如何让废弃矿山变绿水青山？矿山生态修复模式解读

2023-01-17 14:04

来源：《CE碳科技》微信公众号

作者：中城环境董学光、康哲、刘京

近年来，国家对矿山生态修复工作的关注度逐渐提高，相继出台相关政策。2022年10月30日，全国人民代表大会常务委员会通过《中华人民共和国黄河保护法》，要求督促采矿权人履行矿山污染防治和生态修复责任，并因地制宜采取消除地质灾害隐患、土地复垦、恢复植被、防治污染等措施，组织开展历史遗留矿山生态修复工作。

2022年12月15日，中共中央、国务院印发了《扩大内需战略规划纲要（2022－2035年）》，其中要求积极开展现有矿山深部及外围找矿，延长矿山服务年限，持续推进矿山智能化、绿色化建设。在“金山银山不如绿水青山”的环境目标下，矿山生态修复是未来一段时期的重要环境治理议题。

往期我们有针对矿山修复进行相关案例讲解。今日，我们通过矿山修复现状、修复技术及模式选择进行解读与分析，旨为后续该领域的设计、研究提供参考与借鉴。

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一、矿山生态修复背景

1．国家政策

党和国家领导人高度重视矿山地质环境保护工作，多次对矿山地质环境保护工作作出重要批示。2005年8月，习总书记在浙江湖州安吉考察时首次提出“绿水青山就是金山银山”。2020年8月31日，习总书记在《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》审议会上指出：黄河流域煤炭基地的生态环境修复是整个黄河流域生态修复的重要组成部分，必须高度重视黄河流域煤矿区生态环境修复与治理。李克强总理提出“当前加快沉陷区居民避险和搬迁工作，确保群众生命安全”。2022年10月30日《中华人民共和国黄河保护法》进一步明确了矿山污染防治和生态修复责任，提出了矿山修复的要求。

党的十九大报告将建设生态文明提升为“千年大计”。报告明确指出，“建设生态文明是中华民族永续发展的干年大计”。三十多年的经济持续高速增长，带来了很大的资源环境压力，缓解这一压力非短期之功，需要进行持续不断的努力，而且资源节约和生态环境改善无止境，故升为千年大计。

党的二十大报告指出，“中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化”，明确了我国新时代生态文明建设的战略任务，总基调是推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。报告在充分肯定生态文明建设成就的基础上，从统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化等多元角度，全面系统阐述了我国持续推动生态文明建设的战略思路与方法，并对未来生态环境保护提出一系列新观点、新要求、新方向和新部署。

2．现状分析

近年来，随着社会经济的快速发展，人类生产活动对生态环境的破坏越来越大，原有矿山无序开采过程中形成的开挖边坡，矿区道路及设施等修建形成的裸露创面，废弃料的堆置场，矿渣粉末堆放的尾矿库，具有坡度陡、表面坚硬、立地条件恶劣的特点，植被破损严重，恢复难度大。高陡边坡、排土场、弃渣场等不仅存在严重的水土流失，而且存在安全隐患，易引发自然灾害。

上述人类活动破坏了大量地表植被，如一块块伤疤，严重影响景观，也给生态环境造成了极大危害。裸露边坡的植被恢复是生态恢复的重点和难点，在“金山银山不如绿水青山”的社会大环境中，以何种理念为指导进行生态修复，是关系到人与自然可持续发展的重要环节，也是评判所采取的生态修复技术措施是否经济有效的根本标准。

二、参与矿山生态修复的途径

1． EOD模式

政策依据：《国务院办公厅印发关于鼓励和支持社会资本参与生态保护修复的意见》提出社会资本可采取“生态保护修复＋产业导入”方式，利用获得的自然资源资产使用权或特许经营权发展适宜产业。

资金来源：EOD专项资金。

EOD模式：生态环境导向的开发模式，是以生态保护和环境治理为基础，以特色产业运营为支撑，以区域综合开发为载体，采取产业链延伸、联合经营、组合开发等方式，推动公益性较强、收益性差的生态环境治理项目与收益较好的关联产业有效融合，统筹推进，一体化实施，将生态环境治理带来的经济价值内部化，是一种创新性的项目组织实施方式。

2．政府直接立项修复

政策依据：《关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》明确矿山地质环境治理的责任，计划经济时期遗留或责任人灭失的矿山地质环境问题为历史遗留问题，由各级地方政府统筹规划和治理恢复。

资金来源：政府自筹。

申请国家资金渠道：

依据《财政部办公厅自然资源部办公厅关于支持开展历史遗留废弃矿山生态修复示范工程的通知》

操作要点：

（1）各省择优遴选申报项目。每个省申报项目不超过2个，每个项目总投资不低于5亿元，实施期限为3年；

（2）申报项目区域应属于政府治理责任的历史遗留废弃矿山，矿山单体或相对集中连片面积原则上不少于10平方公里。

（3）工程治理内容主要包括地质安全隐患消除、地形重塑、植被恢复、废弃土地复垦利用等，

（4）历史遗留废弃矿山生态修复示范工程项目，经省级政府批准同意后由省级财政、自然资源主管部门联合行文报财政部、自然资源部。

（5）申报文件应附项目实施方案、中央对地方专项转移支付项目绩效目标申报表、平面规划图、项目区域内历史遗留废弃矿山图斑数据等。

3．土地指标置换修复

政策依据：《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》、《关于鼓励和支持社会资本参与生态保护修复的意见》。

资金来源：土地指标出售。

操作要点：

（1）对于矿山存量及废弃建设用地修复为耕地的“参照城乡建设用地增减挂钩政策，腾退的建设用地指标可在省域范围内流转使用。”指标转让方不受贫困区县的限制。

（2）矿企从事修复，建设用地修复为农用地的可用于其采矿活动占用同类地的占补平衡，建设用地修复为经营建设用地的，补缴出让金后可获得其使用权。

（3）社会资本将修复区域内的建设用地修复为农用地并验收合格后，腾退的建设用地指标可以优先用于相关产业发展，节余指标可以按照城乡建设用地增减挂钩政策，在省域范围内流转使用。生态保护修复主体将自身依法取得的存量建设用地修复为农用地的，经验收合格后，腾退的建设用地指标可用于其在省域范围内占用同地类的农用地。

4．利用废弃资源修复

政策依据：《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》、《关于鼓励和支持社会资本参与生态保护修复的意见》

资金来源：废弃石料及尾矿出售

操作要点：

（1）对于矿山修复过程中产生的废土石料，可纳入县级公共资源交易平台对外销售，销售收益全部用于地区生态修复，保障社会投资主体的合理收益。

（2）按照生态保护修复方案及其工程设计，对于合理削坡减荷、消除地质灾害隐患等新产生的土石料及原地遗留的土石料，河道疏浚产生的淤泥、泥沙，以及优质表土和乡土植物，允许生态保护修复主体无偿用于本修复工程，纳入成本管理；如有剩余的，由县级以上地方政府依托公共资源交易平台体系处置，并保障生态保护修复主体合理收益。

重点：资源处置权

5．产业开发修复

政策依据：《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》、《关于鼓励和支持社会资本参与生态保护修复的意见》

资金来源：土地开发收益

操作要点：

（1）对集中连片开展生态修复达到一定规模和预期目标的生态保护修复主体，允许依法依规取得一定份额的自然资源资产使用权，从事旅游、康养、体育、设施农业等产业开发；其中以林草地修复为主的项目，可利用不超过3％的修复面积，从事生态产业开发。

（2）落实好最严格的耕地保护制度，坚决守住耕地红线，坚决遏制耕地“非农化”、防止“非粮化”。项目完成后，通过年度土地变更调查统一调整土地用途，不动产登记机构依据调整土地用途文件办理相关不动产登记。

（3）研究制定生态系统碳汇项目参与全国碳排放权交易相关规则，逐步提高生态系统碳汇交易量。

（4）引导社会资本科学编制简易森林经营方案，对具有一定经营规模的企业可单独编制森林采伐限额，经审批可依法依规自主采伐；采伐经济林、能源林、竹林以及非林地上的林木。

国家储备林建设规划（2018－2035年：中国将建2000万公顷国家储备林。推广“林权抵押＋政府增信”、PPP、“龙头企业＋林业合作社＋林农”、企业自主经营等融资新模式。

（5）发挥政府投入的带动作用，探索通过PPP等模式引入社会资本开展生态保护修复，符合条件的可按规定享受环境保护、节能节水等相应税收优惠政策。社会资本投资建设的公益林，符合条件并按规定纳入公益林区划的，可以同等享受相关政府补助政策。支持金融机构参与生态保护修复项目，拓宽投融资渠道，优化信贷评审方式，积极开发适合的金融产品，按市场化原则为项目提供中长期资金支持。

三、矿山开采对生态环境的影响

1．地貌景观破坏：采矿破坏山体地形，损毁地貌景观；

2．土地土壤资源破坏：地表开挖、压占、毁损土地；

3．矿山地质灾害：采矿地表发生沉降、塌陷、崩塌导致滑坡、泥石流等次生地质灾害；

4．矿山水土及大气环境污染：大气、水环境、土壤环境、噪声、固体废弃物污染等；

5．矿山水资源破坏：井下开采造成矿井水外排，破坏地下水系；

6．矿山生物资源破坏：破坏和改变野生动植物栖息环境，使生物多样性遭到破坏。

四、矿山生态修复原则与技术内容

1．矿山生态修复技术流程

2．矿山生态修复原则

谁破坏、谁治理，边开采、边治理

保护性开采，源头减损

近自然修复，景观协调

科学引导，适度修复

因地制宜，可持续利用

3．矿山生态修复总体要求

在保障地质安全基础上，根据不同场地的破坏特点，采取自然恢复为主、人工修复为辅的修复方式，通过地貌重塑、土壤重构、植被重建、污染防治、生物多样性保护等措施，修复受损的生态结构与生态功能，实现安全稳定与景观协调。

4．生态修复目标

（1）将因矿山开采活动受损生态系统恢复到接近于采矿前的自然生态环境；

（2）重建成符合人们某种特定用途的生态环境；

（3）恢复成与周围环境（景观）相协调的其他生态环境。

5．生态修复模式

林草地、耕地、湿地、建筑用地、矿山公园。

6．生态修复模式选择依据

（1）待修复矿山的破坏类型和破坏程度；

（2）矿山自然地理条件和土地开发适宜性、利用规划等因素。

7．生态修复模式选择原则

宜耕则耕、宜园则园、宜林则林、宜牧则牧、宜渔则渔。

五、矿山生态修复模式选择

（一）矿山林草地生态修复模式

按照技术的可行性和经济合理性的原则，结合我国生态恢复工程实践，除积水区域外，矿山生态修复的主要方向是林草地模式，当然，最终判定生态修复模式，还是要“因地而异”，“一矿一策”。

矿山林草地生态修复模式主要有：采空塌陷区、矿山露采场、工业广场、排土场、废石堆场、选矿场、堆浸场、尾矿库等污染场地等。

1．采空塌陷区林草地生态修复模式

采空塌陷区的生态修复模式的确定，主要是根据塌陷深度、塌陷区所处的地貌位置、潜水位埋深、塌陷损毁原地类以及水利化程度等进行适宜性评价后综合判定。

（1）山地和丘陵地区，塌陷后土地难以平整，宜修复为园地，进行经济作物的种植；

（2）对于土地贫瘠、地势高、坡度大的土地，修复为林地或草地；

（3）对于坡度在10°～15°的低山丘陵塌陷区，或露天采煤后整治平整覆土的地区，阳光比较充足，适宜于草地种植或林业种植。

（4）对于浅层塌陷区的拉坡地，可以通过就地整平的方法，修复为原来的地类；中层塌陷常采取“挖深垫浅”的方法，部分修复模式为耕地或林草地，部分为坑塘水面，作为精养鱼塘利用；

（5）位于平原的区深层塌陷，潜水位低，往往形成常年积水区，一般选择采取对其岸带进行修整、支护，配以水利工程，选择修复坑塘水面方向。

2．矿山露采场林草地生态修复模式

露采场一般分开采底盘和开采边坡两个修复模式。

（1）开采边坡中的安全平台和工作平台提供了生态修复的地形条件，可在平台上开凿蓄土槽或宕穴，覆土后种植小乔木、灌木或藤蔓；平台间的斜坡地带，当为土质或全、强风化壳时，可直接修复为草地，或覆盖一定厚度的表土，再修复为草地。

而岩质边坡，一般不再采取生态修复措施，而是利用平台上种植的藤蔓植物上爬下挂来实现复绿，但对于高陡的岩质边坡（坡度大于60°、高度大于20m），则需采取混凝土格构加植生袋修复、植生槽（植生钵）修复、喷播修复或植生槽（钵）与喷播联合修复等方法实现复绿。对于高陡边坡中局部不稳定边坡、散体边坡，在生态修复前须采取危岩清除、挂网喷锚等固坡措施。

（2）露采场的开采底盘地形相对宽缓，如果开采底盘标高高于局部侵蚀基准面标高，并且采场积水可自然排出的，此类底盘可选择林草地修复模式。如果需要为露采场修复后的植物提供浇灌水源，可在底盘适当的位置设计蓄水池。

当露采场存在需机械排水的凹陷开采区，且凹陷开采区积水基本不外渗，并具一定的汇水面积，补给量大于蒸发量时，底盘和包括采场最低处一个或几个台阶在内的区域会存在永久性积水，即坑塘水面。这里说的坑塘是指蓄水量小于10×104m³，且常年积水水位岸线所围成的水面。如果降水的补给或汇水面积小、蒸发量大于补给量、底盘有渗漏通道，凹陷开采区可能只在雨期出现暂时性积水，此时底盘区的生态修复模式仍确定为林地或草地。

3．工业广场、排土场、废石堆场林草地生态修复模式

矿山的办公区、生活区、选矿场、井口等设施可统称为工业广场。在矿山闭坑后，在对压占土地的建构筑物进行拆除、井口封堵后，原则上以原地类为修复模式。但有些矿山的办公及生活区符合城镇建设规划，建设标准也符合相关要求，可保留建构筑物，维持建设用地用途。

处于平原地区的矿山道路对土地破坏表现为压占，视生态修复需要，可选择修复为原地类，或保留道路为修复后的通行或养护道路；处于山区的道路可能对土地破坏既表现为压占，又表现为挖损，可选择林地修复模式，或部分林地、部分保留道路的修复模式。

废石（表土）堆场原则上要求矿山闭坑时将废石（渣土）通过回填采坑、充填井下采空区、外运等方法，将其“吃干榨净”，拆除堆场的支挡工程，再进行堆场土的翻耕与覆土，在修复模式的选择上，一般宜选择原地类。当闭坑后，仍保留废石（表土）堆场时，要在确保堆场的稳定的前提下，对堆场表面进行修整，再进行覆土，修复模式一般为林地或草地。

4．选矿场、堆浸场、尾矿库等污染场地林草地生态修复模式

堆浸场、赤泥堆场、尾矿库除了压占破坏土地外，还存在对压占土地的污染破坏，堆浸场最终废渣、尾矿库残留尾砂都含有毒有害元素，即使矿山闭坑后，堆浸场或尾矿库废渣土、尾砂用尽，场区（库区）的“底土”也还存在污染，要根据污染物特征及污染程度，酌情采取防渗、隔离、深埋、覆土（换土）等措施，其修复模式一般选择林草地。

上述污染破坏土地中，尾矿库压占和污染土地面积最大，根据2005年的相关资料显示，我国尾矿库堆放压占损毁土地达1300×104亩。在确定修复模式时主要考虑的因素是：

（1）库区自然特征：地表特征（地形、地貌、水系、植被），地质特征（有无坝基、坝肩渗漏，库底是否做了防渗垫层），库内积水、植物生长特征等。

（2）环境因素：气候、气象和城镇、居民区分布，尾矿库使用前该地区环境状况及尾矿库使用后造成的污染评价等。

（3）尾砂的理化性质：厚度、堆积密度、重度、金属成分及含量、pH值、盐渍度、水分、渗透性、有机元素、抑制植物生产的有毒化学物质等。

（4）修复模式确定要因地制宜，宜农则农、宜林则林，原则上不建议作为建设用地。

（5）要根据库区地形特点，采取河滩围池筑坝修复技术、充填沟谷分段筑坝修复等技术。

（6）根据尾砂有无污染物，选取适宜的植物种类，进行不覆土的直接修复，或加隔离层的覆土修复。

（二）矿山耕地生态修复模式

矿山耕地生态修复模式主要有：采空塌陷区、露采底盘区水田生态修复模式以及旱地生态修复模式等修复模式。

1．采空塌陷区水田生态修复模式

（1）采空塌陷区生态修复土地优先用于农业，一般采用“以耕地恢复为主兼顾搬迁用地加水产养殖”作为塌陷区生态综合修复的主导模式。

（2）在山地和丘陵地区，地势本来不平，塌陷不深，不影响耕种可适当平整，即可直接修复为水田；

（3）在平原地区，地表破坏塌陷不深的浅层塌陷，可就地整平；中层塌陷，且充足的煤矸石、粉煤灰等固体废弃物时，采取先剥离表土，再回填废弃物，然后覆土修复为水田；

（4）对面积较大、塌陷深、潜水位浅和地表水资源丰富的塌陷区，进行综合治理，采用“挖深填浅”的方法，修复为水田。

采煤塌陷区修复水田一般难度不大，重点要注意的是表土层的厚度控制、耕地标高设计、水利工程的配套建设。对修复为水田的，要采取措施，防止采空塌陷影响水田表层土壤出现裂缝，导致水田表层土壤的持水能力被破坏、水田漏水。

2．露采底盘区水田生态修复模式

露天矿山的最后一个开采平台，即底盘区或平盘区，往往形成一个相对面积较大的平缓地带。由于所处地貌位置较高，大多可自然排水，当有足够的土源时，该区也可修复为旱地。只有修复区有水利工程和有保证的灌溉水源时，才有可能修复为水浇地或水田，还需要建设农田水利、道路等配套设施。

3．采空塌陷回填区、露采底盘旱地生态修复模式

采空塌陷回填区、露采底盘选择修复为旱地时，对表土的需求量较大，一般要求附近有充足稳定的土源。一般可考虑在底盘区挖凿养护水塘和沟渠，以满足旱地灌溉和排水需求。

采空塌陷回填区、露采底盘为防止积水，应对该区进行场地平整，并根据周围地形，在一定方向上形成2％～3％的坡度，采场开采平台可在边坡开凿排水沟，将地表径流汇集水流排出采场外。

（三）矿山湿地生态修复模式

矿山湿地生态修复模式主要有：采煤塌陷积水区、露采矿山凹陷开采积水区、尾矿库“湿滩区”等修复模式。

1．采空塌陷积水区湿地生态修复模式

采空塌陷积水区是一种新的人工湿地类型，主要是位于平原地区煤矿开采地表塌陷坑积水形成。据统计，在我国东部沿海高潜水位矿区，开采塌陷积水率在30％以上，华北地区在20％～30％之间。该区多为我国粮食主产区或基本农田保护区，由于地下水位埋深较浅，采空塌陷区部分成为季节性或常年积水区，塌陷区上部的农田水利、交通等设施均遭受到破坏。位于中国黄淮海平原的中东部矿区均属此类。我国东部平原煤矿区，如枣庄、兖州、大屯、淮南、淮北、徐州等矿区，由于地下潜水位高，采空塌陷积水相当普遍，部分地区甚至出现了盐渍化的趋势。

2．露采场积水区湿地生态修复模式

建筑石料矿、砂石黏土矿露采凹陷开采，当其开采标高低于局部侵蚀基准面（即自然排水标高）或当地地下水位，或开采标高虽然高于局部侵蚀基准面，但存在凹陷开采，且采区周边汇入水大于采坑渗漏水与蒸发量之和时，矿山停采后，其凹陷部分将永久性积水，保留这一水域为湿地状态，会给生态修复中新种植的植物提供保苗用水，也可改善小区域的生态环境。

3．尾矿库“湿滩区”湿地生态修复模式

金属矿尾矿库大多采用湿式排尾技术，其尾砂含水量较高，而目前我国尾矿总体综合利用水平不高，导致矿山闭坑后，仍长期存在大量的尾矿库。一些位于沟谷的尾矿库，由于地表水和地下水的汇入，以及难于排除尾砂中的水分，形成常年积水或沼泽化，这时，需因地制宜，保留湿地，在其表面种植“耐酸、耐重、耐水”的植物进行修复。

（四）矿山建设用地生态修复模式

矿山建设用地生态修复主要是工程修复，涉及的生物修复内容较少。其生态修复模式主要有：采空塌陷回填区、露采矿山底盘区、矿山工业广场的建设用地生态修复。

1．采空塌陷区建设用地生态修复模式

由于很多井采矿山的塌陷区位于城市建成区或规划区，周边基础设施较为完善，城市发展对建设用地有需求，因而采取生态修复模式为建设用地。此模式下的生态修复工程主要是“岩土”工程，通过对采空塌陷区采取地面回填和基础处理措施，使采空塌陷回填区达到建设用地的要求。

这种修复模式在我国淮南、淮北、唐山等地得到广泛的应用，淮南采煤塌陷区垃圾填埋场项目采用水平防渗、垂直防渗、填埋气治理、环保监测、生态恢复等一系列整治措施，项目总投资超9600万元。经过综合治理，昔日的“垃圾山”美丽嬗变，成为可健身、可休闲、可观景的生态公园。

2018年10月中，世行检查团审阅检查期间，英国籍国际市政专家Mr． Christopher Banes对垃圾封场工程给予了很高评价，其在世行40多年的工作经历中，去过50多个国家，认为淮南的垃圾封场工程是其见过最好的整治项目。同时，该项目获得中国城市环境卫生协会科学技术三等奖。

2．露采底盘区建设用地生态修复模式

露采矿山底盘区一般是一个具有一定面积且较为平缓的地带，尤其是大型露采矿山，底盘区的修复模式多为林地或旱地，但是，位于城区附近或交通便利的郊区，面积较大的露采矿山底盘，也将修复为建设用地作为一种选择。

3．工业广场、排土场、废石堆场、生活区建设用地生态修复模式

各类矿山的工业广场，只要基础设施易于配套，都可作为建设用地修复。采煤矿山的工业广场都预留安全煤柱，地表稳定，只需将建构筑物拆除，就可直接作为建设用地，工业广场实施了煤层回采产生塌陷的，则需进行修复工程后才可利用；一些大型的矿山生活区本身基础设施建设完善，闭坑后可以完整的保留作为建设用地，不需投入过多的修复工程。

北京市鲁家山循环经济产业园就是此类项目的代表，园区建设利用开采后矿坑，节源的同时通过生态修复等手段进行场地条件优化，规划建设生活垃圾焚烧、餐厨、建筑垃圾等固废处理设施，辅以宣教中心、科研中心、环境公园，打造国家级循环经济（静脉产业）示范基地。项目占地面积约2100亩，总投资约46亿元。

（五）矿山公园生态修复模式

矿山是矿产资源产地及矿业活动的场地，采矿活动促进了人类社会文明的发展。开采结束后的矿山废弃地及采选等设施压占地，被称之为矿业遗迹。它是不同年代人类矿业活动的历史见证，部分可成为具有重要价值的历史文化遗产。对位于城区附近大面积塌陷区，建设矿山公园也是近些年煤矿塌陷区一个新的生态修复模式。

自原国土资源部推进国家矿山公园建设以来，已有72处矿山废弃地批准为国家矿山公园。经国家矿山公园评审委员会评审通过，国家矿山公园领导小组研究批准，2005年首批授予湖北黄石等28个国家矿山公园资格（目前已有23家揭碑开园），2010年第二批授予黑龙江大庆油田等33个国家矿山公园资格，2012年第三批授予甘肃玉门油田等11个国家矿山公园资格。

矿山公园建设使露采挖损或井采塌陷损毁的矿山修复为园地、公共管理与公共服务用地，实现了重要矿业遗迹保护和矿山生态修复的完美结合。