生态文明建设导向下的矿山生态修复与转型发展规划研究——以陕西榆林大柳塔试验区为例

刘烜赫，苏 腾，朱诗敏，郑鑫源，柳 彬，赵 欣，邹 涛

（北京清华同衡规划设计研究院有限公司，北京 100085）

生态文明是人类文明发展到一定阶段的产物，是反映人与自然和谐程度的新型文明形态，体现了人类文明发展理念的重大进步[1]。十八大报告以“大力推进生态文明建设”为题，系统论述了生态文明建设，将生态文明建设提高到一个前所未有的高度[2]。此后，随着《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》、《关于加快推进生态文明建设的意见》、《生态文明体制改革总体方案》等中央文件的相继出台，我国生态文明建设不断迈向新的台阶。

矿产资源聚集区是我国生态文明建设的主战场和难点所在。国家矿山生态文明示范区建设是矿区绿色可持续发展的应有之义。众所周知，我国矿区发展普遍面临资源枯竭、缺乏统筹规划、产业转型困难、环境污染、采空区塌陷、农村发展受限等[3]多重挑战。矿区生态修复与治理技术[4-7]，以及生态文明建设战略[8]、规划[9]等重大问题，一直是学界研究的焦点和热点，更是各级地方面临的最大困惑。据此，以习近平生态文明思想为根本遵循，以国家生态文明建设方略为指导，针对矿区当前面临的现实问题和未来需求，以国家生态文明先行示范区建设为样板，亟需建设国家矿山生态文明示范区。本文以地处典型生态环境脆弱区的大柳塔国家矿山生态文明示范区建设为例，采取解剖麻雀的方式，对我国矿山生态文明示范区建设目标、战略、策略、路径进行全方位分析，旨在为矿区转型升级提供成功范例，进而在全国推广示范，极具示范意义和参考价值。

1 研究区概况

1.1 地理区位

大柳塔位于陕蒙交界处、秦晋蒙能源金三角，是陕西省的北大门，面积达到508km2，辖14个行政村，城区建成区面积达10.5km2，总人口10.4万人，是全国第一产煤大镇、西部第一经济大镇。

1.2 区域转型发展及生态文明建设面临的挑战

1.2.1 转型发展的挑战

（1）严重依赖煤炭产业，区域产业结构不平衡。区域产业结构不合理，三产之间发展不平衡。2016年大柳塔产业结构比为：1：61.2：37.8，工业在各产业发展比重大，第三产业比重较小，第一产业明显不足。同时，工业发展多立足于现有资源的开采加工业，初级产品比重大，产业链条短，矿产资源优势未能很好地转化为经济效益。

（2）虽处鼎盛发展阶段，转型发展任务仍艰巨。目前，大柳塔发展处于中年期矿业城市阶段（鼎盛期），利用矿业积累下来的资源、技术、人才等，滚动式带动其他产业和第三产业的发展。应在自然资源走向竭退之前，寻求新的经济增长点和支撑点，保持旺盛的生命力和经济活力，开始另一种职能意义上的新生，从而获得经济的可持续发展。

1.2.2 水土资源的挑战

（1）土地资源：该区域空间主要集中在河谷的空间狭长地带，沿河两侧布局，村庄空间少而零散。城镇与农村的发展差距突出，空间破碎化程度高。由于用地布局分散、规模小等原因，交通、医疗、文化、教育等公共设施服务水平相对较低，产业发展条件和人居环境较差，农业发展乏力使得农村居民增收困难。采矿活动导致的地面塌陷等问题也限制了土地的使用。根据现状调查及《神木县地质灾害危险性详细调查报告》，该地区地面塌陷的表现形式以地裂缝和地面沉降为主。地面塌陷破坏了原有的地形地貌，严重影响地表建构筑物的安全使用和建设，造成了土地资源的浪费。

（2）水资源：该区域属于重度缺水地区，也是黄河中游水土流失最严重的地区，人均水资源占有量低于全省和全国水平。多年平均降水量405.6mm左右，平均蒸发量是降水量的3倍以上，母河沟现状水资源量已无法满足用水需求。土质多为砂砾石，含水性较差，因采煤活动致使地下水循环由水平排泄改为垂直排泄，导致水位大幅下降，产生大量的地表塌洞，造成河流中断、土地塌陷等风险。煤矿开采影响地质环境和地下水原来的补给、径流与排泄等条件，导致地下含水层疏干、地表水系断流、水质污染等水环境问题，进一步加剧了大柳塔地区水资源的匮乏。

1.2.3 生态环境的挑战

（1）煤炭开采加剧生态系统的脆弱性。经过多年开采，城镇空间内存在大量露天开采矿坑及塌陷区，具有极大隐患，影响采煤安全和周边居民人身安全。2016年末，大柳塔采空区面积已占区域总面积的一半以上。煤矿开采形成大面积的采空塌陷区，对地表形态、植被、动植物资源、生态系统结构和功能及地表景观造成破坏，同时采空区会引起区域性地表水泄漏、地下水位下降、地表径流断流，从而导致矿区植被稀疏、郁闭度低、风蚀沙化严重、土壤瘠薄、生态脆弱、生产力水平低等问题。

（2）工程活动频繁，生态安全受到威胁。煤矿开采活动，对生态安全造成了一定的影响，主要表现为地质灾害、水土流失以及废弃工矿带来的环境问题。由人类不合理的工程活动引发的地质灾害较多，主要类型有地面塌陷、土质崩塌、岩质崩塌、黄土滑坡、泥石流等。由于采空区塌陷，残留煤层塌陷时摩擦起火，加之岩层裂隙通风，煤层自燃现象严重。区域范围内乌兰木伦河以西为风沙草滩区，春秋风沙灾害频繁。随着煤层开采，上部基岩厚度及土层较薄，沟通了松散层潜水、造成松散层潜水泄漏、水位大幅度下降、地表沉陷、涵养层水源被破坏。废弃工矿存在大量矿山固体废弃物污染，包括露天矿剥离和坑内采矿产生的大量废石、采煤产生的煤矸石、选矿产生的尾矿和冶炼产生的矿渣等。废弃工矿不仅占用大片土地，诱发滑坡、泥石流等地质灾害，而且长期堆放，还会引发化学污染及自然和放射性物质的辐射，直接影响到人类和其他生物的健康和生命安全。

（3）局部生态功能退化，环境污染问题突出。大气环境方面，大柳塔地处陕北黄土高原的边缘，气候干燥，风沙大，易起扬尘，存在颗粒物污染隐患；当地的工业原料与生活燃料均以煤炭为主，易造成空气污染物超标、空气质量较差等问题；煤化工企业的工业废气排放进一步加重了大气污染。水环境方面，2016年，乌兰木伦河石圪台断面水质为劣V类，属于重度污染；悖牛川整体水质为III类，水质状况良好。导致大柳塔水环境污染的主要原因包括井下煤矿疏干水直接排放至乌兰木伦河、部分工业企业超标排放以及部分生活污水直接排放至水体。

2 国家矿山生态文明示范区总体目标与发展战略

2.1 总体目标

以习近平新时代中国特色社会主义思想和习近平生态文明思想为指导，以转型升级、高质量发展为主线，以国家生态文明建设方略为统领，依托小城市综合改革试验区转型发展相关政策，将大柳塔试验区打造为世界煤炭科技与文化创新引领节点、国家矿山生态修复与绿色发展示范区、镇级小城市培育绿色生态建设引领者，努力创建国家矿山生态文明示范区，成为蒙陕区域协同转型发展新典范（图1）。

图1 技术路线示意图

2.2 发展战略

2.2.1 创新力战略

生态文明视域下，矿业已不单单局限于矿产资源的开采、加工、冶炼等传统环节，而是可以延伸出一个系统完整的绿色产业链，如生态修复、现代农业、现代服务业等[10]。通过打造世界知名的煤炭科技博览中心，带动大柳塔工业旅游开发，实现矿区复兴。博览中心注重创新驱动，注入博物馆、纪念馆、会议中心、展览中心、科技馆等多元化功能，打造集展、会、节、研、销、文、旅、购、娱为一体的现代服务业创新平台。充分利用煤博会平台，不断拓展博览会层次和规模，加强与周边区域合作，推进蒙陕试验合作区的建设。通过博览会促进与“一带一路”国家（地区）的贸易、投资、旅游和文化交流。以煤炭龙头企业为核心，引领中小企业的沟通与互动，促进煤炭产业链延伸和相关服务业的繁荣。以离岸科技创新中心为载体，在大柳塔大规模产业化推进煤炭相关产业。营造科技创新环境，引导科技人才脱颖而出，推广应用科技成果。

2.2.2 吸引力战略

对矿山开采情况分析和模拟，实施分区管控、分类施治，实现修复差异化，确保达到修复效果；构建全域生态建设管控体系，实现精细化管理，为推动矿山生态文明建设奠定基础。一方面，明确采空区和火烧区范围，科学编制治理方案，对采空区治理情况进行动态跟踪管理；对修复开展精细化的地形分析，避免矿山修复引发冲沟填埋和次生水土流失灾害问题；对治理后的区域进行生态恢复和水土保持，保障生态安全。另一方面，加强与科研机构、高等院校的合作，研究大柳塔矿山的灾害与控制等问题，为矿山治理提供技术支持；积极推广修复技术，向其他矿区进行修复技术输出，提高示范效应。

2.2.3 协同力战略

以强化城镇乡村生态建设，提升绿色化建设水平为方向，加强城镇和乡村生态建设，完善基础设施建设，积极推广绿色适宜建设技术，推广绿色建筑标准，引入绿色道路、绿色市政建设新理念。

3 生态管控与生态修复策略

3.1 分区管控

按照开发时序分区管控，逐步整合土地资源，区分已开采区和待开采区。其中，已开采区内的上组煤已基本采完，地质条件趋于稳定，在进行综合治理、消除塌陷及火灾隐患后，可对土地资源进行使用；未完全开采区为正在开采或尚未开采的区域，远期在开采完成之后，可根据开采完成后的下沉趋势分析进行细分。

3.1.1 综合治理区

综合治理区为目前浅层煤已经开采完毕的区域，区域内现存在塌陷和火烧隐患，需开展综合治理并进行管控，综合治理消除灾害隐患，建设适宜性评估后，依据上位规划，可用作为近期建设开发用地。

3.1.2 生态保育区

生态保育区处于煤矿开采后的稳沉区，自然本底较好且生态敏感性高。大柳塔试验区地处西北干旱地区，生态韧性较差，对于生态本底较好的区域应加强防护保育。生态保育区为大柳塔试验区内地表植被覆盖度高于25%的区域。对于生态保育区内的用地应进行严格管控，严禁进行建设开发，实行自然保育措施，划定植被保护范围，禁止人为砍伐破坏，实现区域内优质生态资源的自然保育，维持自然生境。通过自然保育区的措施将自然本底条件较好的区域进行严格保护，禁止区域内建设开发与人为破坏，使得区域内原始地形地貌得到保存，本底植被得到保护，从而维持大柳塔原生自然系统。

3.1.3 生态提升区

生态提升区为大柳塔试验区内地表植被覆盖度小于25%且坡度大于5%的区域。生态提升区处于煤矿开采后的稳沉区，生态本底较差但敏感性较高，坡度不适宜建设且为地表径流汇流通道。生态提升区内严禁进行建设开发，并通过生态修复提升场地植被覆盖度，增强水土保持能力，提升关键区域生态本底提升区域生态安全，通过人工措施的辅助，降低水土流失等自然灾害。

3.1.4 生态缓冲区

煤矿稳沉后在各矿区边界会形成大面积非均匀沉降区，由于其非均匀沉降的特性，地表多产生裂痕且坡度较大，该区域由于工矿活动影响不适宜建设，且生态遭受破坏，存在潜在塌陷与裂缝风险。生态缓冲区内严禁建设开发，区域内应实行植被恢复、边坡水土流失防治等措施构与生态缓冲策略。通过植被种植降低非均匀沉降对场地的影响，并可在生态缓冲区发展生态经济，即通过林业种植实现生态修复与生态经济双重收益。

3.1.5 河道生态修复区

规划区域内流经乌兰木伦河及勃牛川两条河流，现状河道生态环境较差，水量小且水质受污染严重，急需进行生态修复，重塑河道生态与水域关系。河道在管控上应禁止蓝线内的建设开发，在保障河道水文特征和行洪安全的前提下，对乌兰木伦河及勃牛川进行生态修复，恢复河道自然断面及生态环境，提升水景观，恢复河道生态功能并重塑水域关系，打造市民滨水活动空间。

3.2 生态网络体系构建

生态网络体构建是区域生态修复的重要抓手，是矿区生态文明示范区建设的重要特色创新。以生态缓冲区的天然廊道为基底，结合现状自然植被覆盖度高的区域以及滨河空间，连接均匀沉陷区中生态效益高的区域，构建生态源地-生态廊道-生态缓冲区-生态保育节点的生态网络体系，促进大柳塔全域生态空间的连通与环境质量的提升。

一是生态源地，提取均匀沉陷区里自然保育区中植被密度高的区域为作为生态源地，它在生态网络体系中承担着重要的生态涵养功能，是区内的生态底线。二是生态廊道，包括各级生态廊道，是主要的生态系统物质交换与能量运输的通道，可提升生物多样性。三是生态缓冲区，非均匀沉陷区中潜在的生态廊道两侧生态用地作为生态缓冲区，是提供控制水土流失，调节雨洪等环境服务功能的主要区域。四是生态保育节点，非均匀沉陷区内的自然植被分布集中区作为生态保育节点，是重要自然生态承载区，以修复示范带动整体环境质量提升（图2）。

图2 生态网络体系

4 区域绿色产业体系培育

区域绿色产业体系培育是生态文明示范区建设的重要内容和核心体现。研究结合区域实际，根据“备选产业（区域产业发展需求、自身产业发展条件）—产业筛选（环保相关度-煤炭相关度模型、多项指标构成产业评价）—产业选择（主导产业、辅助性产业）”的工作模式，将筛选出的产业进行分类，构建“1+2”的特色产业体系（图3）。

图3 产业发展体系构建

总体看，镇域主要承载煤炭综合利用加工产业、现代物流产业和生态环保产业三大产业发展类型。充分发挥自身煤炭开采的优势，提升区域先进加工制造能级，强化现代服务业的集聚程度和质量，优化生态环境质量和发展特色农业，共同谋划城市功能的提升。

5 结论及讨论

矿山生态文明示范区建设是一项复杂系统工程，涉及定位、战略、技术、政策等多方面。无论是生态修复与生态管控，还是绿色产业培育，均离不开强有力的工作保障机制。据此，结合实际，提出以下建议：

（1）创新区域联动机制，探索蒙陕区域制度协同模式。以构建呼包鄂榆城市群产业链、共建陕蒙大乌经济协作示范区为契机，争取国家优先政策支持，重点针对生态治理和产业承接的定位，结合区域产业特点，探索大乌一体化的财政支持与投资政策，优先在生态环境保护、流域治理、环保产业对接、基础设施互联互通等领域探索共赢的合作机制，推进市场一体化，实现政策同等化。

（2）设立生态发展基金，探索跨区域生态补偿机制。以生态文化建设和跨流域综合治理为立足点，创新与周边地区联动的财政支持与投资政策，建立包括生态文明产业基金和生态治理专项引导基金在内的生态文明发展基金，探索多地联动的生态、资源和环境合作保护机制。

（3）制定生态红线，建立最严格的生态环境保护制度。根据《环境保护法》“国家在重点生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域划定生态保护红线，实行严格保护”的要求，建立资源环境承载力监测机制，对水土资源、环境容量超载区实施联合监管执法，制定环境容量与生态红线监测联席会议制度，区域间协同监管，严守生态红线。

（4）明晰自然资源资产产权，探索自然资源管理制度。通过合理定价反映自然资源的真实成本，使市场同样在生态环境资源的配置中起决定作用；制定《试验区自然资源资产管理方案》，建立和完善自然资源资产管理体制；创新自然资源天地空一体化的动态监测监管体制；完善市场机制，促进生态文明建设的多方参与。

总之，矿山生态文明试验区建设，在我国尚属一项新生事物。区别于以往的各类改革试验区，其在理论、技术、政策、制度等方面均需要结合矿区实际因地制宜创新探索。大柳塔案例探索很好地开启了新示范，通过将目标、战略、路径、机制一体化集成设计，很好地体现了习近平新时代中国特色社会主义以及习近平生态文明思想在矿区生态文明建设的具体生动实践。诚然，大柳塔试验区具有地域或样点的局限性，如何由点及面、由表及里全面总结设计我国矿区生态文明示范区建设的总体战略和工作方案，分类分区逐步扩大研究广度和深度，是未来一段时期自然资源管理领域的重大命题。