
潘安湖

张国良(前排中)和团队成员
2025年11月,中国工程院2025年院士增选结果公布,中国矿业大学胡振琪教授当选能源与矿业工程学部院士,这一消息让该校矿山生态修复团队的师生们倍感振奋。
从三十年前埋下矿区生态修复的第一颗“种子”,到如今建成国家级科研平台、打造出全球采煤塌陷地治理的“中国方案”,中国矿业大学三代师生、三百余人接力奋斗,在徐州贾汪的采煤塌陷地上,完成了从“煤塌地、污水塘”到“生态湖、城市绿心”的蜕变,让潘安湖这片伤痕累累的土地重焕勃勃生机。
2017年12月,习近平总书记在徐州考察潘安湖采煤塌陷地整治情况时指出,资源枯竭地区经济转型发展是一篇大文章,实践证明,这篇文章完全可以做好。总书记的殷殷嘱托,为资源枯竭地区生态修复与转型发展指明了方向,更成为矿大人深耕矿山生态修复、践行科技报国的根本遵循和不竭动力。
奠基者的抉择——“国家的需求就是我的志愿”
1987年9月,时年50岁的中国矿业学院教授张国良,远赴波兰克拉科夫矿业冶金大学访问,成为该校历史上第一批中国高级访问学者之一。
彼时,我国煤矿区正普遍面临土地塌陷、耕地损毁的严峻问题。塌陷地寸草不生、污水横流,不仅破坏区域生态环境,更让当地群众失去赖以生存的土地。潘安村村民回忆起那段日子满是心酸:“那时候水塘里漂着黑黑的煤灰,地面上坑坑洼洼,雨天一身泥,晴天满身灰。眼看着好好的庄稼地变成了臭水坑,大伙儿连个安稳落脚、种地吃饭的地方都没有了。”
从事矿山测量、陀螺仪定向等领域研究的张国良,在访学期间敏锐发现波兰“土地复垦”研究室的研究方向,恰好契合我国矿区治理的迫切需求。当他实地走访看到,波兰竟将一块破败的煤矿塌陷地,打造成了充满欢声笑语的儿童游乐园时,内心受到强烈震撼。
“这正是我们国家所迫切需要的!我一定要把这个技术搞明白,带回去,弥补我们国家的不足。”他在波兰潜心学习一年三个月,啃下了土地复垦的理论与技术“硬骨头”。面对波方诚挚的留校邀请,年近半百的他毅然婉拒:“我的人不完全属于我个人,国家需要土地复垦人才,国家的需求就是我的志愿。”带着这份赤诚,他回国一头扎进土地复垦这一完全陌生的领域,成为我国矿区土地复垦学科的拓荒者。
经当时的国家土地管理局引荐,张国良带领团队与徐州铜山土地局携手,踏遍潘安湖等采煤塌陷地的每一寸土地开展全面调研。他们顶风冒雨、跋山涉水,在坑洼泥泞的塌陷区记录数据、勘察地形,坚持理论结合实践,从项目论证、小范围规划做起。起步阶段困难重重,彼时国家土地管理局刚刚成立,全国的矿区土地复垦工作既无全面规划,也缺理论支撑。但张国良带着团队迎难而上,寻求经费、实地勘测皆亲力亲为,甚至自掏腰包购置调研器材,还在实践中率先提出“土地复垦治理与生态重建有机结合”理念,牵头组建多学科交叉团队深化研究。
作为中国煤炭高等教育的龙头学校,中国矿业大学于1994年开设了土地资源管理专业,随后成立国土资源研究所,专门研究解决矿山生态修复问题。张国良还执笔编写了国内首部土地复垦教材《矿区环境与土地复垦》,为全国矿山复垦工作提供了重要理论指导。
如今,已是耄耋之年的张国良,仍心系潘安湖的发展。90岁高龄的他,常会和家人到潘安湖边上,摸一摸那新抽的柳芽、看一看荡漾的碧波;学科发展论坛、学校的师生座谈会上,也总能看见他为矿山生态修复学科建言献策的身影。
张国良教授埋下的“生态种子”,在岁月中生根发芽,这份治山理水的接力棒,稳稳交到了以卞正富为代表的中坚一代手中。
中坚者的突破——“我们把塌陷地变成了生态宝藏”
“煤矿采空区从不是‘绝地’,找准治理良方、攻克技术难关,就能让荒废土地重焕生机、重拾价值。”中国矿业大学教授卞正富师从张国良,三十余年扎根土地复垦一线,成为矿区生态修复领域的中坚力量,从理论突破到技术落地,一步步为我国矿区生态修复立下“行业标尺”。
上世纪90年代,我国矿区土地复垦处于“无标准可依、无技术可循”的困境,传统观念认为处理塌陷地的唯一办法就是“填坑造地”,不仅成本高昂,还难以从根本上恢复生态。
卞正富带着团队钻进一个个废弃矿坑,在徐州、淮北等煤炭主产区开展调研,白天顶着烈日丈量土地、在齐腰深的淤泥里采集土壤样本,裤腿上的泥垢结了一层又一层;晚上在实验室通宵达旦分析数据、推导模型,开水馒头成了常备宵夜,终于摸清了矿区土地退化的“症结”,提出重构“土壤 -植被 -水文”协调关系这一矿区生态修复的核心“治疗方案”。他牵头研发的土壤修复方法让土壤肥力逐步恢复,在徐州贾汪区的实践中初显成效,原本坑洼不平的废弃矿地,渐渐长出了茅草、杨树,为后续大规模修复打下了坚实基础。
15年前,卞正富团队受邀参与潘安湖地区的修复规划时,这片曾因多年采煤形成的矿区“伤疤”,塌陷面积达1.7万亩,积水最深超 20米,到处是黑褐色的淤泥和裸露的岩石,一度被视为当地发展的“生态包袱”。
卞正富大胆提出“以水治土、以绿养水”的创新思路,却遭到不少质疑。当时的传统观念认为必须把坑填平才算复垦,有人直言:“不把坑填平,这上万亩的地岂不是白白浪费了?”老乡们也焦急不解:“到处都是水汪汪的,不填埋积水,以后我们靠什么种地吃饭?总不能去水里捞庄稼吧?”
面对质疑,卞正富带着团队反复实地论证、做模拟试验,用一组组科学数据回应质疑。他提出的方案,摒弃盲目填埋积水的做法,利用塌陷形成的自然水域构建人工湿地,通过水生植物净化水质;在岸边塌陷区采用“高台低塘”模式,高台种植乔木固土,低塘培育水生作物,既解决了土地盐碱化问题,又打造了兼具生态与经济价值的复合系统。这一方案的落地,让潘安湖的修复走上了科学之路。
2012年,国际顶级学术期刊《Science》,刊登了卞正富为第一作者撰写的论文《The Challenges of Reusing Mining and Mineral Processing Wastes》。该文凝聚了卞正富团队在潘安湖等采矿迹地的相关研究成果,发表后立即引起美国、西班牙、澳大利亚、德国等国同行的密切关注。2021年7月,卞正富又主持推进江苏贾汪资源枯竭矿区土地修复与生态演替教育部野外科学观测研究站建设,为潘安湖塌陷地的持续生态修复提供长期科研支撑。
胡振琪院士发明“星-空-地-井”感知技术,精准获取矿区地形、土壤核心信息,攻克动态施工等技术难题,实现采矿与修复同步进行;张绍良教授将“智慧监测”理念引入土地复垦领域,为矿区生态修复装上“科技大脑”……从技术破局到模式成型,潘安湖的蝶变,深深镌刻着矿大矿山生态修复领域中坚力量的坚守与担当,而生态修复的征程从未止步,新一代矿大人接过重任,向着更广阔的天地迈进。
接力者的发展——“从潘安湖到祖国的西部,我们的脚步从未停歇”
2024年12月,露天煤矿灾害防治与生态保护全国重点实验室的正式获批,青年教授雷少刚功不可没,作为该实验室与矿山生态修复教育部工程研究中心主任,他成为矿山生态修复领域的新一代领军者,接过了前辈们的接力棒。
随着资源自然衰减、开发经济性与产业集中度提升等原因,我国煤炭开采战略重心逐渐西移。但西部地区气候干旱少雨、水资源匮乏,土壤贫瘠且风沙大,生态环境脆弱;加之煤层埋藏浅、开采厚度大,开采条件复杂,采煤引起的地表开裂与塌陷更为剧烈。其生态修复难度远超东部,一旦原有的脆弱植被遭到破坏,恢复起来如同在沙漠中种树,传统的东部修复经验在此频频面临“水土不服”的挑战。
雷少刚师从卞正富,从未忘却潘安湖这片几代学者“梦开始的地方”。他带领实验室团队,将东部井工煤矿积累的技术和经验向西部辐射,多次深入新疆、内蒙古等地煤矿,在漫天风沙中开展调研和实验,成功研发出适配西部干旱矿区的生态修复技术体系,解决了西部煤矿开采过程中的生态破坏和环境污染问题。“从潘安湖到西部,我们的脚步从未停歇。”雷少刚的话语里充满信心。
近期,雷少刚团队还围绕贾汪矿区,探索工矿废弃地“生产-生活-生态”的三生空间协同修复技术——简单来说,就是把煤矿生产、居民生活和生态修复统筹规划、一体推进,从整体上对矿区进行优化布局。曾经被破坏的土地重新披上绿装,废弃的工业场地变成了宜居的生活区域,张国良曾在波兰看到的、将煤矿塌陷地治理为儿童游乐园的场景,如今在潘安湖成为现实——孩子们在湖边的草地上奔跑嬉戏,欢声笑语回荡在这片曾经的“生态包袱”之上。
中国矿业大学环境与测绘学院2023级直博生徐俣璠,是矿山生态修复团队里的“00后”博士,如今正从事矿山环境遥感方面的研究。
徐俣璠本科阶段斩获“国家奖学金”“江苏省优秀毕业生”等多项荣誉,原本以为自己能轻松应对科研难题,可加入矿山生态修复团队后,她坦言:“矿山生态修复远比我想象的要复杂,每一片塌陷地的情况都不一样,还有许多问题需要我们去求解。”
为了获取精确的第一手验证数据,她常常背着十几斤的遥感仪器,在荒芜陡峭的矿山迹地中深一脚浅一脚地跋涉,手上、腿上的划痕成了家常便饭;面对海量的遥感卫星影像,她能在电脑前一坐十几个小时,逐一比对光谱特征,反复推敲调试算法模型,常常熬到深夜。她和团队成员一起,用遥感技术为矿区生态修复做精准“画像”,清晰呈现土壤、植被的实施状况,让修复工作更具科学性和针对性。
“我们的工作远未做完,要一直干下去。”每当科研上有了进展,徐俣璠就会想起导师的提醒,矿山生态修复工程,从来不是一代人的事,而是世世代代接续奋斗的事业。
从1987年张国良从波兰带回土地复垦的理念,到如今“00后”青年学子用卫星科技为矿山生态修复赋能,三十年时光流转,三代矿大人薪火相传,在徐州潘安湖书写了一曲生态修复的赞歌。徐州不仅捧回联合国人居奖,更成为全球采煤塌陷地治理的标杆,用实践证明,生态治理与经济发展可以同频共振。
风拂潘安湖,碧波漾清波,岸畔草木轻摇,光影落在粼粼水面上。从满目疮痍的采煤塌陷地,到绿意盈怀的城市绿心,三代矿大人的脚步,深深嵌在这片土地的肌理里。抬头望去,矿大人的生态修复之路,仍在继续向前延伸……