英國采石廢棄地修復改造再利用研究?

崔慶偉

英國采石廢棄地修復改造再利用研究?

崔慶偉

北京林業大學園林學院 城鄉生態環境北京實驗室 北京 100083

作為最早完成工業革命的西方資本主義國家,英國存在數量眾多的采石廢棄地,并已積累了豐富的修復改造再利用經驗:一方面,建立了開采企業主導、行政部門監督、咨詢機構協作、公益組織參與以及多專業協作的管理體系與產業結構另一方面,其核心修復策略也已從早期的原貌恢復與單一復墾方式向更加注重營造野生生物棲息地與開展戶外科普游憩活動的多途徑再利用方式轉變,而這些對于我國目前的采石廢棄地修復改造實踐都有著重要的借鑒意義。

英國,采石廢棄地,修復改造再利用,生態修復,風景園林

伴隨我國生態環保產業發展,針對不同污染受損土地的環境整治與生態修復項目逐漸增多。采石廢棄地作為普遍存在的受損土地類型,如何對其修復改造再利用已成為許多地方政府面對的現實問題。在此背景下,鑒于英國近些年來在國際采石廢棄地修復領域取得的突出成績,本文對其發展概況進行了初步研究,希望能夠提供一些參考。

1 采石廢棄地概況

英國本土極少開采花崗巖、大理石等規格石材,而是以一些優質的石灰巖、砂巖等骨料石材以及板巖產品為主[1]。就礦坑形態而言,英國位于沖擊平原和河谷地帶的天然砂石采石場多屬于凹陷露天礦,而位于低緩丘陵與高地的石灰巖、砂巖采石場則多屬于山坡或混合露天礦。

不同于我國以中小型采石場為主,英國石材開采的主體是一些大型企業。例如,英格蘭與威爾士超過85%的骨料石材生產被Lefarge Tarmac、Heidelberg Cement Group與Hanson UK等6家跨國集團壟斷[2]。據英國地質調查局(BGS)的BRITPITS數據庫統計,2014年英國國土范圍內包括正在開采、停止開采和處于休眠的采石場數量共計3 300多處。其中,1 800多處正在開采生產,因此,大約有1 500處采石場處于廢棄、休眠亦或完成了修復改造狀態。

2 產業體系與實踐模式

自20世紀六七十年代以來,英國通過持續的法律法規建設、基礎研究與實踐經驗積累,目前已形成較為成熟的采石生產管理機制與廢棄地修復改造技術方法,并形成了采石企業主導、行政部門監管、咨詢機構協作、公益組織參與以及多專業協作的完整體系與產業結構。

2.1 法律法規建設

1942年,英國政府通過了一份政府文件?The Scott Report on Land Utilisation in Rural Areas?,其中有如此描述:“采掘工業比其他任何產業對農業和郊野美景的破壞都要嚴重,然而由于其作為國家需要不能被避免,因此必須采取措施盡量減少該破壞的影響。”該報告為英國此后有關采礦修復的立法工作奠定了基礎[3]。后來,英國政府先后頒布了?Mines and Quarries Act?(1954)、?The Quarries Regulation? (1999)以及一系列指導地方主管部門開展礦產規劃與管理事務的實施導則?Mineral Planning Guidance Note?(MPG)。其中1996年發布的MPG7專門針對礦場修復改造事宜做了詳細規定。在英國,采石企業申請礦場規劃審批時便需同礦產規劃主管部門就采后修復改造再利用方式達成協議,并需在開采過程及停采之后注意保持和努力提高采礦土地及景觀的長久良好狀態礦產規劃主管部門每隔15年需要對采石企業開展定期審查,并可根據實際情況更新規劃內容對任何超過25 hm2的采石礦場都需要開展環境影響評價,并在規劃申請時提交正式的環境陳述文件。

2.2 研究工作

20世紀四五十年代以來,西方一些生態學家便開始對采礦工業場地的物理化學和生物環境展開基礎數據收集和調查研究,仔細描述了采礦場地生態系統中地質、土壤、水文、植被和生物等要素的表現特征和變化演替規律。例如植物學家A.D. Bradshaw先后與他人合著了?The Restoration of Land:The Ecology and Reclamation of Derelict and Degraded Land?(1980)與?Quarry Reclamation: The Establishment ofVegetation in Quarriesand Open Pit Non￣metal Mines?(1982)。

近年來,英國形成了大量關于采石場修復改造的研究成果。為了促進砂石資源的循環再利用,同時限制砂石開采,英國政府從2002年開始對初始砂石生產進行征稅。其中部分稅款由“英國環境、食品與農村事務部”(Defra)用以成立了“砂石征稅可持續性基金”(Aggregates Levy Sustainability Fund, ALSF),主要支助有關促進砂石產業可持續發展的研究項目[4]。該基金通過English Heritage、Countryside Agency、采石礦業研究組織(MIRO)與Nature England等機構開展研究課題立項和資金分配工作。其中MIRO的“采礦工業可持續性技術”(the Mineral Industry Sustainable Technology,MIST)項目和英國副首相辦公室(ODPM)的“可持續的陸地與海洋采掘骨料石材礦產”(Sustainable Land￣won and Marine￣dredged Aggregate Minerals Programme,SAMP)項目主要側重于發展,促進減少環境影響和創造環境效益的砂石可持續生產與修復改造方面的研究。這些項目整合了眾多在礦業領域有著豐富經驗的規劃設計咨詢公司與研究機構,形成了數百份研究報告和技術導則,涵蓋了視線屏蔽、建設開發和野生動植物棲息地營造等眾多方面[8－9]。

2.3 企業主導、多方協作的實踐模式

1)生產企業是修復改造實踐的主導者。開采結束后,生產企業需要及時履行項目申報時制定的采后修復規劃,以便獲得良好信譽和成功申請到新的開采項目。近些年來,為了體現其致力于可持續發展和承擔社會責任的良好企業形象,許多大型生產企業與跨國集團積極主動地與各類自然保護組織、規劃設計咨詢機構以及管理部門進行合作,開展關于可持續性采石生產與修復改造領域的研究活動,制定技術手冊并設立了多個行業獎項(表1)。

2)各類自然保護組織與信托機構同樣發揮著重要作用。為提高修復水平,許多生產企業或土地所有者會將采后的廢棄地委托給一些非盈利組織進行管理。諸如Nature England、Wildlife Trust、The Royal Society for the Protection of Birds(RSPB)、The Woodland Trust、British Ecological Society以及Friends of Earth等環保組織都在采石場生態修復與改造再利用領域進行著積極探索。例如鳥類保護組織RSPB曾在2003年出版了?Habitat Creation Handbook for the Minerals Industry?,之后又開展了一項名為Mineral Restoration Potential的研究項目,旨在利用廢棄礦坑為鳥類等野生生物營建棲息地。

表1 生產企業主導的實踐支持項目與獎項

3)英國已出現一批綜合性的規劃設計咨詢公司,例如DLP(Derek lovejoy＆Partners)與DJA (David Jarvis Associates)等。

3 策略演進、再利用類型與應用技術

3.1 策略演進歷程

英國的采石修復改造實踐大致經歷了從20世紀之前的“棄之不顧”到20世紀中葉前后的強調生產性功能的“原貌恢復”,再到下半葉以來更加強調自然生態修復與多途徑改造再利用的發展演進歷程。

工業革命乃至20世紀之前的較長時間里,人們對停采礦坑并無處理而多任其自然恢復。進入20世紀(尤其二戰結束之后),英國才開始關注采礦廢棄地的修復改造問題,這與其民主政治的深入發展以及環境保護意識的逐漸普及不無關系。最早時候,人們傾向于采取“原貌恢復”策略,強調礦區作為寶貴的土地資源應該保存其最初的生產性功能。然而,人們很快發現該策略存在許多實際困難。雖然農林部門一直強力支持,但高昂的修復費用、土質問題、礦坑地形以及建設土地需求等因素往往迫使規劃者思考其他一些修復改造方式。除此之外,人們對一些采石礦坑產生的審美認同也使其重新思考原貌恢復策略的合理性。

20世紀下半葉以來,可持續發展理念以及保護自然生態系統與野生動植物資源的意識開始普及。人們逐漸認識到采石廢棄地對于英國的大地景觀、生物多樣性以及其他生態系統服務功能也都發揮著關鍵作用[5],并將許多礦坑列入“具有特殊科學價值場所”(SSSI)保護名錄。如今英國已開展更多途徑的修復改造再利用方式,尤其強調通過自然和人工修復方式營造多樣化的自然景觀,從而為人們提供科普展示、休閑游憩和戶外運動等活動場地。礦業聯合會(MPA)估計目前英國有16 529 hm2的土地正在被用作采礦,并預計將來其中的30%修復為農田、30%進行生物多樣性保護、30%用于休閑娛樂活動,另外10%作為其他用處[6]。

3.2 修復改造再利用類型

自然保護地與野生動植物棲息地是英國目前最為常見的修復改造類型,此外也包括城市公園、郊野游憩地、墓園甚至垃圾填埋場等方向。

地形劇烈改變形成的積水坑體和陡峭邊坡使采石廢棄地很難恢復原有的土地功能,卻往往形成類型豐富的野生動植物生境群落。于是,旨在保護荒野自然與提高生物多樣性的自然保護地和野生生物棲息地成為實踐項目的首要選擇。根據Nature After Minerals(NAM)網站提供的數據,英國生態修復項目中大約6.2%為闊葉林地、22.1%為石南草甸、55.2%為淡水濕地、6.8%為一般自然草地[6]。例如,位于白金漢郡的The College Lake Wildlife Centre最初是一片普通的農田用地,后因開采白堊巖而形成一片凹陷礦坑并自然恢復成湖泊濕地群落生境。在野生生物信托機構Berks,Bucks and Oxon Wildlife Trust(BBOWT)參與下,該采石廢棄地被改造成為自然保護地,為田鳧、紅腳鷸等珍稀物種提供棲息場所,并每年吸引7 000余人次來此參觀(圖1)。又例如,位于瑟羅克的Chafford Gorges Nature Park是在面積約80 hm2白堊巖礦區基礎上改造而成的一處郊野公園。公園內的湖體、草甸、崖壁和林地等豐富群落生境為巨冠蠑螈、蝰蛇、蝙蝠等野生動物提供了棲息地,而白堊巖地質條件也使其地表生長著許多喜鈣質土壤的植物類型(圖2)。

圖1 The College LakeWildlife Centre野生生物棲息地修復案例

圖2 Chafford Gorges Nature Park生態修復案例

除了生態修復,郊野游憩地與戶外運動場所也是常見的改造類型。例如Auchinstarry Quarry由一處輝綠巖廢棄礦場轉變成遠近聞名的攀巖訓練場所Stoney Cove Diving Center由一處花崗巖深坑轉變成重要的潛水訓練中心。此外,蘭開夏郡議會更是積極利用廢棄的Lee Quarry開辟山地自行車賽道,以望打造英格蘭北部地區的戶外運動之都[7]。目前英國多數修復改造實踐都鼓勵為公眾提供更多的活動可能與可進入機會。

3.3 技術方法

針對采石礦場最容易造成的視覺干擾、安全隱患以及植被破壞等問題,英國已形成較為成熟的視線屏蔽、邊坡防護與生境重建技術方法。針對視覺干擾,通過在邊界設置屏蔽堤壩(screening bunds)以及在入口處設置交叉堤擋(interlocking bunds)等方式可以遮擋人們視線合理選擇設施安放位置及安排開采空間時序也可以有效減弱采石生產造成的環境影響[8]。

針對邊坡失穩與落石等地質安全隱患,英國通常采取地形修整、修復式爆破(restoration blasting)、廢棄石料堆護以及植被恢復等防護措施。地形修整一般包括減緩陡坡(scailing)、添加堆體(tipping)、削減(nibbling)與形成臺階(benching)等技術[9]。修復式爆破則通過局部爆破對較為陡峭的巖壁邊坡進行坡度削減。

生境重建技術旨在通過適度的人工干預加快建立特定的野生動植物群落,包括塑造地形、組織水文、構筑生態島以及選播草種等工程措施。該技術并非唯綠化是從,許多裸露巖壁與礫石堆體也常保留下來作為游隼、蝙蝠與蝸牛等野生生物的棲居場所。

4 風景園林師的作用

風景園林師一直在英國采石廢棄地修復改造實踐中發揮著重要作用[10]。早在20世紀40年代,風景園林師杰弗里?杰里科就幫助位于如今峰區國家公園的一個水泥廠制定了持續50年的采石礦區景觀規劃方案[11]。在該項目中,杰里科力圖將采石場與周邊自然環境融為一體,同時承認礦坑形態的特殊景觀魅力,并認為無需對其采取過多的人工柔化措施。之后,多名風景園林師擔任了該項目的景觀顧問,包括Sheila M.Haywood,John Windsor與David Jarvis等[12]。其中,Haywood撰寫了一本采石修復指導書?Quarries and the Landscape?[13],而Jarvis正是DJA咨詢公司的創始人。

20世紀下半葉以來,更多的風景園林師參與到采石生產及廢棄地修復實踐中,其工作內容既包括采前的礦區選址布局與景觀影響評價,也包括采后的恢復自然生境與營造游憩場所等[14]。

5 啟示

英國的采石廢棄地修復改造再利用經驗在3個方面值得我們借鑒。

1)加強采石生產與采后修復全周期管理,豐富修復改造再利用類型。目前我國各級政府對于石材開采選址以及采后修復治理缺乏整體宏觀的全局規劃,屢禁不止的盜采行為更是加劇了環境破壞和增加了管理難度。針對不斷增多的采石廢棄地,我們需要加強部門協作,基于充分的場地調研與資源評價進行多種途徑的修復改造再利用規劃,并應該適度加強公眾的可進入性。

2)調整人工復綠策略,改進生態修復方式。我國目前往往將生態修復簡單等同于植被恢復和綠化工程[15],并經常因為過度平整地形和栽植單一樹種而破壞了廢棄地的復雜生境條件和野生動植物群落。借鑒英國經驗,我們亟需加強生態、水文、野生動植物等自然保護領域的專業參與,從而發掘我國采石廢棄地在棲息地建設與生物多樣性保護方面的生態價值。

3)加強風景園林專業合作,保護利用采石風景資源。面對廢棄采石礦坑,我國目前的修復治理工程一味采取各種遮蔽防護措施,從而對許多崖壁、坑潭和峽谷等優質風景資源造成無謂的破壞。借鑒英國經驗,我們還需加強風景園林師的參與,從采前礦區規劃到采后修復改造開展更具前瞻性的整體性景觀規劃,并有意識地保護和利用風景資源進行采石景觀重建和休閑游憩開發,從而發掘廢棄礦坑潛在的社會與經濟價值。

[1]周克繼,周曉.英國石材行業市場狀況與發展展望[J].石材,2012(12):50－51.

[2]CAMERON D G,BIDE T,PARRY S F,et al.Directory ofmines and quarries,2014:tenth edition[M].Keyworth,Nottingham: British Geological Survey,2014.

[3]TUNER T.Landscape planning[M].London:Taylor＆Francis Ltd,1991.

[4]THOMPSON A.Aggregates levy sustainability fund:science coordinator?s review of land￣based ALSF research in England, 2002－2005[R].Guesta Consulting Limited,2006.

[5]BLOODWORTH A J,SCOTT PW,MCEVOY F M.Digging the backyard:mining and quarrying in the UK and their impact on future land use[J].Land Use Policy,2009,26:317－325.

[6]KING H.Introducing an ecosystem approach to quarry restoration [R].Cranfield University,Cranfield,2013:51－52.

[7]Natural England.ALSF report:1 April 2008—31 March 2011 [R].2011:9.

[8]JARVISD Associates.A guide to the visual screening of quarries [R].MIST,MIRO,2003:7.

[9]WALTON G,JARVISD.Secure and sustainable final slopes for SME aggregate quarries[M].Jon Carpenter,Evenlode Books,2004.

[10]AUSTIN P.Unlimited restoration[J].Landscape Design,1995 (3):26－28.

[11]SPENSM,JELLICOE G,PALMER H.The complete landscape designs and garden of geoffreyjellicoe[M].London:Thames and Hudson,1994.

[12]JARVISD.Hope springs eternal[J].Landscape Design,1995 (3):10.

[13]HAYWOOD SM.Quarries and the landscape[M].London: The British Quarrying＆Federation LTD,1974.

[14]JARVIS D Associates,GWP Consultants.A quarry design handbook(SAMP3.E2)final report[R].Department for Communities and Local Government,Oct.2007:5－21.

[15]宋柏敏.北京西山廢棄采石場生態恢復研究:自然恢復的過程、特征與機制[D].濟南:山東大學,2008.

Research on Restoration＆Reclamation of Abandoned Quarries in the United Kingdom

CuiQingwei
(School of Landscape Architecture,Beijing Forestry UniversityBeijing Laboratory of Urban＆Rural Ecological Environment,Beijing 100083,China)

As the western capitalist country which completed the industrial revolution the earliest,the United Kingdom has a large number of abandoned quarries,and also accumulated rich experiences in their restoration＆reclamation.On the one hand,ithas established a developedmanagement system and industrial structure thatare led and executed bymining enterprises,supervised by administrative departments,assisted by consultation organizations, engaged by NGOs and formed synergy by multi￣professional organizations.On the other hand,its core strategy for restoration has been developed from“back to contour”idea and single way of reclamation to amore comprehensive way that paysmore attention to wildlife habitat creation as well as outdoor exhibition and recreation.These are all important references for China in the current restoration and reclamation of quarries.

the United Kingdom,abandoned quarry,restoration＆reclamation,ecological restoration, landscape architecture

10.3969/j.issn.1672－4925.2017.03.002

2017－01－07

北京林業大學科技創新計劃——新進教師科研啟動基金項目BLX2015－35北京市共建項目專項

崔慶偉(1985－),男,博士,講師,研究方向為礦業景觀及風景園林規劃設計理論,E－mail:qingweicui＠bjfu.edu.cn