基于現代管理視角下的礦山生態修復研究

于輝勝

（湖南省核工業地質局三0三大隊，湖南 長沙 410119）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，礦產資源開發起到了重要的物質基礎作用，同時也出現了一系列的環境污染問題，我國礦山生態修復的歷史遺留問題較多，同時還需要解決“舊賬”未還、又欠“新賬”的難題。而自黨的十八大以來，我國都持續推出了諸多方針政策，各地礦山生態修復項目顯著提速，由于礦山生態修復項目的管理尚未做到自動化、信息化管控，各有關職能單位間、與專家組間、與老百姓間缺少有關的聯動機制和高效的信息溝通，所以在短時間內很難整合多方面的建議，整體的管控效率不高。

1 礦山生態修復研究現狀及發展趨勢

世界各國都非常重視礦山生態修復的研究，但由于經濟條件、環境意識等方面的原因，國內與國外的情況有所不同，特別是與西方發達國家相比，國內在該領域的差距比較明顯。

1.1 國外研究現狀

在國外，礦山的開采是有嚴格的規劃和管理，按邊開采邊修復的原則進行，要求將受損的生態系統恢復到未被損害前的狀態，是真正意義上的生態修復。

具體來說，在開采前都有規劃與生態修復計劃，會組織生態學專家對開采區域內的植物種類、各類植物的比例進行調查，甚至還要將其內的動物調查清楚，最后要求對該區域進行航拍，取得破壞前的植物種類、植物的比例，必要時，還會將原來生活在該區域內的動物種類引入進來，徹底恢復原有的環境及生態鏈。

1.2 國內研究現狀

在國內，礦山及采石場的開采一般采用陡壁式開采，開采過程中不進行生態修復，最后形成幾十米、甚至一百多米高的高陡邊坡，導致生態修復難度大，費用高。

目前市場上大多采用客土噴混植生及人工植草的生態修復技術，在具體實施過程中，往往因為礦山邊坡地層巖性及發育類型多樣、邊坡坡度及坡面凹凸變化不一致，特別是邊坡坡度超過73°的情況下，難以解決礦山生態修復的問題。

1.3 發展趨勢

礦山生態修復最早是20世紀70年代由美國、德國、日本、法國等經濟發達的國家研究開發，經過了幾十年的發展和創新，技術和管理水平相對成熟。近年來，伴隨我國經濟發展水平地不斷提升，此時國內礦產資源開發需求也在逐步提升，進而加速了我國開采礦山的效率。根據2017年全國礦山資源開發環境遙感監測信息可知，我國礦產資源開發的占地面積大約為362萬公頃，而歷史遺留以及責任人滅失的面積就占有230萬公頃，在建礦山大約有132萬公頃[1]，同時每年還在以4.67萬公頃的速率上升。由于過多地開采礦山資源，從而給礦山和周邊帶來了較為嚴峻的生態隱患。

近十多年來，國內借鑒國外礦山治理的經驗以及前沿技術，綜合我國本土的現實建設狀況，研發出了諸多礦山生態修復新技術，整體而言，盡管我國展開了諸多嘗試和探索，不過依然還處在起步階段，特別是在現代化管理方面的研究很少，各領域學者因為研究方向的差異，所以也存在不足，還缺少系統的方法理論機制[2]。

2 現代管理視角下的礦山生態修復研究

2.1 注重礦山生態修復技術研究及推廣

強化礦山生態修復技術探討以及成果轉化。在秉持科技創新原則的前提條件下，盡可能地減少技術創新周期，對各地礦山生態修復項目有關的技術予以摸底調研，通過層層遴選，采用“推廣應用、集成創新、協同研發、集中攻關”的思路促成技術革新，由此產出一系列原創性的技術成果[3]。

2.2 構建礦山生態修復整體管理思維

生態文明建設作為我國發展戰略的重要組成部分，根據新時代生態文明建設的需求修復我國的礦山資源，要注重整體管理思維，秉持“山水林田湖草生命共同體”基本準則[4]，對因受到高強度開發建設或自然災害等影響造成的生態系統破壞、生態產品供給能力受損的生態范圍，秉持生態系統整體性、合理性以及內在的基本規律，需要統籌規劃自然生態多重要素，開展“整體保護、系統修復與綜合治理”，由此進一步強化礦山生態系統循環的力度，確保生態均衡。礦山生態修復全生命周期如圖1所示。

圖1 礦山生態修復全生命周期圖

2.3 實現礦山生態修復數字化智能管理

充分地考量礦山生態修復重難點之后，相關的工作人員靈活應用當下現有基礎信息，綜合3S技術、物聯網、大數據以及計算機技術等技術，能夠為礦山生態修復項目提供全生命周期的精細化管控。除此之外，相關的工作人員還可以對礦山生態修復所需要的多種歷史信息、監測信息、地理信息予以系統化地考量，同時憑借大數據以及人工智能等方法，準確識別礦山生態破壞病因，實現礦山生態修復的精準施策；其次，相關的工作人員要對礦山生態保護治理現存的諸多難題，治理進程、政策導向、科研成果等信息溝通對接，從而給各地生態修復治理奠定重要的信息基礎[5]；最后可以達成跨部門、多學科的信息共享以及互通，整體上提高信息化治理水平。

3 工程案例

3.1 工程概況

長沙市雨花區跳馬鎮龜坡廢棄礦山建設于上世紀八十年代，現在已經廢棄很多年，邊坡垂直高度有70米，地層屬于砂巖，再加上節理裂隙發育，邊坡大部分地段大于80°，并存在反向坡，植物難以生存，是湖南省礦山生態修復難度最大的項目[6]。由于該礦山處在長株潭生態綠心核心保護區，水土流失、泥石流等次生地質災害隱患大，對當地百姓生活影響較大。省市、雨花區政府高度重視修復工作。

3.2 修復過程

轉變觀念、創新修復模式。該項目探索構建了“科研+礦山生態修復+數字化管理”的新模式，以科研促生產，以生產反哺科研的模式，實現了礦山生態工程的高質量實施，本項目運用了兩項科研成果技術，即：

（1）改良型厚層基材噴播技術：

改良型厚層基材噴播技術是將土壤、肥料、粘合劑、保水劑等按一定比例調配均勻，通過噴播裝置噴射于懸掛有底網的坡面之上，構成具有一定厚度的有機基材層。當植物漸漸生成后，發達的根系能夠利用基材深入至巖體的節理以及裂縫，從而充分地發揮永久固坡以及美化環境的作用。

針對噴播基質層，首先需充分地利用其抗雨水沖刷的功能，如此一來，在植物成型之前，其土壤不會遭到雨水地沖刷；第二，相關的工作人員要確保噴射基材內團粒結構順利形成，通常來說，具備團粒結構的土壤是最適合植被生長的土壤結構；第三，務必確保植物養分的實用性，盡可能不要產生養分耗盡的問題。

施工前準備工作如下：

①復核設計信息，在作業過程中要仔細核對圖紙，提供人員崗位訓練，熟悉掌握設計標準。

②備料，依據項目實際狀況，提供較為充足的材料。

③試驗，依據設計圖紙完成好現場調查，熟知當地的氣候狀況以及本土優勢植物群落的結構特征，根據礦山場地現狀，選擇適合的植物種子配比和土工網的型號。

施工工序流程：

坡面清理→生態棒安置→掛網錨固→攪拌混合基材→機械噴射→覆蓋無紡布→養護管網安裝→養護成坪。施工工序流程如圖2所示。

圖2 施工工序流程圖

（2）數字化智能管理技術：

通過收集該項目有關的現狀信息、規劃信息、項目信息以及監測信息，構建較為動態的礦山生態修復數字化智能管理平臺，從空間方位上呈現生態本底等內容，而且還要給項目立項進行合理分析，為礦山生態修復管控環節提供實用的數據支撐，礦山生態修復數據支撐預期成效如圖3所示。

圖3 礦山生態修復數據支撐預期成效圖

3.3 修復效果

2019年10月17日，該項目進行驗收工作，驗收結論為：工程整體施工工序完整，項目的完成質量高，植物覆蓋率高，且植物種類多，動物數量足，生態恢復和景觀效果好，實現了設計的目的，且超出了預期效果，專家組一致同意通過驗收。

圖4 生態修復前

圖5 生態修復后

4 結論

綜上所述，礦山生態修復的傳統管理模式已經不合時宜，為提升礦山生態修復項目的成效，相關的工作人員務必要靈活采用現代化信息技術對項目進行全程管理, 提升項目工作的效率及治理能力。在現代化信息及大數據技術的基礎上，以數據為核心，構建礦山生態修復管理平臺，以此掌握生態本體、明晰生態修復格局，對礦山生態修復項目進行全生命周期精細化管理，實現對礦山生態修復項目的高效管控，精準治理，推動的我國礦山生態修復體系實現現代化。