废弃露天矿山生态修复的问题与对策——以河南省南太行地区为例

废弃露天矿山生态修复的问题与对策
——以河南省南太行地区为例

 

导 读

矿山生态修复是改善矿区生态环境、维护区域生态安全的重要举措。文章结合河南省南太行地区废弃露天矿山生态修复的实践，对生态修复中项目规划设计、治理内容、修复方式、治理模式、项目标准规范等存在的问题进行了梳理分析，从前期调查评价、整体规划设计、科学确定修复模式、应用新技术、加强景观设计、兼顾多方面效益等方面，提出了科学开展矿山生态修复的对策措施。

本文引用信息

白世强，强 真.废弃露天矿山生态修复的问题与对策[J].中国国土资源经济,2022，35（7）:36-41.

0 引言

矿产资源开发伴随着人类文明、社会进步、科技发展的全过程，矿业是国家的基础产业。但矿业活动造成地貌景观破坏、土地挖损或压占、地表塌陷、大气与水土污染、动植物生境碎片化等问题，已成为绿色发展的重要制约因素。对于仍处于工业化、城镇化进程中的我国来讲，矿业开发总体规模在一个相当长的时期内将维持较高水平，同时矿业开发造成的生态环境破坏、损毁土地等情况也将长期存在。需要运用科学、系统的修复技术，对矿山开采造成的地质灾害隐患、环境污染等问题进行治理，并采取生态抚育措施，使受损矿山生态环境功能逐步恢复，实现生态环境可持续发展。近年来，我国持续推进矿山生态修复，对恢复和改善矿山生态环境质量发挥了重要作用，已成为维护区域生态安全、满足人民美好生活需求的重要举措。

河南是矿业大省，矿产资源赋存区与山地丘陵生态区高度重叠。“十三五”以来，全省矿山数量持续减少，政策性关闭矿山和违法开采形成的大量遗留生态环境问题亟待解决，矿山综合整治和生态修复亟需加快推进。文章结合近年来河南省南太行区域矿山生态修复的探索实践，总结经验、分析问题，提出科学开展矿山生态修复的对策措施建议，以期为相关工作提供参考借鉴。

1 区域生态状况

太行山耸立于北京、河北、山西、河南之间，既为华北平原抵御着西北寒潮的袭击，又接纳着来自东南的暖湿气流，是我国中部地区重要的生态屏障。南太行山地区是构筑国家生态安全战略格局的关键节点,也是《全国生态功能区划(修编版)》中“太行山区水源涵养与土壤保持重要生态功能区”的重要组成部分,为京津冀及黄河中下游地区提供至关重要的水源涵养、水土保持、水环境维护、生物多样性维护、防洪调蓄等生态系统服务。历史上，太行山地区曾经郁郁葱葱、植被茂盛。由于自然条件变化及人为破坏，该区域林草植被锐减，水土流失严重，已影响到华北平原的生态安全[4]。南太行地区位于河南省西北部，区域范围涵盖安阳、鹤壁、新乡、焦作、济源等5市的25个县（市、区），总面积约1.40万平方千米，是河南省重要的矿产资源和能源基地。

1.1 水资源较为匮乏

南太行地区跨黄河和海河两大流域，所在的豫北地区年均降水量约为520～650毫米，水资源总量约为46.58亿立方米，人均水资源仅为227立方米，是全省人均水资源量的61%，属极度缺水地区。地表水资源不足，河流流量小，水库多为中小型，城乡建设和农业灌溉抽取地下水较多。豫北地区已成为河南省地下水超采集中区，形成了温县-孟州、安阳-鹤壁-濮阳、新乡小翼等较大浅层地下水漏斗区，地下水过量开采引发水位下降和地面沉降。

1.2 地形地貌复杂多样

南太行地区处于我国两大地势阶梯的过渡地带，形成了独特的地质地貌，中山、低山、丘陵、洼地并存，山地和丘陵面积为4616.59平方千米。南北走向的断崖经东西走向的安阳河、淇河、沁河、丹河、蟒河、卫河、峪河等河流的切割，形成了众多的峡谷、悬崖、瀑布、泉眼，具有切割深、落差大、山势雄壮等特点。

1.3 生态环境较为脆弱

南太行区域主要矿产有铁矿、铝土矿、水泥用灰岩、煤炭等，矿产资源开发在支持地方经济社会发展的同时，也造成了山体破坏、地面塌陷、地裂缝、土地占用、土壤和地表植被破坏等诸多问题，对当地生态环境、地质环境带来了不良影响。

1.4 矿产开发影响生态环境和地质环境

太行山浅山丘陵区面积大，岩石类型多为石灰岩，山势较陡，水土条件差，自然灾害频繁，生态承载力较低。森林结构较为单一，天然林中次生林多，森林质量不高。部分区域立地条件差，造林绿化困难。低山丘陵区大量耕地以坡耕地形式存在，土层薄、含砾石，地表侵蚀严重。矿产开发、旅游开发、公路建设等导致基岩裸露、生境破碎，植被恢复困难，水源涵养功能下降。湿地面积大量减少，水质不良，生物多样性下降。

2 南太行地区生态修复的探索实践

近年来，河南省在南太行区域实施了多项治理工程，取得了明显的生态、社会、经济效益。

2.1 开展矿山地质环境恢复治理

2011—2018年，南太行地区各市县通过开展1∶50000矿山地质环境调查，基本查明了区域矿山地质环境现状；通过开展矿山地质环境遥感监测，初步掌握了矿山地质环境动态变化规律。累计投入各类资金约15.6亿元，完成废弃矿山治理约3266公顷，恢复、新增耕地约500公顷，新增林地约512公顷，整理形成建设用地316公顷，修建道路约78千米，建成凤凰山和缝山国家矿山公园等8处公园景区，产生了显著的生态、经济和社会效益。这也为资源枯竭型城市绿色发展转型升级做了有益的探索。

2.2 统筹推进山水林田湖草系统治理

2018年，河南省南太行地区山水林田湖草生态保护修复工程入选国家第三批试点工程。工程以安阳、鹤壁、新乡、焦作、济源5市25个县（市、区）为重点，按照 “一山一渠两流域”（太行山、南水北调中线干渠、黄河和海河流域）总体布局，聚焦重点区域和突出生态问题，坚持以自然修复为主、人工干预为辅方式，采取修山、治水、护渠、整地、复绿、增湿等措施，实施矿山环境治理、水生态环境治理、生态系统保护、土地整治与污染修复、科技创新5大类53项工程249个子项目，分区分阶段推进流域水生态环境保护修复、矿山生态环境治理与修复、土地整治与土壤修复、重要生态系统保育与生物多样性维护等4大领域生态修复工作。至2021年底，工程基本完成，共整治矿山地质环境250处、治理河道长度263千米、新增林地面积4356公顷、恢复新增草地1053公顷、新增高标准农田1944公顷，取得了明显成效，探索形成具有较强示范性的山水林田湖草生态保护修复模式。

2.3 实施小流域水土流失综合治理

近年来，河南省南太行区域市县实施了30多项小流域水土流失综合治理工程。工程以坡耕地改造和侵蚀沟整治为重点，通过工程与生态相结合的措施综合治理小流域，河道疏浚，大面积封育保护、造林种草、退耕还林，经综合治理的地区林草植被面积大幅度增加，林草覆盖率提高20%～50%，水土流失逐年减少，土壤侵蚀强度显著降低。积极实施水污染防治行动，搬迁或整治对南水北调中线干渠水源保护区有污染的畜禽养殖场，提升了水源涵养和水质保护能力，产生了良好的生态效益。

3 废弃矿山生态修复中存在的主要问题

本文结合南太行地区近年来生态修复实践，重点对该区域废弃矿山生态修复中存在的主要问题进行梳理分析。

3.1 项目规划设计的统筹协调性不强

统筹推进山水林田湖草系统修复治理是一项整体性、系统性很强的工作，必须在充分调查的基础上，依据国土空间规划及相关规划要求，合理确定修复方向和用途，从而确定修复措施和模式。南太行地区部分生态修复工程缺乏上位规划指引，前期调查不扎实，设计简单，以清理碎石、覆土植树等为主要措施，与相关部门的工作协调不够，对当地群众的诉求体现不足。同样的问题也发生在较多废弃露天矿山修复治理项目中。

3.2 治理内容的综合性、系统性不够

南太行地区矿产资源开采点多面广、较为分散，在设置生态修复项目时，关注重点限于“三区两线”可视范围内的矿山生态破坏问题，存在项目布局碎片化的问题。部分工程实施中，存在地质环境恢复治理的经验和路径依赖，未能做到“宜林则林、宜草则草、宜荒则荒”。如，对位于沟谷的采矿场，仍然采取砌墙、覆土、植树的方式进行修复，阻挡了山洪通道，2021年7月遇到特大暴雨引发的山洪冲刷，工程损失惨重，并造成了新的水土流失。

3.3 修复方式过度工程化

部分项目在实施过程中，工程思维严重，未充分发挥自然恢复、辅助再生的作用，而是采取大面积挂网喷浆复绿、建设挡土墙、台阶式放坡等生态重建措施，大量使用水泥等建材，造成过度治理、工程浪费等问题。一些项目采用开发式治理模式，资源开发利用规模大，管理不规范，存在“重开发、轻治理”的情况，致使矿区地貌和植被遭到一定破坏，加大了治理修复的难度。部分项目未严格按照设计进行施工，对周边生态环境造成一定程度的破坏。

3.4 治理模式较为单一

出于成本低、成活率高考虑，已实施矿山生态修复的项目大面积种植单一树种侧柏，少量种植苹果、核桃等经济树种，乡土树种使用较少，还有部分项目整治为耕地，由于区域气候干旱、水资源短缺，植被恢复较为缓慢，生态碳汇作用有限。大部分项目设计对于景观和土地资源的持续利用考虑不足，导致修复后的矿山难以实现建设用地再利用或发展生态旅游等产业，没有做到生态、社会、经济效益相统筹。

3.5 项目标准规范及相关政策机制有待完善

废弃矿山生态修复基于山水林田湖草生命共同体理念，涵盖了保育保护、自然恢复、辅助再生和生态重建等措施，是对以往地质环境治理项目的极大拓展。目前，生态修复项目尚缺乏工程设计、施工、验收等方面的标准规范，给工程管理带来了较大困难。项目实施和管理较为封闭，没有充分发挥当地群众参与的重要作用。此外，生态修复工程与国土调查、空间规划、用途管制、土地及矿产利用、“增减挂钩”等重要工作、规划、政策统筹协调不够，产生为修复而修复、顾此失彼的问题。

4 对策措施

针对南太行区域矿山开采引发的生态破坏问题，从有利于维护良好生态环境和促进经济发展的角度出发，坚持山水林田湖草是一个生命共同体理念，坚持自然恢复为主，克服工程思维，统筹开展一体化保护修复，实现低成本修复、低成本维护、可持续利用。

4.1 扎实开展前期调查评价

现状调查、生态问题识别与诊断是生态修复的基础环节。应充分利用全国国土调查、资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价、相关规划等成果，以及相关部门已有的野生动植物调查、林业调查、生态功能区划、生态保护红线、自然保护地等资料，归纳总结当地行之有效的生态修复实践经验，详细调查区域生态功能定位、自然生态（地理）状况、经济社会状况等，以此作为开展生态修复工作的基础。在调查的基础上，综合运用梯度分析（从大尺度到小尺度或从小尺度向大尺度）、类比分析、综合评判等方法，识别矿山及周边生态系统受损的面积、分布、程度、影响因素等；采用定性的经验分析法、半定量或定量的分析评价法，对生态系统受损的类型、退化程度、恢复力进行评价，为制定针对性的修复措施和模式提供依据。

4.2 突出规划设计的整体性、系统性

依据国土空间规划及生态修复规划，从宏观、中观层面对待修复矿山进行规划，在微观层面制定实施方案（表1）。矿山生态修复专项规划应落实国土空间用途管制要求，遵循生态系统的整体性、系统性及其内在规律，统筹考虑自然生态各要素、山上山下、地上地下、流域上下游，进行整体保护、系统修复、综合治理，合理安排生态保护修复和废弃矿业资源利用，推动生态修复从传统的单一修复手段向综合治理、景观塑造、资源循环利用等方式转变。按照“治好山上，保护山下”的思路，山上以恢复林草植被、保持水土为主，山下以农田整治为主，涉及村庄建设的，应避让地质灾害易发区。充分吸取2021年7月特大暴雨极端气候事件的教训，对受采矿影响的季节性河流及山洪沟，应清除河流沟谷的废弃土、石，疏浚河道、沟谷，恢复沟谷的自然生态和行洪功能。针对废弃露天矿山存在的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害隐患，在生态修复中要增加地质灾害防治措施。对于已划入生态保护红线的区域，采用保育保护、自然恢复为主的方式，尽量减少工程修复带来的地质环境扰动。

 

4.3 科学确定修复的模式和导向

根据待修复矿山的破坏类型和破坏程度，参考受损生态系统历史状态或周边类似生态系统状态，确定本地原生生态系统或类似生态系统作为参照生态系统。充分考虑南太行地区自然地理条件和土地开发适宜性，遵循“宜林则林、宜草则草、宜耕则耕、宜园则园、宜湿则湿”，以及“以水定绿、量水而行”原则，科学确定保育保护、自然恢复、辅助再生和生态重建等生态修复措施，合理选择林草地、耕地、湿地、建设用地、矿山公园等生态修复模式，最大程度恢复生态系统结构和功能，实现生态受损矿山的最优化治理、恢复与利用（表2）。

 

4.4 应用适宜的生态修复技术

针对矿山开采形成的露采场、工业广场、高陡边坡、废石堆场、尾矿库等不同类型的地表，综合运用生态、动植物、农林园艺、土壤、工程、规划设计和自然资源管理等多学科知识，开展山水林田湖草生态系统保护设计技术、修复技术、规划与质量控制技术体系创新研究，推动生态系统保护修复高点定位、高水平推进、高质量建设，为生态整体保护、系统修复和综合治理提供先进技术保障。针对南太行地区降水量少、水资源短缺的情况，科学开展植被恢复工程，矿区生态修复中选择耐旱、耐贫瘠、速生的乡土树种作为先锋树种，合理组合乔、草、灌和藤条的比例，形成稳定的植被群落（表3）。注重对珍稀濒危动植物栖息地进行生态保护和修复，营造良好的生物栖息环境。坚持自然恢复为主原则，对于确需通过工程形式修复植被的，因地制宜采用钻孔绿化、鱼鳞坑蓄水绿化、厚层基材喷播、乔灌草蔓植物系统应用等技术方法，提高矿山绿化的效果。将生态保护修复工程建设与重大科研项目有机结合，推动新技术、新方法、新材料、新工艺在工程实践中得到检验和应用。

 

4.5 兼顾生态景观建设

生态修复在一定程度上就是生态景观的重建。应着眼于维护区域自然景观保护和生态平衡，在生态修复中注重景观设计，为实现资源的可持续利用，提高生态、经济和社会整体效益创造条件。基于地形地貌、水体、园林植物、地域文化4个基本元素，采用多样的设计手法、科学与艺术结合的手段，挖掘与修缮人文景观，进行跨界融合，将生态环境被严重破坏的废弃矿山改造成为具有多重含义的景观，达到废弃矿山的生态修复、环境更新、文化重建和经济发展多方面目的。对于平坦地形，可设计为广场或园林中心区；对于凸地形，可建设观景平台，增加标志物；对于凹地形，可改造为人工湖泊，也可以通过覆土复绿为林草地或果园。在选择植物时，应秉持基本的生态绿化与植被观赏价值相兼容原则，营造生态景观，让人深刻感受到修复后的植被景观之美。

4.6 注重发挥生态、经济、社会综合效益

统筹推进矿山生态环境恢复治理与资源综合利用，实现生态、经济、社会效益多赢。生态效益方面，对废弃矿山进行封山育林、植树种草，改善区域生态环境，不断提高植被覆盖度，增加生物多样性，巩固太行山生态屏障作用；社会效益方面，增加可利用土地资源、生态资源，为群众休闲活动、享受自然的田野风光提供场所，提高群众收入和幸福感；经济效益方面，合理开发利用废弃矿山剩余资源，可增加矿产资源收益。对适宜就地利用的建设用地进行整治修复后出让，不适宜就地利用的通过工矿废弃地复垦利用政策调整布局，增加土地出让及指标有偿使用收入，提高建设项目用地保障能力。对部分适宜开发为农业、旅游用途的采矿废弃地进行适度开发，依托矿业遗迹建设矿山公园，因地制宜发展生态农业、生态庄园、文化娱乐项目等，推动多产业融合链接，带动矿区经济发展和群众致富。

4.7 建立多方参与管理机制

矿山生态修复是针对矿山开采造成生态损害的补救性措施，涉及政府和相关部门、企业、农村集体经济组织、群众等多方面利益，应建立多方参与的生态修复工程管理机制，实现全过程科学决策、严密管理。发挥财政资金引导作用，充分运用自然资源相关政策，鼓励和引导社会资本参与矿山生态修复。在制定矿山生态修复规划和设计工程项目时，应充分考虑当地的人口和经济状况，以及居民生活习惯和文化传统、利益、权益和满意度，设计多个备选方案。在关键阶段和环节，充分听取相关领域专家、有关部门和当地群众的意见建议，实行全过程咨询管理。有条件的应吸纳当地群众直接参与或协作施工、监测、管护等生态修复活动。应严格工程验收管理，开展综合成效第三方评估，运用遥感、大数据等技术手段，对工程实施进行动态、可视化、可追踪的全程全面监测监管。建立后期管护制度，对经验收合格的工程，根据生态保护目标和标准，建立专业化、社会化管护队伍，对基础设施的运行、生态系统演替过程进行监测和管护，确保经修复的生态系统持续向好发展，使生态修复工程长期发挥多方面效益，实现可持续利用。

5 结语

开展废弃矿山生态修复是推进生态文明建设的重要举措。与以往的矿山地质环境恢复治理相比，矿山生态修复更具系统性、复杂性、创新性，涉及岩土力学、生态学、水利工程、景观设计等多门学科，以及自然资源、林业、生态环境、水利等多个部门，与国土空间规划和用途管制密切相关。由于资源环境紧约束的状况将长期持续，矿山生态修复要注重在恢复生态功能的前提下实现资源的多元化利用，统筹生态、经济和社会效益，因此对矿山生态修复提出了更高要求。由于篇幅有限，本文尚未就河南省南太行地区矿山生态修复的技术、模式等进行更深入的剖析，在今后的研究中，还需要充分重视基于自然的解决方案在矿山生态修复中的应用，矿山生态修复与生态产品价值实现、土地资源可持续利用等进行统筹融合，以及相关政策制度问题，从而更好地支撑矿山生态修复决策，促进“两山”转换和生态文明建设。

作者信息

白世强（1977—），男，河南省巩义市人，河南省自然资源监测院注册城乡规划师，农业资源利用专业博士，主要从事国土空间生态修复、国土空间规划。

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