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在礦山開采過程中，大量土地因失去利用價值而成為廢棄地，如露天采場、廢石場、尾礦庫、塌陷區(qū)等。礦山修復，就是對礦業(yè)廢棄地污染進行修復，實現(xiàn)對土地資源的再次利用。在自然條件下，礦山廢棄地經(jīng)過自然演替恢復生境大約需要上百年。因此，通過人工干預恢復礦山廢棄地的生態(tài)環(huán)境顯得尤為必要?？梢哉f，礦山生態(tài)修復既是緩解土壤流失、荒漠化的重要步驟之一，也是通過礦山生態(tài)修復及改造利用，挖掘其蘊含的價值重要手段之一。

目前，隨著世界各國對于生態(tài)環(huán)境的重視，很多國家紛紛注重礦山的修復工程，加大礦區(qū)的生態(tài)建設。據(jù)了解，在國內(nèi)外針對礦山改造的成功案例很多，綜合其不同功能與特性，歸納主要有以下7種類型：生態(tài)恢復類、博物資源利用類、旅游開發(fā)類、復墾造田類、引水造湖類、垃圾處理廠類、倉儲類。其中，生態(tài)恢復類、旅游開發(fā)類占據(jù)礦山修復案例的一半以上，具有較高的修復價值。實踐中，廢棄采石場的改造主要是在其自身的土地資源以及獨特的自然景觀的基礎上加入人文景觀元素，在修復生態(tài)的同時將其改造成濕地公園、生態(tài)公園、城市公園等旅游景區(qū)。

（一）

上個世紀初，西方發(fā)達國家就開始了采石場生態(tài)修復的相關工作。英、美、澳等發(fā)達國家采礦歷史久遠，最初研究恢復生態(tài)學主要是集中在對采礦后遺留的廢棄地植被的恢復，美國在1971年的礦山土地復墾率為79.5%。美國土地復墾的理念主要強調(diào)能夠恢復為破壞之前的狀態(tài)，要求使農(nóng)田和森林恢復原狀，要求控制水蝕和有毒物的沉積；保證地表不變和地下水位維持原有水平；保持表土仍在原位置；注重有害和酸性物的預防和治理；防止堆積物產(chǎn)生滑坡等災害。德國自1940年開始，在采礦過程中極其注意最大程度地減少破壞生態(tài)環(huán)境，開采后進行的復墾不單是種樹或整地，而是從宏觀上考慮生態(tài)的變化以及居民對環(huán)境的要求。法國由于人口稠密、工業(yè)發(fā)達，首先在不改變農(nóng)林面積的前提下，防止污染并恢復生態(tài)的平衡。法國非常重視在露天排土場進行植草并促進土壤的活化，經(jīng)過一定的復墾后變成新農(nóng)田。澳大利亞政府重視恢復廢棄礦區(qū)，并嚴管生產(chǎn)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，堅持走可持續(xù)生態(tài)礦業(yè)之路，實行多專業(yè)聯(lián)合投入，并引入許多新計算機技術，現(xiàn)在已將復墾作為開采工藝的一部分。在美國和澳大利亞等國家，目前引用的現(xiàn)代3S技術和其他新技術、新理念在生態(tài)恢復中已得到廣泛應用。生態(tài)恢復的目標也不僅僅是種樹種草，而是建立一個能夠進行自我維護、運行良好的完整生態(tài)服務系統(tǒng)。

英國和美國最早產(chǎn)生了工程綠化技術，1940年初，一些歐美國家為防止坡地雨水侵蝕發(fā)明了植物盆、液壓噴播等技術；英國發(fā)明了植物種子噴播和噴射乳化瀝青技術，日本在1958年多次試驗后開發(fā)出了比較實用的噴射綠化技術。1973年，日本開發(fā)出了纖維土綠化方法，通過混合纖維、砂質(zhì)土和泥，并呈臺階型噴射。1960年后，一些發(fā)達國家開始研制邊坡綠化技術，結合工程和植被，比如水平格、植生袋綠化和客土植草技術，最后發(fā)展為噴混植生技術。

（二）

我國對礦山廢棄地生態(tài)修復的研究起步較晚。上世紀60年代，我國開始了礦山復墾實踐，大多是在廢石場或閉庫的尾礦庫上進行簡單的平整和覆土綠化。由于礦山廢棄地受其生態(tài)環(huán)境惡劣、基質(zhì)有毒、缺乏土壤等因素限制，其復墾率還停留在較低水平。隨著我國礦山復墾工作的逐步推進，礦山廢棄地生態(tài)修復技術的研究也得到廣泛關注，上世紀90年代以后初步形成一定規(guī)模。近年來，隨著我國經(jīng)濟實力的增強和生態(tài)環(huán)境保護意識的提升，人們越來越關注廢棄礦山的生態(tài)修復及改造利用。研究領域主要集中在煤礦廢棄地和有色金屬尾礦庫植被覆蓋等。目前國內(nèi)對礦區(qū)廢棄地的研究主要是與土地開發(fā)、土地整理相結合的研究，根據(jù)實際情況將廢棄礦山開發(fā)改造成工業(yè)用地、耕地、旅游景觀和旅游用地、倉儲用地、養(yǎng)殖用地、軍事用地或綠地。

礦山環(huán)境問題因為礦產(chǎn)資源的不同，其廢棄礦山的治理關鍵也不相同。煤礦廢棄地的環(huán)境問題為采空區(qū)、塌陷區(qū)、煤矸石堆等，其治理關鍵是對采空區(qū)的治理和對煤矸石堆的處理；有色金屬礦山如銅礦、鉛鋅礦，其治理除了礦坑的治理，還要對廢棄渣堆進行化學處理，防治廢渣堆等通過雨水的淋漓作用污染附近的土壤和地下水；廢棄采石場則主要進行滑坡、泥石流等地質(zhì)災害的防治以及植被的恢復。

廢棄采石場作為礦山廢棄地的一種，其恢復治理過程應為：廢棄采石場現(xiàn)狀調(diào)查→恢復治理總體規(guī)劃→地質(zhì)災害防治→不穩(wěn)定邊坡、廢氣坑、礦坑等的治理→植被恢復。

如今，礦山的生態(tài)修復工作正在我國各個地方有序而廣泛地開展。在收獲不錯效果的同時，我國也積極探尋新的礦山修復模式，多借鑒國內(nèi)外代表性的修復工程，使礦山修復的工程由簡單而純粹的植被恢復到新興的產(chǎn)業(yè)靠近轉變。依據(jù)城市的規(guī)劃建設，在城市的郊區(qū)邊緣，選擇適宜的礦山廢棄地采取因地制宜的方式建設礦山遺址公園、生態(tài)示范公園、游園等多種類型的景觀，不僅可以使礦山廢棄地得以重新利用，同時也為城市的建設多添一處靚麗的風景線，賦予了這座城市更多的文化內(nèi)涵。

（三）

在金屬礦山廢棄地生態(tài)修復過程中，植物修復被認為是應用前景最好的技術?；|(zhì)改良技術是從根本上改變植物生長的限制因子，是植物修復的先決條件，而微生物修復技術又能提高植物的修復作用。

目前，金屬礦山廢棄地生態(tài)修復技術的研究大多是在溫室盆栽、小規(guī)模試驗地進行的，由于不同區(qū)域、不同類型金屬礦山的廢棄地差異性較大，將這些技術用于實地修復時往往由于環(huán)境因子、立地條件發(fā)生改變而達不到預期效果。這就需要開展礦山廢棄地生態(tài)修復效益評價體系的研究，從而為合理選擇生態(tài)修復技術提供支撐。

金屬礦山廢棄地生態(tài)修復技術主要有：一是基質(zhì)改良技術?；|(zhì)改良是生態(tài)修復的前提條件。物理改良主要包括表土回填、客土法等?；瘜W改良用于多數(shù)金屬礦山廢棄地修復，對于堿性廢棄地，宜采用硫酸亞鐵、碳酸氫鹽和石膏等進行改良。二是植物修復技術。植物修復是礦山廢棄地生態(tài)修復中應用前景最好的技術。通過在廢棄地上建立適宜、穩(wěn)定的植物群落，不僅可以有效控制廢棄地的各種污染，改善受損的生態(tài)環(huán)境，還可以利用植被恢復的更新、促進作用，逐漸恢復土地的功能，改良和美化景觀，增加生物多樣性，最終使生態(tài)系統(tǒng)進入良性循環(huán)狀態(tài)。植物修復技術包括植物提取技術和植物穩(wěn)固技術。三是微生物修復技術。微生物修復技術是通過對廢棄地的建植植物接種菌根，利用根際微生物活動，改良土壤微環(huán)境的同時，改善植物營養(yǎng)條件，促進植物生長發(fā)育，從而對廢棄地進行生態(tài)修復的一種技術。四是輔助修復技術。針對礦山廢棄地的特征，除了采取必要的生態(tài)修復技術外，還需要輔助一些如邊坡穩(wěn)定、截排水措施等，才能達到生態(tài)修復的最佳效果?！?/p>

國內(nèi)外礦山生態(tài)環(huán)境修復典型

目前，在國內(nèi)外針對礦山改造的成功案例很多，有著不同功能與特性。由于國外城鎮(zhèn)基礎建設起步較早，采石場的生態(tài)環(huán)境問題發(fā)生較早，也較為嚴重，因此對采石場生態(tài)恢復的研究與實踐相應也更為深入。近年來，國內(nèi)對廢棄采石場的恢復治理工作研究和探索的實踐不斷涌現(xiàn)。

1.日本國營明石海峽公園

日本國營明石海峽公園原來是一處大型采石采砂場，裸露山體范圍達140平方公里左右。20世紀80年代開始，該島所在的兵庫縣委托著名設計師安藤忠雄進行規(guī)劃設計，并成立綠化專家委員會，進行植被恢復。其規(guī)劃強調(diào)恢復自然的狀態(tài)，形成良好的景觀和創(chuàng)造為人服務的游憩空間，其主題是“使園區(qū)得到生命的回歸”。整體目標首先是治愈山體幾十年來被開采留存的傷痕，具體包括在基巖上固定蜂窩狀的立體金屬板網(wǎng)，灌入新土后覆以草簾，以涵養(yǎng)水分。同時，公園還要成為區(qū)域的服務基礎設施，包括國際會議中心、星級旅館、大型溫室、露天劇場等設施創(chuàng)造面向未來的休閑場所。

2.法國Biville采石場生態(tài)恢復

法國Biville采石場具有尺度大、高差大、生態(tài)退化嚴重的特點，在改造中保留場地的工業(yè)痕跡，將其轉化為新景觀結構中有特色、標志性的場所，體現(xiàn)出對所在地歷史文脈的尊重。

Biville采石坑是一道450米長、寬度均勻的直線型裂縫，呈45度的邊坡貧瘠而凹凸不平，落差為20~40米。設計師將其建成具有3.5平方千米湖泊的休閑區(qū)。其理念是不應刻意掩飾石料開采過程遺留的痕跡，而是將其作為場地特征保留，只需確保最佳地點的連貫性以便于生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復，然后再引入一些植被使廢棄采石場恢復到一種自然狀態(tài)。改造措施包括設計了一系列引導水流的設施和設備，使其匯聚到谷底形成湖泊。

3.上海天馬山世茂深坑酒店

作為全球首個建在廢石坑里的酒店，位于上海佘山的世茂深坑酒店無疑是個奇特的工程，建造方式、建筑結構與傳統(tǒng)建筑的要求均大不相同，建成后或成為世界上海拔最低的酒店，被稱為世界建筑奇跡。“深坑酒店”位于上海松江國家風景區(qū)佘山腳下，是一座深達80米的廢棄大坑，該深坑原系采石場，經(jīng)過幾十年的開采，形成一個周長千米、深百米的深坑。世茂集團充分利用了深坑的自然環(huán)境，極富想象力地建造一座五星級酒店，整個酒店與深坑融為一體，相得益彰，是人類建筑史上的奇跡，也是自然、人文、歷史的集大成者。

4.黃石國家礦山公園

黃石國家礦山公園位于湖北省黃石市鐵山區(qū)境內(nèi)，“礦冶大峽谷”為黃石國家礦山公園核心景觀，形如一只碩大的倒葫蘆，東西長2200米、南北寬550米、最大落差444米、坑口面積達108萬平方米，被譽為“亞洲第一天坑”。

大冶鐵礦東露天采場形成了世界第一高陡邊坡。為了治理生態(tài)環(huán)境，該礦投資數(shù)千萬元形成了亞洲最大的硬質(zhì)巖復墾基地。在黃石國家礦山公園設計中，通過生態(tài)恢復的景觀設計手法來恢復礦山自然生態(tài)和人文生態(tài)；將礦區(qū)的“十大亮點”與公園建設“無縫對接”，把公園開發(fā)建設的著眼點放在弘揚礦冶文化、再現(xiàn)礦冶文明、展示人文特色、提升礦山品位、打開旅游新路上，定位于“科普教育基地、科研教學基地、文化展示基地、環(huán)保示范基地”；充分展示了具有數(shù)千年悠久歷史的中國礦業(yè)文化，為人們提供了一個集旅游、科學活動考察和研究于一體的場所，實現(xiàn)了人與自然和諧共處、共同發(fā)展的主題。

5.英國伊甸園

英國伊甸園位于英國康沃爾郡，所在地原是當?shù)厝瞬删蛱胀吝z留下的巨坑。英國伊甸園是世界上最大的單體溫室，匯集了幾乎全球所有的植物。

在巨型空間網(wǎng)架結構的溫室萬博館里，形成了大自然的生物群落。伊甸園是圍繞植物文化打造，融合高科技手段建設而成的，以“人與植物共生共融”為主題，以“植物是人類必不可少的朋友”為建造理念，具有極高科研、產(chǎn)業(yè)和旅游價值的植物景觀性主題公園。伊甸園本身就是一個節(jié)能環(huán)保的典范，實現(xiàn)了在一個已經(jīng)受到工業(yè)污染和破壞的地區(qū)重建一個自然生態(tài)區(qū)?！?/p>

北京市首云鐵礦生態(tài)修復

基本情況

項目位于北京密云縣巨各莊鎮(zhèn)，占地面積2.5平方千米，分為開采區(qū)、排土場、尾礦庫、工業(yè)場地、運輸線路和生活區(qū)等六個區(qū)域，其中在開采區(qū)、排土場、尾礦庫形成了大量裸露邊坡。

存在問題

1.開采區(qū)山高坡陡，風化嚴重，有浮石，穩(wěn)定性極差。

2. 尾礦庫坡面礦尾砂重金屬含量高，質(zhì)地疏松，沒有植物生長土壤條件。

3. 排土場土壤貧瘠，保水保肥能力較差。

主要技術

1.VRT基盤修塑植被恢復技術。包括植生基材噴附技術、生態(tài)植被毯技術、生態(tài)植被袋技術、生態(tài)灌漿技術、垂直巖面種植槽穴植被恢復技術和土壤改良技術。

2.生態(tài)對位配置技術?？紤]植物多樣性、季節(jié)性、鄉(xiāng)土性，灌、草、花、攀相結合，營造季節(jié)的不同景觀，并實現(xiàn)接近自然的生態(tài)治理。

施工工藝

1.開采區(qū)生態(tài)修復：垂直坡面采用種植槽穴植被恢復技術，裂隙坡面采用植生基材噴附結合植苗綠化修復技術，對于坡度大于60度的坡面采用錨桿固定、掛格柵網(wǎng)、植生基材噴附、鋪設生態(tài)植被毯技術，幫坡平臺采用苗木種植結合平臺攔擋技術。

2.尾礦庫生態(tài)修復：采用鋪面整理、土壤改良、鋪設生態(tài)植被毯技術。

3.排土場生態(tài)修復：采用植生基材噴附、生態(tài)灌漿技術，營造植物生長基盤技術。

修復效果

礦區(qū)擾動土地治理達到95%以上，水土流失總治理度達94%以上，土壤流失控制比在0.4~1.3之間，攔渣率達到98%以上，林草植被恢復率達98%以上。同時，林草覆蓋率達31%以上。