崔庆伟

英国采石废弃地修复改造再利用研究∗

崔庆伟

北京林业大学园林学院 城乡生态环境北京实验室 北京 100083

作为最早完成工业革命的西方资本主义国家,英国存在数量众多的采石废弃地,并已积累了丰富的修复改造再利用经验:一方面,建立了开采企业主导、行政部门监督、咨询机构协作、公益组织参与以及多专业协作的管理体系与产业结构另一方面,其核心修复策略也已从早期的原貌恢复与单一复垦方式向更加注重营造野生生物栖息地与开展户外科普游憩活动的多途径再利用方式转变,而这些对于我国目前的采石废弃地修复改造实践都有着重要的借鉴意义。

英国,采石废弃地,修复改造再利用,生态修复,风景园林

伴随我国生态环保产业发展,针对不同污染受损土地的环境整治与生态修复项目逐渐增多。采石废弃地作为普遍存在的受损土地类型,如何对其修复改造再利用已成为许多地方政府面对的现实问题。在此背景下,鉴于英国近些年来在国际采石废弃地修复领域取得的突出成绩,本文对其发展概况进行了初步研究,希望能够提供一些参考。

1 采石废弃地概况

英国本土极少开采花岗岩、大理石等规格石材,而是以一些优质的石灰岩、砂岩等骨料石材以及板岩产品为主[1]。就矿坑形态而言,英国位于冲击平原和河谷地带的天然砂石采石场多属于凹陷露天矿,而位于低缓丘陵与高地的石灰岩、砂岩采石场则多属于山坡或混合露天矿。

不同于我国以中小型采石场为主,英国石材开采的主体是一些大型企业。例如,英格兰与威尔士超过85%的骨料石材生产被Lefarge Tarmac、Heidelberg Cement Group与Hanson UK等6家跨国集团垄断[2]。据英国地质调查局(BGS)的BRITPITS数据库统计,2014年英国国土范围内包括正在开采、停止开采和处于休眠的采石场数量共计3 300多处。其中,1 800多处正在开采生产,因此,大约有1 500处采石场处于废弃、休眠亦或完成了修复改造状态。

2 产业体系与实践模式

自20世纪六七十年代以来,英国通过持续的法律法规建设、基础研究与实践经验积累,目前已形成较为成熟的采石生产管理机制与废弃地修复改造技术方法,并形成了采石企业主导、行政部门监管、咨询机构协作、公益组织参与以及多专业协作的完整体系与产业结构。

2.1 法律法规建设

1942年,英国政府通过了一份政府文件«The Scott Report on Land Utilisation in Rural Areas»,其中有如此描述:“采掘工业比其他任何产业对农业和郊野美景的破坏都要严重,然而由于其作为国家需要不能被避免,因此必须采取措施尽量减少该破坏的影响。”该报告为英国此后有关采矿修复的立法工作奠定了基础[3]。后来,英国政府先后颁布了«Mines and Quarries Act»(1954)、«The Quarries Regulation» (1999)以及一系列指导地方主管部门开展矿产规划与管理事务的实施导则«Mineral Planning Guidance Note»(MPG)。其中1996年发布的MPG7专门针对矿场修复改造事宜做了详细规定。在英国,采石企业申请矿场规划审批时便需同矿产规划主管部门就采后修复改造再利用方式达成协议,并需在开采过程及停采之后注意保持和努力提高采矿土地及景观的长久良好状态矿产规划主管部门每隔15年需要对采石企业开展定期审查,并可根据实际情况更新规划内容对任何超过25 hm2的采石矿场都需要开展环境影响评价,并在规划申请时提交正式的环境陈述文件。

2.2 研究工作

20世纪四五十年代以来,西方一些生态学家便开始对采矿工业场地的物理化学和生物环境展开基础数据收集和调查研究,仔细描述了采矿场地生态系统中地质、土壤、水文、植被和生物等要素的表现特征和变化演替规律。例如植物学家A.D. Bradshaw先后与他人合著了«The Restoration of Land:The Ecology and Reclamation of Derelict and Degraded Land»(1980)与«Quarry Reclamation: The Establishment ofVegetation in Quarriesand Open Pit Non￣metal Mines»(1982)。

近年来,英国形成了大量关于采石场修复改造的研究成果。为了促进砂石资源的循环再利用,同时限制砂石开采,英国政府从2002年开始对初始砂石生产进行征税。其中部分税款由“英国环境、食品与农村事务部”(Defra)用以成立了“砂石征税可持续性基金”(Aggregates Levy Sustainability Fund, ALSF),主要支助有关促进砂石产业可持续发展的研究项目[4]。该基金通过English Heritage、Countryside Agency、采石矿业研究组织(MIRO)与Nature England等机构开展研究课题立项和资金分配工作。其中MIRO的“采矿工业可持续性技术”(the Mineral Industry Sustainable Technology,MIST)项目和英国副首相办公室(ODPM)的“可持续的陆地与海洋采掘骨料石材矿产”(Sustainable Land￣won and Marine￣dredged Aggregate Minerals Programme,SAMP)项目主要侧重于发展,促进减少环境影响和创造环境效益的砂石可持续生产与修复改造方面的研究。这些项目整合了众多在矿业领域有着丰富经验的规划设计咨询公司与研究机构,形成了数百份研究报告和技术导则,涵盖了视线屏蔽、建设开发和野生动植物栖息地营造等众多方面[8－9]。

2.3 企业主导、多方协作的实践模式

1)生产企业是修复改造实践的主导者。开采结束后,生产企业需要及时履行项目申报时制定的采后修复规划,以便获得良好信誉和成功申请到新的开采项目。近些年来,为了体现其致力于可持续发展和承担社会责任的良好企业形象,许多大型生产企业与跨国集团积极主动地与各类自然保护组织、规划设计咨询机构以及管理部门进行合作,开展关于可持续性采石生产与修复改造领域的研究活动,制定技术手册并设立了多个行业奖项(表1)。

2)各类自然保护组织与信托机构同样发挥着重要作用。为提高修复水平,许多生产企业或土地所有者会将采后的废弃地委托给一些非盈利组织进行管理。诸如Nature England、Wildlife Trust、The Royal Society for the Protection of Birds(RSPB)、The Woodland Trust、British Ecological Society以及Friends of Earth等环保组织都在采石场生态修复与改造再利用领域进行着积极探索。例如鸟类保护组织RSPB曾在2003年出版了«Habitat Creation Handbook for the Minerals Industry»,之后又开展了一项名为Mineral Restoration Potential的研究项目,旨在利用废弃矿坑为鸟类等野生生物营建栖息地。

表1 生产企业主导的实践支持项目与奖项

3)英国已出现一批综合性的规划设计咨询公司,例如DLP(Derek lovejoy＆Partners)与DJA (David Jarvis Associates)等。

3 策略演进、再利用类型与应用技术

3.1 策略演进历程

英国的采石修复改造实践大致经历了从20世纪之前的“弃之不顾”到20世纪中叶前后的强调生产性功能的“原貌恢复”,再到下半叶以来更加强调自然生态修复与多途径改造再利用的发展演进历程。

工业革命乃至20世纪之前的较长时间里,人们对停采矿坑并无处理而多任其自然恢复。进入20世纪(尤其二战结束之后),英国才开始关注采矿废弃地的修复改造问题,这与其民主政治的深入发展以及环境保护意识的逐渐普及不无关系。最早时候,人们倾向于采取“原貌恢复”策略,强调矿区作为宝贵的土地资源应该保存其最初的生产性功能。然而,人们很快发现该策略存在许多实际困难。虽然农林部门一直强力支持,但高昂的修复费用、土质问题、矿坑地形以及建设土地需求等因素往往迫使规划者思考其他一些修复改造方式。除此之外,人们对一些采石矿坑产生的审美认同也使其重新思考原貌恢复策略的合理性。

20世纪下半叶以来,可持续发展理念以及保护自然生态系统与野生动植物资源的意识开始普及。人们逐渐认识到采石废弃地对于英国的大地景观、生物多样性以及其他生态系统服务功能也都发挥着关键作用[5],并将许多矿坑列入“具有特殊科学价值场所”(SSSI)保护名录。如今英国已开展更多途径的修复改造再利用方式,尤其强调通过自然和人工修复方式营造多样化的自然景观,从而为人们提供科普展示、休闲游憩和户外运动等活动场地。矿业联合会(MPA)估计目前英国有16 529 hm2的土地正在被用作采矿,并预计将来其中的30%修复为农田、30%进行生物多样性保护、30%用于休闲娱乐活动,另外10%作为其他用处[6]。

3.2 修复改造再利用类型

自然保护地与野生动植物栖息地是英国目前最为常见的修复改造类型,此外也包括城市公园、郊野游憩地、墓园甚至垃圾填埋场等方向。

地形剧烈改变形成的积水坑体和陡峭边坡使采石废弃地很难恢复原有的土地功能,却往往形成类型丰富的野生动植物生境群落。于是,旨在保护荒野自然与提高生物多样性的自然保护地和野生生物栖息地成为实践项目的首要选择。根据Nature After Minerals(NAM)网站提供的数据,英国生态修复项目中大约6.2%为阔叶林地、22.1%为石南草甸、55.2%为淡水湿地、6.8%为一般自然草地[6]。例如,位于白金汉郡的The College Lake Wildlife Centre最初是一片普通的农田用地,后因开采白垩岩而形成一片凹陷矿坑并自然恢复成湖泊湿地群落生境。在野生生物信托机构Berks,Bucks and Oxon Wildlife Trust(BBOWT)参与下,该采石废弃地被改造成为自然保护地,为田凫、红脚鹬等珍稀物种提供栖息场所,并每年吸引7 000余人次来此参观(图1)。又例如,位于瑟罗克的Chafford Gorges Nature Park是在面积约80 hm2白垩岩矿区基础上改造而成的一处郊野公园。公园内的湖体、草甸、崖壁和林地等丰富群落生境为巨冠蝾螈、蝰蛇、蝙蝠等野生动物提供了栖息地,而白垩岩地质条件也使其地表生长着许多喜钙质土壤的植物类型(图2)。

图1 The College LakeWildlife Centre野生生物栖息地修复案例

图2 Chafford Gorges Nature Park生态修复案例

除了生态修复,郊野游憩地与户外运动场所也是常见的改造类型。例如Auchinstarry Quarry由一处辉绿岩废弃矿场转变成远近闻名的攀岩训练场所Stoney Cove Diving Center由一处花岗岩深坑转变成重要的潜水训练中心。此外,兰开夏郡议会更是积极利用废弃的Lee Quarry开辟山地自行车赛道,以望打造英格兰北部地区的户外运动之都[7]。目前英国多数修复改造实践都鼓励为公众提供更多的活动可能与可进入机会。

3.3 技术方法

针对采石矿场最容易造成的视觉干扰、安全隐患以及植被破坏等问题,英国已形成较为成熟的视线屏蔽、边坡防护与生境重建技术方法。针对视觉干扰,通过在边界设置屏蔽堤坝(screening bunds)以及在入口处设置交叉堤挡(interlocking bunds)等方式可以遮挡人们视线合理选择设施安放位置及安排开采空间时序也可以有效减弱采石生产造成的环境影响[8]。

针对边坡失稳与落石等地质安全隐患,英国通常采取地形修整、修复式爆破(restoration blasting)、废弃石料堆护以及植被恢复等防护措施。地形修整一般包括减缓陡坡(scailing)、添加堆体(tipping)、削减(nibbling)与形成台阶(benching)等技术[9]。修复式爆破则通过局部爆破对较为陡峭的岩壁边坡进行坡度削减。

生境重建技术旨在通过适度的人工干预加快建立特定的野生动植物群落,包括塑造地形、组织水文、构筑生态岛以及选播草种等工程措施。该技术并非唯绿化是从,许多裸露岩壁与砾石堆体也常保留下来作为游隼、蝙蝠与蜗牛等野生生物的栖居场所。

4 风景园林师的作用

风景园林师一直在英国采石废弃地修复改造实践中发挥着重要作用[10]。早在20世纪40年代,风景园林师杰弗里ű杰里科就帮助位于如今峰区国家公园的一个水泥厂制定了持续50年的采石矿区景观规划方案[11]。在该项目中,杰里科力图将采石场与周边自然环境融为一体,同时承认矿坑形态的特殊景观魅力,并认为无需对其采取过多的人工柔化措施。之后,多名风景园林师担任了该项目的景观顾问,包括Sheila M.Haywood,John Windsor与David Jarvis等[12]。其中,Haywood撰写了一本采石修复指导书«Quarries and the Landscape»[13],而Jarvis正是DJA咨询公司的创始人。

20世纪下半叶以来,更多的风景园林师参与到采石生产及废弃地修复实践中,其工作内容既包括采前的矿区选址布局与景观影响评价,也包括采后的恢复自然生境与营造游憩场所等[14]。

5 启示

英国的采石废弃地修复改造再利用经验在3个方面值得我们借鉴。

1)加强采石生产与采后修复全周期管理,丰富修复改造再利用类型。目前我国各级政府对于石材开采选址以及采后修复治理缺乏整体宏观的全局规划,屡禁不止的盗采行为更是加剧了环境破坏和增加了管理难度。针对不断增多的采石废弃地,我们需要加强部门协作,基于充分的场地调研与资源评价进行多种途径的修复改造再利用规划,并应该适度加强公众的可进入性。

2)调整人工复绿策略,改进生态修复方式。我国目前往往将生态修复简单等同于植被恢复和绿化工程[15],并经常因为过度平整地形和栽植单一树种而破坏了废弃地的复杂生境条件和野生动植物群落。借鉴英国经验,我们亟需加强生态、水文、野生动植物等自然保护领域的专业参与,从而发掘我国采石废弃地在栖息地建设与生物多样性保护方面的生态价值。

3)加强风景园林专业合作,保护利用采石风景资源。面对废弃采石矿坑,我国目前的修复治理工程一味采取各种遮蔽防护措施,从而对许多崖壁、坑潭和峡谷等优质风景资源造成无谓的破坏。借鉴英国经验,我们还需加强风景园林师的参与,从采前矿区规划到采后修复改造开展更具前瞻性的整体性景观规划,并有意识地保护和利用风景资源进行采石景观重建和休闲游憩开发,从而发掘废弃矿坑潜在的社会与经济价值。

[1]周克继,周晓.英国石材行业市场状况与发展展望[J].石材,2012(12):50－51.

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[15]宋柏敏.北京西山废弃采石场生态恢复研究:自然恢复的过程、特征与机制[D].济南:山东大学,2008.

Research on Restoration＆Reclamation of Abandoned Quarries in the United Kingdom

CuiQingwei
(School of Landscape Architecture,Beijing Forestry UniversityBeijing Laboratory of Urban＆Rural Ecological Environment,Beijing 100083,China)

As the western capitalist country which completed the industrial revolution the earliest,the United Kingdom has a large number of abandoned quarries,and also accumulated rich experiences in their restoration＆reclamation.On the one hand,ithas established a developedmanagement system and industrial structure thatare led and executed bymining enterprises,supervised by administrative departments,assisted by consultation organizations, engaged by NGOs and formed synergy by multi￣professional organizations.On the other hand,its core strategy for restoration has been developed from“back to contour”idea and single way of reclamation to amore comprehensive way that paysmore attention to wildlife habitat creation as well as outdoor exhibition and recreation.These are all important references for China in the current restoration and reclamation of quarries.

the United Kingdom,abandoned quarry,restoration＆reclamation,ecological restoration, landscape architecture

10.3969/j.issn.1672－4925.2017.03.002

2017－01－07

北京林业大学科技创新计划——新进教师科研启动基金项目BLX2015－35北京市共建项目专项

崔庆伟(1985－),男,博士,讲师,研究方向为矿业景观及风景园林规划设计理论,E－mail:qingweicui＠bjfu.edu.cn