探究碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择

明 旭

（华北地质勘查局五一四地质大队，河北 承德 067000）

矿产资源作为国民经济发展的重要基础资源，矿山在开采过程中会出现有关矿产资源废弃等多种碳排放形式，对生态环境也会带来一定的污染。在这种情形下，选择合适的矿山生态修复技术路径成为我国碳中和目标实现的必然要求。本文通过研究碳中和背景下矿山生态修复技术的管理路径，以便为今后国内矿山生态修复工作的优化提供解决和参考。

1 矿山生态修复发展背景

目前我国的能源消耗结构体系中，化石能源仍旧占据着主导地位，这种以化石能源为主的能源结构无法在很短时间内发生根本性的改变[1]。改善能源需求是解决我国现阶段经济社会发展主要矛盾的基础条件，国内能源需求的持续增加以及化石能源为主的消费结构是我国碳排放总量明显提高的重要原因。

矿产资源是我国经济社会以及人们生存发展不可或缺的重要物质保障，但我国传统的矿产资源粗放利用模式带来了生态破坏和环境污染问题，对于我国经济社会的可持续发展必然会产生明显的影响。现如今，我国社会的主要发展矛盾已从之前人们日益增长物质文化需求与落后社会生产之间的矛盾转变为人民日益增长的美好生活的需求与发展不平衡不充分之间的矛盾。在我国生态环境恢复和改善的过程中，生态修复作为其中的重要内容，已经成为满足人们美好生活需求以及生态文明建设的重要工作内容。矿山生态修复实际上就是针对矿山行业生态问题落实的修复工作。矿山生态修复实际上是针对因为矿产资源开采受到破坏的生态系统，将其恢复到接近于矿产资源开采之前的生态环境，或者重新建成符合某种特定用途需求的生态环境，又或者将其恢复成与周边环境协调发展的生态环境[2]。矿山生态修复技术的使用会在矿山的设计、开采、洗选、冶炼、治理转型的全生命周期贯穿使用，以目前我国政管理工作的实践发展看来，我国矿山生态修复技术的种类也变得越发多样，对于达成我国矿山生态修复目标有着良好的促进作用。

2 矿山生态修复的逻辑及对碳中和目标实现的作用

2.1 修复逻辑

矿山生态修复工作的实施是矿山开采工作中生态环境保护以及综合治理，提高国内碳储量以及矿山所属区域生态系统固碳能力的重要途径。在矿山矿产资源开采的过程中，为了进一步降低对附近自然生态环境带来的损坏，需要结合不同开采阶段矿山的具体自然环境的特征对于资源技术方案进行调整，实现矿产资源开采以及生态修复工作的共同发展，以此为碳中和目标的实现提供助力。我国矿山资源的生态修复工作正在逐渐从之前单一化的土地资源整治与绿色植被恢复逐渐转变到矿山附近区域全面生态系统功能的方向，以便在矿山区域范围内建立完善的功能性生态系统[3]。从某种程度上看，矿山生态系统功能的恢复并非是单纯的绿色植被恢复，而是需要将那些已经破坏或者是功能退化的生态系统逐步恢复其生态系统能力。在我国实现碳中和目标的背景下，矿山生态修复更加关注遵循自然纪律和生态逻辑，并且始终将已经遭受毁坏的土地覆盖和当地破坏地质环境的恢复作为基本内容，以此实现生态系统的整体保护修复以及治理目标。

2.2 作用

在我国持续关注生态文明建设的过程中，到2035年国内的生态环境需要实现根本好转，并达成美丽中国的基本建设目标，到21世纪中叶是国内的生态文明建设水平需要全面提升，进一步推动国家治理能力的现代化发展[4]。在全球气候变暖问题越发严峻的背景下，碳达峰、碳中和目标的实现需要进行经济社会发展的系统性变革，意味着碳达峰、碳中和的实现已经成为我国生态文明建设工作的重要组成之一。为了进一步实现碳达峰和碳中和的目标需要立足于生态系统的整体视角，落实综合、系统以及源头化的治理工作，从而建立污染减轻、碳排放量降低在内的一体化工作机制。

煤炭资源作为我国重要的能源来源，在之前大规模、高强度开采的影响下，对于国内有限的土地资源带来的严重的负面影响。遭受矿产资源开采污染的土地完全不利于各种植被的生长。在我国东部沿海的山东和安徽区域，煤炭资源的开采通常是以井工开采为主，因为区域内的潜水位分布数值相对较高，在矿产资源开采之后很容易形成井内的永久或者是季节性积水，使得当地矿山的植被覆盖率进一步降低。在煤炭资源分布较为丰富的西部新疆和内蒙古、青海等地区，因为当地自然环境相对较为恶劣，植物成活率相对较低，再加之矿产资源的露天开采，将会对当地原有的植被生态系统产生毁灭性的破坏[5]。由此也不难看出，我国之前的煤炭资源开采工作在带来地表植被破坏现象的同时，当地的土壤质地和矿山所处区域的生态环境也遭到严重挫伤。当地植被的损坏直接会影响到矿区碳吸收转化能力，同时土壤作为地球上重要的碳库之一，在煤炭资源疯狂开采的影响下基质产生了明显的变化，碳储存结构被完全打破。矿山生态修复工作需要在降低碳排放量的同时，通过恢复矿山区域的植被以及土壤质地，进一步提高生态系统的固碳、储碳能力，有效吸收排放到大气中的二氧化碳，进一步推动我国碳中和目标的实现。

3 碳中和目标下的矿山生态修复常用技术

3.1 土壤基质的改良技术

在碳中和目标的驱使下，国内矿山生态修复工作的开展关注土壤基质、生态环境等方面的综合修复。有关土壤基质方面的修复，具体可以分为物理和化学两种方法。物理改良是矿山附近区域土壤生态修复的有效方式，因为矿山在废弃之后，附近土壤基质的结构性相较于未开采之前有了明显的下降，并且其中的各种营养成分逐渐流失，各种重金属元素的渗入使得当地的土壤带有毒性，会对生态修复工作带来明显的影响。在物理土壤基质改良的过程中，通常可以使用表土回填或者是客土法，尤其是针对被重金属元素污染的金属矿土层或者土层过薄的区域，客土法是一种有效的土壤基质改良方式。简单而言，在具体操作过程中，需要相关人员结合土壤基质的具体成分和物理性质，在合理确定表层土壤覆盖厚度的前提下，将之恢复为农业和林业两种类型，各种不同类型的农业用地土壤覆盖厚度需要分别维持在50cm～100cm以及10cm～30cm的范围内。结合目前相关专家学者的研究指出，在矿山附近土壤覆盖厚度达到10cm和30cm的情况下，当地植被恢复之后的覆盖率能够分别提高50%和70%[6]。客土法的应用要求相关人员综合考虑土壤的具体来源以及运费高低，并且需要避免对土壤来源区域的植被产生二次破坏。土壤基质改良过程中的土壤可以使用秸秆等农作物副产物经过发酵处理之后代替土壤使用，也能够进一步提高土壤的养分水平。

化学基质改良方法通常是用于废弃矿山附近土壤的酸碱化问题解决，使用的化学物质包括硫酸亚铁、石膏等。土壤的碱化问题可以通过石膏的合理应用降低碱度水平，并且在经过化学改良之后，土壤的水分渗透能力也能够逐渐恢复。在具体操作时，可以在土壤中适当的投入碳酸氢盐和石灰，遵循少量多次的原则，酸性水平较高的矿山附近区域的土壤质地也能够逐渐改善。如果在经过化学改良处理之后，矿山附近的区域缺少植被生长所需的基础氮、磷等营养物质，需要将生活垃圾和化肥等物质适当加入到土层中，最为常见的方法是可以将粪肥和石灰添加到铅锌尾矿库中，从而对附近区域的尾砂进行改良。污泥同样可以作为土壤基质改善的重要资源，能够在改良矿山附近区域土壤基质的同时，赋予良好的肥力，并且污泥作为固体废弃物的一种，成本投入相对较低，废弃资源也能够得到二次利用，可谓是一举多得。

3.2 矿山植被修复改良技术

碳中和作为现代经济社会必须要遵循的绿色经济环保理念和发展形式，在矿山生态修复的过程中，需要选用植物修复技术进一步提高矿山附近区域的碳储汇量，这也是我国生态文明建设的具体需求。在我国矿山生态修复工作持续实施的过程中，植物修复技术有着十分广阔的应用前景，可以在废弃矿山区域的土层上建立起适合当地环境的稳定植物群落，逐渐对当地的土壤和周边生态环境进行改良，推动碳中和目标的实现。从碳中和目标看来，在矿山生态系统修复过程中，需要尽可能的减少污染或者是做到零污染，相关人员需要结合不同区域的具体土壤机制和自然环境选择适应性较强的树种，尤其是在露天废弃的矿山上植被的营养元素通常来源于地下的重金属元素土层。必须要保障植被选择的合理性，才能够实现逐渐改善矿区附近土地生态环境的目标。一般而言，通常是选择以对于重金属元素耐性较高、富集植被类型为主要植物，其中以高山甘薯、鬼针草等为主。在植被选择中，工作人员需要综合考虑植被的适应性功能性和经济性，发挥植物在矿山土壤生态修复和土层基质改良方面的作用，并且能够有效避免二次污染问题的发生。

3.3 微生物生态修复技术

碳中和目标与矿山生态修复工作的最终目标是完全一致的，为了有效改善矿山受损的生态系统，并且降低矿山生态系统修复过程中对于附近生态环境带来的二次破坏，微生物修复技术可以在其中适当应用。附近的土壤环境可以结合根据微生物的活动得到改良，植被生长发育能够凭借微生物修复技术得到充足的营养支持。比如，丛枝菌根在铁矿尾矿区域的接种，能够进一步提高植被对于磷元素的吸收效率，同时苜蓿在锌、镉金属污染较为严重的土壤中进行接种，能够借助苜蓿的生命活动，将重金属从根系逐渐向地上部分进行转移。在矿山生态修复工作中，微生物修复技术的引入，需要相关人员结合矿山附近分布较为广泛的植物根系附近的微生物种类分布，选择同种类型的微生物进行繁殖和培养，在保障微生物环境适应性的同时，对当地土壤结构持续进行改善。

4 碳中和目标背景下的矿山生态修复技术应用管理路径

4.1 生态修复工作标准规范的调整

在我国高度关注碳中和目标实现的背景下，碳中和目标已经纳入到我国生态文明建设工作中，并且国内有关矿山生态修复方面的工作标准已经包括了矿区环境污染防治、地貌重塑、土壤重构、景观重建等多项内容，但因为这些标准制定的部门没有完全一致，又或者相关标准文件出台时间存在一定的差异，导致现行标准以及规范出现了名词、内容不统一的现象，这也就意味着我国矿产生态系统修复工作的落实相对较为困难，甚至于出现了生态系统修复工作没有标准依据的问题。在国内矿山生态修复技术持续发展的影响下，为了进一步提高矿山生态修复工作的效率，需要结合国内生态文明建设以及碳中和目标的具体要求，更新现行的矿山生态修复工作标准，在始终坚持统一矿山生态修复工程原则的前提下，将其中的工程环节修复内容、标准和规范给出明确的规定，确保能够为碳中和背景下的矿山生态修复工作提供必要的标准支持。

4.2 生态修复管理机制的持续完善

第一，矿业发展需要使用临时用地政策。即便我国法律已经对矿区土地复垦的责任和义务给出了明确的规则的，但只有在土地污染达到一定程度之后，才会将土地资源收为国家所有。在绝大部分情形下，土地的使用权仍旧是归农村的集体组织经济所有，矿山企业即便具备法律意义层面的土地复垦责任和义务，却无法有效履行义务，通常会出现企业长期支付赔偿费，但农民却不愿意复垦的问题，使得矿山附近的土地处于一种低效利用的现象。在这种情形下，国家相关部门需要对恢复原本用途的矿业用地实施临时用地的政策，换言之，在矿山企业赔偿费支付的情形下，农村集体经济组织虽然拥有所有权，但矿山企业拥有该土地的使用权，确保能够在土地达到复垦工作标准之后及时实施复垦工作。

第二，矿山生态修复工作市场化机制的完善。十九大中提出需要建立以企业为主体，社会公众、组织共同参与的环境治理体系。在我国自然资源部发布有关矿产生态修复市场化发展相关文件的情况下，需要从经济和生态价值两个方面有效推动管理矿山生态修复工作的发展。为了进一步发挥矿山生态系统效果过程中市场化机制的功效，相关部门需要在储备足够的生态修复资金的同时激发责任企业的降低能源消耗和碳排放的积极性。在矿山生态修复工作市场化机制发展的过程中，需要引入全新的长效性评价，避免出现矿山生态系统修复之后二次衰退问题的发生。

4.3 结合区域碳排放及生态环境状况分类使用修复技术

由于我国幅员辽阔，且气候类型多样，在矿山生态修复工作实施的过程中，需要结合当地的气候环境以及特点进行生态修复技术的组合应用。具备良好水热以及水土资源且开采之后生态环境发生明显类型改变的区域，需要在遵循因地制宜原则的指引下，适当发展农、林、牧、渔等产业，在推动国内经济高质量发展的同时，实现土壤和植被碳汇能力提升的目标。这种做法并没有强行恢复原本的生态系统类型，人工干预程度有所降低，能够削减生态修复工作中的工程能耗和碳排放数量。对于北方的草原气候、黄土高原区这类长时间高度开发出现的生态退化严重的半干旱区域而言，如果企业矿产资源开发工作相对较为合理，生态系统恶化具备良好的可逆性，并且部分环境要求仍旧具备良好的自恢复能力，可以使用引导性的修复措施，需要使用人工引导为先，自然恢复在后的综合修复方法，确保矿山生态系统在修复之后能够具有良好的自我恢复能力。对于西部寒旱区而言，因为地区内部气温较低，且水资源短缺，由此采矿引发的生态系统退化完全不可逆转，对于当地区域内需要保护的动植物以及生态环境需要相关部门对开采规模进行严格的限制。因此矿产开采受损生态系统需要在遏制荒漠化问题蔓延的同时，推动矿山生态保护工作的实施。

5 总结

我国碳中和目标的提出是顺应国内经济社会高质量发展以及生态文明建设的必然要求，同时也是我国建立人类命运共同体的有效方式。在我国矿山生态修复技术持续发展的背景下，相关部门需要推动矿山修复工作市场化机制的建立以及配套管理工作标准的完善，以便为相关部门结合不同区域气候特征科学选择矿山生态修复工作方法提供参考。