2007年,我國在國際礦業(yè)大會上提出發(fā)展“綠色礦業(yè)”的理念;2009年國家發(fā)改委、原國土資源部聯(lián)合發(fā)布《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2008-2015)》,首次正式提出“綠色礦山”的概念,明確了發(fā)展綠色礦業(yè)的要求;2019年自然資源部印發(fā)《關于探索利用市場化方式推進礦山生態(tài)修復的意見》,統(tǒng)籌考慮礦山生態(tài)功能修復和后續(xù)資源開發(fā)利用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展,通過政策激勵,吸引各方投入,推行市場化運作、科學化治理的模式,加快推進礦山生態(tài)修復;2022年4月自然資源部發(fā)布《礦山生態(tài)修復技術規(guī)范 第1部分:通則》等6項推薦性行業(yè)標準,為煤炭礦山、建材礦山、化工礦山、稀土礦山、油氣礦山等礦山生態(tài)修復工作提出了明確的相關行業(yè)標準。至此,礦山生態(tài)修復的相關制度體系已經(jīng)基本完善,為礦山生態(tài)修復工作高品質(zhì)推進奠定了良好基礎。
礦山生態(tài)修復主要指依靠自然力量或通過人工措施干預,統(tǒng)籌考慮自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)兩大方面,對因礦產(chǎn)資源開采活動造成的地質(zhì)安全隱患、土地損毀和植被破壞等礦山生態(tài)問題進行修復,使礦山地質(zhì)環(huán)境達到穩(wěn)定、損毀土地得到復墾利用、生態(tài)系統(tǒng)功能得到恢復和改善。
注:圖來源于網(wǎng)絡
注:圖為筆者自繪
?主要生態(tài)環(huán)境問題
經(jīng)年的開采和利用使扎賚諾爾露天煤礦形成一個碩大的坑洞礦坑(面積約500公頃,采坑周邊堆砌成多個排土場,總占地面積1276公頃),煤礦關閉后存在一系列安全和生態(tài)環(huán)境問題,如邊坡的穩(wěn)定性、閉坑邊坡等引起的植被缺失、土壤退化與污染、水土流失、水資源污染等,極大影響并制約了礦區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與治理。
注:圖來源于網(wǎng)絡
?生態(tài)修復措施要點
開采邊坡治理——土壤改良——植物修復
?修復方案
以“生態(tài)修復為主,人工科技為輔助”的先進技術理念為支撐,基于多維詳細的前期場地勘測,經(jīng)過現(xiàn)場測繪、數(shù)值模擬與評估、規(guī)劃設計等步驟,對露天礦閉坑的邊坡穩(wěn)定、場地平整修復及生態(tài)恢復等問題進行多方面的對比分析和研究,對不同的地質(zhì)問題形成針對性的修復方案,最終以“地形整理―植物配置―測土配方施肥―滲水再利用―基礎設施修建”的綜合性治理方案,“大播量+重施肥+禾草混播+加蓋無紡布”的關鍵技術,完成了扎賚諾爾露天煤礦生態(tài)修復工程。
?修復成效
項目實施后,礦坑治理面積4.9平方公里,排土場治理區(qū)面積13平方公里,植被覆蓋度由5%恢復到95%以上,種植植物存活率在85%以上,植被恢復總面積達8.05平方公里,種植樹木類別達17種,約67.2萬株,植物的種類逐年增加至70多種,逐漸實現(xiàn)原有一年生雜類草向禾本科、豆科等多年生的優(yōu)良牧草植物品種轉(zhuǎn)變。
?修復和整治亮點
利用數(shù)字模擬技術在前期地形勘測和現(xiàn)場測繪的基礎上建立數(shù)值模擬進行規(guī)劃設計評估,收集內(nèi)蒙古、青海、西藏等寒區(qū)鄉(xiāng)土植物種質(zhì)資源、植物標本、土壤樣本等,建立礦山生態(tài)修復產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,實現(xiàn)根據(jù)鎖定經(jīng)緯度或植物品類查詢該地區(qū)生態(tài)環(huán)境變化等科研數(shù)據(jù)即可提供數(shù)字生態(tài)修復治理方案的智慧型生態(tài)修復手段,探索出以“生態(tài)理念+技術智慧+資源儲備+管理標準+生態(tài)產(chǎn)品”為核心的生態(tài)修復模式。
注:圖來源于網(wǎng)絡
?主要環(huán)境問題
陡坡開采造成巖石裸露、棄渣堆場污染周邊環(huán)境。
?生態(tài)修復措施要點
開采邊坡治理——土壤改良——植物修復——水資源修復
?修復方案
以打造“印象窯吧楊梅特色文創(chuàng)旅游綜合服務體”為設計理念,通過對礦山開采邊坡進行錨桿掛網(wǎng)噴砼護坡、錨桿格構(gòu)梁護坡支護,修建截排水溝防止邊坡失穩(wěn),棄渣場平整、客土回填,并在確保地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定的基礎上,采取坑穴覆土種植刺槐、柏樹和撒草種草、種植藤蔓植物等方式進行林草恢復。
?修復成效
項目實施后,實現(xiàn)修復治理面積375.75畝;舊磚窯改造1.05畝;修建停車場約0.37畝;打造楊梅基地1000畝。
?修復和整治亮點
充分利用礦區(qū)距旺蒼縣城僅2.5公里的地理優(yōu)勢,依托磚窯廠現(xiàn)有建筑空間,深度挖掘古窯文化,打造出“印象窯吧”文創(chuàng)旅游綜合服務體,大力發(fā)展民眾特色休閑旅游產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)村集體增收。
注:圖來源于網(wǎng)絡
?主要生態(tài)環(huán)境問題
原系上海天馬人民公社在小橫山設置的采石廠,由于多年開采,開挖面積與日擴增,深度也隨之不斷加深,最終形成了深80多米,直徑280米的深坑,使其與周圍的綠水青山如一個“城市瘡疤”般格格不入。而地表裸露、地下滲水嚴重等地質(zhì)環(huán)境問題也引發(fā)了一系列的重大安全事故。
注:圖來源于網(wǎng)絡
?生態(tài)修復措施要點
開采邊坡治理——植被恢復——水資源修復
?修復方案
設計師以“融入自然”的設計理念,依托原有礦山地貌特征,沿著懸崖峭壁建設酒店客房。首先,基于精密的勘測計算,建立三維立體模空間模型模擬其S形主體建筑與彎曲的崖壁和高低起伏坑底的貼合;其次,利用19m高梯田式大體積回填混凝土施工技術實現(xiàn)建筑坑底加固,結(jié)合三維激光掃描技術、基于三維激光掃描的BIM模型以及三維協(xié)同設計方法共同完成主體結(jié)構(gòu)的建設;最后,在整個工程建設過程中,引入人工瀑布、步行景觀棧道、蹦極、攀巖、索道以及主題樂園等娛樂設施,完成了這項具有豐富商業(yè)氣息的礦山生態(tài)修復工程。
?修復和整治亮點
其一,針對長三角地區(qū)嚴重的地下滲水,設計團隊基于對上海歷史水文資料的研究,安裝一部抽水泵確保每日湖中水位變化不超過500毫米的安全區(qū)間,完美解決深坑中積水問題。其二,充分利用BIM、ANSYS等軟件進行數(shù)據(jù)分析、方案優(yōu)化、空間模擬,為后期施工的落地實施奠定扎實的理論基礎。
修復后深坑酒店效果圖
注:圖來源于網(wǎng)絡
?主要生態(tài)環(huán)境問題
礦坑花園位于上海辰山植物園西北角,原系辰山采石礦遺跡,山體表面平整、無層次且風化,表層植被剝離、地形發(fā)生巨變、水土流失等問題引發(fā)嚴重的景觀破壞和生境破碎化,且廢棄采石場造成的山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災害也存在著較嚴重的安全隱患。
?生態(tài)修復措施要點
植物修復——開采邊坡治理
?修復方案
礦坑花園以中國古代“桃花源”隱逸思想為設計理念,借用“加減法”的景觀策略應對礦坑的特殊地形基礎。一方面,通過“加法”以地形重塑和增加植被的修復手法構(gòu)建新的生物群落,在礦坑內(nèi)形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng);另一方面,通過減法策略,尊重巖壁景觀現(xiàn)狀,使其在雨水、陽光等自然條件下進行自我修復,利用銹鋼板等工業(yè)元素材料結(jié)合常規(guī)包裹的方法處理臺地邊緣擋土墻,最終形成了具有節(jié)奏性和韻律性的景觀效果。
?修復成效
項目實施后,修復治理面積58.5畝,實現(xiàn)礦坑圍護避險、生態(tài)修復的整治目標。
?修復和整治亮點
依托現(xiàn)有的礦坑地質(zhì)基礎,突出修復式花園主題,引入瀑布、天塹、棧道、水簾洞等與自然地形密切結(jié)合的元素,尊重自然,在自然地形的基礎上結(jié)合“自然修復+人工修復”的整治手段,利用現(xiàn)狀山體的皴紋,使其具有中國山水畫的形態(tài)和意境,深度刻化,深化人對自然的體悟;在現(xiàn)有臺地基礎上進行工業(yè)風銹鋼包裹,實現(xiàn)邊坡穩(wěn)固,將其打造成為國內(nèi)首屈一指的園藝花園。
注:圖來源于網(wǎng)絡
礦產(chǎn)資源作為社會經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)來源,其開發(fā)過程不可避免地會對土地、生態(tài)、環(huán)境產(chǎn)生劇烈擾動,繼而引發(fā)礦山及其周邊環(huán)境難以逆轉(zhuǎn)的負面效應。隨著我國生態(tài)文明建設的深入推進,時代呼吁生態(tài)修復方面更有作為,礦山生態(tài)修復作為生態(tài)修復的重要內(nèi)容,要堅持還清舊賬、不欠新賬,實現(xiàn)對歷史遺留廢棄礦山、生產(chǎn)礦山的生態(tài)修復。作為規(guī)劃設計者,如何利用自身的規(guī)劃設計手段使廢棄的礦山重換新生,也必將成為包括筆者在內(nèi)的每一個設計者今后乃至很長一段時間需要探索的核心工作之一。
參考資料
[1]自然資源部關于探索利用市場化方式推進礦山生態(tài)修復的意見.自然資源部.2019-12-17
[2]李道進.西部礦山開發(fā)的生態(tài)環(huán)境修復技術研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2022(04):31-34.
[3]杜青松.內(nèi)蒙古扎賚諾爾煤礦環(huán)境保護與生態(tài)修復研究[J].環(huán)境生態(tài)學,2020,2(07):56-60+66.
[4]蔣文翠,楊繼清,彭爾瑞,王會云,孫熙寧,董恒文,李榮亮.礦山生態(tài)修復研究進展[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2022,42(04):127-132.
[5]他山之石——礦山生態(tài)修復進階指南(國內(nèi)篇).