翟 艷，姜明昊，謝 慧

(燕山大學藝術與設計學院，河北 秦皇島 066004)

礦業(yè)廢棄地是指因采礦活動所破壞、非經(jīng)治理而無法使用的土地。20世紀初，歐美發(fā)達國家就開始了礦業(yè)廢棄地的生態(tài)環(huán)境恢復研究[1]。20世紀90年代開始，西方的景觀規(guī)劃設計師，開始采用生態(tài)設計學、景觀規(guī)劃設計學方式將廢棄礦山改造為公園，這也是資源枯竭型城市向旅游城市戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要舉措，同時還發(fā)揮了礦山公園保護礦業(yè)遺跡、礦業(yè)科普、促進經(jīng)濟發(fā)展等作用。如美國的anaconda銅礦高爾夫球體育公園改造項目、ferropolis廢棄露天礦公園等[2]。北戈帕爾ferropolis露天煤礦，根據(jù)地勢特征進行生態(tài)修復和景觀重塑，建成巨大人工湖、湖中露天劇場，結合巨大挖煤機器組成地標性建筑，并通過音樂節(jié)、搖滾樂隊演出等流行文化活動，吸引了大批年輕人，給當?shù)貛砜捎^經(jīng)濟收入并帶動相關旅游產(chǎn)業(yè)。我國400多礦業(yè)城鎮(zhèn)中，有50多座礦山已開始進入衰敗期，持續(xù)的采礦活動對當?shù)刈匀画h(huán)境和生活質(zhì)量破壞嚴重，直接危及到人體健康和城市產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，“礦竭城衰”城市可持續(xù)發(fā)展問題愈發(fā)受到高度重視與廣泛關注，自2007年我國第一座礦山公園—黃石國家礦山公園開園運營，國家至今已批準建立72座國家礦山公園，且浙江遂昌金礦國家礦山公園、福建壽山國家礦山公園等20余家礦山公園已開園運營。

生態(tài)系統(tǒng)服務是指“人類直接或間接地從生態(tài)系統(tǒng)中所獲得的惠益”，主要包括供給服務、調(diào)節(jié)服務、支持服務、文化服務等四個方面[3]?！吧鷳B(tài)系統(tǒng)服務”理論建立了人類活動和生態(tài)活動之間的密切聯(lián)系并得到發(fā)展，理論方面多用于城市綠地、城市公園以及生態(tài)旅游等研究，實踐上多以政府為主導，主要以私有產(chǎn)業(yè)生態(tài)化、生態(tài)系統(tǒng)服務產(chǎn)業(yè)化、生態(tài)環(huán)保公益眾籌以及生態(tài)環(huán)境保護志愿群體等四種實踐形式展開。生態(tài)系統(tǒng)修復能有效解決礦業(yè)廢棄地帶來的環(huán)境污染、生態(tài)破碎等環(huán)境問題，修復后的生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生的后續(xù)服務能解決礦業(yè)衰敗導致的城市產(chǎn)業(yè)衰竭和鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展停滯等發(fā)展問題。目前生態(tài)系統(tǒng)服務理論在礦業(yè)廢棄地修復及活化方面的應用還存在一定空白，為此我們以河北金廠峪礦山公園為例，探索分析基于生態(tài)系統(tǒng)服務的金礦廢棄地修復與活化策略。

1 礦業(yè)廢棄地修復與生態(tài)系統(tǒng)服務關系框架

從國內(nèi)外諸多礦業(yè)廢棄地修復的案例來看，修復后的礦業(yè)廢棄地能很好的發(fā)揮生態(tài)作用，融入城市綠地體系，眾多學者對廢棄礦區(qū)修復前后的生態(tài)體系研究結果說明，礦業(yè)廢棄地具有極大的生態(tài)潛能，這也是礦業(yè)廢棄地修復和生態(tài)系統(tǒng)服務關聯(lián)研究的基礎。

生態(tài)系統(tǒng)服務作用可分為二個過程，即生態(tài)系統(tǒng)服務產(chǎn)生過程和生態(tài)系統(tǒng)服務發(fā)揮過程，這二個過程與廢棄礦區(qū)修復及活化存在對應關系，而生態(tài)系統(tǒng)服務理論可以為礦業(yè)廢棄地修復提供目標導向，并對礦區(qū)修復成果進行評定，也就是通過人工檢測和分析生態(tài)系統(tǒng)服務發(fā)揮過程，準確把握廢棄地修復成效，及時調(diào)整策略。據(jù)此，參考李方正等[?]研究成果，建立生態(tài)系統(tǒng)服務和礦業(yè)廢棄地修復間對應框架關系如圖1。

圖1 生態(tài)系統(tǒng)服務與礦業(yè)廢棄地修復對應框架

2 金廠峪礦區(qū)環(huán)境問題及修復總體思路與目標

2.1 金廠峪礦區(qū)環(huán)境問題現(xiàn)狀

金廠峪金礦為中國黃金集團下屬子公司，位于河北省唐山市遷西縣的金廠峪鎮(zhèn)，經(jīng)過多年開采面臨著嚴峻的生態(tài)問題。

(1)自然景觀問題

長期開采礦區(qū)水土流失嚴重，整個礦區(qū)未進行防護處理，植被稀少，地表不平，溝壑縱橫，嚴重影響自然景觀。特別是2013年開始礦區(qū)進行大規(guī)模露天開采活動，形成直徑約470 m、深約140 m的露天采坑，造成嚴重生態(tài)和自然地貌破壞(圖2)。

圖2 金廠峪2012、2016、2021年礦坑對比

(2)污染問題

礦區(qū)污染主要為廢渣自身污染及作為污染源由于礦區(qū)水體滲流外泄給礦區(qū)外帶來污染。礦區(qū)堆棄露天開采產(chǎn)生的上百萬噸低品位礦石，未采取任何生態(tài)治理和恢復措施，邊坡坡面陡且松散，易發(fā)生崩塌、滑坡、地面沉降等地質(zhì)災害。礦區(qū)地表水經(jīng)礦區(qū)地表及從廢渣中下滲排泄，廢渣中的砷、汞、銻等元素及有害物質(zhì)不斷隨雨水滲流至礦區(qū)外區(qū)域，造成水體、土壤嚴重污染(圖3、圖4)。

圖3 金廠峪礦區(qū)廢渣

圖4 金廠峪礦區(qū)對山體的破壞

2.2 基于生態(tài)系統(tǒng)服務的金廠峪礦區(qū)修復總體思路與目標

以生態(tài)引領，生態(tài)系統(tǒng)功能為導向，進行低影響開發(fā)，實現(xiàn)生態(tài)自我循環(huán)與修復，堅持最大程度利用原始場地以及生態(tài)服務，最小程度的人工干預，采取以生態(tài)可持續(xù)為主，兼顧文化、經(jīng)濟、社會可持續(xù)的四方協(xié)同發(fā)展可持續(xù)策略。圍繞污染物處理、場地復綠、植被改造、系統(tǒng)檢測等方面進行場地生態(tài)基底修復，并因地制宜豐富礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型、物種種類，以綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)為核心發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)。采取“生態(tài)+”的產(chǎn)業(yè)升級方式，以生態(tài)產(chǎn)業(yè)為基礎，打通產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)一二三產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。融合礦業(yè)文化和生態(tài)文明，建設生態(tài)型礦山公園，傳承廠礦文化，并植入多種體驗形式，形成促進人與礦業(yè)文化、生態(tài)文化的多層次互動。以點帶面，發(fā)揮生態(tài)礦區(qū)社會效益，帶動周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展，解決“礦三代”“礦四代”就業(yè)問題，形成人與環(huán)境和諧互動，形成生態(tài)、經(jīng)濟、文化的三方活化新局面。

3 金廠峪礦業(yè)廢棄地修復與活化策略

3.1 自然基底修復

3.1.1 污染物處理 首先對礦區(qū)內(nèi)廢渣堆積區(qū)進行平整回填處理，修筑擋墻攔渣，并在礦區(qū)內(nèi)及周界修筑引排水溝、截排水溝，設置地下水檢測設備，完善周邊檢測系統(tǒng)，隨時監(jiān)測污染物濃度，及時調(diào)整污染物處理方案。

礦區(qū)平整后，在廢渣表層鋪設堿石灰進行廢渣表層穩(wěn)定固化處理，在平整好的礦區(qū)地表全部鋪設粘土壓實作為礦區(qū)防水層，防止地表水下滲、排泄帶出廢渣中的重金屬，造成土壤及水環(huán)境污染。在防水粘土層上鋪設耕植土，斜坡上種植草本植物，平臺上種植樹苗。

3.1.2 坡地復綠 對礦區(qū)內(nèi)裸露坡地分類處理。首先對礦區(qū)內(nèi)的坡地按照坡度以及修復難易程度分類，篩選出合適的復綠技術。再對坡地巖壁坡地景觀價值以及視覺敏感度進行綜合分析，具有高度景觀價值的巖壁奇觀可保留原貌僅做安全處理，中等景觀度的坡地采用高修復效果的復綠方式，低景觀價值坡地采用價格低廉的修復方式，節(jié)約修復支出(表1)。

表1 不同景觀價值及視覺敏感度礦區(qū)裸露坡地復綠技術

3.1.3 廢渣點植被改造 鄉(xiāng)土植物種類數(shù)和引進物種比例7∶3，生長速度快的植物和速度慢的比例5∶5，木本植物和草本植物比例6∶4較為合適。植物配置要以保護原有植物為主，根據(jù)景觀與環(huán)境空間格局，既要完善原有植物生態(tài)群落，還要在適當階段引入經(jīng)濟植物，為后期礦區(qū)全面活化打下基礎。

(1)廢渣點植物生活型及種類選擇

廢渣點植被恢復應首先覆土，再進行植物種類選擇和栽植，構建復層結構；植物選擇時應考慮覆土層較薄且客土穩(wěn)定性較差的條件限制。高大植物對土層厚度和穩(wěn)定性要求較高，且根莖發(fā)達，易生長穿過防水層及固化層，影響成活率、保存率以及治理效果。根據(jù)覆土廢渣地土層較薄、生土為主、土壤養(yǎng)分含量較低、土壤保水能力較差等限制因素，可考慮“藤本植物+草本植物+灌木”生活型組合，如可選擇草本植物狗牙草、蜈蚣草，灌木大葉黃楊、小葉女貞，藤本植物牛馬騰、五葉地錦等。

(2)不同修復階段植物群落和種類

礦區(qū)植被修復應分階段進行，礦山公園建設初期應種植適應重金屬污染和貧瘠土地，生長迅速、易形成群落的草本植物，如白羊草、二月蘭、紫花苜蓿、草木樨等。

礦山公園修復多年，當土壤中真菌、細菌等微生物有較強活動性、土壤質(zhì)量得到明顯改善時，蚯蚓等土壤動物種類和種群增加后，再引入種植灌木如山皂莢、荊條、沙棘、胡枝子，形成灌木群落。

礦山公園土壤等環(huán)境根本改善后，逐步引入栽植松、柏、海棠、丁香、紫薇等園林觀賞樹木，形成喬灌草復層結構、觀賞價值較高、較為完整的植物群落。

(3)選擇栽植經(jīng)濟樹種

在土壤環(huán)境較好的地段，比較選擇和栽植經(jīng)濟價值較高的樹種，提高礦山公園植物種類豐富度和經(jīng)濟收益，如油用牡丹，觀賞價值和經(jīng)濟價值都較高，適種范圍廣、存活能力強、種苗資源豐富，能迅速產(chǎn)業(yè)化推廣，在盛花期舉辦牡丹花會，還能延伸特色旅游，帶動周邊旅游以及餐飲、住宿、交通等行業(yè)，利用牡丹等提取物，制作食品及文化產(chǎn)品，綜合開發(fā)，延長產(chǎn)業(yè)鏈，推進一二三產(chǎn)業(yè)共融發(fā)展，為社會經(jīng)濟效益持續(xù)增長提供潛在而有效地的資源。也可栽植具有遷西地域特色的傳統(tǒng)經(jīng)濟樹種板栗，豐富經(jīng)濟植物種類和鄉(xiāng)土文化特色。

3.2 豐富多樣自然生態(tài)系統(tǒng)的構建

在場地污染物、場地基質(zhì)基本修復完成后，細分場地片區(qū)，按照“宜耕則耕，宜林則林，宜景則景，宜園則園”原則，分類營建多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，豐富動植物種類，增強生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，打通生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

3.2.1 構建多樣生態(tài)系統(tǒng)類型 礦區(qū)以生態(tài)農(nóng)業(yè)為核心，豐富園區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型，形成“田-林-湖-濕”生態(tài)系統(tǒng)格局，促進園區(qū)可持續(xù)發(fā)展，助力后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈延展。遵照因地制宜法則，首先對場地分區(qū)，并對各個區(qū)域整體評估，確定適宜、有效的開發(fā)模式和具體改造方式(表2)。

表2 礦區(qū)不同地形修復開發(fā)模式

3.2.2 豐富物種多樣性 為保證生態(tài)功能穩(wěn)定發(fā)揮，提升生態(tài)系穩(wěn)定性，豐富物種多樣性，應營建近自然生態(tài)系統(tǒng)。植物種類以固氮類、耐重金屬污染的鄉(xiāng)土植物為主，同時應十分注重植物季相變化和立體綠化，可按一定比例引入第一、二級消費者，形成完整生物鏈，生態(tài)濕地物種選擇配置如圖5。

圖5 濕地生態(tài)系統(tǒng)構建

3.3 “生態(tài)+”產(chǎn)業(yè)升級，發(fā)揮社會效用

實施“生態(tài)+”產(chǎn)業(yè)升級戰(zhàn)略，從單一的生態(tài)公園開發(fā)向創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)、生態(tài)旅游、公共服務等多元復合生態(tài)綜合體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)鏈由單一向一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，最終形成以產(chǎn)業(yè)生態(tài)化、生態(tài)產(chǎn)業(yè)化為主體的田園綜合體。

3.3.1 產(chǎn)業(yè)植入，形成“一先，二優(yōu)，多延展”產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局 以生態(tài)產(chǎn)業(yè)為支撐，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟效能，打通一、二、三產(chǎn)業(yè)鏈，形成“一先、二優(yōu)、多延展”產(chǎn)業(yè)格局，即以綠色礦業(yè)開采為園區(qū)唯一先導產(chǎn)業(yè)，以生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)旅游為園區(qū)二個優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)支柱，以文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)、藝術展覽、體育賽事等多項新興產(chǎn)業(yè)為園區(qū)延展產(chǎn)業(yè)(表3)。

表3 礦山園區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

3.3.2 完善服務，形成全民、全時、全服務游娛體系 園區(qū)產(chǎn)業(yè)活動應依托園區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)深度挖掘，完善服務鏈，形成全民、全時、全服務的游娛體系?；顒硬邉潟r需考慮少年兒童、中青年、老年以及親子等受眾，并充分利用地形開發(fā)地上、地下、水空全區(qū)域的交通、游玩項目，并結合四季時節(jié)開發(fā)“季節(jié)限定”特色活動。

3.3.3 發(fā)揮社會效應，提升園區(qū)影響力 生態(tài)效益疊加社會效益，可大幅提升園區(qū)經(jīng)濟效益，提前實現(xiàn)收支平衡，提高園區(qū)知名度、美譽度及影響力。激活和發(fā)展園區(qū)周邊發(fā)展?jié)摿薮蟮拇迓涞葏^(qū)域，有利于扭轉(zhuǎn)礦區(qū)衰敗導致的周邊社區(qū)發(fā)展滯后現(xiàn)狀，可采取“政府+企業(yè)+村落”協(xié)同合作模式，政府對村落資金支持，村落為企業(yè)提供勞動力、場地等資源，園區(qū)解決周邊再就業(yè)問題，帶動村落住宿、餐飲等第三產(chǎn)業(yè)和特色小鎮(zhèn)等項目發(fā)展，形成協(xié)作共贏可持續(xù)發(fā)展模式。

3.4 礦山公園景觀重塑

3.4.1 建筑空間的再建與改造 金廠峪礦山公園規(guī)劃功能分區(qū)預留部分區(qū)域用于建設博物館，作為展示與科普空間，兼顧介紹遷西的歷史與文化，尤其是礦區(qū)建設、發(fā)展的歷程、貢獻和成就。

新建大型體育綜合體，在積極承辦國內(nèi)及河北省主要體育盛事、各大俱樂部賽事的同時，為周邊居民提供日常休閑健身娛樂、兒童體育教育等服務。

創(chuàng)建以探索“新型礦采”方法與采后“生態(tài)修復”為主題的文創(chuàng)館與研發(fā)區(qū)，用空間展示的方式記錄時代——礦業(yè)的開采、發(fā)展與變遷，用真切的觸摸體會采礦過程，開啟人們對歷史的回顧以及對未來新型采礦技術的研發(fā)，并深層次挖掘人們對礦采、建設、環(huán)境、保護、修復等城市建設與環(huán)境生態(tài)修復觀念的思考。

3.4.2 景觀小品再設計 礦山公園景觀及小品的設計應該與地域文化與礦業(yè)資源特色緊密結合，每個產(chǎn)品都應展示礦山公園獨有的優(yōu)勢，并彰顯景觀的標識性、地域性，同時對具有代表性的原有遺跡，根據(jù)空間功能進行藝術加工設計，滿足現(xiàn)代藝術設計需求并利用。

礦業(yè)廢棄地修復是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要多學科研究與技術設計人員相互協(xié)作，在對廢棄地全面評估基礎上，因地制宜差異化治理，堅持“一礦一策”、全生命周期修復策略，帶動周邊地區(qū)，實現(xiàn)老礦區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟、文化、社會的活化與持續(xù)發(fā)展。未來礦業(yè)發(fā)展應當摒棄“先破壞，后治理”老路，走綠色礦山開采之路，做到“邊開采，邊修復”，實現(xiàn)“采修一體化”和經(jīng)濟、生態(tài)雙贏發(fā)展。