浅谈矿山生态修复技术及发展模式

白晓敏 范东明 王泽元 雷 东 王可可

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

0 引言

矿产资源不仅是人类生存和社会发展的物质基础，也是实施经济社会可持续发展的资源保障。随着我国对矿产资源的需求增加及矿业经济的飞速发展，因矿山开采造成的生态环境破坏问题日渐突出，尤其是露天采矿，不但破坏自然环境，甚至还会造成水土流失，诱发山体滑坡、泥石流等地质灾害。因此，对矿山生态修复理论和技术的研究显得尤为重要。

1 生态修复的涵义

专家学者对生态修复理论的研究很多，但是因研究目的和方向的差异使得人们对生态修复概念的认识也有所不同。综合分析前人对生态修复的定义，结合自身对生态修复理论的研究实践，笔者认为生态修复指利用人工条件协助遭到损伤、退化或破坏的生态系统进行恢复、重建和修整，使其更加符合经济社会可持续发展的过程。矿山生态修复需要根据不同的区域特点，采用合适修复技术，进行修整重建，打造出一个适应新时代社会发展需要的矿山生态修复新模式。

2 矿山生态修复的目标

矿山生态修复应坚持“预防为主、防治结合、过程控制”的基本原则，将矿山生态环境保护与修复治理贯穿在矿山开采的全过程，采取有效的预防和保护措施，避免或减轻矿山开采造成的生态破坏和环境污染。矿山生态修复不刻意追求完全恢复原有生态系统，而是通过合理确立修复分区，优化空间格局，恢复生态系统必要的结构和功能。利用新技术、新工艺、新模式提高矿山生态修复水平，实现与周边自然景观相协调，与当地区域经济、社会发展相吻合的矿山生态修复目标。

3 矿山生态修复技术措施

3.1 边坡稳定治理

矿山开发时，边坡的稳定情况，直接关系着矿山开采人员的安全及设备的损伤。只有采取一些措施保持边坡的稳定性，才可以避免山体滑坡、坍塌等现象的出现。根据不稳定边坡的因素，一般可采取削坡分级、坡脚拦挡和坡面防护工程等。

3.1.1 削坡分级

原有不稳等的高陡边坡经过削坡后可以减缓坡度，成为稳定的坡面。考虑减缓坡面径流流速，高度在12m以上结构松散的土质边坡可把削坡的断面做成阶梯形，每一阶平台的宽度和平台间的高差根据当地降雨径流情况确定，坡比一般缓于1∶1[1]。削坡后土质疏松易滑落，通常在距底部坡脚1m处设置排水沟渠。

3.1.2 坡脚拦挡

坡脚拦挡的措施主要是干砌石挡墙和浆砌石挡墙，在矿区选石材容易，施工简单易行，可以结合其他措施同时布设。干砌石挡墙透水性相对较好，适用于防护等级要求较低的排土场边坡；浆砌石挡墙稳定持久，可用在高度大于6m的排土场边坡。

3.1.3 坡面防护

边坡防护有单纯的坡面砌石护坡，可起到稳定坡体的作用；也有浆砌石框架+植物综合防护体系，既能稳定边坡又可减轻坡面水土流失。

3.2 矿山植被恢复

矿山植被恢复可直观地改善矿山生态环境，分为人造绿地和天然绿地两种。人造绿地恢复周期短，美观性高，这也是目前矿山生态修复的主要措施。人造绿地主要从两个角度出发，即生长环境的准备和植物类型的选择[2]。

3.2.1 改善土壤环境

植物生长需准备良好的土壤环境，矿山山体开采时先对表层土进行集中堆存保护，把深层土和污染严重的土壤远离矿区，然后对开采后的废墟土地进行整治，待土地平整完成后，对表层土进行回覆，保证一定的土壤厚度和疏松性有利用植物的发芽和生长。在土壤生态结构中，土壤内部微生物及土壤动物也对土壤起到了非常重要的作用，可以有效的提高土壤肥力，改善土壤结构，为植被生长提供良好的条件。对于土壤极度缺乏的矿区，可采用异地取土方法进行修复。

3.2.2 合理选择植被

根据不同的环境选择合理的植被类型，同时兼顾一定的景观效果。通常在平地栽种高大乔木和具有景观功能的灌木，在乔灌木之间铺设草坪。在缓坡地带种植草皮，在陡坡地带和垂直性裸露岩层下方种植爬山虎等藤蔓类植物。此外，植被的选择应考虑当地气候和环境。如我国西北地区，由于空气干燥，风力较大，应尽量选择当地常见植物，并建立防风墙，保护植物幼苗。总体而言，矿山植被恢复应当在植被类型上优先选择成活率高、生命力顽强、景观效果较好的植物。

3.2.3 植被恢复技术方法

矿山平地面的植被恢复把握好土壤条件和植被选择基本可达到恢复效果，矿山边坡的植被恢复则需要考虑边坡稳定和生长条件问题。矿区边坡裸露，坡度大，无土壤，难以保水保肥，对植物生存生长极为不利，生态恢复非常困难。因此，矿山边坡的植被恢复方法一般采用草方格和毯式草皮进行植被恢复，草皮具有密集程度高，成活率高和水源涵养能力强的优点。对于高陡边坡，应做好排水措施，有效引导降水流入到规定的区域。经国内外矿山边坡绿化实践可知，目前矿山边坡植被恢复主要技术方法有液压喷播植草技术、高次团粒喷播技术、厚层基材植物护坡技术、土工格（网）植草护坡技术、生态石笼护坡技术、植生带（袋）护坡技术、人工植板槽法、平台法和景观再造法等。

3.3 尾矿库修复

尾矿库在矿山占地面积中最大，但是利用效率最低。因此，先根据尾矿库的污染物类型与污染物浓度等，确定合适的覆土厚度进行客土回填，提高土层的稳定性，增加土壤团聚体结构和土壤孔隙度，改善通气状况和透水性，提高土壤熟化，改良初期采用绿肥的种植结构，基肥以有机肥为主，合理使用化肥，达到培养土壤的目的[3]。

4 矿山生态修复发展模式

单一的废弃地复垦和植被恢复是早期的矿山生态修复发展模式。随着时代的发展，如今的矿山生态修复是建立在以生态环境保护为核心，兼顾社会、经济、人文、历史的创新性可持续发展模式，充分调动社会资本参与，推行市场化运作、科学化治理，通过良好的生态环境带动区域经济绿色、健康、可持续发展，真正实现“绿水青山就是金山银山”的理念。

4.1 生态修复+农林渔牧

此种模式依据“宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜牧则牧”的原则，在一些生态破坏较轻微，环境污染较小的区域进行复垦，改造之后可进行综合利用。如河南的永城煤矿废弃地，就是将深层塌陷区域进行复垦用于水产养殖，将浅层塌陷区域进行复垦用于种植，使有限的土地资源得以可持续利用。平原地区可通过土地复垦发展生态农业，建成以当地优势农作物为主，兼顾土特产种植和加工一体化的商品粮生产基地。利用废矿场、尾矿库的生态修复，发展生态林果产业，可栽种苹果、桃、板栗等，并栽种有关的树种护坡，在获得生态效益的同时，也获得经济效益。如巩义市小关镇丰门沟村在打造绿色矿山的同时发展生态观光农业，发挥了生态、经济和社会效益。

4.2 生态修复+观光旅游

在修复后的废弃矿山发展旅游产业，按照景观生态学基本原理，保留一定的废弃工业场地、废弃设施，通过配套旅游基础设施、营造景观概念，将废弃矿山开发成矿山地质公园、矿业遗迹博览园、工业风与现代感相融的旅游度假区等。如淮安市盱眙象山国家矿山公园等具有地质公园特征的废弃矿山，有很好的科学研究和教育意义[4]；湖北黄石矿山国家公园是一处集旅游、科学活动考察和研究于一体的场所，展示中国矿业文化，实现了人与自然和谐共处的发展目标；浙江绍兴东湖风景区，利用原有自然环境，再加以人工修复，现成为了一处巧夺天工的大盆景，吸引大量游客前往欣赏美景。

4.3 生态修复+地产开发

此模式是将距离城市较近、场地安全性较高、土地开发利用价值较高的区域，在符合规划的前提下进行地产开发，如建设绿色智能制造产业园、高端度假区、会议中心、物流仓储基地、居民住宅区、大型商业综合体等。如湖州南太湖废弃矿区采用PPP模式，实施全园通盘规划、综合设计与治理，建成绿色智能制造产业园[5]；上海世茂深坑酒店，利用深坑的自然环境建造的一座五星级酒店，就是废弃矿坑开发再利用的成功创举，也是自然、人文、历史的集大成者。

4.4 生态修复+健康养生

健康产业已经成为新常态下服务产业的重要引擎，部分原生矿种较为特殊的矿山废弃地的局部地区可能具有较高的康养价值，可打造成集养老公寓、医疗服务中心、老年大学、休闲观光、修身养性于一体的康养综合体。如位于罗马尼亚西部的图尔达盐矿，凭借其天然优势,经改造后成为呼吸道疾病人群的康养天堂[6]。

4.5 生态修复+综合利用

此种模式适用于那些位于重要城镇周边，且对周边生态环境有重大影响的，矿区面积较大、具有开发利用价值的矿山。可以利用矿山废弃地周边地区的生态优势和用地优势，通过延伸城市功能，进行综合整治，打造新兴的城市功能板块，带动周边地区发展。如苏州旺山利用开山采石留下的10个废弃矿坑，通过一系列生态修复和景观重塑设计，将废弃矿坑区成功打造成了生态绿洲，被誉为“苏州最美山村”。

5 结语

矿山生态修复问题不仅关系到我国经济的发展，在社会发展和生态环境等相关方面都存在着较大影响。应更加注重矿山生态修复新理念、新技术、新工艺的应用，在全力推进生态文明建设的背景下，需基于“社会-经济-自然”复合生态系统协同发展，合理选择生态修复模式，实现生态系统功能恢复、资源开发再利用及文化艺术价值再现等[5]。在矿山生态修复实践中，政府还需制定明确的支持政策，提供充足资金保证，再积极广泛吸收社会资本投入。有了政策、资金和技术三重保障，我国矿山生态修复工作才能有效地、可持续性推进，矿山生态环境才能达到新时代生态文明的目标要求。