礦山廢棄土地復墾研究現狀及生態重建構想

張亞波

(陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司，陜西 西安 710075)

1 引言

礦山是原料和能源的生產基地，礦產開發是我國國民經濟的一大支柱。礦山開發過程給周圍的生態環境帶來了極大的負擔，露天開采、礦渣等廢棄物堆積、地面塌陷等產生大量的礦山廢棄地[1]。我國礦山數量龐大，因采礦造成的廢棄土地面積逐年增加，其中煤炭開采對土地破壞程度最嚴重，不僅形成了大量矸石山占用土地，并且對土地有著持久的污染，這都威脅著我國社會的穩定發展，隨著工業化、城鎮化及生態文明建設的不斷推進，人地矛盾變得越來越突出[2～4]。

為有效緩解人地供需問題，保證礦山廢棄土地占補平衡，把握耕地與經濟、社會、生態效益的動態平衡，科學合理規劃礦山廢棄地整治規劃編制，實現礦山廢棄土地可持續利用的生態化格局。必須加強礦山廢棄土地綜合整治工作，加快推進礦山土地復墾工作[5]。按照土地利用總體規劃和整治規劃的要求，科學合理地進行礦山廢棄土地復墾，從不同方向加快礦區生態重建，充分挖掘礦山廢棄地生產潛力，提高礦山廢棄地的利用強度，改善區域生態環境，促進區域國民經濟的健康持續發展[6]。

2 國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀

德國和美國是最早開始土地復墾工作的國家[7]。20世紀50年代末，一些國家已經對復墾區進行系統的綠化；60年代，隨著許多工業發達國家對制定復墾規劃和復墾工程實踐活動的不斷加強，礦區廢棄地復墾開始進入了科學復墾時代；70年代初，隨著復墾技術的不斷提升，越來越被人們認為土地復墾是一個多部門、多行業協作的具系統性的工程，因此土地復墾常常被各個企業納入到礦產開采設計、規劃、施工等過程中。80年代末至90年代以來，隨著礦區廢棄地修復、開發及重建工作的不斷進行，礦區廢棄地利用的理論處于高潮時期。近10 年來，國際上礦區廢棄地復墾研究領域更加活躍，比如，國外一些相關組織召開土地復墾的專題會議，且在有土地復墾方向的國際會議上，土地復墾經常被作為會議的重點論題。

一直以來，國外對土地復墾的研究比較重視，不僅制定了各項土地復墾的法規，而且土地復墾方面的理論研究與實踐活動特別活躍。在英國、美國、加拿大及匈牙利等國家，政府在資金籌備方面，主要采取給予復墾資源補貼、創建復墾基金及疏通各種渠道籌集資金等措施支持土地復墾工作；在科研建設方面，各個國家紛紛成立專門的土地復墾學術團體、研究機構，如美國專門成立了國家礦山土地復墾研究中心以加快推動土地復墾方面技術研究[7，8]。另外，英國、澳大利亞、波蘭、南非等國家對土地復墾的研究較深，且復墾技術也較先進[9]。近年來，國外在土地復墾的各個方面取得了不同的研究成果：遙感與GIS 在土地復墾的應用、礦山開采對土地生態環境的影響機制與生態環境恢復研究、無覆土的生物復墾及抗侵蝕復墾工藝、礦山復墾與礦區水資源及其它環境因子的綜合考慮及清潔采礦工藝與礦山生產的生態保護[10]等。

國外一些國家在礦區土地復墾工作中通常采用綜合復墾模式，可有效避免單一的治理模式帶來的弊端，實現土地、環境及生態的綜合恢復。在法律法規方面，國外的土地復墾方面具完善的法律法規，此外建立了強大的科研組織機構，注重與其他機構合作，形成了清晰的實施標準[11～13]。同時國外土地復墾的組織管理也非常成功，英國、美國等國家有專門做土地復墾的公司，主要承攬一些礦山和市政復墾的工程。前蘇聯、德國、匈牙利及澳大利亞等國家相繼成立了土地復墾機構和專業團隊，為企業實現土地復墾工作[14～16]。

2.2 國內研究現狀

由于經濟、技術等因素的影響，我國較其他國家在土地復墾方面的工作起步較晚。直到20世紀50、60年代，少數礦山才開始自發的進行覆土造田工作。到20世紀80年代，隨著1988年國內首部與礦區土地復墾有關的規范性文件《土地復墾規定》頒布之后[17]，土地復墾工作才逐步走向了法制化。

礦山廢棄土地復墾在國內主要是從復墾的目標、技術、模式以及管理層次這幾個方面進行研究和探索。盡管我國礦山廢棄土地復墾的技術取得可喜的成績，但是目前我國礦山廢棄土地復墾率依然不可觀。要解決這個問題，必須先明確我國礦山廢棄土地復墾的潛力。目前學者們在土地潛力研究方面僅僅局限于耕地整理和農村宅基地整理等的單項潛力研究，復墾潛力基礎研究主要集中在土地復墾潛力來源以及土地損毀程度分析等方面。對于礦山廢棄土地復墾潛力的研究較少，我國幾乎沒有相關學者在礦山廢棄土地復墾的潛力方面進行系統研究。在土地復墾潛力來源方面主要對區域性以及地震損毀土地復墾潛力來源進行研究。

總體來看，目前我國礦山廢棄土地復墾研究已經取得了一定的進展。但由于我國礦山廢棄土地復墾起步晚，我國礦山土地復墾事業仍存在很多問題，如相關礦山土地復墾的法律法規不完善、復墾技術落后、資金來源少且單一、從事復墾的學者較少且涉及的領域窄，與國際水平相比尚有較大差距等一些問題[18]。為了推進礦山廢棄地復墾事業，必須有效解決上述制約我國復墾工作可持續發展的問題，從全局出發，加強相關法律法規的建設、明確各個管理部門的專項職能、積極引進新技術、提高大眾參與度等，確保這一系列舉措的有效實施，才能更好地保障礦區土地復墾事業的良好發展。

3 礦區土地復墾技術方法及生態重建構想

3.1 礦區土地復墾技術方法

土地復墾是一項復雜的技術工程，具有綜合性、系統性、地域性及多樣性的特點[19]。目前，我國對礦區土地復墾的研究主要集中于農地保護，露天礦區土地復墾的對象主要有挖損、占壓和污染的土地[20]。礦區土地復墾主要以礦區塌陷地整治和廢棄礦渣處理為主，據以往的實踐經驗，塌陷地主要用平整法、挖深墊淺法以及固體物料充填法。其中平整法主要針對沒有積水的塌陷區，即塌陷較淺并未到達區域地下水位的地區。挖深墊淺法主要是用于塌陷區較深、易形成區域積水且水質較好的地區，將塌陷較深的區域繼續挖深，填充塌陷較淺的區域，這樣在枯水期將塌陷較深的區域經后期改造形成養殖水產的地區。固體填充法的主要填充材料為煤矸石和粉煤灰，特別是在煤礦區，這兩種填充材料用處不大，且占地面積廣，對礦區環境造成一定程度的污染，用這種方法既可以節約土地可以降低礦區復墾的成本。基于某些填充物會產生土壤的二次污染的風險，一些學者提出了衛生填埋法、裂縫填充、塌陷土地階地化及等高溝壟種植等土地整治技術[20，21]。在一些土壤侵蝕地區，可應用修筑魚鱗坑、修筑淤地壩，修筑水池、水壩等工程技術。

3.2 礦區土地生態重建構想

礦區土地生態重建貫穿于礦山開發的整個過程，包括露天采礦場、排土場、尾礦場、矸石場及塌陷區的生態重建。移土和覆土是礦區生態重建的關鍵環節，實施過程中往往需要將土移動、覆蓋到尾礦庫及廢石場，才能進一步地實施植被恢復等其他恢復工作。在礦區生態恢復中移土所花費的費用是礦山生態恢復總費用的比重非常大，為了節省這一部分費用，往往在礦產開采的過程中有意識地將采剝作業中產生的土就近堆積，降低移土的費用。根據采礦作業的進展流程應及時調整廢石場機械平整處理的時間，避免后期隨著采礦作業的進行導致機械作業難度加大，或無法作業的困難。因此在礦產開采過程中一定要將生態重建工作考慮進去，做到采礦與生態重建共存。

礦區土地生態重建具局限性，礦產類型、規模，地質條件及氣候都是決定其服務價值的因素。融合礦區植被景觀生態設計，做到“因地制宜、因時制宜”將礦區土地利用科學合理的劃分，細化出不同的功能性區塊，同時把景觀設計融入到礦區生態重建中去，以植物景觀為重點規劃方向，在原有植被得到最大化保護的同時將礦區內植物品種的生態功能性獲得拓展。根據區域的氣候不同和受損土壤的特性選擇適宜性的植被，為了避免成本的浪費和原有植被的生長受到影響，杜絕引入不適合該環境生長的植被。

4 結語

我國礦區廢棄土地復墾和生態重建是生態文明建設的大計，這與我國國民經濟的健康穩健發展密切相關。礦區廢棄土地復墾事業堅持走可持續發展的道路，本文通過對礦區廢棄土地復墾的國內外研究現狀進行闡述，總結了我國目前礦區土地復墾工作的不足，后續土地復墾工作實施過程中需加快實現復墾技術的不斷更新，先進設備地不斷引進及相關管理政策實際操作性的加強等一系列措施，這些措施的實現是生態文明建設的階梯。