矿坑塌陷区的生态修复研究-以平顶山石龙区为例

杨超

摘 要：中国是世界生产煤炭第一大国，大约九成的煤炭来源于地下开采，地下开采会导致采空区地面塌陷，塌陷区地层毁坏严重，生态环境遭到破坏，严重影响和制约矿区经济和社会的可持续发展。煤矿开采所遗留下来的污染物严重污染周围的生态环境，随处丢弃的堆积物会因为风和水的侵蚀，使水土流失加剧、土地加速荒漠化，秋冬大风时尘土飞扬污染环境，影响农作物生长和人类身体健康，夏季暴雨时，大量泥沙流入河道和水库，造成河流泥沙淤积，污染河水，泥沙堵塞河道，影响河道水库的正常蓄洪能力，增加洪水的危害力。由于地表水和地下水产生的影响，会导致土壤质量下降，生态系统退化，生物种群数量减少，农作物减产。采矿废弃物会含有各种各样的污染物质，如重金属，剧毒氰化物等，这些污染物质会随着雨水的流动而污染河流和农田。煤矿采矿塌陷区生态修复的难题，以河南省平顶山市石龙区，煤矿采矿塌陷区生态修复为例，通过多个方面的理论引用到生态修复景观重建过程中，通过改建扩建、生态恢复和植被重建等方式，达到生态环境可持续发展，经济稳定上升的目的。

关键词：矿坑塌陷区;生态修复;景观

一、矿坑塌陷区的相关概念

（一）煤矿采空区

煤矿采空区所引起的塌陷问题由来已久，总的来说，是地下煤矿采空引起顶板、覆岩及地表移动塌陷的过程和与地表、地形、地貌相互作用的结果，是由地表边坡岩石构成的基础稳定性以及地下采空塌陷沉降作用相互影响造成的。

（二）矿坑塌陷概念

矿区塌陷区是指煤矿资源开采完毕后，采空区上方岩石的原始平衡遭到破坏，依次会发生变形，破裂，逐渐掉落，最后到达地面，形成一个比采空区面积大得多的地面塌陷坑，因为采矿挖煤造成的地质破坏地面塌陷成为矿区塌陷地。中国矿坑塌陷区较多的地方为内蒙古，塌陷面积大，地表破坏严重，生态失去平衡。平顶山石龙区的采矿区开采力度没有内蒙古山西的力度大，整体地质条件相对来说比山西内蒙古稳定，没有大面积的地层塌陷，但存在地质沉降现象。沉降区会影响和阻碍城市经济的发展，是很多矿产城市转型发展道路上的阻力。石龙区内有一条淮河水系河流石龙河，发源于石龙区北部山区，中途有中型水库补给水量。但随着煤矿的开采，石龙河清澈的水流受到污染，伴随采矿而抽出的地下渗水，洗煤厂排放的未经沉淀处理的污水，人口激增，生活污水生活垃圾的排放倾倒，都无时无刻的污染着石龙河。河道淤积，地表水下渗，水循环系统遭到破坏，石龙河渐渐变成臭水沟，失去了原有的水源，原有的动物植物，失去了预防季节性洪水的蓄洪能力，虽然这十几年关停煤矿，治理污染，石龙河水质有所改善，但整体来说收效见微。煤矿塌陷区对生态环境所造成的影响和破坏将会是持续长久的。

（三）塌陷区景观概念

景观指的是由统一的自然、社会、经济空间等要素组成总体特征的整合体和空间体系。包括人文景观、自然景观、经济景观。它是复杂的自然进程和人类活动在土地上的印记。按照土地被破坏的状况和事先的规划与计划，逐步恢复或建成一种稳定持续、并与周围环境和人造景观价值相协调的利用方式被称为重建。和一般景观重建不同的是，生态修复景观重建并不是完全抛弃旧的，重造新的，而是在旧的基础上，重新发掘并令其创造新的价值。“恢复”是只恢复因煤矿开采而遭到破坏的原有土地，或者使受损土地达到原来的样子，在生态景观设计方面说的是生态景观完全恢复到未破坏前的状态。

煤矿塌陷区的生态景观具有与其他景观不同的吸引力，原有的荒废地区的自然景观和废弃的采煤工厂建筑在不同人群的心里，感受自然也不同，美与丑没有定论，因人而异。在谈论关于矿坑塌陷区生态治理景观重建的过程中，我们要思考一些问题。什么样的景观节点会被当地区民喜欢接受？有哪些现有的景观现状会被重新利用起来，成为新的景观节点？这些都是矿坑塌陷区生态修复景观重建时需要考虑的客观条件。采矿塌陷区、废弃矿料堆积区会让矿区生态环境恶化，地表水地下水遭受污染、动物植物种群减少、农田退化，农作物产量下降等，这些矿坑塌陷区生态系统遭到严重恶化，生态恢复迫在眉睫。

二、生态修复理论基础

生态即原生之态。在经济快速发展、物质高度文明的现代社会中崛起的依然是回归自然，简单朴素的生态设计观，生态设计观主张人与自然的统一和谐。矿坑塌陷区在进行生态修复的过程中，因其地区的特殊性，需要深度认识和尊重自然发展规律，提倡能源再生和物质循环利用，生态修复场地的自我维护，发展可持续的生态恢复技术，将可持续发展的生态恢复技术贯穿于矿坑塌陷区生态修复的全过程。生态系统在人们活动时遭到严重破坏，严重阻碍到整个区域内生态系统正常发展，迫不得已对其进行生态修复的过程被称为生态恢复。

（一）生态景观学理论

介于景观学和生态之间的一门综合性学科便是生态景观学，主要研究大空间大方向上的生态问题，尤其是人们日常活动和生态景观之间相互影响相互协调的问题。生态景观学主要研究内容是景观中组成类型、生态学、空间布局之间的相互影响。矿坑塌陷区在生态修复景观重造的过程中，主要指：恢复煤矿采空区在煤炭开采之前的原始生态环境，用现代的科技技术和艺术手法，通过时间的等待，让煤矿采空区恢复到可以重新利用发展的状态。场地恢复到可以重新利用的状态有利于保护煤矿塌陷区的场地特色，有利于城市进程的稳定发展，有利于在塌陷区塑造一个相对稳定的生态环境。

一般设计中，对功能和形式的追求占据首要地位，但在矿坑塌陷区的生态修复重建中，生态理念是最重要的。矿坑塌陷区首先破坏最严重的就是该区域的生态环境，以生态理念为重心，在随后的规划改造中，会尽力保留原有的地貌特征，逐渐恢复本土的植物种群数量，不大量引入外来物种，遵循当地以前的生态模式。减少人为干预的痕迹，注重自然生态，以人为本，让自然生态和人群活动和谐有机的溶合在一起。

（二）煤矿塌陷区构成理论

以前矿坑塌陷区的改造局限于简单的恢复植被面积和完全抛弃废弃的工厂和生产设备，重新建设新的景观设施、建筑等。但在对石龙区的矿坑塌陷区的生态修复改造的过程中，要将景观生态学理论应用其中，不完全改变现状，依靠现有的地形和建筑，重造和整合煤矿开采时的特殊生产场景，建立主题性的展览场地，游乐公园。使煤矿塌陷区得到重新利用，生态修复改造后的恢复的景观空间可以建成规模性的活动空间，自然生态公园、游乐场所、人文展馆、公共设施等。生态修复后的矿坑塌陷区不仅具有实用功能，還会产生经济效益，带动周边的旅游产业，推动石龙区城市化进程，发展成一种煤矿塌陷区景观构成理论。

三、矿坑塌陷区的生态修复策略

（一）矿坑塌陷区生态修复

对石龙区矿坑塌陷区生态环境进行生态修复和生态恢复，使因为煤矿开采而破坏污染了的生态系统重新具备经济价值、社会服务价值和平衡生态环境能力，整治阻碍采矿区经济发展的关键因素，促进煤矿业与农业、林业、渔业的可协调持续发展，即重新实现平顶山石龙区煤矿采挖区的农业生产，环境保护、生态恢复及当地社会经济的可持续发展，都是非常急迫而势在必行的。

（二）生态修复方向

煤矿开采引起了水资源污染、空气污染、生态破坏和生物种群减少等自然环境问题。然而从经济的资源经济、生态经济角度出发，整个矿坑塌陷区主要的生态特征是分析煤矿区生态系统的变化。煤矿塌陷区遗留的废旧建筑、工厂设施是历史进程的产物、技术革新服务于经济发展同样影响了煤炭开采区的发展，组成矿区的历史，煤矿处在不同的地域位置，会有不同的地质构造表现，这些都是矿坑塌陷区的文化特点。在煤矿塌陷区生态修复的过程中，尽量保存原有现状，尊重当地历史和文化习惯，不进行大规模的改动，从生态角度出发，创造可持续发展的模式。

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