“矿山生态修复”典型案例分析

一、矿山生态修复背景

在过去的几个世纪里，矿山开采为全球经济发展提供了重要的资源支持。然而，这一过程对生态环境造成了严重的破坏。为了应对这一问题，西方发达国家在20世纪初便开始了矿山生态修复工作。美国是最早关注矿山环境问题的国家之一，自19世纪末开始进行基础性研究，并制定相关法律体系以强制执行修复工作。

生态修复并不仅仅是进行植被恢复，而是建立一个能够自我维持和运行的完整生态系统。美国在1971年时的矿山土地复垦率已达到79.5%。到了20世纪中后期，德国、法国、英国等发达国家也在矿山生态修复领域进行了大量的研究和工程实践，并制定了相关法规，取得了显著的成效。

相比之下，我国在矿山废弃地生态修复方面的研究起步较晚。从20世纪80年代开始，政府逐渐将矿山生态环境保护纳入议程，并逐步建立相关法规。加大投入力度，加快矿山生态环境整治工作。然而，执行力度和生态修复效果并不理想。矿山治理工作仍需进一步探索和发展。矿山开采对生态环境产生严重影响，生态修复势在必行，研究矿山生态修复系统工程具有重大意义。本文通过对国内外矿山生态修复经典案例进行分析，希望对该项工作有所助益。

二、国内矿山生态修复案例分析

1.寻乌县废弃矿山综合治理

在过去的几十年里，江西省寻乌县的稀土开采为国家建设和创汇作出了重大贡献。然而，由于落后的生产工艺和忽视生态环保，该地区留下了14平方公里的废弃稀土矿山。这些矿山导致了严重的生态破坏，如植被破坏、水土流失、河道淤积、耕地淹没、水体污染和土壤酸化等。曾经的绿水青山变成了“南方沙漠”。

为了修复这一生态灾难，寻乌县废弃矿山采取了综合治理方案。该方案坚持走生态产业化治理道路，探索了“生态+园区”、“生态+光伏”、“生态+农业”、“生态+文旅”等四种生态产品价值实现的路径。同时，他们还创新地采用了“山上山下、地上地下、流域上下”的“三同治”治理新模式。

（1）在山上进行地形整治、边坡修复、沉沙排水和植被复绿等措施，同时在山下进行填筑沟壑、兴建生态挡墙和截排水沟等工程。这样确保了消除矿山的地质灾害隐患，并控制了水土流失。

（2）地上部分通过客土和有机肥施用等手段改良土壤，然后平地用于光伏发电或种植适合的经济作物（如猕猴桃、油茶、竹柏、百香果、油菜花等）。坡面则采取多种播种方式恢复植被。地下部分采用截水墙、水泥搅拌桩、高压旋喷桩等工艺截流引流地下污染水体至地面生态水塘或人工湿地中进行减污治理。

（3）在流域上下游同时进行治理。上游采取稳沙固土、恢复植被和控制水土流失的措施，实现稀土尾沙和水质氨氮的源头减量，即“源头截污”。下游则通过清淤疏浚、砌筑河沟格宾生态护岸、建设梯级人工湿地以及完善水终端处理设施等水质综合治理系统来实现水质末端控制。上下游治理目标保持一致，确保全流域的稳定有效治理。

这一项目实现了生态效益与经济效益、社会效益的融合发展，促进了人与自然和谐共生，已成为南方废弃稀土矿山治理修复的典型示范。

2.绿金湖矿山地质环境生态修复

绿金湖矿山地质环境治理项目位于淮北市主城区，项目治理前为采煤沉陷地，深度达7米多，为常年积水区，浅则半米多，为季节性积水区。沉陷区内房屋倒塌，道路下沉，桥梁断裂，给当地群众的生产生活和经济社会可持续发展带来严重影响，成为城市中的一处“黑伤疤”。

该项目的总治理面积为3.61万亩，总挖方量为约3000万立方米，总投资为22.2498亿元。通过治理，形成了可利用土地2.45万亩，可利用水域1.16万亩，总蓄水库容达到3680万立方米。目前，该项目正致力于打造成为集生态修复、科学研究、旅游休闲、文化创意为一体的城市中央公园。

修复方案：该项目采用PPP模式，吸纳了社会资本的参与。在科学预测沉陷区的最终下沉量的基础上，通过挖深垫浅等工程手段，对未稳沉的区域进行预先堆土填高，待沉陷后达到设计标高。

在项目实施中，采取了耕作层表土剥离、集中堆放的方式，以保护和利用耕作层优质土壤资源。对回填区进行表土覆盖，厚度为300-500毫米，确保治理区的土地质量不下降。这样的措施保障了项目区土地和水资源得到科学合理的最大化利用。

3.黄石国家矿山公园

黄石国家矿山公园位于湖北省黄石市铁山区境内，其核心景观为'矿冶大峡谷'。这个景观呈现出一个硕大的倒葫芦形状，东西长2200米，南北宽550米，最大落差达到444米，坑口面积达到108万平方米，被誉为'亚洲第一天坑'。为了治理生态环境，该矿投入了数千万元，形成了亚洲最大的硬质岩复垦基地。

修复方案：通过生态修复的景观设计手法来恢复矿山自然生态和人文生态。园区分为“地质遗迹展示区、采矿工业博览区、环境恢复改造区”三大板块。在具体景点方面，设有日出东方、矿业博览、井下探幽、石海绿洲、雉山烟雨、灵山古刹、千年银杏、九龙洞天等八大核心景区。该公园在开发建设过程中，注重弘扬矿冶文化、再现矿冶文明，通过展示人文特色，提升矿山品位、打开旅游新路线，实现了人与自然和谐共处、共同发展的主题。

4.上海天马山世茂深坑酒店

上海天马山世茂深坑酒店位于上海松江国家风景区佘山脚下，原为一个深达80米的废弃大坑，这个深坑是由数十年的采石作业形成的。世茂集团对这个深坑进行了巧妙的利用，将其建设成为一座五星级酒店，将人类建筑与自然环境完美融合。

修复方案：酒店的设计理念是“融于自然”，地上三层、地下17层、水下一层的设计将自然与建筑完美结合。酒店客房沿崖壁而建，极具特色。酒店海拔负65米，有望成为世界上人工坑内海拔最低的酒店。此外，酒店还设有蹦极等娱乐项目，让人在享受自然美景的同时，也能体验到刺激和乐趣。

这个项目的成功之处在于它充分利用了废弃的采石场，将其改造成一个五星级酒店，实现了对自然环境的保护和再利用。同时，酒店的设计也充分考虑了周围的环境和历史背景，将人类建筑与自然、人文融为一体，成为人类建筑史上的奇迹。

5.上海辰山植物园矿坑花园

上海辰山植物园位于上海市松江区佘山国家旅游度假区内，是一个占地约207公顷的园区，由上海市政府与中国科学院以及国家林业局、中国林业科学研究院合作共建。园址内的辰山曾是建筑石材的开采场地，山体受到了严重的挖掘破坏。然而，通过生态修复与文化重塑的策略，这个废弃地被成功改造成了一个便于人们亲近自然山水、体验采石工业文化的游览胜地。

修复方案的重点是打造一个保育展示区，展示现有的乡土植物、本地草药和地带性植被。在峰顶构建了一座观景小平台，让游客可以俯瞰整个矿坑花园的美景。在采石旧址的积水潭上安装了一条长约160米的栈道式浮桥，让游客可以近距离感受水的灵动和自然的力量。山上的人工瀑布“挂”下来，为整个矿坑花园增添了一抹生动的气息，让废弃的采石场瞬间变得活泼生动起来。

6.浙江绍兴东湖风景区

绍兴东湖风景区的历史可以追溯到秦朝。原本是一座青石山的东湖，在汉代之后成为了当地的采石场。经过长时间的开采，青石山几乎被挖掉了一半，形成了高约50多米的悬崖峭壁。

开采工人又向地下挖了20多米，逐渐形成了一个长为200米左右、宽为80米左右的清水塘。大规模的开山取石，经过无数工匠的辛勤努力，东湖形成了许多如鬼斧神凿般的悬崖峭壁。

修复方案：东湖利用原有的自然环境和人文资源，借助古典园林的造景手法，在采石场建起了一道围墙，将水面加宽，从而形成了美丽的东湖。通过长期的人工修饰，东湖如今已经成为了一处巧夺天工的大盆景。它利用了原有的自然环境“采石场”，再加以人工修复，实现了自然与人工的完美结合。

7.唐山南湖生态公园

唐山南湖景区位于市中心以南，经过130多年的开采，成为唐山市最大的一个采煤塌陷区。经过几十年的沉降，塌陷区平均高度较市区低约20米，周边居民陆续搬迁，这里曾经是一片废弃的荒地。

然而，自上世纪末开始，唐山市实施了南部采沉区生态环境治理工作，计划将这片区域改造为“南湖公园”。该项目分为两个阶段：1997年至2005年为南湖公园建设时期，规划用地面积1.8平方公里；2005年后，为未来大南湖地区建设时期。经过多年的努力，南湖公园已成为国家AAAA级景区，成为融自然生态、历史文化和现代文化为一体的大型城市中央生态公园。

修复方案：通过估测积水范围，进行建设适宜度分析，对地形进行改造、对土壤进行改良、对水系统进行整治，逐步改善了原本的生态环境。由田园小网格、边缘公园、绿地草场、芦苇地等组成的生态网络，从生态和美学角度考虑，使城市与绿地相互渗透，并界定了从开敞的水面到陆地的边界，发挥其生态效应，使采煤塌陷区形成了特色景观。

8.南宁园博园

南宁园博园基址上曾有7个采石场，这些采石场严重破坏了当地的丘陵风景。然而，从另一个角度看，这些采石场所展现出的独特、险峻、异样和荒凉的景观也成为了这片田园诗画风景中的一种异质性介入。

修复方案：深入解读每一个采石场的设计理念、植被修复手段、人工介入途径、游览体验组织。在原有地形地貌的基础上进行设计，对废弃采石场的生态修复和利用具有示范意义。通过科学合理的设计理念和修复手段，园博园成功地将这些曾经的废弃采石场转化为具有特殊景观价值的区域，让游客能够在这里欣赏到别具一格的自然风光。同时，园博园也展示了如何通过生态修复和利用，将工业遗址转化为公共休闲空间，为市民提供了一个充满野趣和自然美的绿色休闲场所。

9.江苏象山国家矿山地质公园

江苏象山国家矿山地质公园位于江苏省盱眙县，是一个有着百年历史的露天开采矿山。自2002年关闭以来，该地区全面进入地质生态恢复治理，并于2005年底被国土资源部批准为首批国家级矿山公园开发建设项目。

修复方案：该项目以淮河风光和矿山复绿生态为依托，以保护和展示采矿、地质遗迹为主体，按照“一心一馆五区”的建设布局进行规划设计。“一心”即入口集散管理中心；“一馆”即矿山地质博物馆；“五区”分别为采矿地质遗迹展示区、河岸亲水花园区、石塘水上娱乐区、崖壁拓展运动区和矿山生态恢复区。通过这一综合性的修复方案，江苏象山国家矿山地质公园旨在打造一个集矿业文化、科普体验、观光游览、极限运动和休闲度假于一体的华东知名国家级矿山（地质）公园。

三、国外矿山生态修复案例分析

1.法国代斯内娱乐基地
代斯内娱乐基地位于法国中部的汝拉省，原为一个为修建39号高速公路而进行采料的砂石场，该区域多为坑洼不平的陡坡山地。

修复方案：设计团队将水面周边打造成细长曲折、极不规则的两岸林带，形成了蜿蜒曲折的水景。同时，他们将水边处理成有利于多种动植物栖息的、不受人类活动干扰的生态环境，构建了一个和谐共生的动植物生境。

通过这一修复方案，代斯内娱乐基地成功地将一个废弃的采石场转化为一个具有生态价值的绿色空间。游客可以在这里感受到自然环境的魅力和生态修复的重要性。该案例表明，通过科学合理的设计和治理措施，废弃矿场可以焕发新的生机和活力，成为人们休闲娱乐的好去处。

2.英国“伊甸园”

英国的“伊甸园”位于康沃尔郡的圣奥斯特尔，是一个占地15公顷的工程，建造在一个曾经是陶土矿场的巨坑之上。该工程耗资1.3亿英镑，历时两年完成，于2000年开放。自开业以来，每年吸引超过两百万游客。

修复方案：伊甸园是以植物文化为主题，采用高科技手段建造的。园区的核心理念是“植物是人类必不可少的朋友”，强调植物与人类之间的共生共融关系。

伊甸园由八个巨大的蜂巢式穹顶建筑组成，每四个穹顶状建筑连成一组，分别构成“潮湿热带馆”和“温暖气候馆”。两馆中间是一个露天花园，名为“凉爽气候馆”。这些穹顶状建筑内部模拟了地球上各种不同的生态环境，展示了不同的生物群，容纳了来自全球成千上万的奇花异草。主要目的是展示植物与人类的关系，以及人类如何依靠植物进行可持续发展。通过将园林景观和生态景观中的两类植被进行自然衔接，融入自然建筑，园区充分展现了矿区的原始风貌和格局。

这个案例再次证明了废弃矿场可以经过生态修复和再利用，焕发新的生机和活力。英国的“伊甸园”是一个成功的例子，它将一个废弃的矿坑转化为一个充满未来主义色彩的生态公园，不仅展示了植物与人类的关系，也展示了人类如何与自然和谐共生。

3.罗马尼亚盐矿主题公园

萨利那图尔达盐矿（Salina Turda）位于罗马尼亚，是一个从中世纪1075年至1932年持续不断产盐的地下盐矿。1992年，这个盐矿被改造成了一个充满色彩的主题公园，包括博物馆、运动设施和游乐场，被《商业内幕》评为世界上“最酷的地下景观”。

修复方案：公园保留了原有矿坑中的走廊，形成了景观廊道，同时将洞窟中的嶙峋石壁和巨大的钟乳石作为园区背景。原盐矿的运输通道被改造成游客体验的通道，而盐湖则被改造成划船游乐场地。此外，公园还将旧矿业的基础设施与现代游乐园设施、以及具有科幻风格的建筑创意相结合，使得整个主题公园呈现出一种宛如外太空的科技场景。这种奇幻的色彩成为了该公园最鲜明、最特色的吸引点。

这个案例展示了如何将废弃的矿场转化为具有吸引力的旅游景点。通过创新性的设计和规划，萨利那图尔达盐矿主题公园成功地保留了原有的历史和工业特色，同时融入了现代游乐设施，为游客提供了一种独特的、充满奇幻色彩的体验。

4.加拿大布查德花园

布查德花园位于加拿大温哥华的维多利亚市，原是一个水泥厂的石灰石矿坑。在资源枯竭后，该矿坑被废弃。然而，布查德花园于1904年开始初步建设，经过几代人的努力，花园不断扩大，发展出了多个特色园区，包括玫瑰园、意大利园和日式庭院。

修复方案：布查德花园采取了因地制宜的策略，保持了矿坑的独特地形。在矿坑低于地面近20米的地方，他们利用巨大的石壁栽种了大量的长春藤，使游客可以拾级而下，进入深谷。四周高达五层楼的石壁垂满了长春藤，形成了一道美丽的景观。

这个案例再次证明了废弃矿场可以转化为具有吸引力的公共空间。布查德花园通过因地制宜的规划和种植，成功地将一个废弃的矿坑变成了充满生机和美丽的花园。

5.纽约清泉公园

纽约市斯塔腾岛的清泉垃圾填埋场是纽约最大的垃圾填埋场，总面积约891公顷，相当于纽约中央公园的3倍。其中，约45%是由垃圾山组成，另外55%由溪流、湿地和坑地构成。长期的垃圾污染导致其自然系统严重退化。

修复方案：公园的主题定位是“生命景观——纽约城市的新公共用地”。为了防止渗滤液污染地下水以及填埋气体逸出，建造时在每座垃圾山上都裹上了一层高分子聚合物的保护膜，并在膜上覆盖泥土层，从而在垃圾与地面、大气之间形成了一个隔离层。

修复方案还采用了等高条植法来改善土壤状况和增加土壤厚度，为植物创造了更有利的生长环境。同时，通过恢复湿地、森林，引入新的栖息地，添置休闲娱乐项目，为野生动植物及文化社会生活提供了优质的场所。

这个案例展示了如何将一个曾经严重污染的垃圾填埋场转化为一个充满生机和活力的公园。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，清泉公园成功地改善了环境状况，并为公众提供了休闲娱乐的场所。同时也强调了环境保护和可持续发展的重要性，为未来的城市规划提供了借鉴和启示。

6.美国密歇根州港湾高尔夫球场

港湾高尔夫球场位于美国密歇根州，占地405公顷，是一个在废弃的工业旧址上建成的度假胜地。这个地方最初是一个采石场，随着1981年水泥厂的关闭，结束了长达百年的对当地页岩和石灰石的开采。这留下了400英亩的荒地，看起来就像“月球表面”，土地贫瘠，几乎寸草不生。

修复方案：通过爆破分开36公顷采石场和密歇根湖的窄石墙通道，修建了游艇码头；打造了一座27洞的高尔夫球场，其中部分球洞下掩埋着水泥窑粉尘；在原有工厂旧址上建造了度假酒店；28公顷的原有土地被改造成包含1600米湖滨线和8000米自然廊道的公园。

这个案例展示了如何将一个废弃的工业旧址转化为一个具有多重功能的度假胜地。通过创新性的设计和规划，港湾高尔夫球场成功地利用了原有的地形和资源，为游客提供了高尔夫、游艇、度假等丰富的活动体验。同时，通过保留和改造原有的工厂建筑和土地，它也强调了对历史和环境的尊重和保护。

7.美国Midwestern废弃矿山

这个废弃矿山位于美国印第安纳州，再利用之前，其自然条件已经十分恶劣。存在大量的露天煤渣、被破坏的山体、露天的高墙、老旧泥浆池以及高墙附近的酸性废水池等问题。

修复方案：湿地处理区采用了厌氧-好氧工艺。印第安纳州地质调查局的研究结果表明，这种方式有效地改变了水文和水化学条件，缩短了雨水的停留时间，并减少了暴露在酸产生的条件下的机会。通过现场的水质监测，结果显示修复后矿山的出水水质条件得到了很大改善。

这个案例展示了如何将一个废弃的矿山转化为一个环境友好的湿地处理区。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，这个废弃矿山成功地改善了环境状况，提高了水质，并为野生动植物提供了良好的栖息地。同时，它也强调了环境保护和可持续发展的重要性，为未来的废弃矿山修复提供了借鉴和启示。

8.美国东Anaconda铜矿

美国东Anaconda铜矿于1894年开始投入生产，长期以来，土壤中高浓度的金属积累对周边环境、居民健康及当地的经济发展都造成了严重的影响。

为了解决这一问题，美国环保署（EPA）与当地政府和土地所有者密切合作，应用超级基金进行修复。他们将一片不毛之地变为远近闻名的旅游及娱乐景点。除了带来良好的环境效益外，Anaconda铜矿的重建也使从前的矿物城变为远近闻名的旅游胜地，并带动了地区经济的发展，产生了很好的社会和经济效益。该地区开展了高尔夫、徒步旅行、钓鱼和打猎等一系列休闲项目。

修复方案：在地面上覆盖15-20英寸厚的干净土壤，并在其上种植绿植，安装了排水系统等。在其他地区只覆盖未污染的土壤，最大程度地保持原貌。通过生态修复，该场地被改造成一个具有地方特色的高尔夫球场。在打球的过程中，人们可以将铜矿独特的冶炼场景尽收眼底。

这个案例展示了如何将一个废弃的铜矿转化为一个具有多重功能的旅游胜地。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，东Anaconda铜矿成功地改善了环境状况，并为游客提供了高尔夫、徒步旅行、钓鱼和打猎等丰富的活动体验。同时，通过保留和改造原有的工厂建筑和土地，它也强调了对历史和环境的尊重和保护。

9.日本国营明石海峡公园

日本国营明石海峡公园原本是一个大型的采石采砂场，为修建关西空港及大阪与神户城市沿海人工岛提供了大量的砂石。然而，这一过程导致了一个大规模的裸露山体的形成，挖掘深度达到了100米以上，构成范围达140平方公里左右。

修复方案：为了修复这一地区，他们在基岩上固定了蜂窝状的立体金属板网，灌入新土后覆以草帘，以涵养水分。灌溉系统采用埋置聚乙烯管，密度为1米间隔。由于当地降水量相对较低，为了满足植物生长的需要，雨水收集管被埋设于道路下方，通过收集地表水循环再利用等技术解决了水源问题。

这个案例展示了如何将一个曾经破坏严重的采石采砂场转化为一个美丽的公园。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，明石海峡公园成功地改善了环境状况，为公众提供了休闲娱乐的场所。

10.法国Biville采石场生态恢复

Biville采石场在10年的开采后于1989年关闭，留下了巨大的采石坑。这道450米长、宽度均匀的直线型裂缝，呈45度的边坡，贫瘠且凹凸不平，落差20-40米。

修复方案：设计了一系列引导水流的设施和设备，使水流汇聚到谷底形成湖泊。同时，阶梯式的设计允许径流从高处的草地流入排水沟，保护地表免受水的冲击和侵蚀。最终，从谷底观赏的巨大石墙成为了该地区最具象征性的景点。

这个案例展示了如何将一个废弃的采石场转化为一个美丽的生态景观。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，Biville采石场成功地改善了环境状况，为公众提供了休闲娱乐的场所。

11.委内瑞拉古里采料场生态恢复

古里采料场位于委内瑞拉东南部，临近卡罗尼河。为了修建水电站工程、土坝和堆石坝，该地区进行了大规模的开挖。采料场开挖约700公顷的片麻岩，采运4000万立方米的防渗材料。这些开采活动导致该地区形成了已风化的片麻岩，并留下了裸露的不规则凹凸表面和易受雨水严重冲蚀的凹地，地形变化高达100米。

修复方案：核心理念是“以自然恢复的方式拯救自然”。为此，选择本地主要植物物种和一些引进的植物物种作为植被，并在温室条件下大量种植本地茁壮树木。同时，将具有抵抗力的禾本豆科类种子与证明能适应采料场生态气候条件的种子混合种植。

这个案例展示了如何将一个破坏严重的采料场转化为一个具有生态价值的植被恢复区。通过科学合理的修复方案和技术手段的应用，古里采料场成功地改善了环境状况，为野生动植物提供了良好的栖息地。

四、案例总结

矿山生态修复不仅是一个环境问题，也是一个涉及城市规划和社会经济发展的重要议题。在实践中，我们需要从多个角度来考虑和设计矿山生态修复工程。通过借鉴国外经验，结合我国实际情况，我们可以将矿山生态修复提升到城市规划的层面，将其纳入城市总体规划中，与区域规划和发展相衔接。

在矿山生态修复过程中，我们需要考虑如何因地制宜地设计适合场地的方案。这包括选择合适的植物种类、设计合理的排水系统、采取适当的土壤修复技术等。同时也需要考虑如何将矿山生态修复与城市空间改造相结合，为城市发展带来积极的影响。

通过将矿山生态修复与城市规划相结合，我们可以更好地发挥修复工程的作用，为城市带来更多的生态效益和社会效益。这不仅可以改善矿山生态环境，还可以提升城市居民的生活质量，促进城市可持续发展。在未来的矿山生态修复工作中，更加注重从城市规划的角度出发，将修复工程与城市发展相结合，实现矿山生态修复和城市发展的双赢。

在实际操作中，可以将矿山生态修复（也包括河道治理、土壤修复、水环境提升等其他生态修复治理）与城市综合开发结合起来进行统筹考虑，以投资人的角度思考城乡发展的问题，一边打造绿水青山，一边发展产城经济，整体进行规划设计，是工作的抓手，也是实现可持续发展的目标。