崔慶偉

英國采石廢棄地修復(fù)改造再利用研究?

崔慶偉

北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院 城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室 北京 100083

作為最早完成工業(yè)革命的西方資本主義國家,英國存在數(shù)量眾多的采石廢棄地,并已積累了豐富的修復(fù)改造再利用經(jīng)驗(yàn):一方面,建立了開采企業(yè)主導(dǎo)、行政部門監(jiān)督、咨詢機(jī)構(gòu)協(xié)作、公益組織參與以及多專業(yè)協(xié)作的管理體系與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)另一方面,其核心修復(fù)策略也已從早期的原貌恢復(fù)與單一復(fù)墾方式向更加注重營造野生生物棲息地與開展戶外科普游憩活動的多途徑再利用方式轉(zhuǎn)變,而這些對于我國目前的采石廢棄地修復(fù)改造實(shí)踐都有著重要的借鑒意義。

英國,采石廢棄地,修復(fù)改造再利用,生態(tài)修復(fù),風(fēng)景園林

伴隨我國生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展,針對不同污染受損土地的環(huán)境整治與生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目逐漸增多。采石廢棄地作為普遍存在的受損土地類型,如何對其修復(fù)改造再利用已成為許多地方政府面對的現(xiàn)實(shí)問題。在此背景下,鑒于英國近些年來在國際采石廢棄地修復(fù)領(lǐng)域取得的突出成績,本文對其發(fā)展概況進(jìn)行了初步研究,希望能夠提供一些參考。

1 采石廢棄地概況

英國本土極少開采花崗巖、大理石等規(guī)格石材,而是以一些優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r、砂巖等骨料石材以及板巖產(chǎn)品為主[1]。就礦坑形態(tài)而言,英國位于沖擊平原和河谷地帶的天然砂石采石場多屬于凹陷露天礦,而位于低緩丘陵與高地的石灰?guī)r、砂巖采石場則多屬于山坡或混合露天礦。

不同于我國以中小型采石場為主,英國石材開采的主體是一些大型企業(yè)。例如,英格蘭與威爾士超過85%的骨料石材生產(chǎn)被Lefarge Tarmac、Heidelberg Cement Group與Hanson UK等6家跨國集團(tuán)壟斷[2]。據(jù)英國地質(zhì)調(diào)查局(BGS)的BRITPITS數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì),2014年英國國土范圍內(nèi)包括正在開采、停止開采和處于休眠的采石場數(shù)量共計(jì)3 300多處。其中,1 800多處正在開采生產(chǎn),因此,大約有1 500處采石場處于廢棄、休眠亦或完成了修復(fù)改造狀態(tài)。

2 產(chǎn)業(yè)體系與實(shí)踐模式

自20世紀(jì)六七十年代以來,英國通過持續(xù)的法律法規(guī)建設(shè)、基礎(chǔ)研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,目前已形成較為成熟的采石生產(chǎn)管理機(jī)制與廢棄地修復(fù)改造技術(shù)方法,并形成了采石企業(yè)主導(dǎo)、行政部門監(jiān)管、咨詢機(jī)構(gòu)協(xié)作、公益組織參與以及多專業(yè)協(xié)作的完整體系與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2.1 法律法規(guī)建設(shè)

1942年,英國政府通過了一份政府文件?The Scott Report on Land Utilisation in Rural Areas?,其中有如此描述:“采掘工業(yè)比其他任何產(chǎn)業(yè)對農(nóng)業(yè)和郊野美景的破壞都要嚴(yán)重,然而由于其作為國家需要不能被避免,因此必須采取措施盡量減少該破壞的影響?！痹搱?bào)告為英國此后有關(guān)采礦修復(fù)的立法工作奠定了基礎(chǔ)[3]。后來,英國政府先后頒布了?Mines and Quarries Act?(1954)、?The Quarries Regulation? (1999)以及一系列指導(dǎo)地方主管部門開展礦產(chǎn)規(guī)劃與管理事務(wù)的實(shí)施導(dǎo)則?Mineral Planning Guidance Note?(MPG)。其中1996年發(fā)布的MPG7專門針對礦場修復(fù)改造事宜做了詳細(xì)規(guī)定。在英國,采石企業(yè)申請礦場規(guī)劃審批時便需同礦產(chǎn)規(guī)劃主管部門就采后修復(fù)改造再利用方式達(dá)成協(xié)議,并需在開采過程及停采之后注意保持和努力提高采礦土地及景觀的長久良好狀態(tài)礦產(chǎn)規(guī)劃主管部門每隔15年需要對采石企業(yè)開展定期審查,并可根據(jù)實(shí)際情況更新規(guī)劃內(nèi)容對任何超過25 hm2的采石礦場都需要開展環(huán)境影響評價,并在規(guī)劃申請時提交正式的環(huán)境陳述文件。

2.2 研究工作

20世紀(jì)四五十年代以來,西方一些生態(tài)學(xué)家便開始對采礦工業(yè)場地的物理化學(xué)和生物環(huán)境展開基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和調(diào)查研究,仔細(xì)描述了采礦場地生態(tài)系統(tǒng)中地質(zhì)、土壤、水文、植被和生物等要素的表現(xiàn)特征和變化演替規(guī)律。例如植物學(xué)家A.D. Bradshaw先后與他人合著了?The Restoration of Land:The Ecology and Reclamation of Derelict and Degraded Land?(1980)與?Quarry Reclamation: The Establishment ofVegetation in Quarriesand Open Pit Non￣metal Mines?(1982)。

近年來,英國形成了大量關(guān)于采石場修復(fù)改造的研究成果。為了促進(jìn)砂石資源的循環(huán)再利用,同時限制砂石開采,英國政府從2002年開始對初始砂石生產(chǎn)進(jìn)行征稅。其中部分稅款由“英國環(huán)境、食品與農(nóng)村事務(wù)部”(Defra)用以成立了“砂石征稅可持續(xù)性基金”(Aggregates Levy Sustainability Fund, ALSF),主要支助有關(guān)促進(jìn)砂石產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究項(xiàng)目[4]。該基金通過English Heritage、Countryside Agency、采石礦業(yè)研究組織(MIRO)與Nature England等機(jī)構(gòu)開展研究課題立項(xiàng)和資金分配工作。其中MIRO的“采礦工業(yè)可持續(xù)性技術(shù)”(the Mineral Industry Sustainable Technology,MIST)項(xiàng)目和英國副首相辦公室(ODPM)的“可持續(xù)的陸地與海洋采掘骨料石材礦產(chǎn)”(Sustainable Land￣won and Marine￣dredged Aggregate Minerals Programme,SAMP)項(xiàng)目主要側(cè)重于發(fā)展,促進(jìn)減少環(huán)境影響和創(chuàng)造環(huán)境效益的砂石可持續(xù)生產(chǎn)與修復(fù)改造方面的研究。這些項(xiàng)目整合了眾多在礦業(yè)領(lǐng)域有著豐富經(jīng)驗(yàn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢公司與研究機(jī)構(gòu),形成了數(shù)百份研究報(bào)告和技術(shù)導(dǎo)則,涵蓋了視線屏蔽、建設(shè)開發(fā)和野生動植物棲息地營造等眾多方面[8－9]。

2.3 企業(yè)主導(dǎo)、多方協(xié)作的實(shí)踐模式

1)生產(chǎn)企業(yè)是修復(fù)改造實(shí)踐的主導(dǎo)者。開采結(jié)束后,生產(chǎn)企業(yè)需要及時履行項(xiàng)目申報(bào)時制定的采后修復(fù)規(guī)劃,以便獲得良好信譽(yù)和成功申請到新的開采項(xiàng)目。近些年來,為了體現(xiàn)其致力于可持續(xù)發(fā)展和承擔(dān)社會責(zé)任的良好企業(yè)形象,許多大型生產(chǎn)企業(yè)與跨國集團(tuán)積極主動地與各類自然保護(hù)組織、規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢機(jī)構(gòu)以及管理部門進(jìn)行合作,開展關(guān)于可持續(xù)性采石生產(chǎn)與修復(fù)改造領(lǐng)域的研究活動,制定技術(shù)手冊并設(shè)立了多個行業(yè)獎項(xiàng)(表1)。

2)各類自然保護(hù)組織與信托機(jī)構(gòu)同樣發(fā)揮著重要作用。為提高修復(fù)水平,許多生產(chǎn)企業(yè)或土地所有者會將采后的廢棄地委托給一些非盈利組織進(jìn)行管理。諸如Nature England、Wildlife Trust、The Royal Society for the Protection of Birds(RSPB)、The Woodland Trust、British Ecological Society以及Friends of Earth等環(huán)保組織都在采石場生態(tài)修復(fù)與改造再利用領(lǐng)域進(jìn)行著積極探索。例如鳥類保護(hù)組織RSPB曾在2003年出版了?Habitat Creation Handbook for the Minerals Industry?,之后又開展了一項(xiàng)名為Mineral Restoration Potential的研究項(xiàng)目,旨在利用廢棄礦坑為鳥類等野生生物營建棲息地。

表1 生產(chǎn)企業(yè)主導(dǎo)的實(shí)踐支持項(xiàng)目與獎項(xiàng)

3)英國已出現(xiàn)一批綜合性的規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢公司,例如DLP(Derek lovejoy＆Partners)與DJA (David Jarvis Associates)等。

3 策略演進(jìn)、再利用類型與應(yīng)用技術(shù)

3.1 策略演進(jìn)歷程

英國的采石修復(fù)改造實(shí)踐大致經(jīng)歷了從20世紀(jì)之前的“棄之不顧”到20世紀(jì)中葉前后的強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)性功能的“原貌恢復(fù)”,再到下半葉以來更加強(qiáng)調(diào)自然生態(tài)修復(fù)與多途徑改造再利用的發(fā)展演進(jìn)歷程。

工業(yè)革命乃至20世紀(jì)之前的較長時間里,人們對停采礦坑并無處理而多任其自然恢復(fù)。進(jìn)入20世紀(jì)(尤其二戰(zhàn)結(jié)束之后),英國才開始關(guān)注采礦廢棄地的修復(fù)改造問題,這與其民主政治的深入發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)意識的逐漸普及不無關(guān)系。最早時候,人們傾向于采取“原貌恢復(fù)”策略,強(qiáng)調(diào)礦區(qū)作為寶貴的土地資源應(yīng)該保存其最初的生產(chǎn)性功能。然而,人們很快發(fā)現(xiàn)該策略存在許多實(shí)際困難。雖然農(nóng)林部門一直強(qiáng)力支持,但高昂的修復(fù)費(fèi)用、土質(zhì)問題、礦坑地形以及建設(shè)土地需求等因素往往迫使規(guī)劃者思考其他一些修復(fù)改造方式。除此之外,人們對一些采石礦坑產(chǎn)生的審美認(rèn)同也使其重新思考原貌恢復(fù)策略的合理性。

20世紀(jì)下半葉以來,可持續(xù)發(fā)展理念以及保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)與野生動植物資源的意識開始普及。人們逐漸認(rèn)識到采石廢棄地對于英國的大地景觀、生物多樣性以及其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也都發(fā)揮著關(guān)鍵作用[5],并將許多礦坑列入“具有特殊科學(xué)價值場所”(SSSI)保護(hù)名錄。如今英國已開展更多途徑的修復(fù)改造再利用方式,尤其強(qiáng)調(diào)通過自然和人工修復(fù)方式營造多樣化的自然景觀,從而為人們提供科普展示、休閑游憩和戶外運(yùn)動等活動場地。礦業(yè)聯(lián)合會(MPA)估計(jì)目前英國有16 529 hm2的土地正在被用作采礦,并預(yù)計(jì)將來其中的30%修復(fù)為農(nóng)田、30%進(jìn)行生物多樣性保護(hù)、30%用于休閑娛樂活動,另外10%作為其他用處[6]。

3.2 修復(fù)改造再利用類型

自然保護(hù)地與野生動植物棲息地是英國目前最為常見的修復(fù)改造類型,此外也包括城市公園、郊野游憩地、墓園甚至垃圾填埋場等方向。

地形劇烈改變形成的積水坑體和陡峭邊坡使采石廢棄地很難恢復(fù)原有的土地功能,卻往往形成類型豐富的野生動植物生境群落。于是,旨在保護(hù)荒野自然與提高生物多樣性的自然保護(hù)地和野生生物棲息地成為實(shí)踐項(xiàng)目的首要選擇。根據(jù)Nature After Minerals(NAM)網(wǎng)站提供的數(shù)據(jù),英國生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中大約6.2%為闊葉林地、22.1%為石南草甸、55.2%為淡水濕地、6.8%為一般自然草地[6]。例如,位于白金漢郡的The College Lake Wildlife Centre最初是一片普通的農(nóng)田用地,后因開采白堊巖而形成一片凹陷礦坑并自然恢復(fù)成湖泊濕地群落生境。在野生生物信托機(jī)構(gòu)Berks,Bucks and Oxon Wildlife Trust(BBOWT)參與下,該采石廢棄地被改造成為自然保護(hù)地,為田鳧、紅腳鷸等珍稀物種提供棲息場所,并每年吸引7 000余人次來此參觀(圖1)。又例如,位于瑟羅克的Chafford Gorges Nature Park是在面積約80 hm2白堊巖礦區(qū)基礎(chǔ)上改造而成的一處郊野公園。公園內(nèi)的湖體、草甸、崖壁和林地等豐富群落生境為巨冠蠑螈、蝰蛇、蝙蝠等野生動物提供了棲息地,而白堊巖地質(zhì)條件也使其地表生長著許多喜鈣質(zhì)土壤的植物類型(圖2)。

圖1 The College LakeWildlife Centre野生生物棲息地修復(fù)案例

圖2 Chafford Gorges Nature Park生態(tài)修復(fù)案例

除了生態(tài)修復(fù),郊野游憩地與戶外運(yùn)動場所也是常見的改造類型。例如Auchinstarry Quarry由一處輝綠巖廢棄礦場轉(zhuǎn)變成遠(yuǎn)近聞名的攀巖訓(xùn)練場所Stoney Cove Diving Center由一處花崗巖深坑轉(zhuǎn)變成重要的潛水訓(xùn)練中心。此外,蘭開夏郡議會更是積極利用廢棄的Lee Quarry開辟山地自行車賽道,以望打造英格蘭北部地區(qū)的戶外運(yùn)動之都[7]。目前英國多數(shù)修復(fù)改造實(shí)踐都鼓勵為公眾提供更多的活動可能與可進(jìn)入機(jī)會。

3.3 技術(shù)方法

針對采石礦場最容易造成的視覺干擾、安全隱患以及植被破壞等問題,英國已形成較為成熟的視線屏蔽、邊坡防護(hù)與生境重建技術(shù)方法。針對視覺干擾,通過在邊界設(shè)置屏蔽堤壩(screening bunds)以及在入口處設(shè)置交叉堤擋(interlocking bunds)等方式可以遮擋人們視線合理選擇設(shè)施安放位置及安排開采空間時序也可以有效減弱采石生產(chǎn)造成的環(huán)境影響[8]。

針對邊坡失穩(wěn)與落石等地質(zhì)安全隱患,英國通常采取地形修整、修復(fù)式爆破(restoration blasting)、廢棄石料堆護(hù)以及植被恢復(fù)等防護(hù)措施。地形修整一般包括減緩陡坡(scailing)、添加堆體(tipping)、削減(nibbling)與形成臺階(benching)等技術(shù)[9]。修復(fù)式爆破則通過局部爆破對較為陡峭的巖壁邊坡進(jìn)行坡度削減。

生境重建技術(shù)旨在通過適度的人工干預(yù)加快建立特定的野生動植物群落,包括塑造地形、組織水文、構(gòu)筑生態(tài)島以及選播草種等工程措施。該技術(shù)并非唯綠化是從,許多裸露巖壁與礫石堆體也常保留下來作為游隼、蝙蝠與蝸牛等野生生物的棲居場所。

4 風(fēng)景園林師的作用

風(fēng)景園林師一直在英國采石廢棄地修復(fù)改造實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用[10]。早在20世紀(jì)40年代,風(fēng)景園林師杰弗里?杰里科就幫助位于如今峰區(qū)國家公園的一個水泥廠制定了持續(xù)50年的采石礦區(qū)景觀規(guī)劃方案[11]。在該項(xiàng)目中,杰里科力圖將采石場與周邊自然環(huán)境融為一體,同時承認(rèn)礦坑形態(tài)的特殊景觀魅力,并認(rèn)為無需對其采取過多的人工柔化措施。之后,多名風(fēng)景園林師擔(dān)任了該項(xiàng)目的景觀顧問,包括Sheila M.Haywood,John Windsor與David Jarvis等[12]。其中,Haywood撰寫了一本采石修復(fù)指導(dǎo)書?Quarries and the Landscape?[13],而Jarvis正是DJA咨詢公司的創(chuàng)始人。

20世紀(jì)下半葉以來,更多的風(fēng)景園林師參與到采石生產(chǎn)及廢棄地修復(fù)實(shí)踐中,其工作內(nèi)容既包括采前的礦區(qū)選址布局與景觀影響評價,也包括采后的恢復(fù)自然生境與營造游憩場所等[14]。

5 啟示

英國的采石廢棄地修復(fù)改造再利用經(jīng)驗(yàn)在3個方面值得我們借鑒。

1)加強(qiáng)采石生產(chǎn)與采后修復(fù)全周期管理,豐富修復(fù)改造再利用類型。目前我國各級政府對于石材開采選址以及采后修復(fù)治理缺乏整體宏觀的全局規(guī)劃,屢禁不止的盜采行為更是加劇了環(huán)境破壞和增加了管理難度。針對不斷增多的采石廢棄地,我們需要加強(qiáng)部門協(xié)作,基于充分的場地調(diào)研與資源評價進(jìn)行多種途徑的修復(fù)改造再利用規(guī)劃,并應(yīng)該適度加強(qiáng)公眾的可進(jìn)入性。

2)調(diào)整人工復(fù)綠策略,改進(jìn)生態(tài)修復(fù)方式。我國目前往往將生態(tài)修復(fù)簡單等同于植被恢復(fù)和綠化工程[15],并經(jīng)常因?yàn)檫^度平整地形和栽植單一樹種而破壞了廢棄地的復(fù)雜生境條件和野生動植物群落。借鑒英國經(jīng)驗(yàn),我們亟需加強(qiáng)生態(tài)、水文、野生動植物等自然保護(hù)領(lǐng)域的專業(yè)參與,從而發(fā)掘我國采石廢棄地在棲息地建設(shè)與生物多樣性保護(hù)方面的生態(tài)價值。

3)加強(qiáng)風(fēng)景園林專業(yè)合作,保護(hù)利用采石風(fēng)景資源。面對廢棄采石礦坑,我國目前的修復(fù)治理工程一味采取各種遮蔽防護(hù)措施,從而對許多崖壁、坑潭和峽谷等優(yōu)質(zhì)風(fēng)景資源造成無謂的破壞。借鑒英國經(jīng)驗(yàn),我們還需加強(qiáng)風(fēng)景園林師的參與,從采前礦區(qū)規(guī)劃到采后修復(fù)改造開展更具前瞻性的整體性景觀規(guī)劃,并有意識地保護(hù)和利用風(fēng)景資源進(jìn)行采石景觀重建和休閑游憩開發(fā),從而發(fā)掘廢棄礦坑潛在的社會與經(jīng)濟(jì)價值。

[1]周克繼,周曉.英國石材行業(yè)市場狀況與發(fā)展展望[J].石材,2012(12):50－51.

[2]CAMERON D G,BIDE T,PARRY S F,et al.Directory ofmines and quarries,2014:tenth edition[M].Keyworth,Nottingham: British Geological Survey,2014.

[3]TUNER T.Landscape planning[M].London:Taylor＆Francis Ltd,1991.

[4]THOMPSON A.Aggregates levy sustainability fund:science coordinator?s review of land￣based ALSF research in England, 2002－2005[R].Guesta Consulting Limited,2006.

[5]BLOODWORTH A J,SCOTT PW,MCEVOY F M.Digging the backyard:mining and quarrying in the UK and their impact on future land use[J].Land Use Policy,2009,26:317－325.

[6]KING H.Introducing an ecosystem approach to quarry restoration [R].Cranfield University,Cranfield,2013:51－52.

[7]Natural England.ALSF report:1 April 2008—31 March 2011 [R].2011:9.

[8]JARVISD Associates.A guide to the visual screening of quarries [R].MIST,MIRO,2003:7.

[9]WALTON G,JARVISD.Secure and sustainable final slopes for SME aggregate quarries[M].Jon Carpenter,Evenlode Books,2004.

[10]AUSTIN P.Unlimited restoration[J].Landscape Design,1995 (3):26－28.

[11]SPENSM,JELLICOE G,PALMER H.The complete landscape designs and garden of geoffreyjellicoe[M].London:Thames and Hudson,1994.

[12]JARVISD.Hope springs eternal[J].Landscape Design,1995 (3):10.

[13]HAYWOOD SM.Quarries and the landscape[M].London: The British Quarrying＆Federation LTD,1974.

[14]JARVIS D Associates,GWP Consultants.A quarry design handbook(SAMP3.E2)final report[R].Department for Communities and Local Government,Oct.2007:5－21.

[15]宋柏敏.北京西山廢棄采石場生態(tài)恢復(fù)研究:自然恢復(fù)的過程、特征與機(jī)制[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2008.

Research on Restoration＆Reclamation of Abandoned Quarries in the United Kingdom

CuiQingwei
(School of Landscape Architecture,Beijing Forestry UniversityBeijing Laboratory of Urban＆Rural Ecological Environment,Beijing 100083,China)

As the western capitalist country which completed the industrial revolution the earliest,the United Kingdom has a large number of abandoned quarries,and also accumulated rich experiences in their restoration＆reclamation.On the one hand,ithas established a developedmanagement system and industrial structure thatare led and executed bymining enterprises,supervised by administrative departments,assisted by consultation organizations, engaged by NGOs and formed synergy by multi￣professional organizations.On the other hand,its core strategy for restoration has been developed from“back to contour”idea and single way of reclamation to amore comprehensive way that paysmore attention to wildlife habitat creation as well as outdoor exhibition and recreation.These are all important references for China in the current restoration and reclamation of quarries.

the United Kingdom,abandoned quarry,restoration＆reclamation,ecological restoration, landscape architecture

10.3969/j.issn.1672－4925.2017.03.002

2017－01－07

北京林業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新計(jì)劃——新進(jìn)教師科研啟動基金項(xiàng)目BLX2015－35北京市共建項(xiàng)目專項(xiàng)

崔慶偉(1985－),男,博士,講師,研究方向?yàn)榈V業(yè)景觀及風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)理論,E－mail:qingweicui＠bjfu.edu.cn