矿产资源开发利用给西北地区经济社会发展带来了巨大的物质财富，同时也给西北地区的生态环境带来了很大的破坏。为了修复西北地区受损的矿山生态环境，中国科学院地理科学与资源研究所承担了国家“十二五”重点研发计划项目——西北地区矿山生态环境综合整治技术集成与示范，开展了大量卓有成效的工作。本报告以西北地区为研究区域，总结了该区域矿山生态修复治理的新理念和新技术，并对未来发展进行展望。
西北地区矿产资源开发利用现状及面临的问题
西北地区矿产资源种类繁多，矿产资源储量大、种类全、分布广，是我国重要的能源、金属和非金属矿产基地。据不完全统计，西北地区已探明的矿产储量超过2000种，居全国前列，其中有60余种矿产的储量在全国占有重要地位。近年来，西北地区矿产资源开发利用取得了长足发展，对西北地区经济社会发展起到了重要的支撑作用。
但是，由于受矿产资源开发利用历史长、规模大、水平低等因素的影响，西北地区在开发过程中也面临着一系列严重的问题。例如：矿山地质环境问题突出；采场及排土场生态环境破坏严重；矿山粉尘、废水和固体废弃物污染问题突出；矿区植被景观破坏严重；地表塌陷、裂缝、滑坡等地质灾害频发；矿区地表环境质量下降，土壤侵蚀与土地沙漠化加剧等。因此，西北地区的矿山生态环境修复治理亟待加强。
生态修复与再生理念的提出
矿山生态环境问题主要包括矿区地质灾害、生态系统退化和土壤次生盐碱化等，严重制约了西北地区的经济发展。针对这些问题，西北地区提出了矿山生态环境综合整治的新理念，即“矿山生态修复与再生”。该理念以矿山地质环境综合治理和生态环境保护修复为核心，通过对矿区及其周边土地资源、地形地貌、植被与土壤资源等进行综合整治，恢复矿区及周边土地资源的生产力和生态系统功能，改善区域环境质量，促进区域经济社会的可持续发展。
在该理念中，首先强调要对已有的地质灾害进行治理，如对滑坡、崩塌等灾害进行工程治理；其次要通过人工干预措施和植物措施来改变矿区土地利用状况，以达到土地资源可持续利用的目的；最后还要通过工程措施和植物措施来增加土壤养分、改善土壤结构，提高土壤质量，为植物生长创造良好的生态环境。在矿山生态环境综合整治过程中，要遵循自然演替规律。生态修复和再生技术是建立在自然演替规律基础之上的，即通过恢复治理把受损的植被重新构建起来。通过生态修复和再生技术的运用可以迅速恢复受损土地资源、地形地貌、植被与土壤等生态系统功能。通过对受损土地资源的整治，实现区域经济社会与自然生态环境协调发展。通过生态修复和再生技术的运用可以迅速提高区域土地生产力和生态系统功能，从而提高区域经济社会发展水平。
新理念与新技术
西北地区的矿山生态环境修复治理不仅要有新理念，更需要有新技术，这些新理念和新技术是西北地区矿山生态环境修复治理的核心内容。“十二五”期间，该项目以西北地区为研究区域，综合运用集成技术、生物技术、工程技术、信息技术和管理技术，重点开展了“三废”处理与资源化利用、矿山生态修复、矿区土壤污染治理与土地复垦等研究工作。
以“三废”处理与资源化利用为例，针对西北地区矿山生态环境治理中“三废”处理难题，研究出了适合于该区域的“三废”综合利用新工艺。这些新工艺不但能实现矿山工业“三废”的资源化利用，而且能使其无害化处理。目前，该技术已在宁夏宁夏回族自治区的矿业城市银川市的金凤区、石嘴山市惠农区、吴忠市利通区和内蒙古阿拉善盟额济纳旗等地得到广泛应用。
此外，该项目还开展了矿区土壤污染治理与土地复垦新技术研究。在宁夏灵武市、石嘴山市大武口区和吴忠市利通区等地进行了土壤污染治理与土地复垦技术试验研究，取得了一系列的研究成果。这些成果不但使这些地区的土地得到了有效利用，而且还将为周边区域的土壤污染治理提供宝贵的经验。
同时，为了实现西北地区矿山生态环境恢复治理的生态化管理，研究开发出了矿山生态环境管理信息系统——“矿山生态环境信息管理系统”，使西北地区矿山生态环境恢复治理工作实现了信息化、精细化和动态化。
发展展望
西北地区矿产资源开发利用给生态环境带来的问题十分突出，解决这些问题是一个长期的过程。从目前看，西北地区矿山生态环境修复治理的工作主要有以下几个方面：一是开展矿区生态系统关键过程的基础研究，如土壤侵蚀、土地利用等；二是建立基于土地利用/覆被变化（Land Use/Revision Change, LUCO）的地质灾害危险性评估体系；三是建立基于生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）的地质环境影响评价体系；四是建立基于地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）的矿山生态环境综合整治决策支持系统；五是研究绿色开采技术，如基于多目标规划的采矿区生态恢复治理、基于土地利用的复垦与生态重建等。
在以上几个方面，西北地区矿山生态修复治理还面临很多困难和挑战。未来西北地区矿山生态环境修复治理要在以下几个方面开展工作：一是要深入开展西北地区矿山生态环境调查，建立典型区域矿山地质环境数据库；二是要建立基于生命周期评价的矿山生态修复治理决策支持系统；三是要研究绿色开采技术。
结束语
西北地区是我国矿产资源最富集的地区，矿产资源开发利用给西北地区带来了巨大的物质财富，也造成了严重的生态环境问题，因此，开展矿山生态环境综合整治技术集成与示范，将为西北地区经济社会可持续发展提供有力保障。本报告从我国西北地区矿山生态环境特点出发，总结了西北地区矿山生态修复治理的新理念和新技术，并对未来发展进行展望，以期为我国其他矿区矿山生态修复治理提供技术支持和理论指导。
老张 地质杂事说 2023-05-28