露采矿山高陡边坡生态修复技术研究

露采矿山高陡边坡生态修复技术研究

谢武维

（湖南天宇地环工程技术有限公司，长沙， 410000）

摘 要：国家自2017年开始实施山水林田湖草生态保护修复项目，截止目前，已经分三批，在全国各省、市、自治区批复了资金达数千亿的生态保护修复工程。工程实施以来，取得了良好的生态效益和经济效益。露采矿山高陡边坡生态修复作为山水林田湖草沙生态保护修复工程中最重要的内容之一，本文以生态破坏最为典型的露采矿山的高陡边坡为研究对象，对比现有高陡边坡的生态修复技术，总结经验，并对后续的高陡边坡生态修复工作提出建议。

关键词：生态修复 露采矿山 高陡边坡

我国矿产资源丰富，全国已发现矿产168种，其中30余种矿产资源在世界上具有优势地位。自20世纪90年代以来，我国经济高速期，产业发展对各类矿产资源需求大，矿业开发作为国家的基础产业，迎来了行业的“黄金时代”。在此期间，矿山企业数量与规模达到了极值。但随之而来因矿山开采造成的生态环境破坏日益严重。2017年，十九大报告提出了“绿水青山就是金山银山”的理念，在“两山论”理念的指导下，绿色、健康发展成为主流，一方面严格保护生态环境，对现有矿山予以整合，规范矿业的开发，；另一方面对已破坏的地区逐步开展生态修复工作。据不完全统计，截止2021年底，湖南省砂石矿数量由高峰期的近3600个降至1700多个，减少了48%；全省大中型矿山比例从12%提升至近30%。政策性关闭矿山形成了大面积待修复区域，尤其是露天矿山所形成的高陡边坡，造成的地形地貌景观破坏最为急迫。

1 矿山生态修复内涵

生态通常认为是指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，是一个多要素、相互关联、相互影响的系统。矿山生态系统包含岩石圈、水圈、生物圈及大气圈等多个系统，涉及矿山的地质地貌、气象水文、植被、土壤及人类工程活动等要素。随着生态内要素的变化，生态系统也在不断的演化，对于矿山生态而言，人类工程活动是最大的影响要素。矿业活动通常造成地貌景观资源破坏、土地资源压占及损毁、地质灾害、水土污染、地下水下降等多种矿山生态问题。

矿山生态修复一般是指对因矿业活动受损的生态系统进行修复，这个生态系统包含地形、地貌、土地、土壤、植被、地表水与地下水、动物及微生物等因素。目前常采用的方法有自然修复、人工修复及自然修复和人工修复相结合的方式。对被破坏的矿山生态系统，通过生态修复，可加速其自然演化进程，使生态系统向特定的某种环境演化，恢复受损生态系统的功能和演化规律，达到绿色发展、安居乐业的生态环境。通过矿山生态修复，将因矿山开采活动而受损的生态系统修复到接近于未开采时的原始生态系统（生态恢复类），或重建成某种特定用途的生态系统（旅游开发类、复垦造林类、引水造湖类等）。

2 矿山生态修复发展进程

2.1 国外矿山生态修复研究进展

在20世纪30年代开始，发达国家就开始重视矿山生态修复研究。经过几十年的发展，不仅严格制定了开发管理规定，同时必须设立专门的生态修复研究机构，从而使矿山的生态系统保持了良好的状况。

美国的生态修复工作一直走在世界前列，20世纪30年代就制定了露天采矿有关土地复垦方面的法规，并于1977年颁布了《露天采矿管理与恢复（复垦）法》，通过法律明确矿山的生态修复责任，实行“谁破坏、谁复垦”，且要求将破坏的土地必须修复到原来的形态^[1]。

澳大利亚是以矿业为主的国家，它则将先进技术运用于矿山生态修复中。它的特点是：采用综合修复模式，通过多专业联合投入，实现了土地、环境和生态的综合修复，它克服了单项治理带来的弊端。在矿山生态修复中引入现代化高科技，如卫星遥感可提供复垦设计的基础参数并选择各场地位置，计算机能完成复垦场地地形地貌的最佳化选择，以及以最少工程量的优化选择和最适宜的经济投入产出选择。同时，借助各种先进设备，可以进行生态修复过程中的监测。

综上，发达国家的矿山生态修复工作开展得较早且比较成功，主要为立法和引入先进的技术，来修复土地生产性能，改善环境效益，恢复矿区生态平衡。

2.2 我国矿山生态修复研究进展

国内矿山生态修复工作开始于20世纪50年代末，但是，由于当时社会、经济和技术等方面的原因，基本上还是处于探索阶段。为改善环境，维护矿区安全、缓解土地需求压力，我国部分矿区自发地开展造林或造田的实践。1989，我国颁布《土地复垦规定》，标志着我国矿山生态修复事业的开端。国家先后在全国设计了12个复垦试验示范点，开始了大面积的土地复垦试验推广工作。2006年，颁发的《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》（国土资发[2006]225号）标志着，复垦进入开采许可、用地审批程序中，即开采和建设用地的许可审批都要编制土地复垦方案^[2]。2012年，国土资源部又开始试点“绿色矿山”，2018年，党的十九大对生态文明建设进行了多方面的深刻论述：将建设生态文明提升为中华民族永续发展的“千年大计”；提出要遵循系统治理原则，把治地、治矿、治水、治海、治山、治草、治林相结合，加快建立健全源头保护和末端修复治理机制，统筹推动山水林田湖草综合整治修复，为生态整体保护、系统修复和综合治理提供重要体制保障。

从理论及技术来看，目前国内主要有两个方向：一是以有色金属废弃地为研究对象、以环境污染的控制和自然生态系统的修复为主要目的^[3]；一是以煤矿废弃地为对象、以土地利用为主要目的。

3 矿山高陡边坡生态修复的主要技术对比研究

3.1 生态修复模式对比

从工程实践来看，矿山生态修复模式可分三个阶段：第一阶段即单纯的修复治理模式，以矿山复垦、复绿为代表；第二阶段即综合考虑矿山与周边未受破坏的山体作为整体，营造植被景观，以矿山地貌重塑、生态复原为代表^[4]；第三阶段即从长远发展考虑，因地制宜将矿山生态修复与产业发展相融合，以旅游开发类、引水造湖类等为代表。第一阶段属于基础模式，第二阶段属于升级模式，基本目标达到使废弃矿山生态安全性好起来，被毁坏的矿山绿起来、美起来的目标。第三阶段模式则是以产业发展为特征的矿山修复模式，基本目标是在绿起来、美起来的基础上富起来。

3.2 高陡边坡主要技术对比

矿山生态修复主要包含地貌重塑、修山理水、土壤重建、植被重建、自然演替等多方面，涉及学科多种，且矿产种类、开采方式、开采规模的不同，导致造成的矿山生态环境问题也不一，严重程度各异。高陡边坡基本上是所有露采矿山生态修复的重点，也是难点之一，本文仅探讨露采矿山高陡边坡的生态修复技术。

4 矿山生态修复中存在的主要问题及对策

1）由于矿山生态系统是一个多要素、相互关联、相互影响的系统，进行修复时应用系统科学方法进行综合考虑，不仅仅是消除地质灾害、修整地形地貌景观、植树植草复绿等简单的工程措施。

2）矿山高陡边坡生态修复涉及多方面的知识和范畴，需要进行跨学科的整合研究。目前在实际工作中，由于缺少专门的规范、预算标准，只能采用相近行业的标准和规范，从而导致给从业者带来不便与困惑。建议由自然资源部统一组织多领域、多学科专家讨论制定规范、确立预算标准等相关法规制度。

3）目前的生态修复工作常停留在第一阶段--复绿。一方面则是技术原因的限制，另一方面则是经济效益的问题。对此，我们一方面要研究、引入新的生态修复技术，提高技术水平。另一方面，则要因地制宜，找准生态修复方向，通过多种方案的对比，选择最合适的方案，从而达到提高经济效益水平。

五、结论

1）矿山生态修复是一个系统工程，涉及多个学科，宜在现有基础上，总结经验，合作共赢，谱写生态修复的新画卷。

2）自然修复法通常适宜于气候条件好、降水多的规模为小型的、土质的露采边坡。投资少，但修复时间长。

3）人工修复法能极大地加速生态系统的演化进程，喷播法和栽植法都各有优势，宜因地制宜选用，达到最大修复效果。

参考文献：

[1]方星，许权辉，胡映等编著.矿山生态修复理论与实践[M].北京：地质出版社,2019.

[2]高倩，徐丰果.我国矿山地质环境生态恢复法律制度分析及完善 [J].法制与社会，2012,（04）：35-37.