“平衡”与“突破”

郑馨 宋雪

摘 要：吉林省辽源市煤矿已经有上百年的历史，20世纪以来以煤炭资源开采贸易换来的区域经济飞跃式发展，已经受到生态环境失衡的冲击。随着时代的变化和科技的进步，人类保护环境、节约资源的意识也在觉醒，辽源市煤矿开采造成的地下水污染、地表塌陷等危害亟待解决，而依靠煤矿的产业链也面临绿色转型。为构建景观新格局，對辽源煤矿一些破坏严重地块进行生态修复，对仍具弹性、生命力的场地进行人工结合自然复绿，对一些机器开合后造就的奇特景观进行二次设计。

关键词：废弃矿山；绿色转型；生态修复；景观设计

1949年后，在国民经济发展的前三个“五年计划”期间，辽源在工业、农业、纺织业等方面实现多元化发展，尤其是工业经济，在全省乃至全国都具有重要地位。2008年，包括辽源在内的12个城市被国务院确认为资源枯竭城市转型试点市。近年来，辽源以培育新材料、新能源、新产业等为核心目标，逐步改造辽源市西安区煤矿塌陷区的场地现状。辽源因煤而兴，也必须基于煤矿而寻找新的发展方式。

一、现存问题及危害

（一）生态环境受损

以环境资源换取经济效益带来的后果是不可估量的。辽源市西安区煤矿的周边生态环境遭到破坏，大面积的棕地以及工业废弃地占据了土地资源，不仅地貌不美观，而且工业生产后的煤矸石废料堆积也对环境造成了一定程度的污染，除此之外，经过焚烧、氧化的废料也产生大量烟尘、有害气体，给环境带来严重影响。

（二）居住场所减少

辽矿塌陷区地表下陷，造成淤泥积水留存，大量土地资源被破坏。据统计调查，辽源煤矿地下采空区面积14.58 km?，地表塌陷面积18.95 km?。虽然一些塌陷区已经进行修缮，但由于日积月累的地质空虚，地下采空持续扩散，同时，二次塌陷、塌陷坑积水成湖、煤矸石堆积等问题，也严重影响建筑群、耕地以及公共活动空间（图1）。

（三）震感影响严重

辽源市西安区采矿诱发地震，范围分布较广，较为频繁，已经严重影响人民生活质量。随着采矿技术的进步和时间的推移，矿震影响进一步加深，不仅给井下矿工的安全带来威胁，还给周围居民的日常生活带来严重影响。

（四）植被系统紊乱

过度开采煤矿、忽略生态造成的其中一个重大危害表现为植被系统紊乱，机器碾压等操作，轻则使生态廊道破碎化断裂，重则生态群落损毁殆尽。除此之外，在开采和洗煤的过程中产生了固体废料——煤矸石。经过自然的“洗礼”，煤矸石中的大量有害重金属元素，例如Cu、Zn、Pb、Cd等，对周围生态系统、动植物食物链造成极大的威胁，导致土壤养分贫瘠，植被系统紊乱。

（五）地下水污染严重

水是万物生命之源，而辽源市西安区煤矿塌陷产生大量工业废水，同时开采、洗煤过程中产生的煤矸石经过风蚀和降水，使一些有害元素经过冲刷和淋溶，经由地表土壤、包气带、采空区岩石缝隙、隔水层、底板进入含水层，通过水的流动作用与系列水资源进行溶质交换。除此之外，在采煤过程中岩石层受到冲击，受力不均，导致地下水会向岩石缝运动，造成浅层地下水量减少，地下水位线下降（图2）。

二、煤矿修复手段和绿色转型方式

（一）煤矿修复手段

1.生态修复手段

近年来，通常利用“3S”技术对干扰项目的地形进行水文、气象、土壤、气候的勘测与调查，通过计算机模拟技术，创建尽可能还原的人工修复模型，依据该模型进行施工建设，修复后经过不断优化和自然演替，与周边景观和谐共生，保持生态稳定性，为动植物及微生物提供适宜的环境，创造优势条件。而自然形成的坡面使降水流经地表进入天然坑洼及排水渠，流渗地表，使整个生态系统自我净化，自我蓄能。

2.生物修复手段

生物修复手段一般指通过生物群落中的动植物、微生物的自然演替产生的代谢物质改善土壤条件，使其增强自我净化能力，依据自身弹性功能保持土壤有利空间条件，使其理化性质和营养状况达到一定程度上的平衡。可以多种植适宜煤矿土壤生存的植物，例如选取富集Pb、Cd、Mn、Zn、Cu、As等重金属元素的植物科属。另外，一些在土壤中生存的动物也能够增加土壤活力，给予适宜的土壤空间感，让土地重新呼吸。通过人工灌水、电击等方法使蚯蚓等软体动物进入煤矿废弃地，其活动有益于改善土壤质量，促进周围生态活动，转变土壤物理结构。

3.工程修复手段

一般的煤矿塌陷区工程修复手段是指根据地形坡度、排灌条件、有效土层厚度、土壤质地等不同因素，综合具体地质条件进行分析，确定复垦方向。利用喷淋抑尘措施，将按照环保要求处理过的煤矸石作为填充材料，解决塌陷地的复垦和修筑道路等问题，对其进行回填覆土作业，以此达到平填坑地的目的。

（二）绿色转型方式

1.生态光伏发电

在如今发展形势下，一些矿业集团公司不仅顺应时代的改革，还在资源置换的技术更迭中迅速找到出口，建立零碳产业园，积极响应碳中和、碳循环的国家政策，建立第三产业园区，迎合新科技，应变新局势，利用原有场地和经验，综合发展生态光伏发电，延伸产业链，为供给侧改革增添力量。

2.构建综合旅游景区

针对关停矿山的改造再利用，我国更多的方案便是基于风景园林视角，从生态保护的方向着手，用景观设计手法，适配场地类型，追求功能与美学的和谐统一，将灰色空间重新填充为具有生命力的绿色空间。例如，陕西省铜川市的王石凹煤矿工业遗址公园积极响应“十三五”旅游项目改造，以煤炭工业为特色，以娱乐和教育为主要板块，寓教于乐，以自然结合工业探索现代美，使关停矿山废而不荒，为其注入发展新动力。

三、创建场地景观格局，维系生态秩序平衡

（一）特殊地质改造

辽源市西安区废弃煤炭矿坑位于辽源市区北部半截河两岸，东南与龙山区毗邻，西北与东辽县交界，为低山丘陵地带，由于采空区地质层缺陷，地壳板块不断在运动挤压，形成了湖泊、沼泽、河流等不同湿地类型。其中，河谷漫滩是沉陷区治理较为困难的场地之一，主要的改造措施就是减少人为活动轨迹，大量培养湿地植物，例如芦苇、菖蒲等成活率高、繁殖条件温和的水生植物。加强对该地区的养护和管理，实施重要节点的监测保护，提升湿地生态群落的生物多样性，丰富湿地类型。

（二）建立景观格局

选取合适的场地打造园林景观，建立后工业文化与现代风格相结合的新式景观格局，为辽源市西安区废弃煤炭矿坑的土地复绿创造新的可能性。吉林辽源凤鸣湖国家湿地公园通过审议与决策，开展国家湿地公园试点工作，在周边进行环带景观建设，增设亭、台、楼、阁、榭等建筑，另外修建护坡、拱桥、木栈道等硬质水景，力求保留场地现状的同时，充分营造美观适宜的园林景观。外设廊道、雕塑、长亭等互动式景观小品，增强人与自然的互动，结合行为心理学的识途性、私密性等特性，在道路的选择和空间的整合上充分考虑，创造亲密的自然湿地公园环境氛围。

（三）着力绿色复垦

自然界的万物自身都有对抗恶劣环境的抗逆性或是顽强生命力，其被称为韧性，如果给予被人为干预污染的棕地一定的时间和自然条件，其也可以再次恢复本身涵养生命的功能与条件，但所需时间与人类日益增长的精神追求显然不成正比。因此，在自然演替的过程中，单纯指望依靠自然界生命力的弹性对所遭受的人为破坏（其中，被破坏的本质是生态廊道的断裂与生态斑块的散落）进行自我修复，无疑是漫长而困难的工作任务。這就需要用先进的科学技术，以及多学科角度结合进行综合考察分析，加以人工的介入，采取人工+自然的方式进行绿色复垦，给予正向的干扰，对场地复绿施以良性催化。例如，在废弃矿山边坡生态修复过程中应用人工喷灌技术、利用岩土工程关键技术进行矿山修复、应用活性土壤生态修复技术等。凭借土地的韧性，在人工干预的正向加持下，促使绿色复垦迈开一大步。

（四）寒地植物规划

在辽源市西安区废弃煤炭矿坑植被复绿的发展规划中，最可取的便是选择优势树种和种间关系最适配的乔灌草组合，在此基础上，宜优先选取抗逆性较强的本土树种。究其原因，其一为本土树种更适应当地环境，能更好、更迅速地融入恶劣环境，发展生物群落；其二为抗逆性强的树种在对抗非自然因素的破坏性因子情况下，能发挥自身韧性。经过调查分析，辽源市西安区废弃煤炭矿坑土地面积受限，周遭绿色设施与植物组团鲜少，考虑到这些基本情况，宜选用银中杨、水曲柳、蒙古栎、五角枫、稠李、拧筋槭等成活率高的高大乔木，胸径15 cm以下的樟子松、青扦云杉、糖槭等中小乔木，搭配均高在1.2～1.8 m的红瑞木、大花圆锥绣球、连翘等灌木，点缀冠幅在0.6～1.6 m的水蜡、偃伏梾木、珍珠绣线菊、大叶丁香、小叶丁香等地被。合理间距密植，快速形成绿地，达成人与自然双重奏的生态培养效果，以寒地植物的特性为基准，以构成融洽种间关系为方向，建立废弃矿坑植被复绿的小型生态圈。

四、未来与展望

在寻求辽源煤矿“平衡”与“突破”的过程中，应综合考虑当地的经济效益、历史人文效益、社会生态效益，结合整个城市的发展进行规划，建立有效的、长远的生态骨架。以水为源，以山为界，以土地资源以及生态效益最大化的角度立足当下，以发展的眼光谋划和布局，从“人与自然和谐相处”“天人合一”的精神境界出发，同时，还要建立系统性的针对废弃矿山综合规划的方针与理论体系，更新与构建绿色生态修复手段，科学分析废弃矿山的场地现状，多维度对其进行修复。

矿山生态修复绝不局限于某一门类，应是多学科、多专业共同努力维护的课题，在实际的综合治理中，需要从“山、林、湖、草、村、矿”整体结合的统筹视角出发，提升治理技术，以可持续发展的前瞻性视角来使废弃矿山变废为宝，重焕生机。

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作者简介：

郑馨，吉林建筑大学副教授，硕士研究生导师。研究方向：寒地城乡景观环境污染治理和生态修复、乡土景观文化遗产保护等。

宋雪，吉林建筑大学艺术设计学院硕士研究生。研究方向：园林景观设计与理论。