韓璐 郭珂存 姜嘉和
摘要:對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì),在帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展,改善周邊居民的生活水平和生活環(huán)境的同時(shí),可以為廢棄礦坑注入新的活力。引用恢復(fù)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)等理論,分析生態(tài)修復(fù)方法,提出從原有場(chǎng)地出發(fā),通過(guò)加入相關(guān)的生態(tài)手段和技術(shù),最大化減少人工干預(yù),促進(jìn)場(chǎng)地生態(tài)修復(fù)的設(shè)計(jì)思路。以徐州淮海戰(zhàn)役礦坑遺址為研究對(duì)象,從植被修復(fù)、土壤修復(fù)、水體修復(fù)、生物多樣性恢復(fù)、景觀修復(fù)、景觀營(yíng)造等方面對(duì)礦坑生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。礦坑景觀生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)是恢復(fù)礦山廢棄地活力、提高自我調(diào)節(jié)能力的重要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:工業(yè)遺址 生態(tài)修復(fù) 景觀設(shè)計(jì) 礦山廢棄地 自我修復(fù)
中圖分類號(hào):TU986
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-0069( 2021) 06-0148-04
引言
隨著社會(huì)的發(fā)展,人類掠奪性地進(jìn)行資源開發(fā),對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的影響。自20世紀(jì)以來(lái),伴隨恢復(fù)生態(tài)學(xué)的深化與發(fā)展,“生態(tài)修復(fù)—已逐漸成為世界各地的研究熱點(diǎn)。生態(tài)環(huán)境污染的加劇,使人類賴以生存的家園遭到破壞,因此進(jìn)行生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)是恢復(fù)生態(tài)平衡的重要方式之一。
近年來(lái),受到工業(yè)采礦的影響,城市中出現(xiàn)了大量的礦山廢棄地,導(dǎo)致了周邊相關(guān)區(qū)域環(huán)境的嚴(yán)重污染,引發(fā)了一系列安全隱患及自然資源的浪費(fèi)。因此修復(fù)廢棄礦山的自然生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為了非常嚴(yán)峻的問(wèn)題。在保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)功能的情況下對(duì)礦山廢棄地進(jìn)行再修復(fù)設(shè)計(jì),不僅可以改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,還可以為居住地的居民提供一系列的生態(tài)服務(wù)功能,例如,原材料功能,水質(zhì)凈化功能,文化遺產(chǎn),美學(xué)功能等。在進(jìn)行礦山廢棄地修復(fù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,本課題組不僅在塑造景觀時(shí)考慮到生態(tài)環(huán)境的再造,更應(yīng)該在景觀再造中融入持續(xù)發(fā)展的理念,環(huán)境自然的融入是當(dāng)今設(shè)計(jì)的主流也是為“人”設(shè)計(jì)的基本。
一、生態(tài)修復(fù)概述
(一)生態(tài)修復(fù)的概念
生態(tài)修復(fù)是指依靠某種方式或手段對(duì)已經(jīng)遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),通過(guò)人工修復(fù)和自我修復(fù)使自然回歸原有的生態(tài)環(huán)境,建立良好的生態(tài)圈,保證生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)固和完整。
(二)生態(tài)修復(fù)相關(guān)理論的運(yùn)用
礦坑等工業(yè)景觀在生態(tài)修復(fù)時(shí)需要考慮的因素也是多樣性的,從性質(zhì)上看,這種地區(qū)也可以被稱為“棕地”。棕地大多為工業(yè)用地,因此被廢棄的棕地存在一定程度的污染,進(jìn)而會(huì)引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題。礦坑景觀作為棕地的一種,生態(tài)修復(fù)的原則也必定是以去污染化為前提的生態(tài)修復(fù)。通過(guò)引用恢復(fù)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和生態(tài)倫理學(xué)相關(guān)理論對(duì)生態(tài)修復(fù)的方法進(jìn)行研究,促進(jìn)場(chǎng)地生態(tài)的恢復(fù)。
1.減少人工干預(yù),結(jié)合生態(tài)手段恢復(fù)原有場(chǎng)地活力:資源開發(fā)和對(duì)環(huán)境的破壞意味著原來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)退化或喪失,恢復(fù)生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)研生態(tài)退化的原因,該生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和重建來(lái)設(shè)計(jì)的,也包括重建的方法和技術(shù)手段。它在礦坑改造等實(shí)地項(xiàng)目中主要表現(xiàn)在以下幾方面:一是在原有場(chǎng)地被保護(hù)的基礎(chǔ)上,尊重并體現(xiàn)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和歷史遺留文化的魅力,在此基礎(chǔ)上最大化減少人工干預(yù),促進(jìn)場(chǎng)地的生態(tài)修復(fù);二是在原場(chǎng)地加入一定的生態(tài)手段和物種改良技術(shù)來(lái)協(xié)助退化的生態(tài)系統(tǒng)以至修復(fù)。
2.加強(qiáng)空間串聯(lián),整合場(chǎng)地資源賦予場(chǎng)地新功能:景觀生態(tài)學(xué)以生態(tài)學(xué)理論框架為根基,吸收地理學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)研究景觀和區(qū)域尺度的資源、環(huán)境經(jīng)營(yíng)和管理問(wèn)題,具有綜合整體性和宏觀區(qū)域性特色,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了區(qū)域性尺度間的關(guān)系。因此針對(duì)礦坑景觀分散、空間聯(lián)系弱化、環(huán)境不穩(wěn)定等問(wèn)題,要重新對(duì)場(chǎng)地資源進(jìn)行再整合、再利用,并且賦予不同區(qū)域不同空間新的功能,加強(qiáng)場(chǎng)地之間的串聯(lián),最終使功能和場(chǎng)地較好結(jié)合。
3.注重生態(tài)平衡,強(qiáng)調(diào)礦坑自我修復(fù)能力營(yíng)造和諧景觀:生態(tài)倫理學(xué)主要從倫理學(xué)的角度來(lái)審視人與自然的關(guān)系,注重生態(tài)的平衡,呼吁人與自然的和諧發(fā)展。本課題組在礦坑的設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)礦坑的自我修復(fù),在場(chǎng)地空間中植入新的植物從而對(duì)原有的破壞進(jìn)行修復(fù)和吸收,逐漸形成新的生態(tài)系統(tǒng)。并且在生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)中注重人在感官上的營(yíng)造,從水生陸生兩方面詮釋景觀的再造與人的協(xié)調(diào)。
在礦坑的修復(fù)設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用到了以上三點(diǎn)理論作為設(shè)計(jì)指導(dǎo),在場(chǎng)地設(shè)計(jì)中,重點(diǎn)在于保護(hù)和營(yíng)造自然的景觀生態(tài),從而進(jìn)一步引出崢嶸地歷史文化,這樣的設(shè)計(jì)可以使二者相輔并延續(xù),利用最大利益化產(chǎn)出比解決上述問(wèn)題。這些策略地理論性和研究性就在此體現(xiàn)。
二、項(xiàng)目背景
(一)礦坑的地理位置及現(xiàn)狀
本次研究的礦坑遺址位于江蘇省徐州市賈汪區(qū)安然村,如圖1所示。在上世紀(jì)60年代到90年代初期安然山口因采礦而留下一片宕口,形成一處獨(dú)特的現(xiàn)代景觀。作為解放戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期淮海戰(zhàn)役的中心位置,安然村與礦坑周邊場(chǎng)地也成為一處有著歷史文化背景的景觀帶。但由于不被重視和挖掘,現(xiàn)在的景觀帶也存在著生態(tài)、歷史文化等問(wèn)題。
礦坑遺址的生態(tài)環(huán)境受到采礦工業(yè)的影響而造成了嚴(yán)重的破壞,場(chǎng)地存在無(wú)組織的地質(zhì)開挖、遺留廢棄物的堆積、場(chǎng)地歷史記憶的碎片化、遺址保護(hù)不當(dāng)和不可持續(xù)等問(wèn)題,且場(chǎng)地內(nèi)部植被覆蓋較少,地表裸露嚴(yán)重。場(chǎng)地結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,但由于場(chǎng)地高差較大,立面多為陡峭的懸崖,澇季礦坑底部容易積水,如圖2所示。
(二)自然氣候
該地區(qū)毓秀鐘靈,歷史悠久,處暖溫帶季風(fēng)區(qū),氣候溫和,屬暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,氣候資源較為豐富。主要特點(diǎn)為:夏季暖熱多雨,冬季寒冷干燥,四季分明、天氣的非周期性變化顯著。年平均氣溫為14℃,年平均降水量約為800-900mm。
(三)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
安然村村莊整體規(guī)模較大,有常住人口3256人,男女比例相當(dāng),其中就業(yè)人口超過(guò)2100人。農(nóng)業(yè)是安然村的支柱產(chǎn)業(yè),以養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)為主。安然村以大洞山石榴為特產(chǎn),可以作為特色輔助其旅游產(chǎn)業(yè)升級(jí),同時(shí)以旅游帶動(dòng)消費(fèi)的形式,反哺當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)。
(四)旅游市場(chǎng)分析
根據(jù)賈汪區(qū)旅游發(fā)展促進(jìn)中心的消息,賈汪區(qū)有4A級(jí)景家區(qū)4家,3A級(jí)景區(qū)1家,83家市級(jí)以上鄉(xiāng)村旅游示范點(diǎn)和農(nóng)家樂(lè),大旅游環(huán)境好,市場(chǎng)規(guī)模大,2015年全年共接待游客388萬(wàn)人次,實(shí)現(xiàn)旅游收入11.64億元。
三、礦坑總體規(guī)劃布局
(一)設(shè)計(jì)概念與定位
徐州賈汪區(qū)安然村礦坑設(shè)計(jì)的總體理念來(lái)自于徐州淮海戰(zhàn)役。設(shè)計(jì)以生態(tài)修復(fù)為出發(fā)點(diǎn),以植被修復(fù)、地貌修復(fù)為手段,提升場(chǎng)地的生態(tài)品質(zhì),并且將休閑娛樂(lè)、文化教育等功能置入其中,將其打造為能為游客和居民提供高品質(zhì)文化與休閑服務(wù)的場(chǎng)所。同時(shí),在紅色文化的教育和科普部分,方案提取了徐東阻擊戰(zhàn)從發(fā)生到結(jié)束的時(shí)間線,并將其分為五個(gè)部分,通過(guò)現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)手法,以抽象幾何形體進(jìn)行敘事,讓游客能夠得到沉浸式文化體驗(yàn),達(dá)到寓教于樂(lè)的效果。
(二)總體布局
安然山作為一個(gè)廢棄的礦坑以及徐東阻擊戰(zhàn)的發(fā)生地,其景觀主題應(yīng)以紅色文化為主,并輔以工業(yè)元素作為符號(hào)體現(xiàn)場(chǎng)地的歷史。景區(qū)共由游客中心、入口、破碎景觀節(jié)點(diǎn)、誘導(dǎo)景觀節(jié)點(diǎn)、水上棧道、觀景平臺(tái)、沖突景觀節(jié)點(diǎn)、捍衛(wèi)景觀節(jié)點(diǎn)、捷報(bào)景觀節(jié)點(diǎn)、主題餐廳以及休閑平臺(tái)這十一個(gè)部分組成,如圖3所示。礦坑整體的要素空間主要由瀏覽路線和景觀兩大塊組成,通過(guò)將沉浸、感悟、共生這三個(gè)意境循序展開,相輔相成所連結(jié)起的動(dòng)線,循序展開,形成完整的空間序列。將此礦坑作為淮海戰(zhàn)役物質(zhì)性回憶進(jìn)行營(yíng)造,充分考慮紅色文化空間與綠色生態(tài)空間的交織關(guān)系。
四、礦坑景觀規(guī)劃分區(qū)
在生態(tài)意義上的礦坑修復(fù)和再造一般著眼于礦區(qū)被破壞的區(qū)域,在本次徐州的案例中,本課題組的再造對(duì)象包括采空區(qū),水池塌陷區(qū),廢石堆積面等物理廢棄物以及戰(zhàn)爭(zhēng)遺跡周邊的生態(tài)修復(fù)。因此,對(duì)于礦坑的生態(tài)修復(fù)和景觀再造不同的功能分區(qū)也采取了不同的模式,在進(jìn)行規(guī)劃的同時(shí)因地制宜,使得在以生態(tài)修復(fù)為主的景觀修復(fù)中各個(gè)景觀節(jié)點(diǎn)可以散發(fā)原生的活力。本課題組根據(jù)不同的屬性設(shè)定了以下幾個(gè)區(qū)域:
(一)核心景觀區(qū)
礦坑公園的核心景觀區(qū)是礦坑的中心和環(huán)礦坑帶,也是該景觀區(qū)中最亮眼的地帶,本課題組在此遵循保護(hù)生態(tài)的原則,保留過(guò)去工業(yè)時(shí)期的采礦遺跡和地質(zhì)遺跡,將壯觀的奇峰洞壑作為景觀修復(fù)設(shè)計(jì)的主要要素,營(yíng)造出原始的采礦場(chǎng)面貌的同時(shí),使環(huán)境和視覺上不像過(guò)去那樣枯燥乏味。
(二)感知性景觀區(qū)
感知性景觀在設(shè)計(jì)上更加偏向原生態(tài),也是以過(guò)去景觀為基礎(chǔ)的微改造,把視覺放在此處不難發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的語(yǔ)言:大道至簡(jiǎn)。本課題組為此處塌陷的道路、碎石以修復(fù)為主,并種植植物加強(qiáng)生態(tài)的修復(fù),由此建立起來(lái)的生態(tài)區(qū)無(wú)論人類還是動(dòng)物視角都是和諧的,充分尊重自然的再生,創(chuàng)造出不同的景觀特征,給游客以置身自然的感覺。
(三)紀(jì)念性景觀區(qū)
紀(jì)念性景觀是本課題組景觀設(shè)計(jì)和生態(tài)生態(tài)設(shè)計(jì)的結(jié)合,落腳點(diǎn)在休閑游覽和文化宣傳。在礦坑場(chǎng)地中通過(guò)故事線將紀(jì)念性景觀串聯(lián)起來(lái)。生態(tài)修復(fù)在紀(jì)念性的景觀中多起到輔助作用,本課題組更加注重利用植被營(yíng)造感官的沉浸式體驗(yàn),比如,在“破碎”的景觀鑄造中把破碎裝置放置在規(guī)整的草坪上,從而使得周圍場(chǎng)地和景觀結(jié)合,達(dá)到了意境和感官上的塑造。紀(jì)念性景觀區(qū)處在較為平緩的地帶,因此可以在紀(jì)念性景觀區(qū)中適度安排休憩設(shè)施,滿足游客的參觀需求。
綜合上述三點(diǎn)本課題組在實(shí)際項(xiàng)目的過(guò)程中將人的行為和體驗(yàn)帶入景觀營(yíng)造中,游客所感知到的生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)之處源自視覺的體驗(yàn),所以本課題組對(duì)應(yīng)用的植物進(jìn)行了深入的研究。游客在參觀過(guò)程中感受不到生態(tài)學(xué)設(shè)計(jì)的原理,在重新對(duì)場(chǎng)地生態(tài)修復(fù)時(shí)歸納影響因素為時(shí)間,在時(shí)間、空間、場(chǎng)地確定并結(jié)合時(shí),所營(yíng)造的景觀串聯(lián)就達(dá)到了如期的效果。
五、礦坑景觀生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)
生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力下降表現(xiàn)在水體污染、大氣污染、土壤污染等環(huán)境問(wèn)題上,而無(wú)組織的過(guò)度開采使生態(tài)環(huán)境造成了進(jìn)一步的惡化,生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能也因此逐步退化。通過(guò)對(duì)土壤、植被、水體、邊坡等進(jìn)行治理和修復(fù)可以使礦坑恢復(fù)自我修復(fù)的能力,幫助自我調(diào)節(jié)。在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中更因注重“植物一動(dòng)物一人一環(huán)境”的循環(huán)促進(jìn),更多地利用動(dòng)物、植物和微生物來(lái)進(jìn)行生態(tài)鏈系統(tǒng)的循環(huán),提高植被覆蓋率以及保持水體的清潔干凈,從而建立良好生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),恢復(fù)礦坑自我修復(fù)能力,使礦坑回歸環(huán)境,如圖5所示。在對(duì)生態(tài)進(jìn)行修復(fù)的同時(shí)也應(yīng)對(duì)人類活動(dòng)加以限制,禁止對(duì)于水體等生態(tài)的污染和擴(kuò)張,從而初步形成動(dòng)植物生物圈,礦坑得到修復(fù)和反哺,形成良好的自然軟實(shí)力。
(一)場(chǎng)地植被修復(fù)
1.結(jié)合生態(tài)性、觀賞性原則對(duì)植被進(jìn)行修復(fù)設(shè)計(jì):植被修復(fù)應(yīng)注意幾個(gè)原則。首先是生態(tài)性原則,選擇的植物群落需要能夠適應(yīng)場(chǎng)地的氣候、土壤、光照等自然條件,達(dá)到自我繁衍,場(chǎng)地自我凈化,恢復(fù)山體綠色植被的生態(tài)環(huán)境的效果。其次是觀賞性原則,場(chǎng)地的植物配置應(yīng)注意喬灌木搭配以及不同季節(jié)性植物的搭配,同時(shí)兼顧色彩以及葉綠期長(zhǎng)短使人賞心悅目。
2.以水生陸生植被結(jié)合營(yíng)造良好生態(tài)凈化系統(tǒng):場(chǎng)地盡量選用徐州地區(qū)本土植物,其更能適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境且有更強(qiáng)的生命力,可以有效降低養(yǎng)護(hù)成本,提高存活率,而且種植后植物不會(huì)與周邊環(huán)境產(chǎn)生割裂,可以形成和諧景觀。
礦坑因其歷史原因存在諸多問(wèn)題,比如草場(chǎng)貧瘠、垃圾堆積、高差明顯、植被破壞、存在大量人工裸地等。為解決這些問(wèn)題,可以先種植適應(yīng)能力更強(qiáng),需水量少的喬木與灌木類植物,同時(shí)種植生長(zhǎng)快、繁殖快、耐貧瘠的自生出草本類植物。為了凈化礦坑積水區(qū)的水體,可以大量種植水生植物,進(jìn)一步對(duì)水體進(jìn)行凈化,形成適合生物生存的水體環(huán)境。上述類型的植物在先行介入場(chǎng)地后,經(jīng)過(guò)時(shí)間的洗禮,可以改善原本相對(duì)糟糕的生態(tài)環(huán)境,初步形成動(dòng)植物生物圈,實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地的反哺,為接下來(lái)生態(tài)環(huán)境的更加改善創(chuàng)造先決條件,如圖6所示。
方案主要選擇蒙古櫟、濕地松等適應(yīng)性強(qiáng)的當(dāng)?shù)貑棠?,并配合種植紫葉李、南天竹等當(dāng)?shù)毓嗄疽约昂邴湶?、早熟禾等禾本科草本植物穩(wěn)固土壤,保持山體的水分不會(huì)流失,營(yíng)造基本生態(tài)環(huán)境,并選擇黑藻、水蔥、菖蒲等沉水延水植物對(duì)水體進(jìn)行凈化,打造良好的水面景觀以及優(yōu)良的水下生態(tài)系統(tǒng),如圖7所示。
(二)場(chǎng)地土壤修復(fù)
根據(jù)對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地生態(tài)破壞程度的分析,場(chǎng)地土壤受到人為活動(dòng)的破壞,養(yǎng)分流失、雜草叢生。礦坑土壤的污染和退化會(huì)導(dǎo)致一系列的問(wèn)題,植被減少、生物多樣性的降低、生態(tài)格局的破壞等,提高礦坑生態(tài)環(huán)境自我恢復(fù)能力的基礎(chǔ)就是對(duì)礦坑進(jìn)行土壤的修復(fù)。物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)這四種場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)是現(xiàn)在最常用的四種修復(fù)技術(shù)。根據(jù)場(chǎng)地土壤不同地區(qū)的污染嚴(yán)重程度,可以有針對(duì)性地采用不同的土壤修復(fù)技術(shù),合理改善土壤的結(jié)構(gòu),提高植被的自適應(yīng)性,滿足持續(xù)發(fā)展的理念。
1.結(jié)合采用化學(xué)修復(fù)技術(shù)與生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)重度污染土壤:面對(duì)土壤污染嚴(yán)重的地區(qū),即地區(qū)土壤富含較多的重金屬和有害物質(zhì)含量,一般會(huì)采用結(jié)合化學(xué)修復(fù)技術(shù)與生物修復(fù)技術(shù)的方式,利用物理修復(fù)技術(shù),將化學(xué)物質(zhì)添加于土壤之中,使土壤中的過(guò)氧化物、硫等有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)降低土壤中的重金屬離子含量,其中,重金屬會(huì)向土壤深層遷移,在這遷移的過(guò)程中,同時(shí)也提高了土壤自身的修復(fù)能力,充分而有效地預(yù)防以及控制表面的污染。通過(guò)微生物修復(fù)和植物修復(fù)相結(jié)合的技術(shù),將土壤中的重金屬成分吸附、回收和降解,以達(dá)到修復(fù)土壤的目的。同時(shí),微生物修復(fù)還可以分解和吸收有機(jī)物質(zhì)以及降解污染物使之形成環(huán)境中的水、二氧化碳等非污染物質(zhì)。
2.結(jié)合采用物理修復(fù)技術(shù)與生物修復(fù)技術(shù)恢復(fù)輕度污染土壤:物理修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)在輕度污染土壤地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。這兩種修復(fù)技術(shù)較為平和,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,因此針對(duì)土壤污染程度較輕的區(qū)域可以采取這兩種修復(fù)技術(shù)。常用的物理修復(fù)方法有:土壤去除、土壤交換、表層土壤去除和深耕、土壤淋洗等。通過(guò)翻耕和平整回填后松土,可以使地表輕度污染的土壤得到分散,即間接提高土壤的自凈能力,結(jié)合不同植物對(duì)金屬吸收能力的差異,選擇性地種植相應(yīng)的植被,使礦區(qū)土壤在短時(shí)間內(nèi)得到恢復(fù)。
在對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí),要選擇最合適的修復(fù)方式,上述所說(shuō)的四種修復(fù)技術(shù)都存在優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),如果只是單一的使用其中某一種技術(shù),最終也無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。應(yīng)該將四種修復(fù)技術(shù)相結(jié)合,考慮到土壤污染的嚴(yán)重程度、土壤修復(fù)時(shí)間等有針對(duì)性的采用合適的修復(fù)技術(shù)。
(三)場(chǎng)地水體修復(fù)
礦坑水體受到周圍場(chǎng)地高差的影響,泥沙匯聚,含有大量的污染雜質(zhì),水體中的生物受到污染雜質(zhì)的影響,數(shù)量逐漸減少。在重新對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃后,對(duì)污染水體有針對(duì)性地進(jìn)行修復(fù)。常見的水體修復(fù)方法有三種,物理修復(fù)方法、化學(xué)修復(fù)方法、生物修復(fù)方法。
1.依靠吸附手段降低水中污染物:物理修復(fù)方法主要依靠清理淤泥、增加水體氧氣、排泄污染體等方式,保證水體能夠正常流通。為了降低水體中的重金屬污染,可以采取吸附方法,也就是物理修復(fù)方法最常用的方法,來(lái)保持水體的干凈。但僅僅通過(guò)這類的物理手段很難實(shí)現(xiàn)根治的目的,仍需要結(jié)合化學(xué)手段對(duì)水體進(jìn)行綜合治理。
2.依靠化學(xué)成分轉(zhuǎn)化水中污染物:化學(xué)修復(fù)方法主要通過(guò)使用碳酸鈣、石灰、鋁鹽離子等化學(xué)成分來(lái)起到吸附和沉降水中的污染物,如鐵、鋁、錳等,污染物再過(guò)降解轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì)。去除這類污染雜質(zhì)后再使用去水藻的藥劑對(duì)水中大量增生的藻類進(jìn)行處理。這類修復(fù)手段雖然見效快,但是很容易對(duì)環(huán)境造成二次污染,成本也很高,應(yīng)該結(jié)合物理修復(fù)方法綜合使用。
3.依靠生物富集降解水中污染物:生物修復(fù)方法主要依靠植物的富集作用,將污染物吸收,再通過(guò)物理方法和化學(xué)方法對(duì)污染物進(jìn)行降解。按照水體到周圍場(chǎng)地的層次關(guān)系,有針對(duì)性地栽植綠色植物,如水生植物、陸生植物等,有效地截留污染物,提高水體的自凈功能,如圖8所示。這類修復(fù)方法是最理想的修復(fù)方法,可以讓水體污染問(wèn)題得到最徹底的解決,也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,場(chǎng)地水體的修復(fù)也最多地考慮這類修復(fù)方法。
(四)場(chǎng)地生物多樣性恢復(fù)
在對(duì)礦坑進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候,不僅要考慮植被、土壤、水體的修復(fù),生物群落的恢復(fù)也是十分重要的。生物群落作為生態(tài)系統(tǒng)最重要的組成部分,維持著生態(tài)平衡。場(chǎng)地現(xiàn)存的生物包括植物、鳥類、魚類、昆蟲、松鼠、微生物等,但由于場(chǎng)地的破壞,鳥類、魚類、松鼠等生物的數(shù)量逐漸減少。在對(duì)礦坑進(jìn)行生態(tài)修復(fù)后,可以引入鳥類、魚類、爬行動(dòng)物、哺乳動(dòng)物等生物在此進(jìn)行繁衍、生活,從而為提高場(chǎng)地生物多樣性提供良性的作用。
(五)場(chǎng)地景觀營(yíng)造
場(chǎng)地景觀植被的營(yíng)造是生態(tài)修復(fù)中的決定要素,依據(jù)生態(tài)性、保護(hù)性的原則,本課題組在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用了多種類且適應(yīng)徐州當(dāng)?shù)貧夂虻闹参镞M(jìn)行營(yíng)造,既體現(xiàn)了本土化的生態(tài)修復(fù)又可以營(yíng)造錯(cuò)落的景觀效果,突出景觀層次。
最終本課題組根據(jù)生態(tài)型原則、本土化原則和功能性觀賞性相結(jié)合的原則對(duì)場(chǎng)地景觀植物進(jìn)行了搭配。利用喬木、灌木、草皮等進(jìn)行組合搭配,使礦坑做到四季常綠。再結(jié)合季節(jié)性植物營(yíng)造不同季節(jié)的顏色層次組合,如圖9、圖10所示。
植物的營(yíng)造使得礦坑景區(qū)四季顏色錯(cuò)落分層。春季萬(wàn)物復(fù)蘇,夏季姹紫嫣紅,秋季錯(cuò)落對(duì)比,冬季色彩協(xié)調(diào)。植物整體的設(shè)計(jì)疏落有致,可遠(yuǎn)觀可近視的效果對(duì)于游客的旅程體驗(yàn)有別有風(fēng)味。由于植物設(shè)計(jì)在落葉與常綠,春花與秋葉中相互映,再與周圍穩(wěn)定景觀的配合下,真正做到了主次分明,錯(cuò)落有致。
生態(tài)修復(fù)不同于生態(tài)系統(tǒng)本身的自然演替,人工輔助措施可以加快退化生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)速度。通過(guò)延續(xù)原有場(chǎng)地,利用人工構(gòu)筑物,提升場(chǎng)地的趣味性以及功能性,增加場(chǎng)地與人的互動(dòng),例如修筑水上棧道,拓寬游客探索的路徑和趣味,吸引人們駐足停留,也可以營(yíng)造一個(gè)具有趣味性的自然空間。同時(shí)在對(duì)礦坑進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),必須尊重原有場(chǎng)地的地貌及歷史文化,在此基礎(chǔ)上,滿足景觀植被對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)性、融洽性,幫助礦坑自我調(diào)節(jié),恢復(fù)原有生態(tài)活力,實(shí)現(xiàn)生態(tài)價(jià)值。
結(jié)語(yǔ)
面對(duì)礦山廢棄地引發(fā)的一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的措施和方法應(yīng)運(yùn)而生,礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)在一定程度上可以幫助改善當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì),提高周邊居民的生活水平,創(chuàng)造良好的自然生態(tài)環(huán)境。本文通過(guò)對(duì)生態(tài)修復(fù)的方法及手段進(jìn)行研究,以恢復(fù)礦坑自我修復(fù)能力為目標(biāo),結(jié)合人工修復(fù)技術(shù)還原礦坑原有的自然生態(tài)面貌,實(shí)現(xiàn)礦坑原有生態(tài)活力,為礦坑的生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)探索出新的可能?!?/p>
基金項(xiàng)目:本論文受到國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助,項(xiàng)目編號(hào):2020102881022。
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