魏 鵬 王大國 劉 云 余 晨 李 甜

(1.四川省國土空間生態(tài)修復(fù)與地質(zhì)災(zāi)害防治研究院,四川 成都 610081;2.西南石油大學(xué)土木工程與測繪學(xué)院,四川 成都 610500;3.四川省國土科技研究院(四川省衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心),四川 成都 610074;4.四川國大錦地工程技術(shù)咨詢有限公司,四川 綿陽 621000)

為推進(jìn)國家生態(tài)文明建設(shè),自然資源部出臺了《長江經(jīng)濟(jì)帶廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)工作方案》(自然資辦發(fā)[2019]33號),明確開展長江經(jīng)濟(jì)帶廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)工作。四川省是青藏高原生態(tài)屏障、川滇生態(tài)屏障、長江及黃河上游生態(tài)屏障的重要組成部分,相繼出臺了《四川省自然資源廳關(guān)于認(rèn)真做好長江干流及主要支流沿岸礦山生態(tài)修復(fù)工作的通知》(川自然資發(fā)[2019]33號)等系列文件,明確加強(qiáng)長江流域等重點(diǎn)區(qū)域廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)工作。

中國土地復(fù)墾、生態(tài)修復(fù)法制化標(biāo)志是國家《土地復(fù)墾條例》的頒布,礦山生態(tài)修復(fù)包括在建與生產(chǎn)礦山生態(tài)修復(fù)和歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)。在在建與生產(chǎn)礦山生態(tài)修復(fù)方面,劉春雷等[1]對干旱區(qū)草原露天煤礦土地復(fù)墾技術(shù)進(jìn)行了研究;胡振琪等[2]論述了煤礦區(qū)自修復(fù)、自然修復(fù)和人工修復(fù)的概念及相互關(guān)系;鞠麗萍等[3]研究了南方某離子型稀土礦山生態(tài)修復(fù)方案;胡海軍等[4]回顧與展望了“兩案”合并背景下在建與生產(chǎn)礦山土地復(fù)墾相關(guān)政策;卞正富等[5]探討了在建與生產(chǎn)礦山礦區(qū)土地修復(fù)中的幾個(gè)基本問題;余晨等[6]完善了露天采場適宜性評價(jià)指標(biāo)體系,并用FAHP-Entropy賦權(quán)法對露天采場復(fù)墾方向進(jìn)行了評價(jià);李甜等[7]總結(jié)了在建與生產(chǎn)礦山土地復(fù)墾方案編制存在的問題及要點(diǎn)。在歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)方面,陳龍等[8]對湖北黃梅馬尾山鐵礦廢棄地生態(tài)恢復(fù)工程進(jìn)行了研究;陳敏等[9]論述了離子型稀土廢棄礦山生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展;王世虎[10]闡述了生態(tài)文明建設(shè)背景下歷史遺留礦山環(huán)境問題與對策;殷亞秋等[11]基于遙感影像圖,對廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行了分析,并提出生態(tài)修復(fù)治理方案;張進(jìn)德等[12]在分析我國區(qū)域生態(tài)特征的基礎(chǔ)上,提出了我國廢棄礦山生態(tài)修復(fù)策略。從目前研究來看,對在建與生產(chǎn)礦山生態(tài)修復(fù)的研究較深入,對歷史遺留礦山的研究涉及較少,特別是對歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)模式的總結(jié)及存在問題的探討有待深入。

本研究結(jié)合國家、地方相關(guān)文件,在總結(jié)四川省已經(jīng)開展的近1 000座歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)案例的基礎(chǔ)上,分析了長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)內(nèi)涵,探討了四川省長江干支流歷史遺留礦山的主要生態(tài)修復(fù)模式,總結(jié)了該省長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)經(jīng)典案例,剖析了省內(nèi)長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)存在的主要問題,為進(jìn)一步開展四川省乃至全國歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)工作提供參考。

1 長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)內(nèi)涵

1.1 修復(fù)對象

歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)是國土空間生態(tài)修復(fù)的重要組成部分,其對象為陸地上的歷史遺留礦山。歷史遺留礦山是指現(xiàn)狀廢棄且未來不再開展采礦活動(dòng)的礦山,包含計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期遺留的廢棄礦山、責(zé)任人滅失或難以確定的廢棄礦山、因退出各類保護(hù)區(qū)或去產(chǎn)能政策性關(guān)閉礦山等。政策性關(guān)閉礦山必須由地方政府與礦山企業(yè)簽訂協(xié)議,明確由政府履行治理責(zé)任。為避免糾紛,地方政府在歷史遺留礦山進(jìn)行相關(guān)權(quán)屬調(diào)查后,還需對認(rèn)定的歷史遺留礦山進(jìn)行不少于30 d的公告。

1.2 修復(fù)內(nèi)容

1989年國務(wù)院出臺《土地復(fù)墾規(guī)定》,2009年原國土資源部出臺《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)規(guī)定》,2016年對礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案要求合并編報(bào),2018年國務(wù)院出臺機(jī)構(gòu)改革方案,組建了自然資源部,礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理、礦山土地復(fù)墾等事項(xiàng)被列入其下設(shè)的國土空間生態(tài)修復(fù)司職能職責(zé)范圍。礦山生態(tài)修復(fù)內(nèi)容由單純意義上的土地復(fù)墾、礦山地質(zhì)環(huán)境治理,逐步轉(zhuǎn)變成了地面塌陷、地裂縫、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害治理,地形地貌景觀恢復(fù),土地占損恢復(fù),地下含水層修復(fù),生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)等。在歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)方面,還要求修復(fù)后的土地要符合國土空間規(guī)劃,探索利用市場化方式推進(jìn)修復(fù),鼓勵(lì)社會資本參與,加強(qiáng)與城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤、工礦廢棄地復(fù)墾利用等的政策、項(xiàng)目整合。

1.3 修復(fù)原則

歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)須遵循當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律,避免人類過多干預(yù),按照“保障安全,突出生態(tài),兼顧景觀”的原則,優(yōu)先解決歷史遺留礦山地質(zhì)災(zāi)害、礦山區(qū)域生態(tài)安全等重點(diǎn)問題,再按照“宜耕則耕、宜林則林、宜草則草、宜建則建”的原則,采取修復(fù)措施,保持礦山修復(fù)區(qū)與周邊生態(tài)環(huán)境的原真性和完整性,有條件的地區(qū)可兼顧生態(tài)景觀建設(shè),提高周邊人民群眾的生活環(huán)境質(zhì)量。

2 四川省長江干支流歷史遺留礦山主要生態(tài)修復(fù)模式

四川省廢棄露天礦山點(diǎn)多面廣,多以磚瓦頁巖、灰?guī)r、砂巖等建材礦為主,其修復(fù)對象主要包括采場邊坡、采場底部平臺及工業(yè)廣場、排土場等。

2.1 采場邊坡生態(tài)修復(fù)模式

2.1.1 自然修復(fù)

自然修復(fù)因其修復(fù)成本少,對于無地質(zhì)災(zāi)害隱患、無威脅對象的采場邊坡,都采用自然修復(fù)模式(圖1),也是四川省長江干支流歷史遺留礦山邊坡修復(fù)最普遍采用的修復(fù)模式,其主要工程措施是補(bǔ)種補(bǔ)植、施肥等。

圖1 采場邊坡自然修復(fù)模式Fig.1 Natural restoration modes of stope slope

2.1.2 人工修復(fù)

人工修復(fù)是對采場邊坡消除礦山地質(zhì)災(zāi)害后再進(jìn)行植被重建。在四川省長江干支流歷史遺留礦山修復(fù)實(shí)踐中,采場邊坡主要的人工修復(fù)模式見表1。

表1 四川省長江干支流歷史遺留礦山采場邊坡人工修復(fù)模式Table 1 Artificial restoration modes of stope slope in the historical mine of the main and tributary of the Yangtze River in Sichuan Province

圖2 坡腳植被重建采場邊坡人工修復(fù)技術(shù)Fig.2 Artificial restoration technique of stope slope with vegetation reconstruction at slope foot

圖3 平臺覆土、植被重建采場邊坡人工修復(fù)技術(shù)Fig.3 Artificial restoration technique of stope slope with platform covered soil and vegetation reconstruction

圖4 坡面危巖清除采場邊坡人工修復(fù)技術(shù)Fig.4 Artificial restoration technique of stope slope by slope dangerous rock removal

圖5 若爾蓋縣某采石場削坡人工修復(fù)技術(shù)Fig.5 Artificial restoration technique of cutting slope of a quarry in Ruoergai County

圖6 掛網(wǎng)噴播、穴植修復(fù)技術(shù)Fig.6 Restoration technique of hang net spray sowing and hole planting

2.2 采場底部平臺及工業(yè)廣場生態(tài)修復(fù)模式

歷史遺留礦山采場底部平臺及工業(yè)廣場經(jīng)過拆除、平整后,主要生態(tài)修復(fù)方向有耕地、林地等。

2.2.1 耕 地

歷史遺留礦山底部平臺及工業(yè)廣場周圍交通條件較好,有百姓居住,按照“宜耕則耕”原則,通過拆除、平整、修建耕地配套措施,以及覆土、培肥等工程措施,優(yōu)先考慮將此類區(qū)域復(fù)墾成耕地(圖7、圖8)。

圖7 廣元某磚廠采場底部平臺及工業(yè)廣場復(fù)墾成旱地Fig.7 Bottom platform and industrial square of a brick factory in Guangyuan were reclaimed into dry land

圖8 資陽某采石場復(fù)墾成旱地Fig.8 A quarry was reclaimed into dry land in Ziyang

2.2.2 林地等其他地類

遺留礦山底部平臺及工業(yè)廣場周圍百姓居住少,地類以林地等為主,經(jīng)過平整、覆土、植被重建等工程措施,復(fù)墾成林地、草地等其他地類,如圖9、圖10所示。

圖9 資陽某采石場復(fù)墾成林地Fig.9 Reclamation of forest land from a quarry in Ziyang

圖10 綿陽某采石場復(fù)墾成林地Fig.10 Reclamation of forest land from a quarry in Mianyang

2.3 排土場

歷史遺留礦山排土場通過平整,修建擋墻、截排水溝等工程措施消除地質(zhì)災(zāi)害隱患后,綜合考慮其坡度、污染程度等因素,復(fù)墾成旱地、林地等。

2.3.1 旱 地

從安全角度出發(fā),排土場要復(fù)墾成耕地、只適合復(fù)墾成耕地中的旱地,且要滿足以下基本條件:①通過修建擋墻、截排水溝等工程措施能消除地質(zhì)災(zāi)害隱患(圖11);② 復(fù)墾后土壤環(huán)境質(zhì)量滿足《土壤環(huán)境質(zhì)量—農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)規(guī)定的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值;③平整后坡度應(yīng)小于25°,必要時(shí)增設(shè)護(hù)坡等措施;④周圍有百姓居住,且交通方便、便于耕種。

圖11 廣元某硫鐵礦排土場復(fù)墾成耕地Fig.11 Reclamation of cultivated land from a pyrite dump in Guangyuan

2.3.2 林地等其他地類

排土場周圍居住百姓較少,交通不方便、不便于耕種,經(jīng)過采取平整、覆土、修建截排水溝、植被重建等工程措施,復(fù)墾成林地、草地等其他地類(圖12)。

圖12 攀枝花某煤礦矸石場復(fù)墾成林地Fig.12 Reclamation of forest land from a coal mine waste dump in Panzhihua

3 四川省長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)經(jīng)典案例

在對四川省已經(jīng)開展的近1 000座歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程量完成度、整體修復(fù)效果、當(dāng)?shù)鼐用駶M意度、專家現(xiàn)場意見等,篩選出可以進(jìn)行推廣的四川省長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)的3個(gè)經(jīng)典案例。

3.1 廣安華鎣高頂山礦區(qū)綜合修復(fù)項(xiàng)目

華鎣市高頂山礦區(qū)因其獨(dú)特的戰(zhàn)略位置和豐富的礦產(chǎn)、森林資源,在為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國防建設(shè)作出重大貢獻(xiàn)的同時(shí),也因?yàn)槊旱V、石灰石礦等資源的大規(guī)模開采,導(dǎo)致高頂山礦區(qū)出現(xiàn)資源枯竭,同時(shí)產(chǎn)生了礦山地質(zhì)環(huán)境破壞、森林濕地資源退化、水土流失等大量的生態(tài)環(huán)境遺留問題,如圖13所示。

圖13 廣安華鎣高頂山礦區(qū)修復(fù)前局部影像Fig.13 Local image before restoration of Gaodingshan mining area in Huaying,Guang′an

為推進(jìn)國家生態(tài)文明建設(shè),牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”理念,華鎣市結(jié)合“山水林田湖草生態(tài)保護(hù)”和“生態(tài)修復(fù)”等項(xiàng)目資金,將高頂山礦區(qū)打造成了一個(gè)集科普教育、工礦生活體驗(yàn)、特色農(nóng)業(yè)體驗(yàn)、親水康養(yǎng)休閑、山地運(yùn)動(dòng)于一體的4A級礦業(yè)遺跡公園,如圖14所示。

圖14 廣安華鎣高頂山礦區(qū)修復(fù)后局部影像Fig.14 Local image after restoration in Gaodingshan mining area of Huaying,Guang′an

3.2 廣元旺蒼東河鎮(zhèn)興榮頁巖磚廠綜合修復(fù)項(xiàng)目

東河鎮(zhèn)興榮頁巖磚廠廢棄露天礦山距離縣城較近,與旺蒼縣楊梅特色文創(chuàng)旅游區(qū)相鄰,為貫徹落實(shí)國家“重在保護(hù)、要在治理、高質(zhì)量發(fā)展”的理念,旺蒼縣政府啟動(dòng)了東河鎮(zhèn)興榮頁巖磚廠廢棄露天礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目。該項(xiàng)目探尋了綠色發(fā)展與鄉(xiāng)村振興相融合的生態(tài)修復(fù)模式,利用廢棄磚窯現(xiàn)有的建筑空間,深度挖掘古窯文化,將該廢棄露天礦山打造成了“印象窯吧·楊梅特色文創(chuàng)旅游綜合服務(wù)體”。目前該修復(fù)區(qū)域已成為集楊梅交易、分揀包裝、冷儲保鮮于一體的全流域產(chǎn)業(yè)鏈以及餐飲、娛樂、休閑一條龍商業(yè)服務(wù)基地(圖15)。

圖15 興榮頁巖磚廠修復(fù)后整體與局部影像Fig.15 Overall and local images after restoration of Xingrong shale brick factory

3.3 資陽市雁江區(qū)宏大石材廠

根據(jù)當(dāng)?shù)鼐用褚庠覆⒔Y(jié)合區(qū)域內(nèi)的地形開貌、交通等條件,雁江區(qū)將宏大石材廠的采坑保持為坑塘水面、采場平臺及工業(yè)廣場修復(fù)成林地、采場邊坡以自然修復(fù)為主。主要的工程措施有平整、覆土、修建花臺、設(shè)置圍欄、種樹等(圖16),取得了“綠水青山”的效果。

圖16 宏大石材廠修復(fù)后局部影像Fig.16 Local image after restoration of Hongda stone factory

4 四川省長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)存在的主要問題

4.1 修復(fù)圖斑范圍不正確

個(gè)別編制單位以下達(dá)的圖斑范圍為修復(fù)范圍,不去現(xiàn)場核實(shí),將存在權(quán)屬爭議的區(qū)域或已經(jīng)自然修復(fù)的區(qū)域納入修復(fù)范圍,導(dǎo)致資金績效目標(biāo)偏大;一些已經(jīng)損毀、沒有修復(fù)責(zé)任主體的范圍未能納入修復(fù)范圍,導(dǎo)致修復(fù)目標(biāo)不完整。

4.2 修復(fù)方向不準(zhǔn)確

修復(fù)方向不準(zhǔn)確主要體現(xiàn)在:① 設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)過程中,對于修復(fù)方向未能充分征求當(dāng)?shù)鼐用褚庖?施工過程中居民意見較大,導(dǎo)致無法正常施工;②未能堅(jiān)持“宜耕則耕”原則,有些修復(fù)單元,按照周圍交通條件、居民居住情況等,可復(fù)墾成耕地,但卻修復(fù)成林地等其他地類。

4.3 耕地概念不清楚

四川省歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)、施工大多由地質(zhì)單位完成,個(gè)別地質(zhì)單位對耕地概念不清楚,主要體現(xiàn)在:①有些設(shè)計(jì)、施工單位對耕作層表土理解不正確,認(rèn)為渣就是表土、表土就是渣,將渣當(dāng)成耕作層表土,加之培肥力度不足,導(dǎo)致耕地表土有機(jī)質(zhì)含量低,農(nóng)作物無法正常生長;② 對旱地、水田缺乏基本了解,如水田需要修建田埂、旱地需要修建排灌溝渠;③個(gè)別設(shè)計(jì)、施工單位在耕地內(nèi)種植竹子、樹木等,不但修復(fù)措施不正確,還導(dǎo)致資金浪費(fèi)。

4.4 重地災(zāi)治理、輕生態(tài)修復(fù)

“重地災(zāi)治理、輕生態(tài)修復(fù)”是指編制單位的相關(guān)技術(shù)人員尚未完全從傳統(tǒng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理理念過渡到生態(tài)修復(fù)理念,修建擋墻、削坡、護(hù)坡、土方開挖等工程占整體生態(tài)修復(fù)工程的比重較大,覆土、保土、植被重建等工程占整體生態(tài)修復(fù)工程的比重較小,達(dá)不到生態(tài)修復(fù)中的復(fù)綠要求。如某排土場(圖17)自身不存在大規(guī)模崩塌等地質(zhì)災(zāi)害、并且沒有威脅對象,編制單位卻在排土場坡腳布置了混凝土擋墻和排水溝,在覆土、植被修復(fù)方面的措施反而較少;某頁巖礦邊坡(圖18)沒有威脅對象,編制單位設(shè)計(jì)了削坡工程,但在覆土、保土等工程措施方面布置較少,導(dǎo)致復(fù)綠效果不理想。

圖17 某排土場修復(fù)后局部影像Fig.17 Local image of a waste dump after restoration

圖18 某頁巖礦削坡后局部影像Fig.18 Local image of a shale mine after slope cutting

4.5 工程措施設(shè)計(jì)不合理

4.5.1 工程措施整體設(shè)計(jì)不合理

個(gè)別歷史遺留礦山的整體工程措施設(shè)計(jì)不合理,施工后達(dá)不到復(fù)綠要求。某采石場修復(fù)后整體影像如圖19所示。由圖19可見:礦山整體修復(fù)設(shè)計(jì)未能考慮邊坡危巖清理,缺乏排土場平整、覆土、保土、植被重建等措施,導(dǎo)致修復(fù)后的復(fù)綠效果不理想。

圖19 某采石場修復(fù)后整體影像Fig.19 Overall image of a stone stope after restoration

4.5.2 邊坡工程布置不合理

邊坡工程布置不合理主要體現(xiàn)在邊坡需要布置工程的區(qū)域未能布置工程、無需布置工程的區(qū)域卻布置工程。某頁巖礦邊坡修復(fù)工程布置局部影像如圖20所示。分析可知:在民房后方邊坡未布置任何工程措施,其他區(qū)域邊坡卻布置了掛網(wǎng)工程措施,不僅沒有消除頁巖礦邊坡局部崩塌對民房的威脅,反而導(dǎo)致了修復(fù)經(jīng)費(fèi)浪費(fèi)。

圖20 某頁巖礦邊坡修復(fù)工程布置局部影像Fig.20 Local image of slope restoration engineering layout in a shale mine

4.5.3 耕地配套措施設(shè)計(jì)不合理

歷史遺留礦山修復(fù)成耕地時(shí),大多需要修建排灌溝渠、蓄水池等耕地配套措施,耕地配套措施設(shè)計(jì)不合理主要體現(xiàn)在:①排灌溝渠位置選擇不合理,容易造成排灌溝渠損毀。如圖21所示,某頁巖磚廠底部平臺及工業(yè)廣場復(fù)墾成旱地時(shí),排灌溝渠距離邊坡較近,邊坡局部崩塌造成排灌溝渠損毀。②排灌溝渠布置不合理,耕地積水無法及時(shí)外排。③個(gè)別蓄水池修建未考慮來水,導(dǎo)致蓄水池?zé)o法正常蓄水。

圖21 邊坡局部崩塌造成排灌溝渠損毀Fig.21 Drainage and irrigation ditches damage caused by local collapse of slope

4.5.4 保土措施設(shè)計(jì)不合理

生態(tài)修復(fù)、植被重建的前提是要覆土,但更要注重覆土之后的保土措施。保土措施設(shè)計(jì)不合理主要體現(xiàn)在:①對于有地形坡度特別是地形坡度較大的修復(fù)區(qū)域,未修建必要的截排水溝等保土措施,導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重、甚至造成了泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害;②截排水溝等保土措施的位置設(shè)計(jì)不合理,未能有效起到保土作用。

5 結(jié) 論

(1)結(jié)合國家、地方相關(guān)文件,以及四川省歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)經(jīng)驗(yàn),從修復(fù)對象、修復(fù)內(nèi)容、修復(fù)原則等方面剖析了長江干支流歷史遺留礦山的生態(tài)修復(fù)內(nèi)涵。

(2)四川省長江干支流歷史遺留礦山的生態(tài)修復(fù)對象主要包括采場邊坡、采場底部平臺及工業(yè)廣場、排土場等。采場邊坡修復(fù)模式包括自然修復(fù)和人工修復(fù),人工修復(fù)模式主要包括坡腳植被重建、采場邊坡平臺覆土及植被重建、坡面危巖清除、削坡覆土及植被重建等;歷史遺留礦山底部平臺及工業(yè)廣場經(jīng)過拆除、平整、覆土等措施后,主要生態(tài)修復(fù)方向有耕地、林地等;排土場通過平整,修建擋墻、截排水溝等工程措施消除地質(zhì)災(zāi)害隱患后,綜合考慮是否有重金屬污染等因素,修復(fù)成旱地、林地等。

(3)通過總結(jié)四川省長江干支流歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)經(jīng)典案例,認(rèn)為該區(qū)域歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)主要存在修復(fù)圖斑范圍不正確,修復(fù)方向不準(zhǔn)確,耕地概念不清楚,重地災(zāi)治理、輕生態(tài)修復(fù),工程措施布置不合理等不足。