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生态修复|让矿山变为金山银山

绿水青山就是金山银山 


地球几十亿年

演化而成的“自然宝库”

其所孕育的资源和能源

为人类生产、生活发展贡献着力量

但山体千疮百孔、粉尘污染弥漫

含水层破坏、地质灾害多发等问题

成为矿山开采

不可避免的“后遗症”


矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,为我国经济社会发展提供了重要的资源保障。但是多年来矿产资源的粗放利用造成了一定程度的生态破坏和环境污染,如大面积天然植被遭到毁坏、矿山原有地貌景观退化、地质灾害加剧、污染物大量扩散及生物多样性急剧下降等等, 进而对人类的生产活动造成了严重影响,制约了经济社会的可持续发展。

 

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与此同时,在双碳目标(中国 CO2 排放力争于 2030 年前达峰,努力争取 2060 年前实现碳中和)背景下,化石能源占比将逐步降低,低碳能源占比则逐步提高,高能耗、高排放矿山企业面临节能减排的巨大压力。因此,大量的矿山在不久的将来会关闭,矿业转型发展与矿山生态修复将是人类无法逃避的问题。矿山生态修复将会对改善区域生态环境和促进经济社会的可持续发展具有重要意义。

 

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本文以芜湖市城市生物多样性保护规划和广元市生态修复和城市修补专项规划为基础探究其中矿山生态修复相关策略。



芜湖市城市生物多样性保护规划

矿山生物多样性修复规划


矿山修复空间指引


扩大以林地为优先复垦方向,支撑大型动物以及獐、穿山甲等重点保护动物的栖息环境。生态战略点内以及廊道两侧200m的矿区以林地复垦为主要方向,为生态战略点内的种群繁衍提供良好的栖息环境,并保障廊道对生物流通起到的支撑作用。优先复垦为林地的斑块按照森林生态系统分区的管控要求实施修复策;的确需复垦为耕地的,应优先种植动物食源性农作物,发展生态农业。



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矿山修复和利用


01

矿山周边土壤修复


以复垦方向为“林地优先”的斑块为首要修复任务,开展土壤修复工程。


治理土壤重金属污染:在现有的土壤重金属污染治理技术中,生物恢复技术被认为是最有效的。重金属污染生物恢复技术可考虑微生物修复和植物修复。


提高土壤肥力:通过施撒有机肥,可有效改善土壤理化型形状和生物特征,为植物的生长提供 良好的环境基础。


02

矿山植被森林化恢复


以复垦方向为“林地优先”的斑块实施植被恢复,遵照当地原始群落组成,采取人工演替的方式进行恢复。

 

物种选择:确定植被修复的最终目标,确定其植被型。可利用周边自然森林植被的种群结构作为参照物来确定矿山植被恢复的主要物种。

 

种群配置:在矿山边坡缺水、缺肥和缺土的恶劣环境条件下,由于光照充足,可结合植生基质喷附,利用乡土树种作为边坡植被森林化构建的先锋树种是比较理想的,栽种豆科乡土植物如胡枝子,对于改善地力,增加地表庇荫度,降低地表温度和增强林地蓄水功能都有明显的作用,给常绿阔叶树种幼苗的自然更新创造良好的生长环境。


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03

复垦农田的生态建设


对复垦方向为“耕地、林地和其他”的斑块,若确需复垦为耕地,应优先种植动物食源性农作物,发展生态农业,优化农业生态系统,使其具有整体性、系统性、综合性和多层性,实现农业生 产和生态的良性循环。具体措施包括:兼顾鸟类越冬需求、优化食源栖息环境以及保留一定比例的非作物生境。 


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04

矿山生物多样性的恢复


对于周边植被群落几乎不受影响的生物多样性的恢复,对其中复垦方向为“林地优先”的斑块里矿山的周边野生动物进行现场调查,以动物栖息地为调查样区,进行实地调查,统计野生动物的类型和数量。


05

废弃工矿复垦修复与矿山公园改建


以矿区分布最多的红花山生态战略点为重点修复区域。前期对废弃工矿地进行场地清理、平整覆土恢复土壤物理面貌后,采取生物化学改良措施进一步改善土壤环境,培肥地力。后期参考森林生态系统分区中的南部丘陵矿山修复区的管控要求,以人工造林以及森林抚育为主,提高植被覆盖率,然后采取自然修复策略,将废弃矿区逐步恢复到与周边植被群落一致的水平。


根据芜湖当地实际环境建设荆山矿山主题公园和白马山矿坑生态公园两个矿山公园。


· 荆山矿山主题公园


以生态修复为基础,充分利用人文优势,更新废弃矿山功能。可以借助荆山悠久的历史文化资源,以矿坑石壁恢复历史上的“荆山寒壁"景观,并结合荆山地形设置小型的娱乐设施,以地质展示、运动体验、生态为主题建设矿山主题公园,使荆山成为一个具有文化内涵的综合性旅游公园。


· 白马山矿坑生态公园


采取“控污、治水、清淤、修复”四步修复策略,加强生物多样性保护,改善矿区的生态环境。同时配以“减法”策略,保留矿区原本的“景观”,使崖壁在雨水、阳光等自然条件下进行自我修复。修复该矿区后将建设成为生态公园,从而达到加强矿区及其周边的生物多样性保护、居民游憩需求和科普需要的多重目的。


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广元市生态修复和城市修补专项规划

矿山修复规划


矿山修复策略


立足于城市总规的定位及生态环境本底条件,修复破损山体,维护区域生态安全,提升生态服务功能。针对规划区受损矿山亟待修复的问题,提出“矿山复绿,重赋生机”的修复策略。结合广元市工矿废弃地复垦工程,重点对中心城区及临近区域 7 处受损矿山及 3 片重点治理点实施矿区修复。根据受损矿山类型,因地制宜实施矿区生态修复。

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在综合分析当地自然条件、社会条件、土地复垦类比分析和工程施工难易程度等各方面因素的基础上,根据“宜耕则耕,宜林则林”的指导思想,周边地类是耕地的复垦地块原则复垦为耕地,周边地类是林地的复垦地块原则复垦成林地,集中连片,最大可能的满足生产生活条件。

尊重煤矿废弃地的历史文化显示是一种尊重场所精神的表现,对场地内历史建筑物及构筑物的保留和保护。在尊重场所精神的前提下,尽可能减少人工干预,对既有构筑物和景观进行细微的改造和装饰,形成崭新的景观。目的是为了尊重并保护历史,深度挖掘城市的历史文脉,成为人类共同的城市记忆。尊重自然就是尊重场所的重要表现形式。


矿山复绿复垦工程


结合广元市工矿废弃地复垦工程,重点对中心城区及临近区域 7 处受损矿山及3片治理点实施矿区修复。修复主要包括边坡治理、边坡绿化和土壤治理与复垦。


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01

边坡治理


矿山破损山体多数存在着坡度大、土层薄、稳定性差等特点,因此在进行植被恢复前先要进行清理废土石、危岩石以及降坡处理。清理现状覆有废石、废渣、危岩或局部不稳定块体,若清除困难,可支撑加固防止坠落。


02

边坡绿化


进行破损山体植被恢复应坚持与周边景观协调一致的原则,根据所处地点的实际情况确定林种、树种,注重发挥森林的多功能性,积极推进乔灌草套种混播、人工促进与封育相结合,兼顾生态效益和经济效益。优先选用稳定性好、抗病虫 害能力强的优良乡土树种(草种)或引进取得成效的树种(草种)。坡度较陡的边坡通常恢复植被较为困难,要充分利用科技手段,采用生态植被毯法、挂网客土喷播、土工格室法、原生植物移植、高大乔木遮、挡藤蔓植物攀爬法等绿化方法,达到生态恢复的目的。


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03

土壤治理与复垦


对于距离集中居民点较近的,被煤矸石、采煤塌陷等工矿污染和破坏的耕地、 需开展土壤治理和复垦工作,常用技术如下表:


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复垦为有林地时,宜栽种当地易成活的乔木如侧柏、马尾松等树苗,树苗裸根胸径4cm以内,按照间距 200cm*200cm 的网度栽种树苗。


复垦为灌木林地时,宜栽种复垦区周边常见的植物,按照间距 100cm*100cm的网度栽种灌木树苗。


复垦为其他草地时,按照间距50 Kg/h㎡撒播草籽即可。草种选用复垦区周边常见的芭茅、百喜草等。


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结语


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矿山生态修复是一个长期的过程,矿山生态修复本质上是一种基于自然条件与人工引导措施来促进退化生态系统恢复的过程,既包括生产矿山的“边采边复”,也包括废弃矿山的地质环境治理、地形重塑、土壤重构、植被重建等。


矿山修复应遵循因地制宜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。矿山生态修复不仅可以完善提升生态系统功还能一定程度减少因矿产资源开采引起的碳排放,促进矿山生态系统由“碳源”向“碳汇”转变,提高碳汇能力,助力我国“碳中和”目标的达成。




参考文献:

碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择-卞正富

碳中和视角下露天废弃矿山生态修复技术优化-田占良


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