国外矿区生态恢复研究概况论文

一、国外矿山地质环境保护现状

矿山地质环境保护是生态环境保护的重要组成部分，国外发达国家在矿山地质环境研究与防治方面起步较早，20世纪70年代初已开展了矿山地质环境保护的系统研究，并提出了矿山环境保护及矿山复垦的方法；制定的环境保护法规也较为齐全、系统，对环境保护与防治的要求标准较高，如美、英、法、德及澳大利亚等国，他们在矿山开发设计中就有矿山环境保护的设计部分，在开采中的环境保护措施较为系统，执行也比较严格，对矿山生态环境恢复、土地复垦都有时空约定。它们将矿山环境影响评价制度付诸法的地位，制定法规，强化矿业开发与生态环境一体化进程。在矿业地质环境影响评价中，不仅在勘查阶段和采矿期间，而且在闭矿阶段及以后一定时期内都要预测生态环境影响。在整个矿山环境管理过程中把直接管制和经济手段有机结合，这也是目前国际矿山环境管理的发展趋势。

所谓直接管制，就是通过对采矿过程的管理，制定限制特定污染物的排放，或者在特定的时间和区域内采取限制某些活动的制度措施。其特征是：对污染排放或削减进行规定，采矿公司只能按规定行事。如果违章违规，采矿公司只能接受处罚以及法律诉讼。

所谓经济手段，就是确保经济政策和环境政策结合并且产生经济效益，具体包括收费、税收、可交易许可证等形式，保证更广泛、更有效地利用市场的力量。

如美国《露天采矿控制和复垦法》规定，要求矿山生产者在采矿许可证颁发之前，应支付履约保证金。保证金标准大致是每公顷土地为1500～4000美元。保证金种类包括现金、保证金债券、联合储备债券、联邦（或州）债券、商业信用证、不动产信托证书，或由银行、保险公司担保，承担责任。

加拿大在矿山环境治理和管理、整顿等方面在全球范围内树立了一个典范。早在20世纪，加拿大分别通过了《加拿大环境保护法案》（《the Canadian Environmental Protection Act，1999》）（简称CEPA，1999）和《加拿大环境评估法案》（《Canadian Environmental Assessment Act》）（简称CEAA），这两个法案以系统的、全面的、法律的形式对加拿大的矿山环境评估和环境保护进行了约束。

澳大利亚政府对采矿业也制定出了一系列完善的法规体系，他们首先将矿区复垦作为获得开采的先决条件，并根据政府颁发的《国家生态可持续发展战略》，确立预防为主的原则。如WesterMstralia州的矿业项目环境评价程序中明确规定：在采矿或矿山建设前，矿业主都必须提交矿山环境影响评价报告。

国外矿山环境管理体系的基本制度构成如图6-1。

其中，有以下几点经验值得我们借鉴。

图6-1 国外矿山环境管理体系框架图

（一）矿山环境影响评价制度方面

矿业项目的环境影响评价制度，就是在矿业项目规划阶段查明项目可能对所在地及邻近地区的环境带来的影响，据此提出或最大限度减轻其不利影响的措施。作为负责对矿业项目进行环境影响评价的主管部门对提交报告书进行审查，发表评审意见，并以此作为矿山管理部门审批矿山申请的基本依据，从而达到预防或减轻环境影响的目的。矿山环境评价，是政府管理部门审批矿山申请的基本依据。

（二）矿山闭坑计划方面

矿山闭坑计划是矿山环境管理中的重要部分，许多国家都要求矿业项目申请者提交矿地恢复计划，如美国煤矿开采恢复计划、南非的环境管理计划和加拿大安大略省“闭坑计划”等，都将矿地恢复纳入有关法规或计划中，成为矿山环境管理中的重要组成部分和实施政府管理的基础。因此，矿山在提交的“闭坑计划”报告书中，规定必须包括复垦的目标，可选择的复垦工程和技术，闭坑后所期待的矿山状态和影响评价，复垦的时间进度表，每一阶段的耗费资金进度，以及保证金附件等。

（三）环境许可证制度方面

环境许可证制度是政府以非市场途径对环境资源利用的直接干预的一种手段。在美国，环境许可证制度作为矿山环境保护管理体系中的一项重要内容，被作为矿山开发前必经的法律程序，对于末获许可证的矿山，不得进行开发活动。环境许可证附有相应的文件及附图，明确了矿业主在矿山环境保护和土地复垦方面的主要责任，如对建筑物的布局、废物排放、堆放地、矿山环境整治、土地复垦都有明确的要求和规定。

（四）矿山环境监督检查制度方面

矿山环境监督检查制度明确了矿山环境监督检查的具体执行者，省级监督检查员要不定期地抽查各市（州）矿产开采计划、环保计划和复垦计划的执行情况；市（州）政府的矿山环境监督检查员，要按照各自的分工，直接对管辖的煤矿和其他矿山进行监督检查。矿山企业设有专职的环保工程师，负责矿山的环境保护工作。

（五）环境恢复保证金制度方面

环境恢复保证金制度是要合理要求矿业公司提交保证金，增加矿业公司主动恢复由于开采行为所带来的环境损害，并通过保证金制度的实施，刺激矿业公司主动实现环境保护义务。每完成一个阶段的任务就退还部分履约保证金，不达到法规要求，就由主管部门对许可证实行冻结，并在法律法规允许的尺度内，给予一定的时间采取补救措施，进行改正。

（六）排污许可证制度方面

排污许可证制度被称为污染控制法的支柱，在各国环境法中被广泛采用，在国外是一种切实减少污染物排放的控制措施。在美国固定源污染排放管理政策体系中，许可证制度是核心政策手段。

（七）监督管理和执法制度方面

矿山环境保护的监督管理工作涉及面广，明确监督管理部门并严格执法，是搞好矿山环境的根本保障，国外发达国家经过几十年的摸索，已取得了较为成功的经验。

二、国内矿山地质环境保护现状

我国采矿历史悠久，目前已成为世界第三矿业大国。由于观念、法制、体制、管理等多方面的原因，历史矿山开采导致的矿山环境问题非常严重。改革开放以来，特别是近10年来，我国政府和人民在保护环境与发展方面做出了不懈的努力，矿山地质环境保护工作得到了高度重视。但总体来说，我国的环境保护管理起步比较晚。

1973年8月召开了《全国第一次环境保护会议》，使我国的环境保护事业进入一个新的发展时期。

1986年《中华人民共和国矿产资源法》颁布，确立了矿产资源开发必须贯彻“开发利用与环境保护并重，预防为主、防治结合”的方针。

1994年政府通过了《中国21世纪议程》，将持续发展列为我国经济与社会发展的战略方针和基本国策。

1996年，我国正式提出将科教兴国和可持续发展作为国家发展的基本战略，开始走入经济与环境发展的新征程。

自2000年开始，中国地质调查局组织并相继开展了一系列矿山地质环境调查与评估工作，如“全国矿山地质环境调查与评估”、“重点矿区环境地质问题专题调查”、“全国不同类型矿产开发环境地质研究”等，以及31个省市开展的矿山地质环境调查与评估工作。与此同时，国土资源部地质环境司2002年编写了《矿山地质环境调查技术要求》（讨论稿）、《矿山地质环境影响评价技术要求》（讨论稿），中国地质环境监测院2002年编写了《全国矿山地质环境调查技术要求实施细则》、《全国矿山地质环境数据库建设》，以及由西安地质矿产研究所2003年完成的《典型矿山地质环境调查方法研究》和《大型矿山地质环境调查与监测技术要求》。

2002年，在《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中，明确要求加强矿山生态环境恢复治理工作。在《“十五”生态建设和环境保护重点专项规划》中，将矿山生态环境恢复治理列为重点工程内容。国土资源部已经开始利用“两权流转资金”安排一些矿山地质环境恢复治理项目。

到2003年11月，由国土资源部地质环境司、中国地质调查局、西安地质矿产研究所等单位发起并举办了“首届全国矿山环境保护研讨会”，出版了我国首部以矿山环境地质为主题的论文专辑《西北地质（2003年增刊）》。随着新建、扩建矿山项目对矿山地质环境影响评价制度的实施，以及矿山地质环境调查研究成果的不断积累，矿山环境地质学的理论建设正在逐步丰富和不断发展。

2007年召开了党的十七大，大会强调了“绿色发展”的重要性，并首次在党代会的政治报告中提出了“生态文明”的新理念。

2008年3月的“两会”上，把环境问题纳入国务院的重大决策中。2008年7月国土资源部、发展和改革委员会、环境保护部、国家安全生产监督管理总局共同下发了《关于加强废弃矿井治理工作的通知》。2008年8月《矿产资源法》修订第六稿，拟专章增加“矿山地质环境”一章，将矿山环境保护提到战略高度。

2009年3月5日，《矿山地质环境保护规定》出台，弥补了《矿产资源法》的立法不足，同年4月，发布实施了《全国矿山地质环境保护与治理规划》。

2010年，我国开始组织、创建“国家级绿色矿山”，推动矿山生态环境建设。

2013年12月，十三届三中全会召开，会上提出要紧紧围绕建设美丽中国，深化生态文明体制改革，加快建立生态文明制度，健全生态环境保护的体制机制，推动形成人与自然和谐发展现代化建设新格局。说明国家将生态文明建设提高到了一个新高度。

自2001年开始，财政部、国土资源部就安排资金用于矿山地质环境治理，主要解决历史遗留的矿山地质环境问题。2010年起三年内重点开展国务院确定的38个资源枯竭型城市的矿山地质环境治理工程。

经过几十年的努力，虽然取得了以上成绩，但也要清醒地认识到还有不少问题亟待解决。具体地说存在以下几方面的突出问题：

1）政府和社会对于矿山地质环境治理工作的认识尚未到位。很长一段时间以来，各级政府、各企业将GDP的增长率看作衡量自己工作成绩的主要指标，甚至是唯一指标。将发展经济与保护资源、保护环境绝对化、对立化，忽视、漠视对资源和环境的保护，结果造成巨大损失和严重后果。由于地方政府过分强调经济效益，忽视了土地的保护和资源的合理开发，结果造成了非常严峻和突出的矿山地质环境问题：土地破坏、水土流失、土壤退化、植被破坏、地质灾害频发、“三废”污染加剧等。

2）矿山地质环境治理的法制体系建设仍需加强。国外一些发达国家都有专门的法律或法律体系来确保矿山地质环境治理工作的顺利开展，但我国目前还没有一部专门的法律，这与我国的资源环境战略以及土地复垦的形势和任务不相适应。新修订的《土地管理法》、《矿产资源法》、《环境保护法》和制定的《煤炭法》、《铁路法》等法律中虽然都有矿山地质环境治理方面的相关规定，但仍有很多原则性问题无法得到解决。而且现有制度大多局限于矿山地质环境治理，即单一的事后控制措施，在矿产资源开发前的规划和采矿、冶炼中的环境保护则很少涉及。未在制度设计上走“事前预防、事中控制”的途径，单纯依靠事后的治理和问责，制度完善还需在理念上重新定位。

3）需要切实可行的措施保障矿山开采备用金的投入。在我国，由于缺乏矿山复垦保证金及废弃矿山复垦基金，使得矿山地质环境治理的资金渠道无法保持通畅。而且，对于计划经济时期遗留下来的矿山地质环境问题，有关各方也没有提出切实可行的解决方案。所以如何确保充足的资金来源是我们当前亟待解决的难题。

4）矿山地质环境治理工作需要在制度、机制等方面进一步创新。由计划经济转变为目前的社会主义市场经济，要做好矿山地质环境治理工作。首先要在理论上进行研究，结合国外发达国家的经验和我国国情，探索出切实可行的道路。其次要在协调机制、约束机制、监督机制等方面制定相应的配套政策，为矿山地质环境治理工作创造良好的制度环境。

矿区土地资源综合利用的核心是生产组织和矿山土地复垦与生态重建。最早开始矿区生态环境恢复治理工作的是德国和美国。20世纪60年代，许多工业发达国家加速矿区环境保护法规的制订和恢复治理工程实践活动，自觉地进入了科学恢复的时代。进入70年代，矿区的环境恢复治理技术以采矿、地质为主体，集环境、农学、林学等多学科为一体，发展成为一门牵动着多行业、多部门的系统工程［10］。80年代以后矿区生态环境治理工作呈现蓬勃发展的态势［11～23］。

国外许多国家对土地复垦十分重视，如德国、美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚等都十分重视矿山复垦工作，矿山土地复垦率已达80%。20世纪90年代以来，重建矿区生态环境，实现可持续发展，得到世界各国的重视，土地复垦不仅是将损坏和压占的土地恢复到可利用状态，而且要重建良好的矿区环境，使新的景观在许多方面相似，甚至优于开采前的状况。由于各国的自然条件不同、经济状况不同、土地状况不同，故各国都有自己的矿区土地资源综合利用与复垦特色。

德国系统地对土地进行复垦始于20世纪20年代［24，25］，从最初的植树、造林到多功能复垦区域的建立，目标从以林业、农业复垦为主，转向建立休闲用地、重构生物循环体和保护物种上，即所谓的混合型土地复垦模式:农林用地、水域及许多微生态循环体协调，统一地设立在一起，从而为人和动物、植物提供较大的生存空间。整个活动经历了由简单到综合，由幼稚到成熟的过程，为合理规划土地用途，建立新景观提供了机会，进而满足了生活水平逐步提高的人们对娱乐休闲场所的需求［26］。对土地复垦与生态重建规划控制体系，一是褐煤规划;二是企业规划。褐煤规划以联邦空间规划和州规划的目标作为基本目标，对景观重建作出了明确的规划和规定［24］。

美国矿区复垦的管理工作主要由内政部牵头，由内政部露天采矿与复垦办公室负责实施［26］，矿业局、土地局和环境保护署等部门协助对与本部门有关的土地复垦工作进行管理，各州资源部负责辖区内矿区的复垦工作。美国的土地复垦将生态环境恢复、重造自然景观、改善公共环境，作为第一要任。美国复垦标准和要求苛刻，对露天采矿来讲，涉及从环境保护、自然景观恢复到消除对土地生态和周边环境的污染;土地复垦标准涉及矿山废弃物处理，采矿土地恢复等诸多方面内容。

在澳大利亚，矿业公司申请采矿许可证时须与土地所有者达成土地复垦协议，并得到当地政府的许可;在开采过程中，矿业公司应对开采结束的矿区范围内进行科学的地形整理和表土覆盖，然后可将整理好的矿区用经济协议的形式转交给复垦公司;为确保矿区复垦的顺利实施，澳大利亚对矿区复垦实施抵押金制度。

通过多年的努力，发达国家的矿区复垦率已经达到50%以上，有的达到了75%以上［27］。闭矿之后的矿山废弃地要恢复本地植被群落，因为这样的群落所需要的后期维持费用最少，并为后续的土地利用提供了较大的弹性空间。在制订完成标准时，管理机构倾向于采用植被构成、丰度、密度和覆盖率等指标，同时他们希望生态系统恢复功能，是可持续的，需要最小的维持费用。Bell认为矿山土地复垦的目标，一是保证矿山废弃地的稳定，保证其不会被风和水所侵蚀;二是将土地恢复到可利用的状态。Tacey等认为，成功的复垦地是一个稳定的生产性生态系统，有着与周围环境相似的可维持的生物物理过程［28］。例如，新南威尔士州Bridge Hill Ridge以前的砂矿区，经过复垦后，与周围环境融为一体，现已归入Myall Lakes国家公园［27］。澳大利亚的土地复垦一般要经历以下阶段:初期规划、审批通过、清理植被、土壤转移、存放和替代、生物链重组、养护恢复、检查验收。执行复垦保证金制度，并且基于鼓励和推广的目的，它会要求复垦工作做得最好的几家矿业公司只缴纳25%的复垦保证金，而其他的公司则必须缴纳100%的保证金。

加拿大通过了《加拿大环境保护法案》(简称CEPA，1999)和《加拿大环境评估法案》(简称CEAA)，以法律的形式系统、全面地对加拿大矿区环境评估和环境保护进行了约束。

俄罗斯土地复垦界认为，土地复垦是在受工业影响的土地上，采取旨在有计划的创建和加速形成具有高生产力、高经济价值、最佳人工景观的采矿、生物、工程、土壤改良及生态学综合技术措施来恢复土地。整个土地复垦过程分成工程技术复垦和生物复垦两个基本阶段。农业复垦和林业复垦在俄罗斯是最普遍的，由于林业复垦对土壤恢复的要求不很严格，投资较小而得到广泛采用［29］。

矿产开采对土地资源的破坏性影响早就被人们所认识。关于开采沉陷对土地破坏的研究一直受到广泛关注，研究主要是对破坏特征的描述和沉陷预测预防上。Damody，Quither，Ham，Sel-man等对此作过有关研究，认为开采沉陷对土地的影响主要包括土壤侵蚀、地表排水系统的破坏、积水、农作物减产等［30～32］。

国外将生态理论用于土地复垦的研究开展较早。1992年国际复垦会议论文纲要中，“成功复垦的生态学评价”(ecological eval-uation of reclamation success)被列为其中一项;1998年国际复垦会议论文纲要中，“恢复理想景观的土地复垦”被列为其中一项。

Richard 在澳大利亚进行的生态恢复试验表明，景观破碎化和栖息地的改变引起了许多大规模的土地退化和生物多样性减少。复垦关键在于保存大斑块和连通性，为取得它们，应进行植被恢复［33］。

等认为，煤矿区景观重建是一种特殊类型的景观规划，应以景观异质性作为景观重建规划设计标准，对景观结构进行量化，其目标就是使煤矿区重建景观与周围地区生态价值相协调［34］。

等通过对土地利用监测认为，矿区开采对景观形成扰动，改变景观格局。一般随着开采活动的进展，原有景观数量呈下降趋势，开采活动停止后稳定，同时沉陷景观由小到大，受复垦活动影响又由大变小，林地、水面等其他景观不同程度增加，景观多样性提高，斑块破碎度增加［35］。

土地空间安全格局是生态规划的组成部分，由生态规划发展而出现并得到进一步深化。20世纪初，生态学开始呈现与规划、系统工程等学科的全方位融合趋势。以Geddes，Park和Wirth等人为首的学者利用生态学原理在城乡建设中的应用研究，奠定了生态规划的基础［36］。

20世纪60年代后，以《增长的极限》、《寂静的春天》等著作为代表，国际上掀起了基于生态基础的人类理想栖息环境研究的热潮，生态学与规划学融合日趋加快。1969年，McHarg的《设计遵循自然》就是这方面的力作［37］，成功地提出了区域规划的生态学研究框架，其因子叠合的生态规划大法被称之为McHarg法，并得到广泛的应用;克罗()提出了景观规划概念，Odum进一步提出了生态系统模式［38～40］，把生态功能与相应的土地利用模式联系起来，提出了规划结合生态思想的概念与方法;1982年由McHarg发表的《自然设计》进一步阐述了McHarg的生态规划思想，探讨了在生态平衡基础上如何建立自然与人和谐关系的方法［41］。

20世纪90年代，生态规划得到广泛应用，在理论和实践方面都有诸多新的成果。《绿色城市》等著作均较系统地探讨了城市的可持续发展方针和生态化途径;1993年英国城乡规划协会中的可持续发展研究组发表《可持续的环境计划》，提出将自然资源、能源、污染和废弃物等环境要素管理纳入各层次的空间发展规划;1996年的联合国人居大会上制定的人居环境议程也用城市生态学观点表述了城市可持续发展的目的。“将社会经济发展和环境保护相融合，在生态系统承载能力内去改变生产和消费方式、发展政策和生态格局，减少环境压力，促进有效的和持续的自然资源利用。为所有居民提供健康、安全、殷实的生活环境，减少人居环境的生态痕迹，使其与自然和文化遗产相和谐，同时对国家的可持续发展目标作出贡献［42～45］。以福尔曼为首的部分“自然保护学派”强调人地和谐的未来景观研究［46，47］，提出了集聚间离析和生态网络体系观点。

目前，自然生态服务价值的经济学量化也引起人们的重视，以Costanza［48］等人为代表的学者将经济因素引入景观生态学模型，使景观生态学与区域生态—经济系统的管理与规划相结合。提出“区域生态经济系统(regional ecological systems)”观点，在管理和规划模型的设计上强调公众、特别是持股人的参与，以及变化过程的不可预测性。

景观指数为景观研究人员的景观结构研究提供了重要量化方法。McGarigal是景观指数的倡导者，也是FRAGSTATS软件包的设计者之一，对一些研究实例的部分景观指数的可靠性和阈值进行了评价，并强调尺度在景观指数解释中的作用。(O’Niel)等人分别对景观指数在不同景观生态学案例研究中的作用进行了评价［49］。