礦坑塌陷區的生態修復研究-以平頂山石龍區為例

楊超

摘 要：中國是世界生產煤炭第一大國，大約九成的煤炭來源于地下開采，地下開采會導致采空區地面塌陷，塌陷區地層毀壞嚴重，生態環境遭到破壞，嚴重影響和制約礦區經濟和社會的可持續發展。煤礦開采所遺留下來的污染物嚴重污染周圍的生態環境，隨處丟棄的堆積物會因為風和水的侵蝕，使水土流失加劇、土地加速荒漠化，秋冬大風時塵土飛揚污染環境，影響農作物生長和人類身體健康，夏季暴雨時，大量泥沙流入河道和水庫，造成河流泥沙淤積，污染河水，泥沙堵塞河道，影響河道水庫的正常蓄洪能力，增加洪水的危害力。由于地表水和地下水產生的影響，會導致土壤質量下降，生態系統退化，生物種群數量減少，農作物減產。采礦廢棄物會含有各種各樣的污染物質，如重金屬，劇毒氰化物等，這些污染物質會隨著雨水的流動而污染河流和農田。煤礦采礦塌陷區生態修復的難題，以河南省平頂山市石龍區，煤礦采礦塌陷區生態修復為例，通過多個方面的理論引用到生態修復景觀重建過程中，通過改建擴建、生態恢復和植被重建等方式，達到生態環境可持續發展，經濟穩定上升的目的。

關鍵詞：礦坑塌陷區;生態修復;景觀

一、礦坑塌陷區的相關概念

（一）煤礦采空區

煤礦采空區所引起的塌陷問題由來已久，總的來說，是地下煤礦采空引起頂板、覆巖及地表移動塌陷的過程和與地表、地形、地貌相互作用的結果，是由地表邊坡巖石構成的基礎穩定性以及地下采空塌陷沉降作用相互影響造成的。

（二）礦坑塌陷概念

礦區塌陷區是指煤礦資源開采完畢后，采空區上方巖石的原始平衡遭到破壞，依次會發生變形，破裂，逐漸掉落，最后到達地面，形成一個比采空區面積大得多的地面塌陷坑，因為采礦挖煤造成的地質破壞地面塌陷成為礦區塌陷地。中國礦坑塌陷區較多的地方為內蒙古，塌陷面積大，地表破壞嚴重，生態失去平衡。平頂山石龍區的采礦區開采力度沒有內蒙古山西的力度大，整體地質條件相對來說比山西內蒙古穩定，沒有大面積的地層塌陷，但存在地質沉降現象。沉降區會影響和阻礙城市經濟的發展，是很多礦產城市轉型發展道路上的阻力。石龍區內有一條淮河水系河流石龍河，發源于石龍區北部山區，中途有中型水庫補給水量。但隨著煤礦的開采，石龍河清澈的水流受到污染，伴隨采礦而抽出的地下滲水，洗煤廠排放的未經沉淀處理的污水，人口激增，生活污水生活垃圾的排放傾倒，都無時無刻的污染著石龍河。河道淤積，地表水下滲，水循環系統遭到破壞，石龍河漸漸變成臭水溝，失去了原有的水源，原有的動物植物，失去了預防季節性洪水的蓄洪能力，雖然這十幾年關停煤礦，治理污染，石龍河水質有所改善，但整體來說收效見微。煤礦塌陷區對生態環境所造成的影響和破壞將會是持續長久的。

（三）塌陷區景觀概念

景觀指的是由統一的自然、社會、經濟空間等要素組成總體特征的整合體和空間體系。包括人文景觀、自然景觀、經濟景觀。它是復雜的自然進程和人類活動在土地上的印記。按照土地被破壞的狀況和事先的規劃與計劃，逐步恢復或建成一種穩定持續、并與周圍環境和人造景觀價值相協調的利用方式被稱為重建。和一般景觀重建不同的是，生態修復景觀重建并不是完全拋棄舊的，重造新的，而是在舊的基礎上，重新發掘并令其創造新的價值。“恢復”是只恢復因煤礦開采而遭到破壞的原有土地，或者使受損土地達到原來的樣子，在生態景觀設計方面說的是生態景觀完全恢復到未破壞前的狀態。

煤礦塌陷區的生態景觀具有與其他景觀不同的吸引力，原有的荒廢地區的自然景觀和廢棄的采煤工廠建筑在不同人群的心里，感受自然也不同，美與丑沒有定論，因人而異。在談論關于礦坑塌陷區生態治理景觀重建的過程中，我們要思考一些問題。什么樣的景觀節點會被當地區民喜歡接受？有哪些現有的景觀現狀會被重新利用起來，成為新的景觀節點？這些都是礦坑塌陷區生態修復景觀重建時需要考慮的客觀條件。采礦塌陷區、廢棄礦料堆積區會讓礦區生態環境惡化，地表水地下水遭受污染、動物植物種群減少、農田退化，農作物產量下降等，這些礦坑塌陷區生態系統遭到嚴重惡化，生態恢復迫在眉睫。

二、生態修復理論基礎

生態即原生之態。在經濟快速發展、物質高度文明的現代社會中崛起的依然是回歸自然，簡單樸素的生態設計觀，生態設計觀主張人與自然的統一和諧。礦坑塌陷區在進行生態修復的過程中，因其地區的特殊性，需要深度認識和尊重自然發展規律，提倡能源再生和物質循環利用，生態修復場地的自我維護，發展可持續的生態恢復技術，將可持續發展的生態恢復技術貫穿于礦坑塌陷區生態修復的全過程。生態系統在人們活動時遭到嚴重破壞，嚴重阻礙到整個區域內生態系統正常發展，迫不得已對其進行生態修復的過程被稱為生態恢復。

（一）生態景觀學理論

介于景觀學和生態之間的一門綜合性學科便是生態景觀學，主要研究大空間大方向上的生態問題，尤其是人們日常活動和生態景觀之間相互影響相互協調的問題。生態景觀學主要研究內容是景觀中組成類型、生態學、空間布局之間的相互影響。礦坑塌陷區在生態修復景觀重造的過程中，主要指：恢復煤礦采空區在煤炭開采之前的原始生態環境，用現代的科技技術和藝術手法，通過時間的等待，讓煤礦采空區恢復到可以重新利用發展的狀態。場地恢復到可以重新利用的狀態有利于保護煤礦塌陷區的場地特色，有利于城市進程的穩定發展，有利于在塌陷區塑造一個相對穩定的生態環境。

一般設計中，對功能和形式的追求占據首要地位，但在礦坑塌陷區的生態修復重建中，生態理念是最重要的。礦坑塌陷區首先破壞最嚴重的就是該區域的生態環境，以生態理念為重心，在隨后的規劃改造中，會盡力保留原有的地貌特征，逐漸恢復本土的植物種群數量，不大量引入外來物種，遵循當地以前的生態模式。減少人為干預的痕跡，注重自然生態，以人為本，讓自然生態和人群活動和諧有機的溶合在一起。

（二）煤礦塌陷區構成理論

以前礦坑塌陷區的改造局限于簡單的恢復植被面積和完全拋棄廢棄的工廠和生產設備，重新建設新的景觀設施、建筑等。但在對石龍區的礦坑塌陷區的生態修復改造的過程中，要將景觀生態學理論應用其中，不完全改變現狀，依靠現有的地形和建筑，重造和整合煤礦開采時的特殊生產場景，建立主題性的展覽場地，游樂公園。使煤礦塌陷區得到重新利用，生態修復改造后的恢復的景觀空間可以建成規模性的活動空間，自然生態公園、游樂場所、人文展館、公共設施等。生態修復后的礦坑塌陷區不僅具有實用功能，還會產生經濟效益，帶動周邊的旅游產業，推動石龍區城市化進程，發展成一種煤礦塌陷區景觀構成理論。

三、礦坑塌陷區的生態修復策略

（一）礦坑塌陷區生態修復

對石龍區礦坑塌陷區生態環境進行生態修復和生態恢復，使因為煤礦開采而破壞污染了的生態系統重新具備經濟價值、社會服務價值和平衡生態環境能力，整治阻礙采礦區經濟發展的關鍵因素，促進煤礦業與農業、林業、漁業的可協調持續發展，即重新實現平頂山石龍區煤礦采挖區的農業生產，環境保護、生態恢復及當地社會經濟的可持續發展，都是非常急迫而勢在必行的。

（二）生態修復方向

煤礦開采引起了水資源污染、空氣污染、生態破壞和生物種群減少等自然環境問題。然而從經濟的資源經濟、生態經濟角度出發，整個礦坑塌陷區主要的生態特征是分析煤礦區生態系統的變化。煤礦塌陷區遺留的廢舊建筑、工廠設施是歷史進程的產物、技術革新服務于經濟發展同樣影響了煤炭開采區的發展，組成礦區的歷史，煤礦處在不同的地域位置，會有不同的地質構造表現，這些都是礦坑塌陷區的文化特點。在煤礦塌陷區生態修復的過程中，盡量保存原有現狀，尊重當地歷史和文化習慣，不進行大規模的改動，從生態角度出發，創造可持續發展的模式。

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