黨的十九屆五中全會(huì )通過(guò)了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》，其中有33處提到“生態(tài)”這一關(guān)鍵詞，體現了生態(tài)文明建設在新時(shí)代黨和國家事業(yè)發(fā)展中的地位，并明確指出“堅持綠水青山就是金山銀山理念，堅持尊重自然、順應自然、保護自然，堅持節約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復為主，守住自然生態(tài)安全邊界”。生態(tài)環(huán)境問(wèn)題歸根到底是資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、粗放利用、奢侈消費造成的，根本是資源利用和保護問(wèn)題。要落實(shí)糧食安全、水資源安全和能源安全三大安全，“十四五”需要通過(guò)國土整治與生態(tài)修復，實(shí)現國土空間規劃優(yōu)化，提高水土資源配置的效率，主要污染物排放總量持續減少，實(shí)現生態(tài)屏障的穩固與生態(tài)環(huán)境的顯著(zhù)改善與提高。煤炭開(kāi)采在對國民經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮重要作用的同時(shí)，也對生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。在生態(tài)文明建設和綠色發(fā)展已經(jīng)成為國家戰略的今天，煤炭行業(yè)必然要走綠色發(fā)展的道路。因此，礦山土地復墾與生態(tài)修復是礦山實(shí)現綠色發(fā)展的根本保障。我國開(kāi)始實(shí)踐和重視礦山土地復墾與生態(tài)修復已近40年，該領(lǐng)域已經(jīng)從“冷門(mén)”變成了“熱門(mén)”。
1 礦山土地復墾與生態(tài)修復領(lǐng)域面臨千載難逢的機遇
在未來(lái)一段時(shí)間里，煤炭仍將是我國的主體能源。煤炭的生產(chǎn)消費為國家經(jīng)濟發(fā)展提供了堅實(shí)的能源保障，同時(shí)帶來(lái)空前嚴峻的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題：一方面，地表土地資源與生態(tài)伴隨開(kāi)采而受到擾動(dòng)和破壞，如挖損壓占土地、地表塌陷等；另一方面，大量廢氣、廢水、廢渣等有害物質(zhì)的產(chǎn)生嚴重污染了礦區的空氣、水系和土壤，進(jìn)而影響區域的生產(chǎn)生活環(huán)境。近年來(lái)，祁連山、呼倫貝爾草原、青海木里等礦區因采礦導致生態(tài)環(huán)境破壞的事件不斷曝光，凸顯了礦區生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的嚴重。黨的十九大后，習近平首次調研考察就來(lái)到了曾是采煤塌陷區的徐州潘安湖國家濕地公園，指出“資源枯竭地區經(jīng)濟轉型發(fā)展是一篇大文章，實(shí)踐證明這篇文章完全可以做好”。對于祁連山生態(tài)破壞問(wèn)題，習近平多次做出批示，強調“要筑牢生態(tài)安全屏障”。此外，社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展目標也為生態(tài)修復帶來(lái)新的發(fā)展動(dòng)能，當前我國經(jīng)濟從高速發(fā)展轉向高質(zhì)量發(fā)展，經(jīng)濟高速發(fā)展遺留眾多待修復的礦區，而經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展要求昭示礦山安全、高效、綠色、智能的發(fā)展方向，為了實(shí)現礦山綠色開(kāi)發(fā)，生態(tài)修復是關(guān)鍵?？梢灶A見(jiàn)，礦山生態(tài)修復領(lǐng)域將在“十四五”進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。2 礦山土地復墾與生態(tài)修復領(lǐng)域“十四五”研究重點(diǎn)與展望
盡管我國近40年的礦山生態(tài)修復實(shí)踐取得了很大成績(jì)，但在礦山土地復墾與生態(tài)修復理念、基本理論、關(guān)鍵技術(shù)等方面仍存在許多不同的觀(guān)點(diǎn)和亟待攻克的難題，直接影響煤炭行業(yè)的可持續發(fā)展。如2020年11月，內蒙古自治區已下令不再新建露天煤礦，其主要原因在于露天礦山的生態(tài)修復無(wú)法滿(mǎn)足要求。在當前礦區生態(tài)修復已變成熱點(diǎn)，多學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)家和隊伍蜂擁而入的情況下，更需要清醒認識該領(lǐng)域存在的問(wèn)題，把握好研究重點(diǎn)和方向，促進(jìn)該領(lǐng)域在“十四五”取得更大的進(jìn)步，保障煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。基于多年的研究和實(shí)踐，未來(lái)的研究重點(diǎn)和方向：一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展其理念至關(guān)重要，直接影響學(xué)科大發(fā)展方向和技術(shù)的革新目標。目前，礦山生態(tài)修復領(lǐng)域存在3種修復理念：第1種是先損毀、后治理的末端治理理念；第2種理念是源頭控制，即從開(kāi)采方法上進(jìn)行源頭控制損傷]；第3種理念是邊開(kāi)采邊修復理念 ，該理念包括3種情況：①考慮地表生態(tài)環(huán)境保護需求的煤炭綠色開(kāi)采減損或避免損傷，②基于開(kāi)采過(guò)程，超前或動(dòng)態(tài)地進(jìn)行地面生態(tài)修復，③地上和地下同時(shí)采取措施的采復一體化修復。我國近40年的礦山生態(tài)修復的實(shí)踐與經(jīng)驗，為礦山生態(tài)修復理念的研究與發(fā)展奠定了良好基礎，通過(guò)“十四五”的研究，礦山生態(tài)修復理念將更加明晰，將為我國礦山生態(tài)修復技術(shù)的研發(fā)以及生態(tài)修復事業(yè)發(fā)展發(fā)揮巨大的引領(lǐng)作用。2）礦山土地復墾與生態(tài)修復基礎理論與共性技術(shù)的研究礦山土地復墾與生態(tài)修復近40年的實(shí)踐表明：修復理論遠落后于實(shí)踐，關(guān)于基礎理論、修復的技術(shù)原理研究十分缺乏，急需要進(jìn)行深入研究，以支撐和促進(jìn)該領(lǐng)域的發(fā)展。盡管生態(tài)修復技術(shù)多種多樣，但生態(tài)修復往往存在一些基礎性的共性技術(shù)，是生態(tài)修復的關(guān)鍵。水是生命之源、土是生命之基，植物是生命之根，因此，水、土、植物是生態(tài)修復的3大要素，圍繞這3大要素的修復技術(shù)就是共性技術(shù)：地貌重塑、土壤重構和植被恢復。師法自然地進(jìn)行地貌重塑、土壤重構和植被恢復已經(jīng)成為共識，但如何實(shí)現還是亟待解決的難題和瓶頸問(wèn)題，由于重構地貌不合理、重構土壤生產(chǎn)力低、植被種群配置不當導致的礦山土地復墾與生態(tài)修復失敗的案例較多。為此，地貌重塑、土壤重構和植被恢復3大共性技術(shù)將在“十四五”期間得到深入研究，并期待取得重要突破。礦山生態(tài)環(huán)境損傷診斷是礦山土地復墾與生態(tài)修復的基礎，直接影響修復治理技術(shù)的優(yōu)選，科學(xué)、精準的生態(tài)環(huán)境損傷診斷是生態(tài)修復的關(guān)鍵。目前，在修復治理前進(jìn)行科學(xué)、全面的生態(tài)損傷診斷距離要求差距還是很大，有的修復工程是邊診斷邊規劃邊施工，往往是頭痛醫頭、腳痛醫腳，導致修復治理效果較差。此外，復墾與治理后的長(cháng)效監測措施的缺失，使得治理措施糾錯與調整缺乏科學(xué)依據。礦山生態(tài)損傷診斷技術(shù)往往需要遙感、無(wú)人機等先進(jìn)的空間信息監測技術(shù)，重點(diǎn)對礦區生態(tài)損傷驅動(dòng)力、損傷要素、損傷程度、損傷風(fēng)險、損傷時(shí)空分布及未受影響的參照生態(tài)系統等進(jìn)行診斷。同時(shí)，在關(guān)注顯性損傷信息獲取的同時(shí)，也要對隱伏損傷信息和潛在損傷進(jìn)行科學(xué)的診斷與預測。在對礦山生態(tài)損傷監測診斷后，應結合開(kāi)采技術(shù)和過(guò)程，探討礦山生態(tài)損傷的機理和規律，為生態(tài)減損綠色開(kāi)采技術(shù)的革新奠定基礎。綠色開(kāi)采由錢(qián)鳴高院士提出并得到廣泛重視和研究。在綠色發(fā)展成為國家戰略的情況下，通過(guò)綠色開(kāi)采，從源頭上控制和減輕生態(tài)損傷是首要任務(wù)。為此，充填開(kāi)采、條帶開(kāi)采、離層注漿、保水開(kāi)采、協(xié)調開(kāi)采等綠色開(kāi)采技術(shù)將會(huì )得到進(jìn)一步研究。未來(lái)的研究，除了繼續革新技術(shù)工藝、降低成本和提高工效外，將加強與生態(tài)保護修復目標的結合，做到技術(shù)經(jīng)濟的合理。采復一體化是國際先進(jìn)的礦山生態(tài)修復理念。邊采邊復實(shí)際上是基于采前分析-采礦動(dòng)態(tài)損毀預測-修復模擬的多階段多參數驅動(dòng)的修復方案優(yōu)選技術(shù)，需要考慮開(kāi)采導致的損傷特點(diǎn)、治理修復過(guò)程的動(dòng)態(tài)性、系統要素的均衡性、整體價(jià)值的最大性。邊采邊復強調開(kāi)采工藝與復墾（修復）工藝的充分結合，以保證按采礦計劃同步進(jìn)行。其基本特征是以“采礦與修復的充分有效結合，也即采礦修復一體化”為核心，以“邊采礦，邊修復”為特點(diǎn)，以“提高土地恢復率、縮短修復周期、增加修復效益”為表征，并以“實(shí)現礦區土地資源的可持續利用及礦區可持續發(fā)展”為終極目標。核心技術(shù)在于解決“何時(shí)修復”“何地修復”“如何修復”這3個(gè)問(wèn)題。土地是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，同時(shí)也是不可再生的珍貴資源。我國保有煤炭資源量與耕地的重合面積占我國耕地總面積的10.8%。如果這些煤炭資源全部開(kāi)采，將有大約1.3×10 7 hm 2 耕地損失，因此，只有通過(guò)土地復墾才能保障煤炭資源開(kāi)采的同時(shí)又保護耕地。經(jīng)歷2020年新冠肺炎疫情和正值百年未有之大變局的國內外新形勢下，耕地保護和糧食安全對人多地少的我國來(lái)說(shuō)就顯得十分重要。如何更多、更好地恢復耕地將是未來(lái)的研究重點(diǎn)：一方面如何通過(guò)邊采邊復和綠色充填復墾保護和恢復更多的耕地，另一方面通過(guò)科學(xué)的土壤重構，保障復墾耕地的質(zhì)量。黃河流域是我國重要的生態(tài)流域，也是我國重要的能源流域，國家14個(gè)煤炭基地中的9個(gè)都位于黃河流域。因此，黃河流域煤礦區的生態(tài)修復對實(shí)施黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展的國家戰略具有重要作用。黃河流域分為上游、中游和下游，各自的地理地貌、生態(tài)特征差異很大。黃河流域上游地區是水資源涵養地、黃河中游存在大量生態(tài)脆弱的風(fēng)積沙地和黃土溝壑、黃河下游是擁有大量糧食基地的沖積平原。煤炭資源的開(kāi)采不可避免引發(fā)生態(tài)環(huán)境的損傷，加劇水土流失、耕地損失、植被退化。如何在該流域加強生態(tài)保護的同時(shí)又開(kāi)發(fā)煤炭資源以保障國家能源安全和促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展，就成為我國亟待解決的難題。 以往我國礦山土地復墾與生態(tài)修復往往側重于物理?yè)p毀生態(tài)系統的恢復，對礦山污染生態(tài)的重視還不夠。隨著(zhù)國家對生態(tài)環(huán)境的高度重視，尤其是水土污染的重視，礦山開(kāi)采導致的環(huán)境污染將成為未來(lái)礦山土地復墾與生態(tài)修復研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟第十四個(gè)五年規劃和二O三五年遠景目標的建議》，中明確提出“十四五”要深入開(kāi)展土壤污染防治，在更高水平上實(shí)現“吃得安心、住得放心”。 中國礦業(yè)大學(xué)教育部“長(cháng)江學(xué)者特聘教授”、能源資源戰略發(fā)展研究院執行院長(cháng)。長(cháng)期從事礦區土地復墾與生態(tài)修復研究和教學(xué)，先后承擔國家863計劃、國家科技支撐計劃、國家重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金等縱橫項課題100余項，獲得國家科技進(jìn)步二等獎3項（其中排名第一2項），授權國家zhuanli50余項，發(fā)表論文300余篇，出版專(zhuān)著(zhù)10余部。曾榮獲美國采礦與復墾學(xué)會(huì )“生態(tài)修復先鋒獎”（2018年）和“科技貢獻獎”（2009年）、“新世紀百千萬(wàn)人才工程”國家級人選、“中國青年科技獎”、“教育部跨世紀優(yōu)秀人才”等榮譽(yù)。
