探究碳中和目標背景下礦山生態修復的路徑選擇

明 旭

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北 承德 067000）

礦產資源作為國民經濟發展的重要基礎資源，礦山在開采過程中會出現有關礦產資源廢棄等多種碳排放形式，對生態環境也會帶來一定的污染。在這種情形下，選擇合適的礦山生態修復技術路徑成為我國碳中和目標實現的必然要求。本文通過研究碳中和背景下礦山生態修復技術的管理路徑，以便為今后國內礦山生態修復工作的優化提供解決和參考。

1 礦山生態修復發展背景

目前我國的能源消耗結構體系中，化石能源仍舊占據著主導地位，這種以化石能源為主的能源結構無法在很短時間內發生根本性的改變[1]。改善能源需求是解決我國現階段經濟社會發展主要矛盾的基礎條件，國內能源需求的持續增加以及化石能源為主的消費結構是我國碳排放總量明顯提高的重要原因。

礦產資源是我國經濟社會以及人們生存發展不可或缺的重要物質保障，但我國傳統的礦產資源粗放利用模式帶來了生態破壞和環境污染問題，對于我國經濟社會的可持續發展必然會產生明顯的影響。現如今，我國社會的主要發展矛盾已從之前人們日益增長物質文化需求與落后社會生產之間的矛盾轉變為人民日益增長的美好生活的需求與發展不平衡不充分之間的矛盾。在我國生態環境恢復和改善的過程中，生態修復作為其中的重要內容，已經成為滿足人們美好生活需求以及生態文明建設的重要工作內容。礦山生態修復實際上就是針對礦山行業生態問題落實的修復工作。礦山生態修復實際上是針對因為礦產資源開采受到破壞的生態系統，將其恢復到接近于礦產資源開采之前的生態環境，或者重新建成符合某種特定用途需求的生態環境，又或者將其恢復成與周邊環境協調發展的生態環境[2]。礦山生態修復技術的使用會在礦山的設計、開采、洗選、冶煉、治理轉型的全生命周期貫穿使用，以目前我國政管理工作的實踐發展看來，我國礦山生態修復技術的種類也變得越發多樣，對于達成我國礦山生態修復目標有著良好的促進作用。

2 礦山生態修復的邏輯及對碳中和目標實現的作用

2.1 修復邏輯

礦山生態修復工作的實施是礦山開采工作中生態環境保護以及綜合治理，提高國內碳儲量以及礦山所屬區域生態系統固碳能力的重要途徑。在礦山礦產資源開采的過程中，為了進一步降低對附近自然生態環境帶來的損壞，需要結合不同開采階段礦山的具體自然環境的特征對于資源技術方案進行調整，實現礦產資源開采以及生態修復工作的共同發展，以此為碳中和目標的實現提供助力。我國礦山資源的生態修復工作正在逐漸從之前單一化的土地資源整治與綠色植被恢復逐漸轉變到礦山附近區域全面生態系統功能的方向，以便在礦山區域范圍內建立完善的功能性生態系統[3]。從某種程度上看，礦山生態系統功能的恢復并非是單純的綠色植被恢復，而是需要將那些已經破壞或者是功能退化的生態系統逐步恢復其生態系統能力。在我國實現碳中和目標的背景下，礦山生態修復更加關注遵循自然紀律和生態邏輯，并且始終將已經遭受毀壞的土地覆蓋和當地破壞地質環境的恢復作為基本內容，以此實現生態系統的整體保護修復以及治理目標。

2.2 作用

在我國持續關注生態文明建設的過程中，到2035年國內的生態環境需要實現根本好轉，并達成美麗中國的基本建設目標，到21世紀中葉是國內的生態文明建設水平需要全面提升，進一步推動國家治理能力的現代化發展[4]。在全球氣候變暖問題越發嚴峻的背景下，碳達峰、碳中和目標的實現需要進行經濟社會發展的系統性變革，意味著碳達峰、碳中和的實現已經成為我國生態文明建設工作的重要組成之一。為了進一步實現碳達峰和碳中和的目標需要立足于生態系統的整體視角，落實綜合、系統以及源頭化的治理工作，從而建立污染減輕、碳排放量降低在內的一體化工作機制。

煤炭資源作為我國重要的能源來源，在之前大規模、高強度開采的影響下，對于國內有限的土地資源帶來的嚴重的負面影響。遭受礦產資源開采污染的土地完全不利于各種植被的生長。在我國東部沿海的山東和安徽區域，煤炭資源的開采通常是以井工開采為主，因為區域內的潛水位分布數值相對較高，在礦產資源開采之后很容易形成井內的永久或者是季節性積水，使得當地礦山的植被覆蓋率進一步降低。在煤炭資源分布較為豐富的西部新疆和內蒙古、青海等地區，因為當地自然環境相對較為惡劣，植物成活率相對較低，再加之礦產資源的露天開采，將會對當地原有的植被生態系統產生毀滅性的破壞[5]。由此也不難看出，我國之前的煤炭資源開采工作在帶來地表植被破壞現象的同時，當地的土壤質地和礦山所處區域的生態環境也遭到嚴重挫傷。當地植被的損壞直接會影響到礦區碳吸收轉化能力，同時土壤作為地球上重要的碳庫之一，在煤炭資源瘋狂開采的影響下基質產生了明顯的變化，碳儲存結構被完全打破。礦山生態修復工作需要在降低碳排放量的同時，通過恢復礦山區域的植被以及土壤質地，進一步提高生態系統的固碳、儲碳能力，有效吸收排放到大氣中的二氧化碳，進一步推動我國碳中和目標的實現。

3 碳中和目標下的礦山生態修復常用技術

3.1 土壤基質的改良技術

在碳中和目標的驅使下，國內礦山生態修復工作的開展關注土壤基質、生態環境等方面的綜合修復。有關土壤基質方面的修復，具體可以分為物理和化學兩種方法。物理改良是礦山附近區域土壤生態修復的有效方式，因為礦山在廢棄之后，附近土壤基質的結構性相較于未開采之前有了明顯的下降，并且其中的各種營養成分逐漸流失，各種重金屬元素的滲入使得當地的土壤帶有毒性，會對生態修復工作帶來明顯的影響。在物理土壤基質改良的過程中，通常可以使用表土回填或者是客土法，尤其是針對被重金屬元素污染的金屬礦土層或者土層過薄的區域，客土法是一種有效的土壤基質改良方式。簡單而言，在具體操作過程中，需要相關人員結合土壤基質的具體成分和物理性質，在合理確定表層土壤覆蓋厚度的前提下，將之恢復為農業和林業兩種類型，各種不同類型的農業用地土壤覆蓋厚度需要分別維持在50cm～100cm以及10cm～30cm的范圍內。結合目前相關專家學者的研究指出，在礦山附近土壤覆蓋厚度達到10cm和30cm的情況下，當地植被恢復之后的覆蓋率能夠分別提高50%和70%[6]。客土法的應用要求相關人員綜合考慮土壤的具體來源以及運費高低，并且需要避免對土壤來源區域的植被產生二次破壞。土壤基質改良過程中的土壤可以使用秸稈等農作物副產物經過發酵處理之后代替土壤使用，也能夠進一步提高土壤的養分水平。

化學基質改良方法通常是用于廢棄礦山附近土壤的酸堿化問題解決，使用的化學物質包括硫酸亞鐵、石膏等。土壤的堿化問題可以通過石膏的合理應用降低堿度水平，并且在經過化學改良之后，土壤的水分滲透能力也能夠逐漸恢復。在具體操作時，可以在土壤中適當的投入碳酸氫鹽和石灰，遵循少量多次的原則，酸性水平較高的礦山附近區域的土壤質地也能夠逐漸改善。如果在經過化學改良處理之后，礦山附近的區域缺少植被生長所需的基礎氮、磷等營養物質，需要將生活垃圾和化肥等物質適當加入到土層中，最為常見的方法是可以將糞肥和石灰添加到鉛鋅尾礦庫中，從而對附近區域的尾砂進行改良。污泥同樣可以作為土壤基質改善的重要資源，能夠在改良礦山附近區域土壤基質的同時，賦予良好的肥力，并且污泥作為固體廢棄物的一種，成本投入相對較低，廢棄資源也能夠得到二次利用，可謂是一舉多得。

3.2 礦山植被修復改良技術

碳中和作為現代經濟社會必須要遵循的綠色經濟環保理念和發展形式，在礦山生態修復的過程中，需要選用植物修復技術進一步提高礦山附近區域的碳儲匯量，這也是我國生態文明建設的具體需求。在我國礦山生態修復工作持續實施的過程中，植物修復技術有著十分廣闊的應用前景，可以在廢棄礦山區域的土層上建立起適合當地環境的穩定植物群落，逐漸對當地的土壤和周邊生態環境進行改良，推動碳中和目標的實現。從碳中和目標看來，在礦山生態系統修復過程中，需要盡可能的減少污染或者是做到零污染，相關人員需要結合不同區域的具體土壤機制和自然環境選擇適應性較強的樹種，尤其是在露天廢棄的礦山上植被的營養元素通常來源于地下的重金屬元素土層。必須要保障植被選擇的合理性，才能夠實現逐漸改善礦區附近土地生態環境的目標。一般而言，通常是選擇以對于重金屬元素耐性較高、富集植被類型為主要植物，其中以高山甘薯、鬼針草等為主。在植被選擇中，工作人員需要綜合考慮植被的適應性功能性和經濟性，發揮植物在礦山土壤生態修復和土層基質改良方面的作用，并且能夠有效避免二次污染問題的發生。

3.3 微生物生態修復技術

碳中和目標與礦山生態修復工作的最終目標是完全一致的，為了有效改善礦山受損的生態系統，并且降低礦山生態系統修復過程中對于附近生態環境帶來的二次破壞，微生物修復技術可以在其中適當應用。附近的土壤環境可以結合根據微生物的活動得到改良，植被生長發育能夠憑借微生物修復技術得到充足的營養支持。比如，叢枝菌根在鐵礦尾礦區域的接種，能夠進一步提高植被對于磷元素的吸收效率，同時苜蓿在鋅、鎘金屬污染較為嚴重的土壤中進行接種，能夠借助苜蓿的生命活動，將重金屬從根系逐漸向地上部分進行轉移。在礦山生態修復工作中，微生物修復技術的引入，需要相關人員結合礦山附近分布較為廣泛的植物根系附近的微生物種類分布，選擇同種類型的微生物進行繁殖和培養，在保障微生物環境適應性的同時，對當地土壤結構持續進行改善。

4 碳中和目標背景下的礦山生態修復技術應用管理路徑

4.1 生態修復工作標準規范的調整

在我國高度關注碳中和目標實現的背景下，碳中和目標已經納入到我國生態文明建設工作中，并且國內有關礦山生態修復方面的工作標準已經包括了礦區環境污染防治、地貌重塑、土壤重構、景觀重建等多項內容，但因為這些標準制定的部門沒有完全一致，又或者相關標準文件出臺時間存在一定的差異，導致現行標準以及規范出現了名詞、內容不統一的現象，這也就意味著我國礦產生態系統修復工作的落實相對較為困難，甚至于出現了生態系統修復工作沒有標準依據的問題。在國內礦山生態修復技術持續發展的影響下，為了進一步提高礦山生態修復工作的效率，需要結合國內生態文明建設以及碳中和目標的具體要求，更新現行的礦山生態修復工作標準，在始終堅持統一礦山生態修復工程原則的前提下，將其中的工程環節修復內容、標準和規范給出明確的規定，確保能夠為碳中和背景下的礦山生態修復工作提供必要的標準支持。

4.2 生態修復管理機制的持續完善

第一，礦業發展需要使用臨時用地政策。即便我國法律已經對礦區土地復墾的責任和義務給出了明確的規則的，但只有在土地污染達到一定程度之后，才會將土地資源收為國家所有。在絕大部分情形下，土地的使用權仍舊是歸農村的集體組織經濟所有，礦山企業即便具備法律意義層面的土地復墾責任和義務，卻無法有效履行義務，通常會出現企業長期支付賠償費，但農民卻不愿意復墾的問題，使得礦山附近的土地處于一種低效利用的現象。在這種情形下，國家相關部門需要對恢復原本用途的礦業用地實施臨時用地的政策，換言之，在礦山企業賠償費支付的情形下，農村集體經濟組織雖然擁有所有權，但礦山企業擁有該土地的使用權，確保能夠在土地達到復墾工作標準之后及時實施復墾工作。

第二，礦山生態修復工作市場化機制的完善。十九大中提出需要建立以企業為主體，社會公眾、組織共同參與的環境治理體系。在我國自然資源部發布有關礦產生態修復市場化發展相關文件的情況下，需要從經濟和生態價值兩個方面有效推動管理礦山生態修復工作的發展。為了進一步發揮礦山生態系統效果過程中市場化機制的功效，相關部門需要在儲備足夠的生態修復資金的同時激發責任企業的降低能源消耗和碳排放的積極性。在礦山生態修復工作市場化機制發展的過程中，需要引入全新的長效性評價，避免出現礦山生態系統修復之后二次衰退問題的發生。

4.3 結合區域碳排放及生態環境狀況分類使用修復技術

由于我國幅員遼闊，且氣候類型多樣，在礦山生態修復工作實施的過程中，需要結合當地的氣候環境以及特點進行生態修復技術的組合應用。具備良好水熱以及水土資源且開采之后生態環境發生明顯類型改變的區域，需要在遵循因地制宜原則的指引下，適當發展農、林、牧、漁等產業，在推動國內經濟高質量發展的同時，實現土壤和植被碳匯能力提升的目標。這種做法并沒有強行恢復原本的生態系統類型，人工干預程度有所降低，能夠削減生態修復工作中的工程能耗和碳排放數量。對于北方的草原氣候、黃土高原區這類長時間高度開發出現的生態退化嚴重的半干旱區域而言，如果企業礦產資源開發工作相對較為合理，生態系統惡化具備良好的可逆性，并且部分環境要求仍舊具備良好的自恢復能力，可以使用引導性的修復措施，需要使用人工引導為先，自然恢復在后的綜合修復方法，確保礦山生態系統在修復之后能夠具有良好的自我恢復能力。對于西部寒旱區而言，因為地區內部氣溫較低，且水資源短缺，由此采礦引發的生態系統退化完全不可逆轉，對于當地區域內需要保護的動植物以及生態環境需要相關部門對開采規模進行嚴格的限制。因此礦產開采受損生態系統需要在遏制荒漠化問題蔓延的同時，推動礦山生態保護工作的實施。

5 總結

我國碳中和目標的提出是順應國內經濟社會高質量發展以及生態文明建設的必然要求，同時也是我國建立人類命運共同體的有效方式。在我國礦山生態修復技術持續發展的背景下，相關部門需要推動礦山修復工作市場化機制的建立以及配套管理工作標準的完善，以便為相關部門結合不同區域氣候特征科學選擇礦山生態修復工作方法提供參考。