矿山生态修复行业研究
矿山生态修复行业研究范文第1篇
【关键词】矿山地质环境；环境保护；综合治理
矿产资源的开发和利用给人类生活带来了巨大的经济利益和丰富的物质财富，极大地促进了经济繁荣和社会发展。然而，人类在开发利用矿产资源以满足自身需要的同时，不断改变和破坏矿区周围的自然环境也导致环境问题频发。这些环境问题，不仅严重威胁人民生命财产安全，而且严重影响到经济社会的全面协调、可持续发展。分析矿山地质环境面临的问题并寻求其保护和治理措施，对于中国特色社会主义生态文明建设具有重要的现实意义。
1.矿山地质环境面临的问题
1.1土地资源遭到破坏
矿山开采对当地土地资源造成的破坏主要源自露天开采和废石堆积对土地资源的侵占。矿山开采过程中产生的尾矿，煤矸石，粉煤灰是世界排放量最大的工业固体废物。在我国仅金属矿山的尾矿每年就达50亿吨左右，并以每年4-5亿吨排放量不断增长，占用了大量的耕地、林地等宝贵土地资源。同时矿山的开采过程中导致大量的植被被破坏，造成大量的土地，水土流失现象严重。
1.2水资源受到影响
矿山开采所造成的水土流失问题，对当地的水资源构成了巨大威胁。在雨季，大量泥沙被冲刷，淤积河道、山塘、水库， 污染水源，造成区域生态需水量锐减，威胁生态系统的稳定性。值得一提的是矿区和尾矿堆渗出的酸性废水对水体的污染存在巨大的威胁。据相关统计，我国各类矿山年排放废水达30亿吨，这一庞大的基数对水环境造成巨大的潜在威胁。另外，对当地居民人畜饮水安全也造成一定影响，严重影响人民生命财产安全。
1.3大气遭受污染
矿山开采产生的悬浮颗粒引致雾霾，进而造成天空灰暗，人们不能正常进行呼吸，严重影响人类呼吸系统的健康和威胁人类生命安全。究其原因，这主要是由于矿山的植被系统被严重破坏，加上大规模的开采作业以及矿石运输，产生了大量的浮尘，严重影响空气质量。同时由于大量使用炸药、采用柴油机作为设备的动力等，不可避免地产生大量有毒有害气体，这些影响对大气的破坏也是不可忽视的。
1.4严重影响地质结构
在矿山开采中，大量的矿物被开采，导致地下形成大量的空洞，矿洞回填成本过高，从而导致地面沉降和陷落现象频发。同时在开采过程中也不断发生塌陷的现象，据统计每采万吨煤要塌陷土地0.2公顷。
2.矿山地质环境的保护和综合治理
2.1基本原则
在矿山地质环境的保护和治理上要坚持以下三条基本原则：一是开发与保护相协调的原则，即开发与保护工作要同步进行，决不能允许先破坏后治理的事情发生；二是因地制宜的原则，即是充分利用资源，整合项目，降低矿物的生产成本，就近进行加工处理以及提高尾矿废渣的回收再利用；三是坚持谁开发谁保护，谁利用谁补偿，谁破坏谁恢复的原则，即是进一步明确矿山开采过程中的保护和治理的责任归属，加大对开采企业的监管和行政执法，完善矿山修复工作机制。
2.2具体措施
2.2.1加强管理，依法行政，严格执法
在源头审批上，政府相关部门要加大对矿山企业的监管，严格执行审批，落实“三同时”制度，对于资质不合格的企业，开采工艺落后的企业拒绝办证，从行政许可上把好关，严格控制。在执法过程中，相关执法部门要加大对矿山的执法检查力度和频率，不定时对矿山开采作业进行检查，对存在违规操作的要及时制止，严重危害环境的，要责令停产整顿，对整顿后不达要求的，依法吊销其开采证。要从根本上杜绝各种滥伐滥采的行为，保障矿山开采作业在法律的监督下正常运行。
2.2.2加大科技研发和利用，积极推广清洁生产
笔者以为，更高水平的开发利用技术能够有效降低矿山开采对地质环境造成的破坏和影响。因此，必须鼓励和帮助企业发展生产力，淘汰落后生产工艺，从根本上改变生产工作环境。鼓励科研单位和高等院校在资源开采技术研究、提高资源回采率、矿体综合开采技术和共生、伴生矿物分离技术研究、资源生产中环保技术研究等方面进行探索，尽快将理论转变为生产力，有效改善矿山开采过程中产生的环境问题。同时，大力推进清洁生产技术的推广和应用，减轻矿产资源开发对环境的影响。如，加固地下采空区综合利用技术、充填采空区控制地面沉陷技术、离层注浆技术、条带开采技术、钻孔溶解开采技术、原位浸出开采技术、无尾矿选矿技术、固体废弃物的处理处置及回收再利用技术等。
2.2.3加大矿山的生态修复工程，探索综合开采和利用新模式
为有效控制地质环境破坏带来的连锁反应，加大矿山的生态修复工程建设十分必要。具体来说，就是要组织落实好排土场、露天采场、尾矿库、矿区道路、矿山工业场地、沉陷区等地段的生态修复，结合物理、生物等多种有效措施，减少开采过程中带来的破坏，严格按照相关标准，对这些地段进行回填，植被恢复等生态修复工作，保障其生态功能基本得到恢复。另外，积极探索综合开采利用新模式对可持续发展而言非常重要。鼓励企业对矿山资源进行综合开采和利用，尤其是在矿物开采过程产生的尾矿，煤矸石，粉煤等固体废物，要加大循环利用，变废为宝。在煤矸石等固体废物对土壤、地下水不会造成污染的前提下，通过生产建筑材料、筑路、充填（包括建筑填充、低洼地和荒芜地填充、矿井采空区填充）等方式充分利用煤矸石，减少露天堆放。
3.结语
矿山环境保护与综合治理功在当代、利在千秋，但也非一蹴而就、一劳永逸。面对当前形势严峻的矿山环境破坏问题，其保护与综合治理对策研究工作必须以科学发展观为指导，坚持以人为本。具体来说，就是要加强行政干预和法律监管的同时，加强科技研发，推广清洁生产。此外，积极推动生态修复工程，探索综合开采和利用新模式对于生态可持续、生产可持续具有重大现实意义。
【参考文献】
[1]杨帆.承德市矿山环境保护与综合治理对策研究[D].天津大学，2011.
矿山生态修复行业研究范文第2篇
基金项目：国家自然科学基金项目“资源型城市产业转型研究——基于城市能力驱动的视角”（编号：70973121）；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目“基于资源—资产—资本理论的矿山废弃地再利用管理研究”（编号：CXLX12_0971）。
① 2010年徐绍史部长在全国国土资源工作会议上要求认真研究土地、矿产的资源、资产、资本“三位一体”的新属性特点，树立新型的资源观和资源管理观。
摘要 矿山废弃地高效再利用日益引起社会关注。“资源-资产-资本”三位一体资源管理观的提出为分析与构建矿山废弃地价值实现路径、深化矿山废弃地再利用管理研究提供了崭新思路。本文以“资源-资产-资本”三位一体管理理论为基础，首先归纳了矿山废弃地属性认识、再利用特征，认为矿山废弃地具有环境问题、资源、资产、资本属性，其再利用是矿山废弃地经济社会生态环境价值再生过程；并从法律法规建设、复垦利用实践、交易市场形成等方面分析了矿山废弃地价值实现路径研究的现实基础；然后构建了“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径，并分析探讨了其资源化、资产化、资本化过程，以期建立矿山废弃地价值有效运作机制。研究结果表明现阶段下只有能达到投资者期望收益率并能预期收回投资或者在现行政策框架下可以通过创建市场实现市场化运作的矿山废弃地才能资本化，实现其市场价值。最后文章从加强复垦利用示范工程推广以显化矿山废弃地再利用价值、建立和完善矿山废弃地再利用有关的服务机构、继续加大政府政策支持力度和引导三方面提出了促进矿山废弃地价值实现的建议。
关键词 矿山废弃地；属性认识；再利用；价值实现路径；资源管理
中图分类号 F205 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2013）11-0157-07 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2013.11.023
随着山西省国家资源型经济转型综合配套改革试验区的成立，《土地复垦条例》、《土地复垦条例实施办法》等法律法规的修订和出台，矿山废弃地的高效可持续再利用越来越受到社会的关注。2011年9月在国土资源部考察时强调要以资源可持续利用促进经济社会可持续发展，2012年3月国土资源部启动十省区工矿废弃地复垦利用试点。许多资源型城市，如徐州市、唐山市、淮南市等，相继提出了“向矿山废弃地要资源”“盘活矿山废弃地”的理念，积极进行矿山废弃地复垦利用示范工程推广。为推进矿山废弃地再利用，国内学者从矿山废弃地资产化、资本化运作的角度对提高矿山废弃地价值、实现矿山废弃地利用最佳效益等进行了一些探讨[1-4]，但还未对矿山废弃地价值实现路径进行系统研究。“资源-资产-资本”三位一体资源管理观①，是一种新的、以价值为导向的资源开发利用管理理念和方法，它的提出为构建矿山废弃地价值实现路径、深化矿山废弃地再利用管理研究提供了清晰思路。本文以“资源-资产-资本”三位一体管理理论为基础，首先归纳总结了矿山废弃地属性认识及其再利用特征，并分析了矿山废弃地价值实现路径研究的现实基础，然后构建了“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径，并对其资源化、资产化、资本化过程进行了分析探讨，以期建立矿山废弃地价值有效运作机制，为实现矿山废弃地再利用市场化，加速矿山废弃地流转提供借鉴。
1 矿山废弃地属性认识及其再利用特征
1.1 矿山废弃地属性认识
梳理国内相关文献研究，矿山废弃地主要有环境问题、资源、资产及资本三种属性认识。①环境问题属性。矿山废弃地是资源浪费—环境污染的典型复合现象，是以土地资源破坏为核心的次生环境问题，并严重影响着区域生态环境景观和经济社会发展[5-7]。②资源属性。矿山废弃地是矿区复兴的潜在资源[8]。别青城[9]提出了矿山二次资源的概念，黄敬军等[10]提出了“将开山采石作为资源第一次开发，对废弃宕口的利用作为资源第二次开发”的观点。将矿山废弃地视为新的资源类型进行开发重建，成为土地开发利用的组成部分，是经济发达地区获得增量土地资源的主要途径[11-12]。③资产及资本属性。随着资源型城市经济转型，矿山废弃地成为后矿业经济发展的资本，也具有资产、资本的属性。孙乐为[1]提出了塌陷土地的资产化，以使废弃资源转变为经济优势；蒋正举等[2]从土地资源稀缺性、具有使用价值、产权可以市场化配置三方面分析了矿山废弃地资产属性，并提出了矿山废弃地资产化经营途径；孙京海等[3]、王鑫等[4]从供给稀缺性、资产性和增殖性三方面分析了采煤塌陷区土地产权的资本属性，并阐述了资本化的条件和资本运作模式。可见，矿山废弃地除了是一种环境问题外，还具有资源、资产、资本的属性。矿山废弃地资源、资产、资本属性认识及其资产化、资本化研究，为进行“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径研究奠定了前期研究基础。
1.2 矿山废弃地再利用特征
矿山废弃地一方面处于采矿活动的终点，另一方面又是新的经济活动的起点，其再利用是集环境、资源、经济发展于一体的重大复杂工程，与一般的土地资源利用与单纯的生态环境治理有区别[13-14]。首先，普通土地利用投资和效益的年际分布一般比较均匀，而矿山废弃地使用级别较低，再利用之前必须投入一定的资金进行整治，使矿山废弃地资源化。其次，矿山废弃地再利用可提高土地的级别，带来土地的增值，存在着资源的二次利用，可以获取资源效益和经济效益，这与防止水土流失等生态环境治理工程有着显著区别。矿山废弃地再利用不是单纯的投入，而是具有直接的投入-产出效应。如图1所示，对矿山废弃地进行整治投资是矿山废弃地资源化过程，其初级产品是复垦土地（以及生态环境的修复），若将复垦土地作为生产要素投入生产，可以获得产品或服务，不论是复垦土地，还是产品或服务，都会给投资者带来收益。因此，矿山废弃地再利用是其经济、社会、生态环境价值再生过程，但由于社会价值、生态环境价值的公共性以及难以量化性，导致一些矿山废弃地再利用项目效益不显著，这也促使政府要从不同的层面与角度创新矿山废弃地价值实现路径。
2 矿山废弃地价值实现路径研究现实基础
2.1 法律法规建设基础
1989年实施的《土地复垦规定》，确定了“谁破坏，谁复垦”的原则，标志着我国矿山废弃地复垦利用走上了法制化道路。2006年国土资源部、财政部与国家环境保护总局共同出台了《关于逐步建立矿山环境治理和生态环境恢复责任机制的指导意见》，以行政和法律手段为主的矿区生态环境治理责任机制逐渐建立起来。转型中国环境治理之道存在着“由政府规制的环境治理模式向市场手段的环境治理模式转变”的倾向[15]。在矿山废弃地复垦利用中我国也开始尝试逐步引入市场机制，引导民间资本进入。2009年实施的《矿山地质环境保护规定》提出要“鼓励企业、社会团体或者个人投资，对已关闭或废弃矿山的地质环境进行治理恢复”。2010年《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》明确提出，“鼓励、支持和引导民间资本进入土地整治等国土资源领域”。2012年6月国土资源部与全国工商联联合出台《关于进一步鼓励和引导民间资本投资国土资源领域的意见》，提出要“鼓励民间资本投资主体盘活利用国有建设用地；民间资本投资主体以出让方式取得的土地，可依法通过转让、租赁、作价出资入股等方式盘活利用；引导民间资本参与土地整治，鼓励民间资本参与土地复垦和矿山地质环境恢复治理”。同时，《土地管理法》中“占补平衡”耕地保护基本制度的提出以及《城乡建设用地增减挂钩试点管理办法》的出台，为矿山废弃地复垦利用的另一种市场化运作模式提供了法律法规基础。矿山废弃地是增加耕地来源的潜在途径，其所具有的复垦指标，也是一种商品，可以通过市场进行有偿转让。2013年3月实施的《土地复垦条例实施办法》明确提出“由社会投资将历史遗留损毁土地复垦为耕地的，对属于将非耕地复垦为耕地的，可以作为本省、自治区、直辖市的补充耕地指标，市、县政府可以出资购买指标”。国家对矿山废弃地复垦利用的重视以及市场化运作引导，为矿山废弃地价值实现路径研究提供了宏观政策指导和制度保障。
2.2 复垦利用实践基础
我国矿山废弃地再利用起源于上世纪50年代，最初是土地复垦，利用方向以农业利用为主，特别是复垦为耕地。20世纪70年代，我国在东部平原煤矿塌陷复垦土地上进行建筑、种植和养殖，土地复垦内涵逐步扩展，矿山废弃地土地复垦类型在向多样化方向发展，形成了疏排式、平整式、挖深垫浅、矸石充填、粉煤灰充填等复垦模式，对复垦土地的利用因地制宜，恢复为农业用地（种植业、水产养殖业、林业用地），或改造为休养和娱乐场所，或为工业和建筑业所用，不仅注重生态效益、社会效益，而且也注重经济效益。矿山废弃地通过工程措施和生物措施大都可以复垦为耕地、林地、牧地、建设用地或水产养殖地[7]。郭利刚[16]测算出我国1987-2009年间煤、金属矿区损毁土地复垦为耕、林草、建设用地的潜力分别为627.80、72904、15076万亩，可有效缓解耕地保护、生态环境建设压力和建设用地紧张局面。这些丰富的矿山废弃地再利用实践显化了矿山废弃地再利用价值，为矿山废弃地价值实现路径研究奠定了坚实的实践基础。
2.3 交易市场初步形成
江苏省《关于加强废弃露采矿山环境整治工作意见的通知》指出“可根据废弃矿山区位、山体资源、废弃地利用方向，实行谁治理、谁投资、谁得益，通过招标拍卖等市场机制确定治理者的治理权和一定年限内的土地使用权”。在实践中，矿山废弃地再利用市场化运作已经有成功的范例。江苏省镇江市将矿山废弃地平整后，进行土地拍卖；盱眙县将北大山矿山废弃地交由民营企业开发，变矿山为公园；湖北省武汉市蔡甸区政府利用西区姚家山矿区紧邻蔡甸城区的区位优势，引进社会资金进行治理并建起了工业产业园区；浙江省桐庐县瑶琳镇沈村废弃矿山吸引个人投资者进行旅游开发；河南省沁阳市西万镇校尉营村通过公开拍卖方式将矿山地质环境恢复治理经济园区经营权承包给该村村民使用等。另一方面，在耕地保护越来越严格的情况下，结合《土地管理法》中“占补平衡”耕地保护基本制度、城乡建设用地增减挂钩机制以及《土地复垦条例实施办法》，矿山废弃地复垦为耕地指标成为一种商品，可以进行买卖。2010年12月湖南省株洲市出台了《城乡建设用地增减挂钩复垦指标有偿使用管理暂行办法》指出复垦指标必须通过公开交易有偿取得，2012年重庆市、河南省巩义市、浙江省杭州市等也出台了复垦指标有偿使用的规定。可见矿山废弃地交易市场已初步形成，而规范有序的矿山废弃地交易市场是矿山废弃地价值实现的必要条件。
3 “资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径构建
“资源、资产、资本”三位一体管理是一种新型的资源管理观，是以价值为导向的资源开发利用管理理念和方法。在“资源-资产-资本”理论中，资源、资产、资本是资源的三种属性，“资源”强调的是自然属性，是实物量；“资产”强调的是经济属性，是资源的价值，是实物量的货币化；“资本”是流动的资产，是资产价值中能够带来价值增值的价值。资源、资产、资本三者是递进关系，有转化的条件。资源资产化是指从资源的开发利用到资源的生产和再生产的全过程中，把资源作为资产，按照经济规律进行投入产出管理，并建立以产权约束为基础的管理体制，以确保资源所有者权益不受损害、资源保值增值，增加资源产权的可交易性[17-18]；资产资本化是指有明确权属的资产进入市场交换，以资本的形式流动起来并实现其价值的过程[19]，其实质是资产产权的市场化配置。资源价值核算和产权明晰是资源资产化、资产资本化的基础和先决条件。“资源-资产-资本”三位一体管理理论已被应用于矿产资源价值实现路径研究中[20]。
由于矿山废弃地与矿产资源、一般土地资源不同，不仅具有资源、资产、资本属性，其初始状态还是环境问题，资源价值很低或者理解为负值（主要是对周围环境有不良影响），因此它首先需要经过资源化，将矿山废弃地转化为有利用价值的资源。当矿山废弃地再利用预期能给投资者带来收益且产权明晰时，矿山废弃地资源可以成为资产。当矿山废弃地资产产权可以在市场中流转，实现市场化配置时，矿山废弃地资产就成为资本。矿山废弃地由于可以带来收益、土地具有稀缺性且产权可以明晰因而具有资产特征，如果存在矿山废弃地产权交易市场可以使其参与流转并增值的话，就可以实现矿山废弃地资本化。矿山废弃地经过资源化成为矿山废弃地资源，经过资产化成为矿山废弃地资产，再经过资本化形成矿山废弃地资本，矿山废弃地经过这三个过程，实现价值，将潜在资源转化为现实资源，将资源价值转化为经济价值，将资源效益转化为经济效益。图2构建了“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径，描述了矿山废弃地属性转换、价值实现路径及其价值转化。“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径研究就是建立矿山废弃地价值有效运作机制，实现矿山废弃地再利用市场化，加速矿山废弃地流转。
4 “资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径分析
4.1 资源化过程
矿山废弃地资源化是使受到采矿破坏的土地，经过治理，能作为合格的自然资源再度具有资源价值的过程。从上世纪五十年代开始的土地复垦发展到今天，矿山废弃地资源化方向日益多样化，由最初恢复为农业用地，到现在的矿山公园，矿山废弃地再利用实践丰富。在矿山废弃地资源化过程中，一是要因地制宜，综合考虑经济效益、社会效益、环境效益，进行矿山废弃地资源化方向选择，将矿山废弃地转化为农业用地（包括耕地、林地、草地、渔业用地）、旅游用地以及建筑用地等，提高其资源价值。二是进行矿山废弃地资源化管理。资源化管理主要是以行政手段和技术手段为主，把矿山废弃地仅仅作为一种资源物质，从物质形态上进行管理，它包括矿山废弃地的权属管理，存量管理，增量管理等。在资源化责任主体管理上，我国逐渐形成了矿山生态环境恢复责任机制，建立了矿山生态环境治理保证金制度，以确保资源化责任主体能按时保质的完成矿山废弃地复垦任务。土地复垦、生态恢复、景观规划、生态环境补偿等理论可以为矿山废弃地资源化提供理论支撑。
4.2 资产化过程
矿山废弃地资产化意味着将矿山废弃地作为一种资产，根据矿山废弃地再利用实际，按照经济规律进行投入产出管理，并建立以产权约束为基础的管理体制。在这一过程中，矿山废弃地从物质形态上的管理转化为以价值形态的管理。矿山废弃地资源转化为资产需要满足一定的条件，即稀缺性、具有使用价值和产权明晰[21]。随着建设用地需求持续增加以及耕地保护越来越严格，矿山废弃地复垦土地的稀缺性也日益凸显。
4.2.1 价值分析与核算
大量矿山废弃地再利用实践表明矿山废弃地具有价值。矿山废弃地作为经济发达地区增量建设用地主要来源，具有巨大的经济价值[12]；作为高效农业、生态农业、观光农业用地以及发展水产养殖水面，也具有显著的经济价值[22-23]。随着生态修复、景观规划设计思想等的引入，矿山废弃地成为一种特殊景观类型，是矿业文明和人类技术发展历程的承载，其所蕴含的巨大生态价值、历史文化价值、美学价值等逐渐被社会探索与发现，以矿山废弃地为载体发展起来的生态湿地公园、休闲娱乐公园、矿山公园、地质公园等成为资源型城市发展旅游业的重要依托，成为城市新的经济增长点[24-25]。在实际运作中，还要对矿山废弃地资产进行经济价值核算，并根据资产盈利情况将矿山废弃地资产划分为公益性、半盈利性与盈利性三种类型，针对不同资产类型采用不同的融资机制和经营管理策略，为选择矿山废弃地资本化方式奠定基础。
4.2.2 产权明晰
产权明晰是进行矿山废弃地资产化的必然要求。矿山废弃地产权明晰有两层内涵：一是治理权明晰，二是使用权及其它产权的明晰。①治理权明晰。治理权明晰是矿山废弃地顺利实现资源化的前提，也是矿山废弃地成为资产的前提。为了高效的实现矿山废弃地复垦利用，要按照矿山生态环境恢复责任机制确定矿山废弃地治理权主体，明确其所具有的义务和权利，保证矿山废弃地资源化顺畅。②使用权及其它产权（如矿山废弃地发展权）的明晰。由于矿山废弃地形成的时间不同、矿业用地取得方式不一样，矿山废弃地治理权的安排不同，以及资源化方向不同，导致矿山废弃地使用权也没有统一的安排。清楚地界定矿山废弃地治理权、使用权及其它产权，明确矿山废弃地产权拥有者所拥有的权利和义务，这样才能确保资产在转化为资本的过程中做到归属清晰、权责明确、保护严格、流转顺畅。
4.3 资本化过程
矿山废弃地资本化是指矿山废弃地资产产权拥有者将矿山废弃地资产用来出让、转让、出租、置换或者作为股份进行投资的过程，其实质是矿山废弃地资产产权的市场化配置，主要有利用市场和创建市场两种方式。
4.3.1 利用市场
利用市场是指在市场经济条件下，矿山废弃地产权能遵循价值规律和市场经济规律自发的实现流转，进行市场化配置，社会资本能自发地被吸引到矿山废弃地再利用项目中，主要是指出让、转让、出租土地使用权或者作为股份进行投资等。当矿山废弃地再利用的收益能达到投资者期望的收益率并能预期收回投资时，主要是盈利性的矿山废弃地资产以及在政府支持下的半盈利性的矿山废弃地资产，矿山废弃地资产能自发进行流转，进行矿山废弃地产权的市场化配置，实现价值。利用市场自发地实现矿山废弃地产权的市场化配置是实现矿山废弃地价值最理想的方式。但由于矿山废弃地的环境问题属性，在一些情况下现存的市场机制失灵，因此还需要借助政府权力创建市场。
4.3.2 创建市场
创建市场是指政府通过一系列政策构造的市场，使矿山废弃地从不同的视角和层面进入经济系统，形成一定的经济产出或者经济收入，引导投资者再利用矿山废弃地，主要是针对一些再利用经济效益低、无法自发形成交易市场的矿山废弃地。现阶段下有两种创建市场机制可以参考。一是在“占补平衡”耕地保护制度和“城乡建设用地增减挂钩”制度下形成的土地置换机制和复垦土地指标有偿交易机制。在建设用地指标越来越少、耕地保护越来越严格的情况下，复垦土地指标将成为一种商品，明确矿山废弃地复垦为耕地的指标权利，建立区域内和跨区域的土地复垦指标交易制度，激活矿山废弃地产权交易的市场机制，实现矿山废弃地价值。二是区域性矿山废弃地生态修复资产打包资本化。将能够强烈受益于区域性矿山废弃地生态修复资产而增值的相关资产（如房地产、旅游等）和具有强烈外部性的矿山废弃地生态修复资产组成一个整体进行市场化经营运作[26]，首先将该资产整体通过市场机制流转给特许经营商，特许经营商在约定的经营范围内，可再次通过市场竞标机制选择专业经营公司（如生态修复、旅游等）进行二级发包承包，从而通过市场机制实现矿山废弃地价值。
4.4 资源化、资产化、资本化之间的关系
通过以上分析可知，矿山废弃地价值实现经历了资源化、资产化、资本化三个过程，但这里需要说明几点。首先，这三个过程只是表明了矿山废弃地属性和价值的转化过程，并不表明它们在时间上具有先后顺序，如具有良好区位的、无治理权责任人的矿山废弃地，可以直接将土地治理权和土地使用权一同出售，资源化、资产化、资本化过程安排可在同一时间完成；而对于那些由矿山企业负责复垦、然后交还给农民、农民再流转土地使用权的矿山废弃地，矿山废弃地资源化、资产化、资本化过程存在时间上的先后顺序。其次，矿山废弃地资源化、资产化、资本化这三个过程，不是孤立的，而是密切联系的。矿山废弃地资源化是矿山废弃地资产化、资本化的物质基础，资源化效益高的矿山废弃地比较容易实现资产化和资本化；矿山废弃地资本化是矿山废弃地价值实现的过程，也是矿山废弃地再利用融资实现过程，矿山废弃地资本化为矿山废弃地资源化提供资金，矿山废弃地资本化程度影响着资源化的深度和广度。最后，现阶段下并不是所有的矿山废弃地都能实现资本化，只有能达到投资者期望收益率并能预期收回投资或者在现行政策框架下可以通过创建市场进行市场化运作的矿山废弃地才能资本化，实现其市场价值。
5 结论与建议
本文研究分析表明，矿山废弃地具有环境问题、资源、资产、资本属性，其再利用是矿山废弃地经济社会生态环境价值再生过程；国家法律法规政策对矿山废弃地市场化运作的引导、矿山废弃地复垦利用实践对其价值的显化以及交易市场的初步形成为进行矿山废弃地价值实现路径研究奠定了现实基础；“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现经历了资源化、资产化、资本化三个过程，现阶段下并不是所有的矿山废弃地都能实现资本化，只有能达到投资者期望收益率并能预期收回投资或者在现行政策框架下可以通过创建市场实现市场化运作的矿山废弃地才能资本化，实现其市场价值。随着我国市场经济体制改革不断深入，国家对生态文明建设的日益重视，矿山废弃地再利用已成为社会关注的焦点，从“资源-资产-资本”角度深入探索矿山废弃地价值实现路径，深化矿山废弃地再利用管理是可行与必要的。结合本文所构建的“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现路径，为顺利实现矿山废弃地价值，本文提出以下建议。
5.1 加强矿山废弃地复垦利用示范工程推广，显化矿山废弃地再利用价值
矿山废弃地属于潜在资源，积极探索矿山废弃地再利用价值，将潜在价值显化，是推进“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现的前提条件。要显化矿山废弃地再利用价值，其开发利用方式至关重要。如果只是将矿山废弃地恢复生态环境，则矿山废弃地资源价值较低；如果能利用矿山废弃地独特的人文景观发展会展、商务、旅游，则可以显著提高矿山废弃地再利用价值。虽然我国矿山废弃地资源化技术研究比较成熟，再利用方式也呈现多元化，但矿山废弃地再利用的集约化、高附加值化还有待提高。通过矿山废弃地复垦利用工程的示范推广，逐渐提高矿山废弃地开发利用程度和经营方式，充分显现矿山废弃地再利用价值。
5.2 建立和完善矿山废弃地价值实现有关的服务机构
产权明晰与价值评估是“资源-资产-资本”视角下矿山废弃地价值实现的核心。将矿山废弃地当作资产或资本来管理，就要评估其资产价值，同时在资本化过程中，矿山废弃地产权的交易还需要交易机构。因此，要完善矿山废弃地价值实现相关的服务机构，顺畅资产化、资本化过程。一是依法制定相应的标准，对矿山废弃地流转中涉及的产权确认、价值计量、凭证登记备案等工作进行规范；二是建立矿山废弃地流转管理机构，加强对矿山废弃地流转的监督和管理，妥善处理矿山废弃地流转纠纷；三是建立健全矿山废弃地流转中介服务体系，依法成立或委托相关服务中介，为矿山废弃地出让、转让、出租、入股、置换等多种资本化方式提供便捷有效的服务。
5.3 继续加大政府政策支持力度和引导
一是政府要依靠法律手段和行政手段发挥其在矿山环境治理中的作用，科学地界定矿山废弃地资源化责任主体的权利和义务，制定相关的法律法规，规范生态补偿的形式与标准，顺畅资源化过程；二是对于半盈利性的矿山废弃地再利用项目，政府要通过经费补贴、政策优惠等加大政策支持力度，使其能吸引投资者进行开发利用；三是在现行政策框架下可以通过创建市场进行运作的矿山废弃地再利用项目，政府要采用强制和引导的管理手段创造对这项工作的需求，形成市场，使矿山废弃地从不同的视角和层面进入经济系统，实现价值，促进矿山废弃地再利用。
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矿山生态修复行业研究范文第3篇
关键词:矿山 生态修复 环境影响评价 监管
中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0136-01
在经济高速发展的今天,粗放型的矿山开采方式越来越不能适应经济社会的发展,因此,改进矿山开采模式,对矿山环境进行必要的生态修复迫在眉睫。生态修复主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。
1 矿山环境影响评价
1.1 遥感图像数据在矿山环境调查中的应用
杨敏等[1]将SPOT5遥感图像数据用于小秦岭金矿区地质环境调查,结果显示SPOT5遥感数据在经济性、分辨率、可获得性等方面均较适合于1∶50000矿山地质环境调查工作。可快速、准确地圈定采矿、选矿的矿点分布,以及采矿废石、尾矿渣堆及堆排位置、数量、面积及体积,为野外有针对性的部署调查路线提供技术支撑,提高工作效率和调查水平。
1.2 模糊综合评判在矿山环境调查中的应用
唐建新等[2]针对丘陵地区的地质情况,构建了矿山地质环境影响程度的模糊综合评价指标体系。根据矿山环境地质条件,把地质环境影响程度分为三个等级编制成模糊综合评判表,以此来确定各种影响因子的级别;采用模糊综合评判方法,创建二级模糊综合评判模型。在实际应用中,该模型评估地质灾害影响结果与实际结果相似率较高。
1.3 基于GIS和RS的矿山地质环境评价在矿山环境调查中的应用
王海庆[3]分别应用矢量多边形法、缓冲区法、网格法等方法来评价辽宁省葫芦岛矿区的矿山地质环境。经分析,矢量多边形法的评价结果和实际地物边界相似度较高,但对发展趋势的预测没有网格法效果好。缓冲区法可以较好地预测发展趋势,但信息量体现较少;网格法可以较好地预测发展趋势,也可以体现出较多的信息量,但是评价结果不易理解。根据以上叙述,在矿山地质环境影响评价工作采用矢量多边形法效果较好。
通过不同的技术手段获得众多的技术资料,收集矿区需治理的面积、重点治理区域、地形地貌改变所需的工作量、防治的地质灾害类型、等级等信息资料,以确定治理工程措施、工程布置、结构设计、施工要求等,综合各种影响因子的影响权重,有利于进行经济核算。
2 不同场地条件的矿山生态修复
2.1 露天采场生态修复
露天采场生态修复的制约因素主要是阶梯状地形,基岩。露天矿的台阶坡度较大,最大可达到70°以上,在保证生产安全情况下,采用陡帮开采,可以减少剥离量,但在坡面上种植植被非常困难,即使全面覆土或穴状整地客土,其生态修复率也较低,一般在50%左右,因此种植植被不是首选,可优先考虑作为固体废物处置场、恢复为水面、矿山工业旅游场地开发等二次开发用地[4]。
2.2 废石场生态修复
矿山废石场采用“挡渣墙+截排水+植草”综合治理工程方案。即首先在堆渣体的坡脚位置设置一道挡渣墙用以拦截、支挡堆渣体,然后对堆渣体的坡面进行清坡、削方与夯实,为保证坡体自然稳定,平整后的坡面坡度一般不大于35°。在拦渣墙前布置排水沟,将废水导a流至矿山污水处理系统,以防止矿山废水对周围环境的污染。再在其表层覆盖耕植土,种植适合当地自然条件的植被,以恢复地表植被等[5]。
2.3 塌陷区生态修复
塌陷区的生态修复首先要做到防治结合,综合治理。若矿山仍在开采阶段,地表出现地裂缝、地面沉陷等情况时,应立即采取相应措施。针对地裂缝的空间分布特征及其类型,采取密闭、回填、灌浆、夯实、监测等治理措施;对应的地下坑道采取必要的支护、防塌措施;若矿山已闭坑,地表存在地面塌陷但规模不大时,应采取充填的方式进行治理。将废渣自外向内的由地面填入地下采空区、坑道,用细粒尾矿充填其中上部,为地面绿化做好准备;地面塌陷规模大且难以治理的特殊位置,应采取设置警示牌、连续监测等措施,划分为矿山地质灾害研究特区。监测过程要确保安全,划定出监测区、禁人区,修建防灾栅栏和修建监测道路[6]。
2.4 修复后系统的监测
建立健全矿山地质环境保护监测网是矿山治理不可或缺的方法,在完成布置监测网的同时,联系当地群众做好“群测群防”工作。对矿山开采造成的各种不良情况,如地裂缝与地面塌陷、不稳定边坡、矿渣堆积占地、采空区及巷道变形等,矿山应安排专人负责,定期巡视检查。一般可采用直观(眼看、耳听等)和简易测量的监测方法,录像、摄影等也可用来为监测矿山服务。监测变形的位置、方向、变形量、变形速率、发生时间及变化规律等。
3 建议
我国矿山生态修复的发展起步较晚,国外已经形成一套相对较为完整的体系,有许多我们可以借鉴学习的地方。为了保护生态环境,实现资源开发和环境协调发展的道路,需要在以下方面做出努力:制定、完善矿山环境保护法规;理顺矿山环境管理体系;建立矿山环境影响评价制度;实行矿山环境恢复保证金制度;实施矿山环境许可证制度;执行矿山环境恢复治理计划;实行矿山环境监督检查与强制执行制度等。
矿山生态恢复治理是一项长期的工作,必须有一支专业队伍进行生态恢复治理工程规划、设计技术指导,以确保矿山生态恢复治理工作顺利进行。矿山环境的生态修复技术的进步和管理理念的不断发展,可有效的保护矿山地质环境,消除各种地质灾害带给人们的危害。
参考文献
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矿山生态修复行业研究范文第4篇
关键字：RS GIS 矿区 土地利用变化
1. 引言
采矿业的发展必然伴随着土地利用的不断变化，传统的土地利用调查方式已不能满足信息获取的要求，遥感技术具有覆盖面积大、现实性强、周期短以及数据精确、费用低、省时省力等特点，能直接监测土地利用动态变化，客观的掌握土地利用变化信息[1]。本文以Landsat5影像进行土地利用变化的分类解译，结合GIS技术进行土地利用动态监测，对邯郸矿区近20年来的土地利用幅度、土地利用动态度以及土地利用程度变化情况进行了定量分析。邯郸矿区矿产资源的开采过程，也是对矿区生态环境的破坏过程，其中土地破坏是最为明显的生态破坏，使本来就脆弱的生态环境系统承受着严峻的压力[2]。采矿造成了对土地资源的破坏，引发土地利用方式和土地利用结构的变化。利用RS、GIS技术研究矿区这一特殊地理区域土地利用演化规律，对矿区的生态恢复和土地资源优化利用具有重要的指导意义。
2. 研究区概况
邯郸矿区位于河北省南部，京广铁路西侧，太行山东麓。矿区地跨邯郸市所辖的峰峰矿区、邯郸县、武安市以及邢台市所辖的沙河市。矿区东至鼓山和京广铁路；西至九山；南至滏阳河、北至邑城河。东西宽约31.5km，南北长约33.4km，矿区规划面积957.09km2，现有生产矿井井田面积131.35km2。矿区地形总趋势为西高东低，海拔标高+100～+850m。西依太行山，东接华北平原，西部为陡峭的断块山地，向东逐渐过渡为丘陵、平原。矿区西部从南向北有中山、低中山和中低山组成，东部有鼓山、紫山、洪山等中低山，大部分为丘陵地带。本区地处中纬度地带，属半干旱暖温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同期，昼夜温差大。多年平均气温为13.4℃；多年月平均气温最高为26.9℃(7月份)，最低气温为-2.0℃(1月份)；极端最高气温为42.5℃，极端最低气温为-21.0℃，多年平均日照时数为2594h，多年平均无霜期202d，积雪最大厚度14.00 cm～16.00cm，最大冻土深度0.44m。年内风向多为南风和西北风，最大风速20m/s。年平均降水量为562.7mm。历年最大降水量为1575.3mm(1963年)，历年最小降水量为220.0mm(1986年)，降水年内分布也很不均匀，主要降水集中在夏季，汛期一般在6～9月份，降水量占全年总量的76%，春秋两季常出现少雨天气，往往造成严重干旱。
3. 研究方法
3.1数据来源
本次研究选择1990、2000和2010年的30米分辨率的TM遥感影像作为基础数据源，用于影像解译和景观格局信息的提取；辅以2010年的Spot5数据、2006年的1:5000的土地利用现状图数据、2000年1:50000地形图来增加人机交互解译的准确性并进行精度评价。选用遥感数据的参数如下：Landsat TM轨道号为124-35，3个时相的遥感图像接受日期分别为1990年6月21日；2000年6月24日；2010年6月28日，分辨率为25米。Spot5数据轨道号为278-276，接收与2010年4月13日，全色影像分辨率为2.5米，多光谱影像分辨率为10m。
3.2 遥感影像处理
首先利用ENVI对遥感影像进行预处理，包括几何校正、影像融合、影像配准、影像裁剪和影像增强处理几部分。几何校正和影像配准采用二次多项式纠正模型和三次卷积内插法进行纠正。同名点的数量不低于20个，总误差控制在0.5个像元之内。首先以2010年的spot5为基准，将2010年的TM与之进行精确配准。然后将相邻两期的遥感影像进行精确配准，即以2010年的TM为基准，将1990年和2000年两期的TM与之进行精确配准。经处理的1990、2000、2010年的遥感影像图见图1、图2和图3。
然后，采用监督分类法中的最大似然法对遥感影像进行分类，在每一次的最大似然监督分类中各地类的先验概率取相等。本研究还采用一些辅助数据来提高训练样本选择的精确性，包括高分辨率的Spot影像，土地利用现状图、地形图等资料。虽然利用最大似然分类法获得的分类图像分类结果较好，但是由于混合像元、同物异谱以及其他不确定因素影响，往往还需要对分类结果进行进一步的后处理。本次研究将影像结果矢量化，以Arcinfo9.3为平台，以TM影像为工作底图，利用影像数据与矢量数据相结合显示的功能，根据遥感影像的分类结果，通过目视解译的方法对遥感影像进行矢量化，得到各年份的土地利用类型图，见图4、图5和图6。
3.3土地利用类型划分
在土地利用分类中，要考虑到影像的实际可解译能力和矿区的土地利用特点，根据实际情况进行分类。在划分过程中要适当与土地利用分类系统靠近，以便于利用遥感技术对土地利用图进行动态更新[3]。
基于研究条件与研究目标要求，本次研究根据TM及Spot影像的实际可解译能力和邯郸矿区土地利用特点，参考第二次全国土地调查的分类标准，将邯郸矿区土地利用类别分为：耕地、林地、草地、工矿仓储用地、住宅用地、交通运输用地、水域及水利设施用地共7类。需要说明的是，林地包括有林地和灌木林地，工矿仓储用地包含工业用地、采矿用地和仓储用地。住宅用地包括农村宅基地和城镇住宅用地，水域及水利设施用地包括河流、湖泊、水库、坑塘水面，塌陷积水也包括在内。
4. 研究结果与分析
4.1邯郸矿区各土地利用类型面积的变化幅度
通过分析土地利用面积变化了解邯郸矿区土地利用结构的变化和生态演替的态势。通过对1990年、2000年、2010年三个时相的遥感影像处理结果分析、利用GIS统计工具可获得矿区的各土地利用类型面积，见表1。1990~2010三期土地利用类型变化趋势见图7。
由表1可知，2010年邯郸矿区的土地利用类型以耕地、草地、住宅用地为主，三者分别占总土地面积的47.66%、20.52%、19.55%。1990~2000年间，邯郸矿区耕地、工矿仓储用地、住宅用地、交通运输用地、水域面积有所增加，林地、草地、水域用地面积有所下降。其中，耕地面积增加最大，面积增加了59.87km2，幅度为6.25个百分点；工矿仓储用地面积增加了1.14km2，幅度为0.12个百分点；住宅用地面积增加了7.92km2，幅度为0.82个百分点，住宅用地的增加，主要是近年来人口增长的压力和城市化进程加快所致；交通运输用地面积增加了4.98km2，幅度为0.52个百分点；水域用地面积增加了0.18km2，幅度为0.02个百分点。研究表明，耕地的增加主要是本区农业大开发造成的，大量闲置土地被用来复垦为农业用地。林地、草地面积减少，主要是矿区进一步开采造成的。2000~2010年间，邯郸矿区耕地、工矿仓储用地、住宅用地、交通运输用地继续增加。其中，耕地增加了42.92km2，增加了4.49个百分点；工矿仓储用地面积增加了2.13km2，幅度为0.22个百分点；住宅用地面积增加了23.33km2，幅度为2.44个百分点；交通运输用地面积增加了8.09km2，幅度为0.85个百分点；水域用地面积增加了0.31km2，幅度为0.03个百分点。主要是近年来人口增长的压力和城市化进程加快所致。林地、草地继续保持减少的趋势。由图2可知，1990~2010年期间，邯郸矿区耕地、住宅用地、工矿仓储用地、交通运输用地、水域用地面积呈不断增加的趋势，林地、草地积呈不断减少的趋势。
4.2 邯郸矿区土地利用变化的速度
土地利用的动态度可以定量描述区域土地利用变化的速度，它给比较土地利用变化的区域差异和预测未来土地利用变化趋势具有积极的作用[4]。
单一土地利用类型动态度表达的是区域一定时间范围内某一种土地利用类型数量变化情况，即表示土地利用类型在监测初期至监测末期之间数量的年均变化速率。
式中， K―为研究时段内某一土地利用类型动态度，K值是该评价区某种土地利用类型年变化率；LUa,LUb,―分别为研究初期及研究末期某一种土地利用类型的数量；T―为研究时段长，当的时段设定为年时。
区域综合土地利用动态度可描述区域土地利用变化的速度，值是区域综合土地利用动态度，主要用以反映某一研究时段内，评价区的各种地类动态变化的总体情况，其计算公式为：
式中，LUi―为监测起始时间第i类土地利用类型面积； ―为监测时段内第类土地利用类型转为非i类土地利用类型面积的绝对值；T―监测时段长度。当T的时段设定为年时。
根据公式计算出邯郸矿区7种土地利用类型的年变化率，具体见表2。从表2可以看出，1990年～2010年，评价区的土地利用/覆盖变化的土地利用动态度，反映出评价区近20年的土地利用动态变化程度。从1990-2000年，评价区内的林地、草地、水域用地的土地利用动态度为负，表明这种土地利用类型的在这十年中总体上减少的趋势，其中草地的动态度最小，表明其减少比例最强；耕地、住宅用地、工矿仓储用地、交通运输用地的动态度为正，表明这些土地利用类型在在这十年中总体上呈增加趋势；其中交通运输用地土地利用动态度最高，表明城市道路的面积增加比例最高。从2000-2010年，林地的动态度由之前十年的负值转为正值，表明林地由上一个十年的减少趋势转变为增加趋势；相比上一个十年，这十年草地土地利用类型的面积的减少比例加大，工矿仓储用地面积大大增加。
由表3可知，评价区的2000-2010年的土地利用/覆盖变化度高于1990-2000年，土地利用/覆盖类型变化较为剧烈。这与土地开发利用与较大的关系，2000年以前占主要类型的耕地面积增加幅度较小，前一时段的土地利用/覆盖变化度小。
4.3邯郸矿区土地利用程度变化
土地利用程度研究方法是通过数量指标体系来表达。将土地利用程度按照土地自然综合体在社会因素影响下自然平衡保持状态分为4级，并分级赋予指数（表4.2-1），通过每级土地利用类型在研究区中所占的百分比乘以其分级指数，然后进行加权求和，得到土地利用程度。土地利用程度的定量表达如下：
利用赋予的分级指数，可以得到土地利用程度的定量化表达式:
式中，LD―是土地利用程度综合指数；
Ai―为第i类土地利用程度分级指数；
Ci―为第i类土地面积占整个区域的面积比例。
1990、2000、2010年土地利用程度结果见表5。邯郸矿区的土地利用程度均呈增加的趋势，表明人类活动对各区的干扰强度越来越大。邯郸矿区的土地利用程度从1990-2000年变化不大，2000年以后呈突然增加的趋势。表明比起1990-2000的十年，在2000-2010的十年，邯郸矿区受人类活动的影响较为强烈，主要原因是随着社会经济的持续发展，对土地的需求加大造成的。
5结论与探讨
邯郸矿区在1990～2010年期间，土地利用发生了很大的变化。1990~2000年间，从邯郸矿区土地利用变化的幅度来看，耕地、住宅用地、工矿仓储用地、交通运输用地、水域用地属于扩展型，总面积逐年增长；其中，耕地有较大幅度的增加，共增加了59.87 km2；住宅用地面积也有大幅增加，10年内增加了7.92km2；而林地、草地属于缩减型，即总面积逐渐减少，其中，草地面积大幅度减少，共减少了67.59km2。林地面积10年期间共减少了6.50km2；另一方面，从土地利用变化的速度来看，1990~2000年间，邯郸矿区土地利用的年变化率为1.57%，其中交通运输用地年变化率最大，达到了2.65%；耕地、住宅用地、工矿仓储用地、水域用地分别以平均每年1.69%、0.64%、0.09%、0.16%的速度在增加。而林地和草地面积分别以年变化率0.90%、2.07%的速度减少。2000~2010年间，耕地、住宅用地、工矿仓储用地、交通运输用地、水域用地总面积逐年增长；其中，耕地有较大幅度的增加，共增加了42.92km2；住宅用地也有大幅增加，增加了23.33km2；工矿仓储用地、交通运输用地和水域用地分别增加了2.13、8.09、0.31km2。而林地、草地总面积仍继续减少，其中林地10年期间共减少了14.68km2，草地总面积减少了62.10km2、水域用地面积减少为3.39km2。另一方面，从土地利用变化的速度来看，近10年邯郸矿区土地利用的年变化率为1.68%，其中交通运输用地年变化率最大，达到了3.40%；耕地、住宅用地、工矿仓储用地、水域用地面积分别以平均每年1.04%、1.63%、1.72%、0.16%的速度在增加。而林地、草地面积不断减少，其中：草地减少速度最快，以年变化率2.40%的速度减少，林地以年变化率2.23%的速度减少。
邯郸矿区的土地利用程度均呈增加的趋势，表明人类活动对各区的干扰强度越来越大。评价区的土地利用程度从1990-2000年变化不大，2000年以后呈突然增加的趋势。表明比起1990-2000的十年，在2000-2010的十年，评价区受人类活动的影响较为强烈。
上述研究可以得出以下结论，对该区的生态修复具有借鉴意义：
（1）发展生态工业园，打造工业强区
从1990~2000年，邯郸矿区建设用地有较大的增长。其中：工矿仓储用地增加了0.12%、交通运输用地增加了0.52%、住宅用地增加了1.03% 。工矿仓储用地增加的原因主要是采矿业的进一步发展。从2000~2010年，随着城市化水平的不断提高，经济的快速发展，建设用地面积迅速增加。工矿仓储用地、交通运输用地、住宅用地分别增加了0.22%、0.85%和2.82%。邯郸矿区依托其在能源、矿产、土地、劳动力资源等方面的优势和良好的产业基础，以及便捷的交通网络，发挥比较优势和后发优势，逐渐形成以机械、建材、岩金、食品产业为支柱，科技含量高和具有一定规模的工业经济布局。因此，要对工业生态区进行修复，实现原材料的充分利用和工业废弃物的再利用，减少工业污染对环境的影响，形成生态工业园。
（2）对塌陷积水区域进行生态修复
通过对各年度土地利用类型分析，水域是一个重要的组成部分。水域面积从1990年的2.02%上升到2010年的2.07%，面积增加了0.49km2，随着矿区开采的进一步扩展，该区域水体面积将继续增加。而污染的水体对矿区的生态环境影响较大，因此对水体进行生态修复势在必行。进行生态修复时，要因地制宜，采用适当的生态修复措施对塌陷积水区进行修复。对于常年积水区、积水深、积水面积大的，可修复为湿地公园。积水面积小，采用水域生态修复技术，发展基塘生态农业或水产养殖业。季节性积水容易造成土壤潜育化和盐渍化，可采取适当的土壤改良措施，并选择合适的经济作物品种种植。
参考文献：
［1］ 刘纪元.中国资源环境遥感宏观调查与动态研究［M］.北京：中国科学技术出版社，1996．
［2］ 武强.矿山环境研究理论研究与实践［M］.北京：地质出版社，2005.
矿山生态修复行业研究范文第5篇
关键词：冶金矿山；废弃地；生态修复；土壤改良；边坡治理
冶金矿山行业涉及面广、产业关联度大，是国家经济建设的重要基础。但在矿山的开采过程中，会不可避免地挖掘和破坏山体、毁坏林地和耕地、挤压动植物的生存空间，造成严重的水土流失和生态系统退化，形成大片的山体和废弃矿场；在资源的加工过程中，会副产大量的固体废弃物，如废石、尾渣等，它们堆弃占用土地，破坏耕地，释放有毒物质，并向周围环境迁移扩散，通过食物链在动植物体内和人体中富集，威胁矿区生物的多样性和矿区居民的正常生产生活，制约区域经济的可持续发展［1-6］。随着矿产资源的日益贫化，这些问题日趋严重，因此，对矿山废弃地进行生态修复，恢复其原有功能，已经刻不容缓。
1冶金矿山废弃地的生态现状
冶金矿山废弃地指在矿山开采过程中因被污染、占用或破坏，以致暂时失去利用价值的土地［7］。根据其成因，矿山废弃地可分为五类：（1）排岩场。由被剥离的表土、被剥采的废石以及缺乏深加工价值的低品位矿岩堆弃而成，堆积体结构松散、不稳定，自然条件下很难风化粉碎，表层植被生长困难；（2）尾矿库。由矿石经洗选加工后产生的尾渣泵送堆积而成［8］。尾渣粒径小、质地松散、表层干燥、保水能力差，尾渣会持续向外界释放有毒物质，尾渣毒性很强，植被难以存活［1-2］；（3）露天采坑。露天开采埋层较浅的矿床所形成的凹坑，通常直径较大、挖掘较深，表层岩石风化严重，植被立地条件差，难以形成植被覆盖［9］；（4）塌陷区。矿区地下大量开采后，地质条件不稳定，地面塌陷所形成的块状、带状凹陷区域，塌陷区地表破碎、难以复垦，塌陷坑四周封闭，坑内常年积水［10-11］；（5）压占地。为开发矿山所修建的辅助设施，如建筑物、公路等，它们会占用大量土地，在矿山停采后，这些区域被水泥、砌石、砖瓦等覆盖，难以复垦。我国在20世纪50年代就开始了矿山废弃地的生态修复工作，但受限于当时的观念和技术水平，这项工作一直处于零星、小规模状态，并未完全发展起来。针对矿区严重破坏的情况，国家相继出台了多项举措，一方面规范和引导矿区土地复垦工作［12］，同时明确矿企在矿山修复工作中的责任，增强了企业的责任意识，政企联合，加快了我国矿山废弃地生态修复的工作进展［13］，截止2016年底，我国已累计投入修复资金近千亿元，累计修复土地上百公顷，资助研发、推广了近200项先进治理技术，生态修复工作取得显著进步［14］。然而，我国矿区污染面积大，污染程度深，而多数矿企习惯了“先污染后治理”的生产模式，历史欠账多，使得环境治理资金需求量巨大。在当前持续低迷的矿业形势下，矿区土地的修复费用主要由政府财政拨款提供，资金缺口很大［15］。截止2016年底，我国矿山废弃地的修复率仍不足30%，与其他矿业发达国家50%~70%的平均修复率相距甚远，废弃土地修复工作不容乐观［13］。国外矿山的生态修复工作可追溯到19世纪末，到20世纪中期已经开始了系统化、规模化的治理工作，并在法律法规、管理方式和修复技术等方面获得了大量的成功经验。澳大利亚实行矿产开发、土壤改良与生态恢复相结合的“三位一体”管理模式，促进了矿区土地复垦和生态修复工作的进展［12］；美国的矿山土地复垦工作始于20世纪30年代，现已形成了健全的法律体系和完善的管理制度，废弃土地复垦率高达85%，其首创的复垦保证金制度已被许多国家学习采用［16］。德国在矿区土地复垦方面投入了大量的人力和财力，目前德国废弃土地的复垦率已经超过90%[13]。相比较而言，我国矿山废弃地的生态修复工作任重而道远。
2冶金矿山的生态修复技术
矿山废弃地地表大多坑洼不平、浮石凸起，铁矿等金属矿废弃地地表还散落有许多硬度大、难以破碎的低品位矿石。在进行土地复垦前，应首先利用推土机、压路机等大型设备对其地表进行平整处理，使区域附近地表性质尽量均一化，减小土壤改良和植被恢复的阻力，为后续复垦工作创造有利条件。矿山废弃地土壤重金属污染严重，氮、磷、钾等营养元素严重缺失，土壤结构性差，在不进行人工干涉的情况下，矿区植被很难恢复。因此，修复矿区污染土壤是矿区植被恢复和生态重建的前提。
2.1物理修复技术
土壤的物理修复技术包括表土转移和客土回填两种。表土转移指在矿山开采前将区域内表层土壤收集保存，待闭矿后再重新覆盖的方法［17］，在这个过程中，虽然地表植被被完全破坏，但土壤中的营养元素和种子库得以很好保存，能够加快植被的恢复速度［18］，表土转移法仅适用于新开矿山和新建尾渣场，在西欧国家的铁矿露采场应用较为广泛。客土回填指直接将区域内原有表土全部移除，回填适于植被生长的耕植土，在表面形成0.1~1.0m厚的覆盖层，以达到土壤改良的目的，Mago-ba等［19-20］在大量实验后发现，覆土厚度与植被覆盖率的增量成正相关关系，当覆土厚度为30cm时，区域内植被的覆盖率能提高近70%。该法效果明显，但需要外借耕值土，费用昂贵。湖北黄梅马尾山铁矿通过经济技术比较后采用了表层客土全覆盖、乔灌草间植的方式进行植被恢复，对防治水土流失和改善区域环境起到了很好的效果。
2.2化学修复技术
矿山废弃地普遍酸碱化过度，土壤pH值严重偏离正常范围，不适于植被生长，必须添加酸碱调节剂进行基质改良。对于酸化土地，可以施用石灰、碳酸氢盐等进行基质改良［22］，刘珊珊等［23］探究了用石灰调节南京紫金山铜矿堆浸场pH值的可行性，发现在浸场表层持续喷撒石灰一段时间后，能够显著提高基质表层的pH值，但由于渣堆厚度较深、下层尾渣酸化严重，因此对渣堆深处的pH值没有明显调节效果，这对于铁尾矿库表层基质的改良可起到一定的借鉴作用。对于碱化土地，可以投入石膏、碳酸氢盐、硫酸亚铁等来中和基质的碱性［24］。Na+含量过高容易导致土壤板结，石膏中的Ca2+能够有效地替换Na+，降低土壤碱性，疏松土壤，改善水分、空气和有机质的流通条件。当土壤酸碱度过高或失调时间过长时，宜采用“少量多次”的方法施加调节剂，这样既能保证药剂的持续效力，增强调节效果，又能节省药剂。重金属处理是土壤修复的关键，利用化学物质（包括钙酸盐、含磷材料、铁氧化物、铁盐、ED-TA、α-淀粉酶、腐殖酸等）的吸附沉淀、氧化还原、催化还原、络合等作用，可以在一定程度上达到重金属离子固定的目的，显著减弱重金属离子的迁移能力［25-31］。铁矿废弃地中存在的重金属主要有铜、镉、铅、锌等，Ca2+对这些重金属离子有明显的拮抗作用，可以有效缓解其毒性，向废弃土地中喷撒药剂可阻碍农作物对它们的吸收，保证农产品安全［32］。EDTA通过螯合作用可以固定多种重金属离子，且对土壤中的微生物群落几乎不产生影响，是目前广泛应用的铁矿废弃地重金属淋洗剂［33］。黄凯［34］将有机肥和泥炭的混合试剂经过特殊工艺处理后，用于修复铅锌矿尾矿库污染土壤。Wu等［35］利用黏土、生物炭成功研制出一种具有网状结构的新型纳米复合材料，能促使有毒的Cr6+转化成无毒的Cr3+，大大简化了土壤的修复步骤，提高了修复效率。另外，利用城市污泥较强的黏性、持水性和保水性，将其用于土壤改良，既能够提高土壤肥力，改善土壤的团粒结构，又能以废治废，促进城市固体废弃物的资源化再利用［36-37］。另外，从城市污泥中提取出的一些菌株还能对Cr6+起到还原作用，可有效去除其中90%的Cr6+，实现铬渣堆六价铬的高效治理［38-39］。
2.3生物修复技术
生物修复技术指利用酶、菌类及土壤动物等的新陈代谢作用来降低土壤中有毒、有害物质的浓度，从而达到土壤修复目的的一种技术。赵永红等［40］认为，植物与降解菌的协同作用，可显著增加土壤中降解菌的数量，提高降解菌的活性，改善植被的根际微环境，促进植被对养分和水分的吸收，促进植被的立地生长，加快土壤环境的改善速度。Denny等［41］研究发现，在土壤中接种菌根，菌根分泌物能够增强土壤中重金属离子的迁移能力，增强植被的抗性，促进植物对重金属离子的吸收，加快土壤的净化速度。Boyer等［42］研究了土壤动物蚯蚓对土壤中重金属的净化作用，发现蚯蚓既能够吞食土壤中的重金属，又能够疏松板结土壤，增加土壤孔隙度，改善土壤的物理结构。徐池［43］对用不同驯化浓度/时间筛选出的赤子爱胜蚯的生理指标进行了系统比较，通过急性毒性试验和彗星试验确定了该种类蚯蚓的耐性最佳驯化条件，用该最佳条件筛选出的赤子爱胜蚯对重金属有强提取作用，利用蚯蚓的吞食作用来改善重金属污染土壤具有广阔的应用前景。
2.4植被恢复技术
铁矿废弃地土地贫瘠、盐碱化严重、重金属毒害作用强，经过一系列的修复措施，如表土转移、化学试剂投放等，在一定程度上修复被破坏的土壤，通过人工种植能较快实现矿区的植被覆盖，最终建立起新的生态平衡［44］。禾草植物和豆科植物经常都被用作矿山废弃地生态修复过程中的先锋植物，它们生长迅速，抗旱性强，耐贫瘠能力强，且豆科植物具有固氮能力，能够产生易于植被吸收、且缓释性能良好的有机氮，这对于贫瘠土壤的修复改良至关重要［45］。杨卓等［46］对禾草植物高羊茅和黑麦草的重金属耐受性进行了研究，发现这两种植物抗逆性很强，可在重金属污染土壤中迅速生长，能够起到防止土壤侵蚀的作用。Chen等［47］发现，香根草具有对Cd2+的强富集作用，即使在Cd2+含量极低的土壤中，叶片中所吸收的Cd2+浓度也可达218gC/hm，是铁矿废弃地中Cd的理想治理植物。此外，高山甘薯、海州香薷、酸模等对Cu有较强的富集作用，高山漆菇草、东南景天羽叶鬼针草等对Pb也有富集作用［48-52］。多季收割重金属富集植物，土壤中重金属离子浓度降低，这时可种植一些生物量更大的植物（如灌木、乔木等）来完善区域的生物群落，增强矿区的保水、保肥能力和抗逆性［53］。对于收割获得的重金属富集植物体，可采取焚烧法、高温分解法、生物解吸法、植物冶金法、液相萃取法等进行处理［54-55］，其中焚烧法和高温分解法能够显著减少植物残体的体积和重量，是目前最为行之有效的重金属富集植物体处置技术［56-57］。
3冶金矿山的边坡治理技术
铁矿废弃地环境恶劣，露天采坑等区域表土几乎被完全剥离，土地结构破坏严重，水分和养分流失严重，滑坡时有发生；排岩场、尾矿库的堆积结构松散，颗粒易流动，且堆场往往势能较高，是潜在的人造泥石流发生源［11］。鉴于这些特征，除对矿区采取必要的生态修复手段外，还必须辅以边坡治理等措施，以疏通地表径流，减少基质流失，增强边坡稳定性，降低滑坡和溃坝风险。
3.1客土喷播技术
客土喷播技术是一项新型的岩质边坡绿化技术，主要利用机械搅拌设备将客土、种子、缓释肥、粘结剂、保水剂、稳定剂等充分混匀，在待修复坡面上锚杆挂网，然后利用泵和压缩空气机将基材垂直喷附到坡壁上，形成具有一定厚度的喷附层［58］。喷附层结构良好，含有植物生长所需的各种营养物质，其中的保水剂为高分子树脂材料，具有很强的储水保水能力，可吸收超过自身重量数百倍的水分，且高压下水分不脱除［59］。在种子的出苗和生长过程中，喷附层能够持续供水供肥，确保植物的正常生长，实现边坡的快速绿化。为丰富边坡生物群落，客土喷播技术通常采取草罐混植的搭配方式进行植被培育，同时选用根系发达、抗逆性强的植物种子，充分利用植物根系对土壤的加筋和锚固作用，力求达到最佳护坡效果［60］。
3.2植被混凝土技术
植被混凝土技术综合了土壤学、环境生态学、岩土力学、园艺学等多学科知识，系统考虑了边坡角度、裸岩性质、气候特征、绿化要求等条件，采用特定的混凝土配方和种子配方，将植生土、胶结剂、绿化剂、有机质、腐殖质、肥料、保水剂、草种等基础材料混匀，然后浇灌于坡壁以起到边坡防护与绿化的作用［61］。植被混凝土所用的胶结剂为普通硅酸盐水泥，将其与特制的绿化剂配合使用，能够在岩坡表面形成具有大量细密孔隙的植被生长基质，该生长基质既能像普通混凝土那样稳固边坡，又因为它独特的多孔结构，可以加快水分和养分的运输速率，营养物质供应顺畅，植被生长迅速，对裸岩边坡的治理效果良好［62］。
3.3生态灌浆技术
像排岩场这种类型的矿山废弃区域，它们的地表特征明显，堆渣呈块状、块间空隙大，几乎不存在植被生长土壤，可借鉴工程灌浆技术来对它们的边坡进行治理。将基质材料、黏土和水等按照特定的配比搅拌制浆，然后由上而下对渣堆边坡灌浆，浆体填充表面空隙，并逐渐在渣堆表层形成一层富含养分的植被生长基质，该基质层具有一定硬度和抗侵蚀能力，既防渗护坡，又适于植被生长，能够为后续的植被恢复工作奠定良好基础［11］。
3.4生态植被毯和袋技术
生态植被毯是以稻草、麦秸、玉米杆等为骨架，负载壤土、保水剂、有机质、植物种子等制备出的一种边坡高效水土保持材料[63]。植被毯适用于坡度较缓的边坡，能够有效减少地表径流和降水对坡面的冲刷，减少水土流失，其中含有的壤土和营养物质可以有效促进区域植被的立地生长，植被毯生产成本低、修复效果好，目前应用十分广泛［64］。生态植被袋技术是一项新型的柔性护坡技术，袋体为无纺布袋，以聚丙乙烯为原料制备而成，通常会在制作过程中添加抗老化剂，以延长植被袋的使用寿命。在进行植被袋的护坡施工时，将耐性较强的草木种子通过木浆纸附着在袋体内侧，然后向袋内装入干燥、疏松的细粒壤土，为促进植被生长，还会适量掺入缓释肥和保水剂，当袋内壤土达到密度要求后，停止装土，用专用缝纫机封口，然后堆垒护坡［65］。在工程实践中，由钢材、水泥等筑造的护坡挡墙属于硬质结构，常因局部沉降或受力不均匀而破裂；由植被袋构筑的护坡系统属于柔性结构，可在一定范围内维持结构体的稳定。生态植被袋既能够稳固边坡，减少水土流失，又能为植被的生长提供载体，增强边坡的观赏性，是一种有效的生态护坡技术。
4冶金矿山的功能化再开发
在矿山生态功能基本恢复后，可根据矿区自身属性的不同，选择恰当的发展模式进行资源的再开发利用。常见的矿山废弃地生态开发模式有三种：单一复绿模式、农业复垦模式、景观再造模式。再利用模式的选择，依废弃地的规模、环境、交通等因素的不同而不同，不同的再利用模式能够产生不同的综合效益［66］。
4.1单一复绿模式
主要适用于地理位置不佳、复垦后可获得的耕地资源有限，基本无景观开发价值的矿山废弃地，可引入水生植物，如芦苇、金鱼藻等，将其培育成人工湿地，增加塌陷区的生态稳定性；而对于一些采深较大、面积较广的露天采坑，可对其边坡和底部进行加固防渗处理，以开发成小型湖泊；特别是对于一些破坏十分严重的矿区，经人工辅助手段后即使能够在它的地表形成植被覆盖，它的生态功能也仍有可能十分脆弱，稍加干扰就会引起植被的大片枯萎、死亡，使矿区再次朝废弃土地的方向逆转，这时可通过法规条例，将其设定为自然保护区，加强监管措施，杜绝人为扰动，为矿区生态正常恢复创造有利条件。
4.2农业复垦模式
主要针对经适当修复后可被重新赋予生产力的废弃土地，如马钢姑山矿的多层次立体土地复垦模式是国内铁矿废弃地农业复垦的典型，该矿排岩场是依托矿区原有露天采坑形成的多平台堆积场，根据生态系统的多物种配置和多层次配置原则，设计出了可进行农、林、牧、渔综合开发的立体复垦结构［67］，将中心积水采坑设计成鱼塘，进行水产养殖；对水塘浅水区底层土壤施以必要改良措施，进行水稻种植，同时在水稻中放养鸭、鹅等家禽；对排岩场堆积平台，则种植上防风林、生态林、经济林等，同时林间修建小道，供市民休闲之用；排岩场斜坡坡度大、渣粒多、水土流失严重，可乔、灌、草间植，增加斜坡植被覆盖率，减少降水对斜坡的侵蚀，增加排岩场的生物多样性，提高生态位的利用率。
4.3景观再造模式
对于一些具有旅游开发潜力的矿山废弃地，可以将其作为景观资源加以二次开发，为城市的可持续性发展，特别是老工业城市的产业转型提供新的着力点。德国政府综合鲁尔区当时所面临的社会、环境、资源等各方面的问题，制定出了符合自身情况的长远规划方案，确保了区域环境治理方法与区域经济发展政策的连续性，设计人员对鲁尔区的铁矿采坑、桥梁隧道以及其它矿区建筑物进行了构思精妙的景观改造，将旧矿区成功开发成了新的旅游资源［68］。辽宁抚顺是我国重要的煤炭和铁矿基地，大规模的矿床开采作业使得当地地质灾害频发，矿区百姓深受其害，抚顺市在对矿区环境进行全面调查后，以国家“振兴东北老工业基地”政策为契机，将原有废弃矿坑、采坑塌陷地成功打造成了特色旅游景区，既缓解工矿企业与当地居民的矛盾，也促进了区域经济的转型升级［69］。湖北黄石国家矿山公园是我国第一家国家矿山公园，是铁矿遗址开发的典型代表，这种开发模式既有助于保留采址的原有风貌，展现矿区曾经的辉煌成绩，又能够启迪和教育后人，增强游客的环保意识，对其它矿山废弃地的开发利用具有重要借鉴作用［66］。
5结语
