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128管理及其他Management and other矿山生态修复技术与成效综合研究夏南1,2摘要：矿产资源作为经济社会发展和工业化进程推进的重要物质基础，其开采活动的日益频繁和由此造成的污染已经成为严重的生态问题。生态安全是国家安全的重要构成部分，深入贯彻生态文明思想，牢固树立“绿水青山就是金山银山”理念，聚焦矿山生态保护修复，推动生态保护修复高质量发展。通过深入探析矿山生态修复技术，系统剖析国内矿山生态修复成效，以期为相关后续研究提供参考借鉴。关键词：矿山生态修复；环境治理；成效矿山生态修复是指对矿产资源开发活动所造成的生态环境系统受损区进行系统修复与综合治理的过程。生态系统受损区主要包括矿山区域的露天废弃矿山、采矿坍塌区、废渣土堆集场等，其对区域内以及周边的生态环境质量、生物多样性以及生态系统服务能力负面影响较大。通过对矿山生态环境进行系统修复与综合治理，可以使因矿产采集活动而破坏的生态环境系统恢复至采矿前的标准，或重构新的自然生态环境系统。目前，国内矿山生态修复领域研究主要聚焦于生态修复技术、监测体系以及成效评估等方面。在修复技术方面，通过采用工程治理、植物覆被、土壤改良重构技术等方法，对矿山的水体、土壤、植被等进行修复与恢复，以达到地形重构、景观重塑、生态重建的目标。在监测体系方面，通过研究矿山生态系统的特点，基于水环境、土壤环境、地表环境、地质环境和生态修复综合效益方面综合考量，科学遴选矿山生态修复监测指标，有序构建矿山生态修复监测指标体系，从而为评估修复效果、治理质量提供参考。在成效评估方面，矿山生态修复项目实施后，通过对其生态环境质量改善情况、生物多样性恢复情况、水土流失控制效果、生态系统功能恢复等方面进行系统评价和监测。其评估结果对矿山生态修复的后续规划和实施具有重要意义。1 矿山生态修复技术1.1 废弃露天矿山生态修复基于国土空间规划和土地用途管制等规制下，以“自然恢复为主，人工修复为辅”为原则，突出生态系统完整性，按照“宜耕则耕、宜林则林、宜草则草”的原则，因地制宜选取工程修复措施。对自然恢复效果较差的矿山及周边区域，适时采用人工生态修复工程措施；对具备条件的废弃露天矿山，统筹地质构造与生态景观，酌情推动近自然生态修复与地貌重塑。废弃露天矿山修复治理以土地复垦、生态复绿工程为主，其中，土地复垦主要包括土地治理、耕地恢复、林地修复等工程措施，根据矿山原有设施与自然环境特点，进行重建或改造，促使其符合新的利用需求和环境要求；生态复绿主要包括植被恢复、水土保持以及生态修复，通过复绿工程的实施，有效减轻矿区对环境的影响，提高生态环境与景观效益。1.2 采矿坍塌区生态修复矿产资源开采后，矿区采空区上部覆岩层的原始应力相对平衡状态被打破，从而导致覆岩层发生移动变形，逐步形成了采矿坍塌区。按照塌陷水平，可采矿坍塌区分为轻度、中度、重度三个层级对轻度塌陷区域进行填平修复，完善相关水利设施，垦造新的耕地，增加地方耕地数量；对中度塌陷区进行综合城镇规划建设，打造成矿山地质遗迹型科普基地或旅游景点；对重度塌陷区进行挖深填浅，修建鱼塘、整理台田，实现“上稻下渔”，同时，根据地理、生态和实际情况采用立体式治理模式，实现旅游观光、修养娱乐，野生垂钓，鱼鸭混养等方式，对采矿坍129管理及其他Management and other塌区开展生态修复。1.3 高寒地区矿山生态修复高寒地区的自然条件非常恶劣，土壤条件差，不适合植被生长。整个生态系统相对脆弱，自身恢复能力不足，受到破坏后自然修复能力差，效果不佳。虽然高寒地区存在丰富的矿物资源，但开采矿山对周边自然环境和土壤环境的影响极大，自然生态难以恢复。因此，在高寒地区矿山生态恢复治理中，需要研究分析气候特征和植被生长特点，并采用自然恢复和人工修复相结合的原则，来恢复治理高寒地区生态环境。高寒地区条件恶劣，植被修复离不开良好的土壤条件，因此可采用土壤改良重构技术，向土壤中添加有机肥、土壤改良剂等，改善土壤养分含量和提升锁水保水能力。在植被种植工作中，前期工作非常重要，后期植被养护管理也很关键，要及时清理处理衰败死亡的植株，并进行补植补种，定期进行松土、浇水、除虫、施肥等工作，确保植被的正常生长，实现对高寒矿山地区的生态修复。1.4 矿山尾矿生态修复尾矿是矿山选矿过程中产生的，有用成分较低，在当前的技术经济条件下不宜进一步分选的固体废物。随着时代的飞速发展，矿产冶炼设备和技术的提高，可以逐步对尾矿中的有价元素进行二次回收利用。这样不但能缓解日益紧张的矿产资源的供需矛盾，还可增加矿山企业产品种类，降低生产成本，有效提高矿山企业的市场适应能力和经济效益，同时降低尾矿贮存造成的环境负担。目前，较为成熟的尾矿利用途径为：填充回填、矿物化肥、制作建筑材料。用尾矿加工成填充浆料回填矿山采空区，可以大量消耗尾矿，是一种十分有效消耗尾矿的方法，将尾矿与凝胶材料、水按照一定比例混合便可制造填充料浆。胶结填充技术制作方便，成本低廉，不仅可以提高矿石回采率，还节约了尾矿库的建造成本，避免环境污染，经济效益、环境效益兼得。部分尾矿中含有植物生长需要的金属元素，有些尾矿经过加工，可以制作矿物化肥，起到改善土壤土质的作用。根据尾矿含有元素的实际情况，针对性的制作肥料。含钙矿物类尾矿，可加工成土壤改良剂施于酸性土壤，改性土壤的pH值；对钙、镁和硅氧化物型的尾矿，可用作矿物复合肥料对酸性土壤进行钙化。基于矿山尾矿成分与建筑或路面基层材料的相关性，根据尾矿的物化特性，通过在尾矿中掺加其它原料，去除或改性有毒有害元素后就可以实现以尾矿为主体原料制备建筑材料，由于加工制作成本低廉，应用广阔，现已经成为尾矿资源材料化大规模利用的主要途径。1.5 矿区地下水治理与利用高强度大规模矿产资源开采势必会引发矿区地下水水位下降、重金属污染等问题，严重影响了矿区附近及周边地区地下水的水量与水质，合理开展矿区地下水治理对于浅层地下水资源保护利用具有深远意义。矿区地下水治理应遵循综合治理、生态导向以及循环利用的原则，借助现代科学技术手段，采用多种方式综合治理恢复与保护水生态系统，促进矿山生态修复工作顺利进行。科学处理矿井中废水、积水，借助过滤、储存、利用方式开展矿井水综合利用，通过混凝沉淀处理，促使其转化成为再生水，将相当一部分再生水作为矿业生产补充用水，将其他部分用作厕所用水、消防用水、绿化养护用水、矿区除尘洒水等，从而实现水资源良性循环与综合利用。2 矿山生态修复监测矿山生态修复监测是评估修复效果、治理质量的重要基础。基于矿山生态系统特点推进矿山生态修复监测，需要统筹兼顾矿区地下水、土壤环境、矿山地质环境方面，科学遴选矿山生态修复监测指标，有序构建矿山生态修复监测指标体系。其一，矿山地下水监测的目的是保护地下水资源，防止地下水污染与水位下降，维护矿山生态系统平衡。矿山地下水监测主要包括生态修复矿区地下水水量与水质监测两个方面。其中，水质指标包括溶解氧、总氮、总磷、pH值等，用于评估水污染治理与水质变化情况。水量指标包括水位、流量、水源涵养等，用于评估矿山地下水资源与水循环恢复情况。同时，矿山周边水环境通常会受到矿区排放污染物的影响，因此需要开展矿山地下水对周边地下水与地表水影响监测，重点监测水质、水量、流速、水温、水动力学等方面，确定矿山地下水补给与排放规律，为矿山地下水治理提供依据，以确保矿区周边水环境的健康与稳定。130管理及其他Management and other其二，矿山土壤环境监测是评估土壤修复效果与治理质量的重要基础。矿山土壤修复监测主要涉及土壤化学性质、生物学性质、物理学性质以及土地利用等方面。其中，土壤化学性质方面包括土壤pH值、土壤有机质含量、土壤养分含量（如氮、磷、钾等）、重金属含量、盐渍化程度等。这些指标不仅反映土壤肥力、营养状况以及植被恢复的潜力，也是判断土壤污染程度与修复效果的重要依据。生物学性质方面包括土壤微生物数量和活性、土壤动物群落结构和数量等。这些指标可以反映土壤生态系统的健康状况和生物多样性，是评估土壤恢复能力和生态系统功能恢复情况的重要依据。物理学性质方面包括土壤质地、孔隙度、水分含量、稳定性等。这些指标能够反映土壤结构、水分和气体交换情况，对土壤修复与植被生长具有重要影响。土地利用方面包括植被覆盖率、土地利用类型、土地利用方式等。这些指标不仅反映土地利用状况与植被恢复情况，也是评估土地利用效益与生态系统功能恢复情况的重要依据。其三，矿山地质环境监测是矿山生态修复的一个重要方面，矿山地质环境监测指标主要涉及到矿山地质灾害防治、岩土体稳定性监测、地质构造监测、地表沉降监测等多个方面。矿山地质灾害防治方面包括地质灾害类型、规模、频率监测，以及不同地质条件下矿山支护及固化技术监测。及时发现与处理地质灾害问题，防止地质灾害对矿山生态修复产生负面影响。岩土体稳定性监测方面主要针对不同类型岩土体，对于矿山崩塌、滑坡等问题，选择岩土体位移、形变和裂缝变化等指标进行动态监测。地质构造监测方面选择地震活动、地表变形、地热资源分布等指标进行监测。及时掌握矿山地质构造变化情况，为矿山生态修复提供数据支持。地表沉降监测包括地面垂直位移、沉降速率、沉降面积等，能够及时掌握矿山地面沉降情况，监测指标为矿山生态修复提供科学依据。总之，开展矿山生态修复监测，需要综合考虑矿山生态系统的特点和修复目标，统筹兼顾水环境、土壤环境、地质环境保护修复需求，结合环境、经济、社会等多方面因素，科学遴选矿山生态修复监测指标，有序建立科学、系统、可行、动态、全面、客观的监测指标体系，为评估修复效果、治理质量提供参考，进一步推动矿山生态修复工作持续发展。3 矿山生态修复成效矿山生态修复成效评估是评估矿山生态修复工作是否达到预期目标和效果的重要手段，其主要包括环境成效、经济成效以及社会成效三个方面。基于矿山生态修复效果定量化指标体系，综合分析和系统评价监测指标数据，以此判断矿山生态修复成效。此外，矿山生态修复成效评估也可为政府和企业制定矿山生态修复计划和监测方案提供智力支撑，有效指导和推进矿山生态修复工作实施，提升矿山生态修复效益。3.1 矿山生态修复环境成效矿山生态修复环境成效是指在进行矿山生态修复后，评估生态系统改善和恢复程度，作为评价矿山生态修复成果的重要指标之一，其反应了矿山生态修复效果和质量。在评判矿山生态修复环境成效过程中，往往需从多方面进行考量。例如植被恢复是判断矿山生态修复环境成效的重要指标之一，植被的生长与生态系统的恢复与重建密切相关，植被的生长可以有效控制水土流失、改善土壤质量，促进土壤固碳、净化大气环境等；水土保持状况也可作为评估矿山生态修复环境成效的指标，矿山开采过程中，往往伴随着地表被破坏，土壤裸露等状况，从而引发水土流失，降低土壤质量，污染附近水体，对生态环境造成严重负面影响。此外，土壤质量、水质状况、动植物种群恢复状况也是评价矿山生态修复环境成效的重要指标，通过综合考虑以上多种生态因素，有助于了解矿山生态修复效果，为进一步优化和完善矿山生态修复工作提供依据。3.2 矿山生态修复经济成效矿山生态修复不仅可以改善生态环境外，而且也能带来可观的经济效益。首先，适时开展矿山生态修复，打造适宜生态旅游的自然景观和生态环境，不仅能让原本荒废的矿区得到重利用，也有助于促进当地生态旅游业的良性发展。其次，矿山生态修复可以增加土地利用价值，通过131管理及其他Management and other科学的技术手段，垦造矿区废弃土地，用于农业生产或林木种植，同时，土地改造工作和修复工作的展开，也会产生相当可观的经济效益。最后，矿山生态修复有利于增强矿区企业环保意识、加大环保投入，减轻环境恶化和资源过度消耗，提高企业社会形象和正面影响，从而促进矿区企业可持续发展。此外，矿山生态修复工作的开展，离不开大量劳动力、资金和技术手段的支持，也会间接带动地方经济发展。3.3 矿山生态修复社会成效矿山生态修复社会成效是指在修复工作开展过程中，对社会产生的积极影响，其主要包括以下几个方面：一是有利于保障公民权益。在矿区修复过程中，对被污染的土壤和废弃物的治理，不仅有利于恢复土地功能，而且也能减少环境污染对当地居民的健康危害，从而保护公民生命健康和财产安全，维护公民合法权益；二是有利于社会和谐稳定。修复后的矿区可作为居民休憩娱乐场所，缓解城市压力，改善居民生活环境，从而增强社会稳定，提高人民生活质量。三是有助于增强文化创新活力。将矿山文化、历史和自然风貌有机结合，开发矿山文化旅游资源，促进文化交流和文化产品创新，从而推动文化产业和旅游业融合发展，激发相关主体创新能动性。综上，有序构建矿山生态修复成效评估指标体系需要遵循以下原则：科学性、系统性、可行性、动态性和全面性。即指标的选取要有严格的科学依据，系统化考虑矿区内部和矿区周边环境，其监测指标要在可操作、可测量的基础上充分考虑资源和技术的可行性，同时考虑不同阶段和不同生态系统的特点和需求以保证指标体系的时效性，同时全面考虑生态修复的生态、经济和社会效益。4 结论与展望通过科学厘清矿山生态修复相关概念，系统梳理了国内生态修复领域在生态修复技术、监测体系以及成效评估方面的研究内容和当前进展；重点说明了废弃露天矿山生态修复、采矿坍塌区生态修复、高寒地区矿山生态修复、矿山尾矿生态修复、矿区地下水治理与利用五个方面其修复原则、修复内容和修复技术的区别，并在此基础上总结了矿山生态修复监测的内容，包含矿山地下水监测、矿山土壤环境监测和矿山地质环境监测三个不同方面，并根据实际情况和修复目标，统筹考虑，建立科学有效、动态全面的监测指标体系；矿山生态修复工作的合理展开将创造可观的综合成效，其主要集中在环境、经济和社会方面。随着社会对环境保护和生态可持续发展的重视程度不断提高，与矿山生态修复相关研究将更加注重科技创新和理论创新，提高矿山生态修复的技术水平和效率，促进生态、经济和社会等方面协调发展；部署矿山生态修复重大工程，注重生态修复项目实践应用。基于碳达峰碳中和为指导，综合结合大数据、人工智能、遥感等技术方法，进一步挖掘废弃矿区生产生态功能。因此，矿山生态修复领域将继续沿着多层面、多领域、多方法和多样化方向发展，持续为建设绿色矿山、智慧矿山、生态矿山提供路径与思路。（作者单位：1.海南省海洋地质资源与环境重点实验室；2.海南省矿产资源勘查院）