退役治理铀矿山后工业遗址的综合利用研究
2022-07-27王永强张发平程文娟汪嘉吾
于 坤,王永强,张发平,程文娟,王 剑,汪嘉吾
(中核矿业科技集团有限公司,北京 101149)
中国铀矿开采起始于20世纪50年代,为“两弹一星”的成功,做出了巨大的贡献。如今,许多铀矿已进行了退役治理,通过拆除、挖除、填埋和覆盖等治理方法,使铀矿后工业遗址放射性符合要求。目前,中国仍有多座铀矿山需要进行退役治理,新时期下生态文明建设已经成为人们的共识,如何在保留和传承核工业精神的基础上,兼顾人员安置、场地监护、生态环境和社会发展等问题,实现对铀矿山遗址的有效利用,需要进行深入研究。
笔者通过对铀矿山后工业遗址的重构和修复研究,根据不同条件进行因地制宜的改造,为构建绿色和谐的退役治理铀矿山进行示范,最终促进矿区生态环境和社会环境的良性循环。
1 铀矿山后工业遗址价值
1.1 铀矿山后工业遗址概念
铀矿山后工业遗址是指铀矿山放射性退役治理完成后,仍遗留原地的建筑、场地、设备、废石场、尾渣库等设施以及与此有关的空间、环境、历史人文等,代表了一段从出现、发展到逐渐衰落的历史过程[1]。
1.2 铀矿山后工业遗址的价值
铀矿山见证了核工业从无到有、由弱到强的全部过程,形成了“强核报国,创新奉献”的新核工业精神,承载着核工业的情感价值。将放射性退役后的铀矿山进行重构和改造,以其空间、建筑等设施,融入当地社会,支持社会发展,通过赋予工业遗址新的社会功能,可实现后工业遗址的社会价值。后工业遗址经改造后其自身的土地价值明显提升,还可以带动当地经济共同发展,这是后工业遗址最基本的经济价值[2]。
2 铀矿山后工业遗址利用方法研究
2.1 铀矿山矿山后工业遗址利用原则
2.1.1 安全改造原则
铀矿山后工业遗址利用的首要任务就是建立安全稳定的防护屏障,将放射性污染物与外部环境长期有效隔离,以防止安全事故的发生。根据场所的开放程度,分别对有限制开放和无限制开放区域进行改造。
2.1.2 生态融合原则
后工业遗址应该与当地的生态环境相融合[3]。在铀矿山后工业遗址的改造和利用过程中,引入生态融合的理念,选用适地物种,使植物群落和区域环境融为一体;保留原有建筑的外部风貌,通过功能重构和内部重整,赋予建筑物新的使用功能;尽量减少场地改造的人工痕迹,与当地环境做到无缝衔接。
对于有限制开放的场所,应采取多层覆盖等措施建立长期有效的隔离屏障,也需采取景观绿化、多层覆盖等措施,不能孤立于生态环境之外。
铀矿山后工业遗址的改造和利用,还需要与当地社会环境相融合,为当地居民提供活动场所、公共设施、经营场地和工作岗位,帮助影响范围内的居民提升社会生活质量。
2.1.3 文化延续原则
后工业遗址是工业精神的物质承载体。铀矿山退役治理后,其所代表的不计荣辱、奋发图强的精神,其所承载的老一辈核工业人的记忆,将以另一种方式延续下来,成为人们进行爱国主义教育、追忆往事的场所。
2.2 铀矿山后工业遗址改造模式
铀矿山后工业遗址改造主要有复垦复绿、风景园林、文化产业等模式,可采取单一或多种模式结合的手段,对后工业遗址进行改造[4-5]。
2.2.1 复垦复绿模式
铀矿山后工业遗址中的有限制开放场地的绿化,需兼顾环境美观程度和核素迁移问题,应选用根系浅的物种,不能破坏屏蔽层,造成核素外泄。推荐采用多年生草地、灌木结合的方式实现复绿[6]。
铀矿山后工业遗址中的无限制开放场地的绿化,应选用当地优势物种,对场地进行因地制宜的改造,以美化环境,最终实现场地价值的最大化。
2.2.2 风景园林景观模式
靠近城市边缘,有旅游或特殊要求的区域,铀矿山后工业遗址可以采用风景园林景观模式进行改造。综合运用地景艺术(图1)、园林景观(图2)和生态湿地模式,在尽可能保留地块内设施、道路、植物、水系和建筑等原有风貌的基础上,将后工业遗址打造成融入当地环境的风景园林[7]。
图1 德国维斯穆特铀矿地景艺术Fig.1 Landscape art of uranium mine in Wiesmuth, Germany
图2 德国维斯穆特铀矿园林景观Fig.2 Garden landscape of uranium mine in Wismuth, Germany
2.2.3 文化产业模式
通过将铀矿山后工业遗址中的主要建筑物改造为展览教育基地,凸显工业建筑的纪念与教育意义。通过对厂房或仓库等大型设施区域进行改造,结合原有的道路、绿化等公共设施,形成带有文艺气息的文化创意空间,促进当地文化创意产业的发展[8]。
3 某铀矿山后工业遗址利用研究
3.1 铀矿山概况
3.1.1 背景分析
某铀矿山1990年建矿,1996年投入生产,建有采矿设施、水冶厂和附属工程;2016年后因铀矿资源枯竭关停。
退役治理后,主要分为有限制开放区域和无限制开放区域。原生活及辅助区域和大部分的水冶生产及辅助区域经过清挖、去污后,能够达到无限制开放的治理目标;而尾渣库、废石场等原地治理设施,仅能达到有限制开放的治理目标。
在铀矿山退役治理完成后,厂内仍遗留有建筑物、设施和植物,例如招待所、食堂、活动中心、浸出液处理厂房以及遍布厂区的香樟树等,铀矿山进行综合利用改造有着得天独厚的条件。
3.1.2 铀矿山周边环境分析
铀矿山位于革命老区江西省瑞金市,矿区交通便利(图3)。矿区地处武夷山南段西麓,东、北、西三面环山,地势自东北向西南降低。矿区内植被发育,森林茂密,生物多样性分布明显。
图3 铀矿山地理位置Fig. 3 Geographical location of uranium mine
瑞金市是中国著名的红色城市,也是中国重要的旅游城市和爱国主义教育基地[9]。该铀矿山后工业遗址若得到充分改造利用,则可作为爱国主义教育基地,进一步充实瑞金市的红色旅游资源,助力地方旅游经济的健康发展。
3.2 后工业遗址利用整体规划和功能分区
本铀矿山放射性退役治理后保留的设施比较完备,拥有铀矿山生产的全套工艺设施。本研究的最终目的是将铀矿山后工业遗址的设计与瑞金市红色旅游规划相统一,将其作为红色教育基地的一环,最终成为瑞金市历史文化名城的有机组成部分。
铀矿山后工业遗址的研究利用,应根据不同的区域限制,分别规划。对于无限制开放的区域,可以规划为公众活动较为密集的分区;而对于有限制开放的区域,则规划为分时分段开放的场所。整体规划和功能分区如图4、图5所示。
图4 某铀矿山后工业遗址综合利用规划Fig. 4 Comprehensive utilization plan of a post-industrial site in a uranium mine
图5 后工业遗址利用整体功能分区Fig. 5 Overall functional zoning of post-industrial sites utilization
3.3 后工业遗址利用分项研究
3.3.1 核工业的芳华——红色记忆电影小镇
核工业的芳华——红色记忆电影小镇主要由原生活区构成,包括区域内的食堂、值班室、宿舍等建筑。其建筑风貌符合20世纪典型的国营工矿企业的风格,具有特定的历史感与工业感。在此区域保留建筑的原有特色,对一些时代感不强的建筑加以改造,使之与整体环境相协调,使改造后的工业遗址与铀矿山生产的历史文化联系起来。
电影小镇以苏式建筑组团规划,可供与20世纪矿山、革命建设、三线生产、核工业等题材电影的拍摄使用。引入红色教育参观、餐饮、住宿等经济实体,供日常参观住宿的群众使用。
入口广场区是整个电影小镇的迎宾区域,设置了停车区、游客接待中心和管理中心,如图6所示。
图6 电影小镇入口广场Fig.6 Entrance plaza of movie town
餐饮住宿区以生活区的苏式建筑为主,围绕原有食堂改造的餐厅,打造了以荷塘月色为理念的中心景观区域。苏式风格的建筑倒影在水面上,静谧、安心。区域内植被茂盛,建筑历久弥新,亭台楼宇掩映在花草树木之中,让人在回忆当年核工业前辈生活的同时,更能感受到现在生活的幸福和满足。
区域内的植被,以原有树木为主,部分区域增加大片草坪,通过高矮不同的植物和小山坡的点缀来丰富草坪的层次感。道路两旁种有高大的树木,在炎炎夏日能起到遮阳的作用,如图7、图8所示。
图7 保留茂密的乔木Fig.7 Keep lush trees
图8 保留建筑与大树融为一体Fig.8 The preserved building blend in with the trees
3.3.2 铀原子的旅程——核工业科普博物馆
退役治理后的水冶生产及辅助区域,如图9所示。将其改造后,作为核工业科普纪念馆,将核工业体系流程清晰展现给公众。科普博物馆以铀原子利用的先后顺序为时间轴,分3个层次进行展现:铀矿冶科普展示,核技术应用展示,核技术未来展望[10]。
图9 水冶厂房外立面改造Fig. 9 Facade renovation of metallurgical plant
核工业科普博物馆的一层为铀矿冶科普展示(铀原子的旅程——矿石的冶炼),主要讲述铀矿石的冶炼过程。通过图片、互动装置等对绿色铀矿山建设,现代化铀矿冶过程进行讲解和说明。利用去污后的部分工艺设备等实体模型(图10),对铀矿石到黄饼的过程进行跟踪式演示,消除人们对核工业初级阶段认识的误区,为中国核工业树立绿色、安全、环保的铀矿开发者的形象。
图10 厂房内的设备改造前后效果Fig. 10 Effect before and after the equipment renovation for the workshop
核工业科普博物馆的二层为核技术应用展示(铀原子的旅程——核技术利用),主要讲述铀金属进行提纯、裂变、核技术应用并最终得到妥善处置的过程(图11)。通过对核技术在军工、民用、安全等领域的利用进行讲解和展示,让公众了解铀矿是核工业的粮食,核工业是国家安全的基石,消除人们认识误区,增强民族自豪感和自信心。
图11 核技术利用展览Fig.11 Nuclear technology utilization exhibition
核工业科普博物馆的三层为未来核技术展望(原子的旅程——未来核技术展望),主要是对核工业高新技术的讲解和展望(图12)。对原子能利用的高新技术进行多方面的展示,制作核电站、质子治疗、辐照农业、核聚变和人造太阳等模型和视频,对核工业未来科技探索进行展示,树立人们对核工业发展的信心和期望。
图12 核工业未来技术展望Fig.12 Industrial future technology outlook
3.3.3 绿色矿山的重生——尾渣库郊野公园
尾渣库的退役治理,一般采取多层覆盖后恢复植被的方式,使表面氡析出率接近本底水平,铀尾渣等污染物与外部环境基本隔绝[11]。通过对植被的改造和重整,引入大地景观理念,对尾渣库表面植被进行不同功能的划分和种植,以最小代价和完全不对尾渣库进行扰动的方式,完成对尾渣库的改造和利用。
公园中修筑部分道路和场地,将尾渣库顶部改造成一座融入当地自然环境的大地景观公园(图13~14),在博物馆顶部可俯瞰尾渣库郊野公园的大地景观。通过尾渣库郊野公园的实施,树立核工业良好的企业形象。
图13 尾渣库地景公园Fig.13 Tailings reservoir landscape park
图14 大地公园景观形式Fig.14 Landscape park form
4 结论
铀矿山后工业遗址具有特定的情感、社会和经济价值。通过对铀矿山后工业遗址的综合利用研究,依据安全、生态和文化延续的利用原则,总结出适用于中国退役治理铀矿山后工业遗址综合利用的3种改造模式。
以某铀矿山的退役治理为对象,通过对其后工业遗址的综合利用规划,将铀矿山后工业遗址改造成了一座既有历史性又有实用价值的场所,发掘了铀矿山蕴含的文化价值,发挥了工业遗址科普和教育的作用,传承了核工业精神。