采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计

采矿废弃地的生态恢复与可持续景观设计

郭振元

郭振元

新疆乌鲁木齐环鹏有限公司新疆省830035

【摘要】人地矛盾是可持续发展的一个核心问题。土地资源的有限与人类的爆炸式增长会制约社会、经济和生态环境的可持续。退化景观如矿山和废弃工业用地（Brownfield）浪费了大量土地资源，并带来一系列生态环境问题。作为通过设计来协调人与自然关系的学科，景观设计学对退化景观的可持续利用研究具有现实意义。本文分析了采矿废弃地环境影响，介绍了采矿废弃地可持续景观设计原则，谈了充填采矿技术应用发展存在的问题及对策。

【关键词】采矿废弃地；景观设计；发展问题；措施

采矿废弃地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型，其生态系统结构与功能退化严重，同时其使用功能和美学价值被破坏。通过生态恢复和重建促使采矿废弃地的生态和经济价值再生．并通过景观设计赋予利用和美学的价值．对区域生态系统的健康、地方经济可持续发展以及人民的生活水平具有十分重要的意义。

一、采矿废弃地的环境影响

1.景观碎裂化景观的退化从形式上可分为景观结构退化和功能退化。结构退化指景观中各生态系统之间的各种功能联系断裂或连接度减少的现象；而功能退化指由于景观异质性的改变而导致稳定性和服务功能的衰退现象。采矿活动包括露天开采和地下开采都会造成地表景观的改变。露天开采剥离表土。挖损土地．破坏地被，以及堆放尾矿、煤矸石、粉煤灰和冶炼渣，地下开采造成采空区，引发地面塌陷。造成地面建筑、管道、道路、桥梁等设施变形及破坏。土地面貌变得千疮百孔、支离破碎，直接影响景观的环境服务功能。

2.污染及扩散采矿活动会对周边地区环境带来严重的污染，污染源主要包括露天堆放的矿产品与废弃物，开采产生的矿井废水和有毒矿物元素等。露天堆放的矿产品与废弃物易发生氧化、风化和自燃，大量如CO、SO、CO、NO等有害气体及矿物灰尘会影响空气质量、污染环境。同时。采矿过程中排出的矿井废水中含有大量的悬浮物和污染物质，由于利用率较低，大部分会直接排入环境，导致地下水、土壤的质量下降，而露天堆放的矿物经雨水淋溶．地表水冲刷以及人为的洗煤会污染水系，形成浊流。同时有毒矿物元素会存在于尾料中，随废弃物堆放会加剧土壤的污染和退化，对植物的生长产生不利作用。

3.采矿破坏水造成水分涵养下降，破坏了地表径流的下渗过程，同时地下开采会改变地下水流的方向，严重会使河溪断流。同时河流作为水的运输通道，在矿区往往被作为废水排放的直接途径，河床常当作堆场。而河岸植被带，如河岸防护林和湿生植物群落起着涵养水分、提供生境的作用，但往往在固化处理中被破坏，直接影响河流的生态效应的发挥。

4.破坏生物栖息生境，生物多样性降破坏了一些地区的原生境。如大型植被破碎为一些小型的残遗斑块，影响跳（SteppingStone）的林地斑块的功能发挥，造成生物受到阻隔，乡土植物群落并且受到破坏，植被急剧发生向下的演替过程。这些都直接影响了内部物种的数量和质量，造成野生物种如鸟类栖息数量和种类的减少，生物多样性降低。

二、采矿废弃地可持续景观设计原则

1.生态安全原则。某些关键点（或称战略点）以及某些特定格局能对景观过程起到潜在的决定性影响，构成了控制景观的安全格局。对其进行控制可以高效维护区域景观生态格局的健康与良好运行。矿山开采对水土流失、污染扩散、诱发灾害以及生境破坏等具有重要影响。因此。对处于战略点的采矿废弃地进行恢复会对维护区域生态安全起首要的作用。

2.自然优先原则。恢复自然生态状况应置于采矿废弃地可持续发展的优先考虑，利用自然过程采取自然演替方法是重要的手段，包括采用乡土物种，恢复植被群落与演替，改善土壤质量，恢复自然河道与水的自然过程等，以提高自然生态系统生产力和稳定性。

3.过程与多样性原则。应尊重场地的发展过程，在一定程度上保存地段的历史信息。应使采矿以及恢复的历史成为景观演替过程的一部分，而不是完全终结。通过设计提供后来者可以调整与发展的空间。这种过程体现了空间与时间上的脉络。针对人的审美体验，符合生态原理的景观设计也许不是完成的作品。而更多是对“过程”和“中介”的设计。采矿废弃地的可持续利用应考虑未来发展的多种可能，采取多样性设计和不同的恢复和利用方式。来满足功能的多样化和人的不同层次需要。

4.场所原则。景观不仅仅作为视觉艺术而存在，还应作为人的活动场所与使用环境，应强调观者的的重要性，考虑场所环境的使用性质，使人可以产生震撼、凝聚情感、愉悦身心。从而使物质空间具有场所精神，采矿地设计应利用各种资源来提供给人以获得教育、锻炼和愉悦的机会。

三、充填采矿技术应用发展存在的问题及对策

1.改善充填采矿技术。矿产企业根据矿山特点选择合理的充填技术进行矿石开采可以满足采矿作业与时代发展的要求。在当今社会发展过程中采矿技术的选择直接影响矿产企业的生产发展导致矿产开采工作出现各种问题。此外采矿区形状的不合理设计会给充填作业、矿石开采及充填质量产生严重影响若无法采取措施解决这些问题极易影响开采的工作效率和质量。所以矿产企业在进行实际开采作业前应根据这些问题有针对性地制定解决方案对矿山的数据资料进行充分收集、掌握与分析合理制定采矿区设计方案并选择适宜该矿区环境和地质特点的充填工艺。充填材料是保证采矿作业顺利进行的物质条件与关键若材料质量不合格启影响充填技术的采用效果，即使技术先进也难以改变材料带来的质量影响所以必须加强材料质量控制使采矿质量与效率得到有效提高。

2.加强充填设备研制以提高充填作业效率。目前，由于矿区充填设备落后充填系统自动控制与自动化水平低制约了充填技术的发展也降低了充填作业效率和质量。所以应加强高效充填设备与高浓度传输设备的研制并运用压排设备有效调节和输送各段压力，以免发生堵管现象。此外适当研制和引进自动化仪表和设备进行自动监测与添加，有利于自动控制系统的建立河以提高充填自动控制与自动化水平保证充填作业的质量和效率。

3.新型充填材料。由于采矿区位置相对固定施工方法多样其生产与结构类型各不相同对于量的要求也各异，除此之外充填采矿技术施工过程具有一定的复杂性涉及各方面的采矿作业。随着社会经济与科技的发展，传统充填材料难以适应新时代社会生产的发展，特别是在采矿区进行深井填充时采用的充填材料必须适应地底压力和温度。

4.建立健全的充填管理和检查制度。加大充填监督管理力度对于充填采矿技术施工中出现的问题有针对性地制定解决方案并定期使用现代化检测设备检测充填区域可有效保证充填质量。为保证矿区生产需要的充填材料质量必须在充填站采用先进的电子设备与机械设备。充填站大多设于矿区内，地表设施是制备矿区所需充填料的重要场所。在充填站材料制备流程中需要运用阀、泵、流量计、浓度计及胶结计量等装置这些装置目前以采用电子控制方式显著提高了材料制备效率。

随着科学技术的迅速发展矿产勘探的方法数不胜数，现在的找矿技术已经是远离越来越复杂操作越来越简单涉及的学科领域越来越广泛。我们应该继续探究深入地表直到地球深部的传统找矿思路，利用综合技术去了解地表到深部的情况以及成矿规律，同时注意开采安全和开采后的地区性可持续发展。

参考文献：

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