導(dǎo)語：采礦活動積水區(qū)域修復(fù)思考一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：中國高寒地區(qū)是指海拔高或緯度高，長期處于低溫環(huán)境下，常年有凍土不溶化或季節(jié)性有凍土不溶化的地區(qū)。本文主要研究中國高寒地區(qū)采礦活動形成的積水區(qū)修復(fù)成為濕地的問題，以黑龍江七臺河市為典型研究區(qū)域，研究采煤活動造成廢棄地積水區(qū)、塌陷積水區(qū)，形成的新一類型湖泊濕地成因及現(xiàn)狀，分析其形成的過程及治理模式，研究人類采礦工程活動所形成各類坑、泡、湖積水區(qū)進行人工的修復(fù)成濕地，對于礦業(yè)城市的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)治理的影響和人類生存與發(fā)展的重要作用。為進一步研究礦城山水林田湖草人類生命共同體，增加了新的、更大的內(nèi)容。這是濕地新的一族，使山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)更加發(fā)揮作用。

關(guān)鍵詞：高寒;采礦;湖泊;濕地;修復(fù)

一、中國高寒地區(qū)的特征

高寒是地理學(xué)意義上的一種氣候特點，是指由于海拔高或者因為緯度高而形成的特別寒冷的氣候區(qū)。海拔高而氣候寒冷是因為人類主要生活在地球表層的對流層大氣圈內(nèi)，在本圈內(nèi)，氣溫的高低變化與海拔高低呈一定關(guān)系，即海拔平均每升高100米，氣溫要下降約0.6攝氏度。按照這個道理，海拔越高的地方，氣候就越寒冷。另外，由于地球是一個不發(fā)光的傾斜的不規(guī)則球體，太陽光線從遙遠的地方射來，會導(dǎo)致在整個地球表面所得光熱不均勻，赤道地區(qū)太陽高度角大，太陽輻射強烈，所得光熱多，而越往南北兩極地區(qū)，太陽高度角越來越小，所得光熱也很少，就導(dǎo)致到了高緯度地區(qū)，氣候變得相當(dāng)寒冷。無論是海拔高，還是緯度高，寒冷的氣候造就了這些地區(qū)有常年不化或季節(jié)性不化的凍土等特殊的地理環(huán)境，這對于人類的生存活動是產(chǎn)生重要的影響，有一定的特殊性。我國屬于高寒地區(qū)的有黑龍江省、青藏高原、甘肅、內(nèi)蒙古部分地區(qū)。這些地區(qū)儲藏百余種礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)豐富,品種齊全。其中：煤炭、石油、天然氣、鋁土等儲量大、規(guī)模較大礦產(chǎn)資源。因此，研究采礦造成的坑、泡、湖和水濕地，更有其重要意義，這一問題是個世界性的。具有研究價值和引起關(guān)注的新課題。

二、濕地的概述及主要功能

“濕地”，泛指暫時或長期覆蓋水深不超過2米的低洼地、土壤充水較多的草甸、以及低潮時水深不過6米的沿海地區(qū)，包括各種咸水淡水沼澤地、濕草甸、湖泊、河流以及泛洪平原、河口三角洲、泥炭地、湖海灘涂、河邊洼地或漫灘、濕地草原等。按《國際濕地公約》定義，濕地系指不論其為天然或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者，包括低潮時水深不超過6米的水域。潮濕或淺積水地帶發(fā)育成水生生物群和水成土壤的地理綜合體。是陸地、流水、靜水、河口和海洋系統(tǒng)中各種沼生、濕生區(qū)域的總稱。濕地是重要的自然資源，是“地球之腎”，它具有多種獨特功能的生態(tài)系統(tǒng)，與人類的生存、繁衍、發(fā)展息息相關(guān)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一，它不僅為人類的生產(chǎn)、生活提供大量食物、原料和水資源等多種資源，而且在維持生態(tài)平衡、保持生物多樣性和珍稀物種資源以及改善和凈化水質(zhì)、涵養(yǎng)水源保護、蓄洪防旱、降解污染調(diào)節(jié)氣候、補充地下水、減低噪聲、控制土壤污染侵蝕、調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境、為野生動物提供棲息地、旅游休閑娛樂、教育和科研等方面有其它系統(tǒng)不可替代的作用。因此，在世界自然保護大綱中，濕地與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。濕地是人類最重要的環(huán)境資源之一，也是自然界富有生物多樣性和較高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)。它不但具有豐富的資源，還有巨大的環(huán)境調(diào)節(jié)功能和生態(tài)效益。各類濕地在提供水資源、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、調(diào)蓄洪水、促淤造陸、降解污染物，保護生物多樣性和為人類提供生產(chǎn)、生活資源方面發(fā)揮重要作用。人類采礦工程活動形成的積水區(qū)，通過科學(xué)的規(guī)劃和治理成的濕地，同樣也具有這樣的功能。

三、礦產(chǎn)資源開采造成的湖泊濕地的形成、修復(fù)與利用

人類采礦工程活動造成的湖泊濕地的形成應(yīng)具備兩個最基本條件：一是洼地、即湖盆，二是湖盆中所蓄積的水體。在人類對地下礦產(chǎn)資源實施開采前，巖體在地應(yīng)力作用下處于相對平衡狀態(tài)，當(dāng)局部礦體采出后，在巖體內(nèi)部形成一個采空區(qū)，隨著礦山向深部開采，地壓增大，地下采空區(qū)在強大的地壓下，導(dǎo)致周圍巖體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而引起應(yīng)力的重新分布，使巖體產(chǎn)生移動變形和破壞。隨著采礦工作的進行，這一過程不斷重復(fù)，是一個十分復(fù)雜的物理、力學(xué)過程。一般情況下，當(dāng)?shù)叵鹿ぷ髅骈_采達到一定深度之后，便波及地表，使受采動影響的地表從原有標(biāo)高向下沉降，從而在采空區(qū)上方地表形成一個較小的地表移動盆地，隨著后續(xù)開采的進行，工作面連續(xù)向前推進，工作面上方地表下沉盆地范圍不斷擴大，到充分開采時，地表下沉值達到該地質(zhì)采礦條件下的最大值，盆地的最大下沉值不再增加，進而形成塌陷盆地。由于潛水面因重力作用隨地形的高低起伏而略有起伏，即地勢高，潛水水位高；地勢低，潛水水位低。因此，潛水一般由地形高處向低處滲流。當(dāng)?shù)乇沓料萁咏虺^地下潛水位深度時，地下潛水會在重力作用下流向塌陷盆地地表，使塌陷盆地逐漸積水，出現(xiàn)季節(jié)性積水或永久性積水，進而形成湖泊濕地。綜上所述，人類采礦工程活動對地下資源的采取打破巖體地應(yīng)力平衡，導(dǎo)致表面標(biāo)高下降，進而形成塌陷盆地，在重力的作用下，大氣降水、地下水會使塌陷盆地出現(xiàn)季節(jié)性積水或永久性積水，進而形成濕地湖泊。

四、采礦活動造成塌陷坑、廢棄地的積水區(qū)的現(xiàn)狀

我國是一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭等礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開采，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展做出了重大貢獻的同時，也對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和山水林田湖草自然資源造成嚴(yán)重的破壞和損毀。采礦活動本身就會對土地、植被等資源造成一定的破壞，我國礦產(chǎn)開采初期，由于片面追求經(jīng)濟效益，環(huán)境意識淡薄，開采產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，開采方式不科學(xué)，許多礦山開采企業(yè)一味追求產(chǎn)量，忽略對礦山地質(zhì)環(huán)境的保護，造成了對地貌景觀、水資源以及環(huán)境造成無法修復(fù)的破壞，采礦活動造成塌陷是最直觀、最突出的。由于早期人們對采礦活動形成塌陷應(yīng)及時治理和修復(fù)認識不足，至使許多塌陷坑、塌陷廢棄地積水嚴(yán)重，成為是荒灘沼澤，甚至是垃圾填埋場，造成了土地資源直接或間接導(dǎo)致土地功能的退化，破壞了地形地貌景觀穩(wěn)定性，影響和破壞了地表、地下水循環(huán)，造成水資源的嚴(yán)重污染，以及人居環(huán)境的破壞越來越嚴(yán)重，并引發(fā)多種次生災(zāi)害，造成礦山地質(zhì)環(huán)境的惡化。采礦活動造成塌陷的積水濕地對環(huán)境的影響是愈演愈烈，因采礦活動造成的水體污染、地下水和土壤危害等也是頻頻發(fā)生。因此，采礦活動造成的塌陷積水區(qū)的修復(fù)與綜合治理是亟待解決的問題。隨著科技的迅猛發(fā)展，技術(shù)手段的不斷革新，人工綠化變廢地為濕地的例子屢見不鮮，盡管由采礦活動造成的塌陷積水區(qū)完全恢復(fù)到采礦前原有的狀況是不可行的，但是隨著人們環(huán)境意識的提高，科學(xué)技術(shù)的進步，依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，通過優(yōu)化組合生物的、物理的、化學(xué)的和工程的多種途徑和措施，將采礦活動造成的積水區(qū)修復(fù)為濕地，進而修復(fù)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)，最終達到人與自然和諧、經(jīng)濟、資源、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是可以實現(xiàn)的。

五、黑龍江省七臺河市采煤

塌陷積水濕地的形成、修復(fù)與利用黑龍江省七臺河市是我國高寒地區(qū)一座因煤而生、緣煤而興的新興工業(yè)城市。地處完達山山脈西端，東經(jīng)130°至131°44′，北緯45°至46°37′之間屬于高緯度地區(qū)，四季分明，春季風(fēng)大少雨干旱，夏季短而濕熱多雨，秋季降溫快來霜早，冬季長而干燥寒冷，冬季凍土數(shù)月不化，晝夜溫差大。年平均溫度4.0℃。最冷月（一月）平均氣溫為-18.3℃。極端最低氣溫達-39.0℃，屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。七臺河市符合中國高寒區(qū)的特征。因此，以七臺河市采煤塌陷積水區(qū)修復(fù)治理成水濕地為例，對研究中國高寒地區(qū)礦城的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)治理和人類生存發(fā)展的有著重要作用和影響。七臺河市煤炭開采始于1958年，由于煤炭資源開采時間長，其煤層又為薄煤層，多層組，賦存淺,采動次數(shù)頻繁，采動面積大，產(chǎn)生地面塌陷坑多，塌坑深較大，形成一個連續(xù)的塌陷帶和塌陷盆地，造成大面積的積水濕地，生態(tài)環(huán)境污染和破壞嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，西部積水區(qū)現(xiàn)存積水坑150余個，最大直徑200米，最小直徑1-6米，最大塌陷坑如落燕湖5萬平方米，深6.5米，最小塌坑深1.2米，夏季豐水期，塌坑最大積水深6.19米，最小積水深1.0米，主要集中在新建礦、新興礦、新立礦、東風(fēng)礦、市煤礦和一些中小型煤礦采區(qū)內(nèi)。市區(qū)東部積水區(qū)主要是地表沼澤等影響而形成積水區(qū)，匯水面積較大；其次是桃山礦與新富礦煤田開采造成塌陷積水區(qū)。塌陷坑直徑一般8-50m不等，坑深2-5m，近百余個塌坑，匯水面積較大地面塌陷積水區(qū)。如，鐵東礦與富強礦因開采較早積水較為嚴(yán)重。積水面積大而深，地面最大降深2.07m，積水深2.0m。這些塌陷坑的積水長期無法排出，最終形成大面積的塌陷積水濕地。

六、采礦活動造成的積水區(qū)修復(fù)為濕地的思考

采礦活動造成大面積土地下沉形成塌陷坑，大量的積水集聚坑內(nèi)無法排出，形成大面積的塌陷積水區(qū)。由于早期人們對環(huán)保意識的認識不到位，塌陷積水坑內(nèi)被傾倒了大量的垃圾，加之礦井排水中有毒化合物未經(jīng)處理排入坑內(nèi)，使有毒物質(zhì)被提升到地面上來，嚴(yán)重污染水源地，造成水體有毒污染。致使這些積水區(qū)和塌陷廢棄地因沒有合理的治理閑置荒廢，如何通過科學(xué)規(guī)劃，采取什么治理措施將人類采礦工程活動形成的積水區(qū)人工修復(fù)為水濕地，使塌陷區(qū)積水濕地的生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)，既能有效的治理因采礦活動對自然資源和生態(tài)環(huán)境破壞，恢復(fù)自然環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的功能。又能有利于山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)，調(diào)節(jié)生態(tài)平衡，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，又能開展科研工作，產(chǎn)生一定經(jīng)濟效益，是我們思考的問題。1、創(chuàng)建濕地生態(tài)保護圈，按生態(tài)功能科學(xué)規(guī)劃采煤活動積水區(qū)修復(fù)為濕地時，要充分認識到人工采礦活動濕地是涉及面較廣、矛盾較大、問題較多的一項工程，不能盲目進行。要充分認識和了解濕地的修復(fù)和治理，對維護區(qū)域生態(tài)平衡，保護生態(tài)環(huán)境，改善區(qū)域氣候等重要性，以修復(fù)治理過程中要遵循自然規(guī)律，充分考慮人類采礦活動造成的濕地的生態(tài)環(huán)境承受能力，采用先進的科學(xué)治理和修復(fù)技術(shù)，創(chuàng)建多功能、多樣性的濕地生態(tài)保護圈，把生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益充分有機地結(jié)合起來。用先進的技術(shù)做支撐，用較少的投入獲取較大的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。2、科學(xué)治理凈化先行，構(gòu)建生態(tài)水系統(tǒng)網(wǎng)人類的采礦活動造成了土地下沉形成塌陷，在采煤塌陷區(qū)有大小不同的塌陷坑，有的荒蕪，有的則是常年積水，這既污染水源又浪費水資源。煤炭的開采和深加工會產(chǎn)生很多的工業(yè)廢水，這些未經(jīng)過理的廢水被抽到地上，集聚到大大小小的塌陷深坑中，污染地表水體；塌陷會破壞含水層的穩(wěn)定性，地表受到污水的水體會沿著地裂縫滲透到地下污染地下水，當(dāng)?shù)叵滤怀榕诺降孛?，會產(chǎn)生會造成二次污染。因此我們在塌陷積水區(qū)修復(fù)水濕地首先要根據(jù)塌陷積水坑的地理位置、土壤性質(zhì)、植被等因素，合理設(shè)計輸水線路。運用積水串連法，通過計算將大小不一的塌陷泡澤按地面等高線從高向低的流向設(shè)計，把大小不一的泡澤串聯(lián)起來，將若干小坑中的水匯聚到大的坑中，形成一個個塌陷湖泊。通過科學(xué)的方法，建立多級凈化水體，對湖內(nèi)的污水進行試驗、分析、處理并且利用處理后的潔凈水進行養(yǎng)殖、灌溉農(nóng)業(yè)示范小區(qū)，健全區(qū)域內(nèi)的水系統(tǒng)，雨水循環(huán)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等，構(gòu)建濕地生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，打造景觀或大型蓄水工程，為濕地動植物提供充足的水源，解決發(fā)工農(nóng)業(yè)用水和水質(zhì)安全的問題。3、構(gòu)建層次豐富高寒區(qū)的生物鏈，修復(fù)濕地生態(tài)在修復(fù)濕地生鏡過程中，我們因地適治，采用自然恢得為主、人工修復(fù)相結(jié)合的方式，采取組團適治綠洲法、浮載平臺種植法、生物鏈循環(huán)利用法、喬灌花草兼植法等科學(xué)治理方法，一是在采礦造成的水濕地與大的湖泊水面上，利用木、竹、塑料材料制作成舟，用錨固定在1米以上水上浮動平臺，在平臺上覆營養(yǎng)土，栽植喬灌木花草等適當(dāng)?shù)霓r(nóng)作物、水生植物、蔬菜和果樹。二是將大小不等的塌陷坑全部覆綠，連成一片，使塌陷湖泊濕地變成綠洲。三是構(gòu)建濕地生物鏈，打造鳥類棲息地。黑龍江省很多區(qū)域是亞洲北部水禽南移的必經(jīng)之路。濕地鳥類豐富，主要是淺水的以魚、蝦、水生昆蟲、軟體動物、蝌蚪及水生植物的葉、莖、塊根、球莖、果實等為食。因此，我們在采礦活動積水區(qū)修復(fù)為濕地中，既要采用適地適樹，進行草、木、花結(jié)合的綠化辦法，培育礦山生態(tài)恢復(fù)的種子和苗木，特別是要注意選用當(dāng)?shù)氐囊吧缒荆N子和苗木要經(jīng)過馴化，達到應(yīng)用的效果。更要在濕地生鏡物種選擇方面選擇耐寒、生長周期相對長的植物，還要注意為濕地生物種提供優(yōu)質(zhì)生存環(huán)境和完整的食物供給鏈。試驗結(jié)果表明，油菜、黃花鳶尾、水芹、燈心草、虎耳草、桂花、花菖蒲可作為高寒區(qū)人工濕地的選擇植物。研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度的含氮磷水環(huán)境中，水蔥脫氮除磷能力較強。利用菹草、伊樂藻和西伯利亞鳶尾組合的人工濕地在冬季也能保持良好的凈化效果能為魚、蝦、水生昆蟲等動植物提供優(yōu)質(zhì)的水源。4、采礦形成的積水區(qū)修復(fù)為濕地，助力區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?jié)竦厥侵匾纳鷳B(tài)系統(tǒng)，將采礦活動形成的積水區(qū)修復(fù)為濕地對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)，山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)，區(qū)域的經(jīng)濟繁榮和社會發(fā)展有著不可估量的作用。針對塌陷積區(qū)不同的功能分區(qū)劃分，將采礦活動形成的積水區(qū)，遵循生態(tài)建設(shè)、防治與生態(tài)保護并重原則，進行科學(xué)規(guī)劃綜合治理，通過生態(tài)學(xué)、社會經(jīng)濟學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、園藝學(xué)等多個方面綜合考量，通過水體、地表、空間采用重塑景觀造園法、三層造園技術(shù)（即生物層、植物層、景觀層）的綜合造園技術(shù)方法，構(gòu)建近自然、原生態(tài)的濕地系統(tǒng)，來實現(xiàn)采煤塌陷水濕地生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理，改善和美化塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境，使采礦廢棄的礦山閑置廢棄的塌陷地、積水區(qū)變廢為寶，成為可供市民休閑、娛樂、游玩、優(yōu)美的休閑娛樂康養(yǎng)之地，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供招商引資良好的營商環(huán)境，助力城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。近年來，高寒區(qū)域各相關(guān)部門積極加大對濕地生態(tài)資源的保護力度，努力建設(shè)秀美宜居的綠色生態(tài)家園。七臺河市開展了“綠盾行動”，加大對濕地生態(tài)環(huán)境的管護力度，嚴(yán)厲打擊各種盜挖沙土、濫采濫伐等違法行為，同時加大對野生動物的保護力度，開展幫助野生動物過冬的救助投食行動，有效保護了珍稀野生動物資源，并通過科學(xué)檢測和研究，準(zhǔn)確掌握了保護區(qū)內(nèi)動植物的數(shù)量、種類和生態(tài)環(huán)境的變化情況及規(guī)律。2012年建設(shè)了位于倭肯河中上游，沿倭肯河由東北向西南延伸，共劃分核心區(qū)、緩沖區(qū)和實驗區(qū)等區(qū)域，總面積7387公頃的倭肯河省級自然保護區(qū)。

截至2015年末，七臺河市共建立了桃山湖國家濕地公園、倭肯河省級自然保護區(qū)、汪清湖省級濕地公園三個濕地保護管理機構(gòu)。全市濕地面積達18000余公頃，濕地內(nèi)共分布植物313種，脊椎動物377種，無脊椎動物388種，國家一級保護動物東方白鶴連續(xù)兩年出現(xiàn)在七臺河市桃山湖，可見修復(fù)采礦活動形成的濕地對山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)的重要性。

作者:紀(jì)萬斌