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名称 基于生态文明理论的矿山生态修复实践
发布机构 科技外事处 索引号 2189234/2020-00323
主题分类 科技发展 文号
发布日期 2020-12-30 主题词

基于生态文明理论的矿山生态修复实践

发布日期:2020-12-30 15:23 信息来源:科技外事处 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

基于生态文明理论的矿山生态修复实践

0引言

十八大以来,党和国家十分重视生态文明建设,强调生态文明建设关系人民福祉、关乎民族未来的大计,必须把生态文明建设纳入建设中国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局中。习近平总书记基于对人类社会发展规律、人与自然关系认识规律、社会主义建设规律的科学把握,深刻阐述了推进新时代生态文明建设必须遵循的“六项原则”,即坚持人与自然和谐共生的科学自然观、绿水青山就是金山银山的绿色发展观、良好生态环境是最普惠的民生福祉的基本民生观、山水林田湖草系统治理的整体系统观、最严格制度最严密法治保护生态环境的严密法治观和世界携手共谋全球生态文明的共赢全球观,涵盖了经济、政治、文化、社会和生态文明等全领域,相互联系、相互促进、辩证统一,形成一个完整系统、科学严密的逻辑体系,构成了习近平生态文明思想的理论内核,是新时代推进生态文明建设的主要内容和根本遵循(陶良虎,2019)。

我国矿区生态修复工作的萌芽于20世纪50年代,起初往往是个别矿山自发进行的一些小规模修复治理工作20世纪50-70年代,该项工作还处于自发探索阶段进入20世纪80年代,才被真正得到重视,从自发、零散状态转变为有组织的修复治理阶段。特别是1988年颁布《土地复垦规定》和1989年颁发《中华人民共和国环境保护法》,标志着矿区生态环境修复走上了法制化的轨道(马康,2007)。这项工作在我国尽管起步较晚,但发展十分迅速,20世纪80年代初,我国矿山废弃地的生态修复率不到1%80年代末期,生态修复率约为2%,到2014年底,治理率为26.7%,仍远低于发达国家65%的修复率(王林等,2013;谢计平,2017;秦鑫等,2017)

矿区生态修复作为生态文明建设的一项重要内容,也是一个全新的课题,必须要先统一思想,提高认识,加强理论研究和创新,深刻理解和准确把握习近平生态文明思想和“两山论”的内涵、实质。在生态保护的前提下实现矿山的生态化开发、生态化治理,实现生态保护与矿业开发的辩证统一。同时,还要加强对矿山生态修复自然规律的研究,探索以自然修复为主的矿山地质环境治理和生态修复新模式(刘欣,2013;刘威,2019;王琼洁,2019;甘柯等,2020;胡荣荣等,2019,张涛等,2019)

开展矿山生态修复,还必须加强技术创新,大力推进新技术新方法的应用。首先要把“生态化”理念融入到矿山生态修复的全过程,按照习近平总书记“人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在林和草”的重要阐述,牢固树立山水林田湖草是一个生命共同体的理念,找准生态系统内在运行机制,抓住根本和源头,统筹考虑、系统修复(王琼洁,2019)。

在此背景下,本文以东平某矿山生态修复项目为例,对生态文明建设下的矿山生态修复技术进行了探索,希望能有助于今后矿山地质环境恢复治理工作的开展。

1项目区概况

项目区位于东平县城区西北约35km,东平湖西侧约6.5km,行政区划隶属东平县银山镇。银山镇政府驻地西北约1.53.5km的西茂王村一带,东距国道G220150m。简易渣石路与公路连接,交通便利。区内采石场是20世纪90年代初至2002年左右开采灰岩所形成,属历史遗留治理责任主体灭失的废弃采石场。矿山开采,造成地表裸露,部分边坡近直立,立面遗留有大量破碎且松动的危石、危岩体,形成崩塌、滑坡、泥石流地质灾害隐患;废渣堆无序堆放,起风时产生大量粉尘,对周边空气、耕地造成污染,严重影响周边居民身体健康;采坑内遗留有残留山包、残留石墙等,采坑底面坑洼不平,土地荒芜,存在严重的视觉污染及土地资源资源浪费,已成为制约当地生态文明建设的“伤疤”。

2总体规划设计

2.1修复思路

以保障生态安全为前提,为消除矿区地质灾害隐患、土地使用功能,采取以生态修复为基础,景观提升段,将其和谐融入周边环境;尊重自然、遵从自然、规划;植入特色产业,助力乡村振兴,实现“由污山转换成绿水青山,再由绿水青山转换成金山银山”的“两级转换”,践行生态文明理论的人与自然和谐共生的科学自然观、绿水青山就是金山银山的绿色发展观和山水林田湖草系统治理的整体系统观。

(1)生态修复

采用近自然的手段,对不同坡度采用相应的治理手段,消除地质灾害、改善生态环境,恢复生物多样性;通过土地复垦将矿区废弃土地变为耕地,用于占补平衡,盘活用地指标,实现资源优势转化。践行“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,实现人与自然和谐、人与动物和谐、人与景观和谐。

(2)景观提升

秉承矿山景观资源,采用合理、科学、先进和艺术相结合的多样化手段,将其营造为富有生态、文化、历史等多重含义的景观环境。

(3)产业植入

为了解决生态修复与后端利用之间的矛盾,结合当地特色,将生态产业融人当地生态环境,构建安全、绿色、可持续的生态发展空间,形成生态、生产、生活“三生互动”,经济、社会、生态效益“三效融合”的产业示范区,实现绿色可持续发展。

2.2功能分区

依据区位、交通条件、地形、土壤、水体以及土地利用情况,进行汇水径流分析、土壤分析和植被分析,根据修复目标、修复措施及未来使用功能,将场地分为生态修复示范区、土地复垦区、生态产业区和入口形象区4个区。

(1)入口形象区

靠近G220,交通方便;结合地形,充分利用采石场的废弃石料、乡土植被,营造富有郊野气息的入口景观;展示矿山开采历史文化记忆和生态修复效果,为四周居民提供一个集集散、运动和休闲为一体的生态空间。

(2)生态修复示范区

位于项目区东北侧,南侧与人口形象区相连,西侧与土地复垦示范区相连。依托现有地形的山水架构,利用现状低洼积水区域、矿山开采后形成的破损山体和开采平台,构建湿地+农田+山体+林地+草地复合镶嵌的生态系统结构,构建山、水、林、田、湖、草生命共同体,实现“山青、水秀、林郁、田沃、景美”。

(3)土地复垦示范区

采矿形成三级平台区域,地势较平坦,可解决矿区内大量废弃地与当地耕地不足的矛盾,因地制宜,以土地复垦为基础,构建乡村生活空间、生态空间和生产空间布局,坚持耕地质量、数量和生态并重,恢复土地的生产能力,提高土地的利用率,增加有效的耕地面积,通过占补平衡,盘活用地指标,实现资源优势转化。统筹规划,助力乡村振兴。实现人与自然、人与景观和谐共生。

(4)生态产业区

位于项目区西侧,地势最高处,进行生态经济林建设,注重水土保持整地和经济林品种选择,提倡混交套种的生态经济林种植模式,发展林下经济的立体经营模式,实现生态和经济的可持续发展。

2.3分区设计

(1)入口形象区设计

作为整个项目的形象展示区,采用自然的手法,就地取材,选用废弃块石拼接石墙缓解高差,碎石铺装与观赏草种植充满郊野特色,既节省经费,又展现当地特色地质景观;选取树形良好,抗性强的杨树、国槐作为背景树,采用乔灌草有机搭配的方式,运用景亭结合等手法,展示入口植被景观形象,人工雕砌的痕迹被不留痕迹的掩藏在自然的植物群落中,打造生态荒野的景观氛围;通过采矿雕塑和车轮等景观小品展示东平矿山修复示范园矿山开采的历史文化记忆。

(2)生态修复示范区设计

作为整个项目的生态修复展示区,首先对崖壁和坡面进行浮石清理,清除表面危岩和崩塌体;在坡脚采用生态植被带护坡技术,修复坡底形态;师法自然,用近自然的手法充分利用陡峭边坡存在的平台、山体裂缝,采用植生孔或种植穴的技术种植乡土植物,恢复山体植

被;利用自然植被,采取乔灌草结合形式,以景观手段,在山前形成景观过渡带,形成山林自然景观,做到四季有花,处处有景,营造自然和谐的景观。通过生态浮岛技术、生态驳岸、植被缓冲带、水生态系统等方式提升用水水质,维护水环境质量。根据各个季节开花时历,选择当地乡土植物通过在生态河堤与复垦农田交界处种植油料作物向日葵、油菜等,既能达到土地复垦区与生态修复区的自然过渡,又能展现良好的生态修复后的大地景观。

(3)土地复星示区设计

针对场地现状,建立基于ArcGIS的数字高程模型(DEM),对项目区进行地形地貌分析以及土地复垦适宜性分析,计算地形整理所需的填方量和削坡的挖方量,合理分配挖填土方量;其次通过水文分析,结合标准农田建设和道路设计情况,合理规划排水渠道和道路工程等,实现土地整治效益最大化;通过施用生物菌剂,使土壤中微生物总量增加,改善土壤的微生态结构,提高土壤的生物活性和缓冲能力,改良土壤品质,促进植物生长;通过施加土壤有机肥,增加土壤有机质和氮磷钾等营养物质含量,达到土壤肥力提升的目的。

(4)生态产业区设计

以生态优先,统筹发展为原则,通过水平沟,生态篱,生态草沟等工程和植被措施进行微地形和微地貌的整理,通过植被种植,排水系统、灌溉系统构建水土保持体系,保墒保水。综合考虑当地自然、经济、种植条件和生产力发展水平,因地制宜选择滴灌形式,通过机井或者蓄水池供水,主管和支管控制灌溉面积,提高灌溉保障率。以因地制宜,特色发展为原则,在生态修复基础上,依托当地资源,打造规模经济,种植板栗、苹果、核桃、桃等当地果树。以立体发展,提质增效为原则,充分利用林下土地资源和林阴资源从事林下种植,根据苗木生长的不同时期发展林菜、林粮、林药、林蜂、林菌、林药等立体复合经营模式,实现优势互补、循环相生。

3结论

(1)矿山修复思路应以保障生态安全为前提,通过“生态修复、景观提升、产业植入”改变矿区生态面貌,打造美丽田园,助力乡村振兴,实现“山青、水秀、林郁、田沃、景美,民富”。依据区位、交通条件、地形、土壤、水体以及土地利用情况,进行汇水径流分析、土壤分析和植被分析,根据修复目标、修复措施及未来使用功能,将场地分为生态修复示范区、土地复垦区、生态产业区和入口形象区4个区。

(2)该项目目前处于勘查、设计阶段,项目前期实施过程中,得到当地政府相关部门大力支持,进展顺利,希望本项目的实施能对今后矿山地质环境恢复治理工作的开展有所帮助。

摘自:《城市地质》2020年第3

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基于生态文明理论的矿山生态修复实践

科技外事处 2020-12-30

基于生态文明理论的矿山生态修复实践

0引言

十八大以来,党和国家十分重视生态文明建设,强调生态文明建设关系人民福祉、关乎民族未来的大计,必须把生态文明建设纳入建设中国特色社会主义事业“五位一体”的总体布局中。习近平总书记基于对人类社会发展规律、人与自然关系认识规律、社会主义建设规律的科学把握,深刻阐述了推进新时代生态文明建设必须遵循的“六项原则”,即坚持人与自然和谐共生的科学自然观、绿水青山就是金山银山的绿色发展观、良好生态环境是最普惠的民生福祉的基本民生观、山水林田湖草系统治理的整体系统观、最严格制度最严密法治保护生态环境的严密法治观和世界携手共谋全球生态文明的共赢全球观,涵盖了经济、政治、文化、社会和生态文明等全领域,相互联系、相互促进、辩证统一,形成一个完整系统、科学严密的逻辑体系,构成了习近平生态文明思想的理论内核,是新时代推进生态文明建设的主要内容和根本遵循(陶良虎,2019)。

我国矿区生态修复工作的萌芽于20世纪50年代,起初往往是个别矿山自发进行的一些小规模修复治理工作20世纪50-70年代,该项工作还处于自发探索阶段进入20世纪80年代,才被真正得到重视,从自发、零散状态转变为有组织的修复治理阶段。特别是1988年颁布《土地复垦规定》和1989年颁发《中华人民共和国环境保护法》,标志着矿区生态环境修复走上了法制化的轨道(马康,2007)。这项工作在我国尽管起步较晚,但发展十分迅速,20世纪80年代初,我国矿山废弃地的生态修复率不到1%80年代末期,生态修复率约为2%,到2014年底,治理率为26.7%,仍远低于发达国家65%的修复率(王林等,2013;谢计平,2017;秦鑫等,2017)

矿区生态修复作为生态文明建设的一项重要内容,也是一个全新的课题,必须要先统一思想,提高认识,加强理论研究和创新,深刻理解和准确把握习近平生态文明思想和“两山论”的内涵、实质。在生态保护的前提下实现矿山的生态化开发、生态化治理,实现生态保护与矿业开发的辩证统一。同时,还要加强对矿山生态修复自然规律的研究,探索以自然修复为主的矿山地质环境治理和生态修复新模式(刘欣,2013;刘威,2019;王琼洁,2019;甘柯等,2020;胡荣荣等,2019,张涛等,2019)

开展矿山生态修复,还必须加强技术创新,大力推进新技术新方法的应用。首先要把“生态化”理念融入到矿山生态修复的全过程,按照习近平总书记“人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在林和草”的重要阐述,牢固树立山水林田湖草是一个生命共同体的理念,找准生态系统内在运行机制,抓住根本和源头,统筹考虑、系统修复(王琼洁,2019)。

在此背景下,本文以东平某矿山生态修复项目为例,对生态文明建设下的矿山生态修复技术进行了探索,希望能有助于今后矿山地质环境恢复治理工作的开展。

1项目区概况

项目区位于东平县城区西北约35km,东平湖西侧约6.5km,行政区划隶属东平县银山镇。银山镇政府驻地西北约1.53.5km的西茂王村一带,东距国道G220150m。简易渣石路与公路连接,交通便利。区内采石场是20世纪90年代初至2002年左右开采灰岩所形成,属历史遗留治理责任主体灭失的废弃采石场。矿山开采,造成地表裸露,部分边坡近直立,立面遗留有大量破碎且松动的危石、危岩体,形成崩塌、滑坡、泥石流地质灾害隐患;废渣堆无序堆放,起风时产生大量粉尘,对周边空气、耕地造成污染,严重影响周边居民身体健康;采坑内遗留有残留山包、残留石墙等,采坑底面坑洼不平,土地荒芜,存在严重的视觉污染及土地资源资源浪费,已成为制约当地生态文明建设的“伤疤”。

2总体规划设计

2.1修复思路

以保障生态安全为前提,为消除矿区地质灾害隐患、土地使用功能,采取以生态修复为基础,景观提升段,将其和谐融入周边环境;尊重自然、遵从自然、规划;植入特色产业,助力乡村振兴,实现“由污山转换成绿水青山,再由绿水青山转换成金山银山”的“两级转换”,践行生态文明理论的人与自然和谐共生的科学自然观、绿水青山就是金山银山的绿色发展观和山水林田湖草系统治理的整体系统观。

(1)生态修复

采用近自然的手段,对不同坡度采用相应的治理手段,消除地质灾害、改善生态环境,恢复生物多样性;通过土地复垦将矿区废弃土地变为耕地,用于占补平衡,盘活用地指标,实现资源优势转化。践行“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念,实现人与自然和谐、人与动物和谐、人与景观和谐。

(2)景观提升

秉承矿山景观资源,采用合理、科学、先进和艺术相结合的多样化手段,将其营造为富有生态、文化、历史等多重含义的景观环境。

(3)产业植入

为了解决生态修复与后端利用之间的矛盾,结合当地特色,将生态产业融人当地生态环境,构建安全、绿色、可持续的生态发展空间,形成生态、生产、生活“三生互动”,经济、社会、生态效益“三效融合”的产业示范区,实现绿色可持续发展。

2.2功能分区

依据区位、交通条件、地形、土壤、水体以及土地利用情况,进行汇水径流分析、土壤分析和植被分析,根据修复目标、修复措施及未来使用功能,将场地分为生态修复示范区、土地复垦区、生态产业区和入口形象区4个区。

(1)入口形象区

靠近G220,交通方便;结合地形,充分利用采石场的废弃石料、乡土植被,营造富有郊野气息的入口景观;展示矿山开采历史文化记忆和生态修复效果,为四周居民提供一个集集散、运动和休闲为一体的生态空间。

(2)生态修复示范区

位于项目区东北侧,南侧与人口形象区相连,西侧与土地复垦示范区相连。依托现有地形的山水架构,利用现状低洼积水区域、矿山开采后形成的破损山体和开采平台,构建湿地+农田+山体+林地+草地复合镶嵌的生态系统结构,构建山、水、林、田、湖、草生命共同体,实现“山青、水秀、林郁、田沃、景美”。

(3)土地复垦示范区

采矿形成三级平台区域,地势较平坦,可解决矿区内大量废弃地与当地耕地不足的矛盾,因地制宜,以土地复垦为基础,构建乡村生活空间、生态空间和生产空间布局,坚持耕地质量、数量和生态并重,恢复土地的生产能力,提高土地的利用率,增加有效的耕地面积,通过占补平衡,盘活用地指标,实现资源优势转化。统筹规划,助力乡村振兴。实现人与自然、人与景观和谐共生。

(4)生态产业区

位于项目区西侧,地势最高处,进行生态经济林建设,注重水土保持整地和经济林品种选择,提倡混交套种的生态经济林种植模式,发展林下经济的立体经营模式,实现生态和经济的可持续发展。

2.3分区设计

(1)入口形象区设计

作为整个项目的形象展示区,采用自然的手法,就地取材,选用废弃块石拼接石墙缓解高差,碎石铺装与观赏草种植充满郊野特色,既节省经费,又展现当地特色地质景观;选取树形良好,抗性强的杨树、国槐作为背景树,采用乔灌草有机搭配的方式,运用景亭结合等手法,展示入口植被景观形象,人工雕砌的痕迹被不留痕迹的掩藏在自然的植物群落中,打造生态荒野的景观氛围;通过采矿雕塑和车轮等景观小品展示东平矿山修复示范园矿山开采的历史文化记忆。

(2)生态修复示范区设计

作为整个项目的生态修复展示区,首先对崖壁和坡面进行浮石清理,清除表面危岩和崩塌体;在坡脚采用生态植被带护坡技术,修复坡底形态;师法自然,用近自然的手法充分利用陡峭边坡存在的平台、山体裂缝,采用植生孔或种植穴的技术种植乡土植物,恢复山体植

被;利用自然植被,采取乔灌草结合形式,以景观手段,在山前形成景观过渡带,形成山林自然景观,做到四季有花,处处有景,营造自然和谐的景观。通过生态浮岛技术、生态驳岸、植被缓冲带、水生态系统等方式提升用水水质,维护水环境质量。根据各个季节开花时历,选择当地乡土植物通过在生态河堤与复垦农田交界处种植油料作物向日葵、油菜等,既能达到土地复垦区与生态修复区的自然过渡,又能展现良好的生态修复后的大地景观。

(3)土地复星示区设计

针对场地现状,建立基于ArcGIS的数字高程模型(DEM),对项目区进行地形地貌分析以及土地复垦适宜性分析,计算地形整理所需的填方量和削坡的挖方量,合理分配挖填土方量;其次通过水文分析,结合标准农田建设和道路设计情况,合理规划排水渠道和道路工程等,实现土地整治效益最大化;通过施用生物菌剂,使土壤中微生物总量增加,改善土壤的微生态结构,提高土壤的生物活性和缓冲能力,改良土壤品质,促进植物生长;通过施加土壤有机肥,增加土壤有机质和氮磷钾等营养物质含量,达到土壤肥力提升的目的。

(4)生态产业区设计

以生态优先,统筹发展为原则,通过水平沟,生态篱,生态草沟等工程和植被措施进行微地形和微地貌的整理,通过植被种植,排水系统、灌溉系统构建水土保持体系,保墒保水。综合考虑当地自然、经济、种植条件和生产力发展水平,因地制宜选择滴灌形式,通过机井或者蓄水池供水,主管和支管控制灌溉面积,提高灌溉保障率。以因地制宜,特色发展为原则,在生态修复基础上,依托当地资源,打造规模经济,种植板栗、苹果、核桃、桃等当地果树。以立体发展,提质增效为原则,充分利用林下土地资源和林阴资源从事林下种植,根据苗木生长的不同时期发展林菜、林粮、林药、林蜂、林菌、林药等立体复合经营模式,实现优势互补、循环相生。

3结论

(1)矿山修复思路应以保障生态安全为前提,通过“生态修复、景观提升、产业植入”改变矿区生态面貌,打造美丽田园,助力乡村振兴,实现“山青、水秀、林郁、田沃、景美,民富”。依据区位、交通条件、地形、土壤、水体以及土地利用情况,进行汇水径流分析、土壤分析和植被分析,根据修复目标、修复措施及未来使用功能,将场地分为生态修复示范区、土地复垦区、生态产业区和入口形象区4个区。

(2)该项目目前处于勘查、设计阶段,项目前期实施过程中,得到当地政府相关部门大力支持,进展顺利,希望本项目的实施能对今后矿山地质环境恢复治理工作的开展有所帮助。

摘自:《城市地质》2020年第3