石灰石矿山采终生态恢复措施分析

张伟伟，査少翔，王才梅

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

我国石灰石资源极为丰富,石灰石广泛应用于国民经济的诸多领域中，目前部分中小石灰石矿山逐步步入采终期。根据《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》等文件要求，石灰石矿山采终需进行生态恢复。本文结合实际，对石灰石矿山采终生态恢复的方法、生态恢复需要特别关注的覆土来源以及绿化植物的选择等问题进行了详细分析,希望给予实际工作一些借鉴。

生态恢复主要针对露天采坑和废石场,其中露天采坑可分为采终边坡和采终平台两类。露天采坑生态恢复措施可分为以下两类:采坑空置和复垦绿化；废石场生态恢复措施为复垦绿化。

1 采坑空置

对于缺乏覆土(或者使用覆土回填费用高昂、实施困难)的露天采坑，可考虑采用采坑空置措施。其主要思路为利用露天采坑形成的天然凹陷，使其雨季积水形成一个池塘，同时在露天采坑周边进行绿化植树、种草、种花，再造一个小型的生态环境。特别是对于邻近村庄居民区的露天采坑，采用此措施将给周围居民增加一个休闲娱乐的场所,具有良好的社会、环境和经济效益。

2 复垦绿化

2.1 采终边坡绿化

采终边坡生态恢复应根据矿区的地层岩性、坡度和坡面松散程度等采取相应的措施,最终实现生态系统的良性循环。在实际操作中，石灰石矿山一般存在边坡裸露、坡度大、覆土困难、保水保肥困难等问题，对绿化植物生存生长极为不利,生态恢复非常困难。国内外对边坡绿化措施的研究很多，本文仅结合实际，从经济技术可行的角度出发，提出石灰石矿山采终边坡生态恢复常用的几种方法。

2.1.1 平台法护坡

平台法护坡是在边坡上建立平台，然后绿化护坡。对于采用自上而下水平分层开采法开采形成的边坡,在边坡之间设置有保安平台和清扫平台,可以在平台和边坡交接处挖坑，坑中填土，然后种植藤本植物的方法对采终边坡进行绿化；对于采用一坡到顶开采法开采形成的边坡,可以按等高线以一定的角度安装水泥预制板,板与石壁之间形成种植槽以建立平台，然后在种植槽内填土，种植藤本植物对采终边坡进行绿化。

平台法护坡优点是使用面较广、费用较低，缺点是见效较慢，通常需要2～3年，且绿化率相对较低。

2.1.2 喷混植生技术护坡

喷混植生技术(亦称有机基材喷射技术)，其利用特制喷混机械将种植介质、有机物、复肥、保水材料、固土剂、接合剂、植物种子等混合干料搅拌均匀后加水喷射到岩面上，由于接合剂的粘结作用,上述混合物可在岩石表面形成一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，种子可以在空隙中生根、发芽、生长，而一定程度的硬化又可防止雨水冲刷从而达到快速固土护坡、恢复植被、美化环境的目的。

喷混植生技术主要适用于高陡坡（边坡比为1:1～1:0.3）的稳定边坡,此方法优点是可以在2～3个月快速达到绿化效果，且绿化率可达80%以上；缺点是不适合边坡比大于1:0.3的边坡而且费用高(90～95元/m2)，同时对植物后期的生长影响缺乏必要的观察研究。

2.1.3 人工植生盆法护坡

利用坡面凹凸地形，在微凹外口开拓平台，用红砖或浆砌石砌筑植生盆，回填营养土种植爬藤、灌木和小乔木。

从长期效果来看人工植生盆法具有绿化效果佳、生态恢复好、养护成本低等特点，但其见效较慢，通常需2～3年，而且不适用于坡度较大、坡面平整的石壁。

2.1.4 生态石笼护坡

对于部分特别陡峭边坡,无法进行爆破或筑植生盆,可采用安装钢筋笼挂于石壁上的方法。该笼可制作成行李箱般大小，笼内装载土壤、有机质等植物生长物质，以确保笼内植物在石壁上的有效支撑。

2.1.5 客土植生植物护坡

客土植生护坡绿化技术是采用特定的混合料基材和种子配方，对石质边坡进行防护和绿化的技术。客土植生根据边坡位置、坡度、岩石性质、酸碱度及绿化要求等确定土、腐植质、长效肥、粘合剂、保水剂、杀菌剂及种子的组成比例，植生种子由冷季型草种和暖季型草种根据生物生长特性优选混合而成。客土植生法适用于整体稳定和有一定坡度的石质边坡。

2.1.6 土工网垫植草护坡

土工网垫是由聚乙烯、聚丙烯制成的一种具有三维结构的塑料网。这种似丝瓜网络的网垫，质地疏松、柔韧，有合适的高度和空间,可充填并储存泥土和沙粒及草籽植物的根系可以穿过网孔，舒适、整齐、均衡地生长，长成后草皮与网垫、泥土表层牢固地结合在一起，由于植物根系伸入地表以下，形成坚固的绿色复合护层。

2.1.7 土工格室植草护坡

土工格室材料自身的高强度、低延伸性能，可以很好地对表面破碎边坡进行有效防护,对较陡边坡上的种植土有良好的固土作用，并使土壤厚度达到一定的种植成长要求。使用该项技术护坡绿化，可以截留降雨、保墒保湿、相应减低养护费用,同时可以有效防止植物在成长初期季节性雨水充足(如夏季暴雨)造成的过量冲刷，有效地控制含有草种土粒的流失。

2.2 采终平台及废石场绿化

对于采终平台和废石场，废弃石渣、石粉占据地表上层并具有一定的厚度,植物不能生长，常对石渣进行换土处理，或裸露地表压覆客土，并辅以其它栽培措施的办法。在绿化过程中，要注意土壤物理性质和化学性质的恢复。

如果覆盖的表土层较厚、土质较好、资金比较充足，可以种植一些高大乔木，也可以作为耕地；如果覆盖的表土层较薄、土质较差，资金紧张，可以选择种植低矮灌木和草本植物进行绿化。

3 覆土来源

石灰石矿山采终生态恢复需要大量覆土,覆土土量及土质的保证对于生态恢复的效果具有重要意义，实际工作中，覆土来源主要可考虑以下几个方面。

3.1 表土转换

即在矿山开采前，首先将表土进行剥离，运往废石场临时堆放，采终再将表土移回。此方法对于表土层较厚的矿山可实施，但大多数石灰石矿山表土较薄且山势陡峭，致使取土困难、费用高昂。

3.2 工程土

工矿企业及道路等工程建设过程中,往往产生大量的土石方，可将其先储存到露天采坑或废石场一角，采终作为覆土。

3.3 河道淤泥

河道清淤通常要产生大量的污泥,可将其逐年储存起来，用于覆土。河道淤泥中含有较多的营养成分，对于复垦绿化较为有益。

3.4 生活污水处理厂污泥

生活污水处理厂污泥，一般不含重金属离子，含有较多营养成分，可将压滤后的污泥储存，采终用于覆土。

4 绿化植物选择

绿化植物种类的选择及其配置是生态恢复的重要问题。石灰石矿山采终生态恢复绿化植物选择时，应根据石灰石矿山自身特点及项目所在区域特点进行绿化植物选择和配置，以下仅对选择的几项原则进行说明:①选择适应性强、耐贫瘠、耐干旱、生长快的植物；②选择具有改良土壤能力的固氮植物；③选择当地优良的乡土植物和先锋植物；④不仅要考虑短期效应，更应注重中长期发展前景。

4.1 固氮植物

种植固氮植物是经济效益与生态效益俱佳的土壤基质改良方法。固氮植物可以是豆科的，也可以是非豆科的，主要包括与根瘤菌共生的植物、与弗兰克氏菌共生的植物和与蓝藻类共生的植物等。

4.2 先锋植物

先锋植物具有以下三大特点:①喜钙性，石灰石矿山的土壤自然肥力低、对植物营养元素供应不足，土壤以富钙和偏碱性为特征，喜钙植物可以茁壮成长；②旱生性，植物长期在干旱的环境下生存,植物的生理特征发生了适应干旱环境的改变；③岩生性，植物可以生长在岩石上，根系深扎进岩石，并穿过岩石的缝隙汲取水分和营养。因此，石灰石矿山的植被恢复可采用人工方法,利用当地先锋植物来建立植物群落。

4.3 乡土植物

在石灰石矿山生态恢复过程中,应该首先考虑适生的乡土物种,尽量避免引入外来物种。在实践中有时为了见效快，选择一些外来植物用于石灰石矿山的植被恢复也是目前常见的方法，但最终应当恢复和重建的植物应该是乡土物种。

4.4 植物品种组合配置

矿山植被恢复，不仅要求选择适当的植物种类，不同种类植物之间的合理配置也同样重要。根据生态系统演替的理论，注意植物品种的选择及其配置,采用不同的植物组合。植物品种选择要注意“结合”，即固氮植物与非固氮植物结合，浅根植物与深根植物结合，上繁植物与下繁植物(贴地生)结合等。在边坡上，藤本着生攀援；在坡脚，草树混种；在边坡底部，多树种混交。

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