂等流态灭火材料.钻木可取火，所以木生火，在矿区生态修复后，要密切注意植被的抚育和保护，做好防火护林工作.

5)土-岩土环境治理.依据五行理论，树木破土生长，所以木克土.要充分重视生态修复对地质环境的作用，利用生态修复防止土地荒漠化和水土流失.燃木为灰，灰即土，所以火生土，说明要注意煤炭燃烧对土壤理化性质的影响，杜绝采用“刀耕火种”等原始土地利用方式.

4 结论

1)阴阳五行中蕴含着与自然的对应关系和整体思想.不管是从整个大环境还是每个小空间，矿山环境中无不体现阴阳和谐和五行生克的意境.在矿山环境调查及治理中，阴阳五行学说具有重要指导价值，而且具有普遍性和共通性.

2)阴阳运用到矿山环境中，主要通过矿山环境对象的空间特征、重要程度、地形特征、景观特征、灾害类型等几个方面来体现.五行运用到矿山环境问题中，对应关系为：资源问题与“金”对应；岩土问题与“土”对应；水环境问题与“水”对应；煤与瓦斯与“火”对应；生态环境问题与“木”对应.由于五行“土”占中位，岩土问题也是矿山环境问题的核心，只有在岩土稳定性得到治理的基础上，其他水、火、木、金等环境问题才能根本解决.

3)中医诊治的第一步是四诊(望闻问切)，相应的矿山环境调查第一步是现场测绘，通过航空摄影、地形图制作、工程测量和三维建模手段，来感知调查区的外在形象和征象.依据五行的调查是矿山环境调查的核心，对资源调查(金)、生态环境调查(木)、水环境调查(水)、煤与瓦斯调查(火)、岩土环境调查(土)的五行调查内容进行了梳理，并建立了与之相应的关键技术研究内容.与中医CT相对应，在矿山环境调查中，应建立三维全息地质结构模型，实现边坡区、采沉区、地质构造、地裂缝等的三维重现.

4)提出了“阴阳结合，和谐统一”的矿山环境治理理念，通过“稳坡、治沉、灭火、配水、植树、修路”相结合，因地制宜开展矿坑区、排土场区和一般调查区的综合整治.治理中，要体现“五行搭配，协调平衡”的治理理念，在水、资源、煤炭、生态和岩土治理时，要密切搭配、协调平衡，体现相互影响、相互制约的特征.

5)基于五行的相生相克关系，确定了资源利用、生态环境治理、水环境治理、煤炭瓦斯治理和岩土环境治理中的相互作用关系.在矿山环境治理中，不应将阴阳与五行分开运用，而是阴阳中体现五行，五行中又蕴含着阴阳，两者互相融合，以达到和谐、平衡、统一的最优治理状态.

本文在矿山环境调查与治理中引入了阴阳五行思想.将阴阳五行为基础的中国传统文化融入工程实践中，是有益的探索和崭新的研究方向，具有重要的理论价值与现实意义.