矸石山生态修复与绿色产业结合的规划利用
煤矸石是煤炭开采和冶炼过程中残留的固体废料，其约占我国工业固体废物的四分之一，本文以阳泉大垴梁矸石山为例讨论了矸石山现阶段生态修复一些基本做法，以及将矸石山修复与绿色产业（光伏，果树）结合的新型做法。
一、矸石山生态修复背景
1.2 矸石山生态修复的依据和目的
改革开放以来，中国进入了经济发展的高速时期，环境保护和可持续发展的作为我们的基本国策，如何开展煤炭工业的综合利用，是实现节约资源的重要一步。近几年，国家发改委也颁布相关政策，大力扶持绿色产业的发展。基于以上两点，将矸石山的生态修复和绿色产业的结合是可行和必要的。
1.3 对于矸石山已有的研究
1.3.1 全国矸石山现状
从我国的现在的煤炭开采的条件来看，煤矸石产量占原煤产量的10%-30%，随着近年煤炭开采的数量增多，国家对于矸石山的治理力度也越来越大。据统计，中国较大规模的矸石山大概有1600多座，占地大约有1.5万公顷。并且每年都在以2亿吨的数量增长。
1.3.2 阳泉大垴梁矸石山的概况
阳泉市是山西省的煤炭重工业基地之一，也是全国最大的无烟煤生产基地。阳泉矿区位于山西沁水盆地东北部边缘地带，其中有一、二、三、四、五矿和新景矿等，阳泉煤业(集团)有限责任公司三矿大垴梁矸石山位于阳泉市307复线西大垴梁沟处，距该煤矿工业场地西北部约3km。该矸石山长约792m，宽约531m，矸石山顶标高为972m，底标高为832m，高度约140m，占地面积约36hm2，该矸石山目前已闭库。该矸石山三面临空，临空面均为迎风面，且三面坡面陡峭，堆积的矸石没有经过分层。
二、矸石山生态修复的基本模式
2.1反台式的基本构造
2.1.1坡面
矸石山的坡面高宽比不大于1.5进行整平，再对矸石山坡面整平中需回填部分进行全部的夯实，系数不小于0.85，每级坡高宜小于10m，坡度宜小于矸石山自然堆积安息角，一般不超过30°。同时在矸石山边坡坡底设立石砌护墙，坡底石砌护墙高约1.5m-2.0m左右，护墙背后用黄土分层夯实。
2.1.2马道
矸石山应设置一条主路，各级边坡间设置马道。主路的最小宽度不小于4m，马道的最小宽度不小于2m，在坡面中部用马道将坡面分成阶梯式，马道应设置排水沟。
2.1.3平台矸石山的平台应覆土压实，并且平台上用围堰分割，让雨水保持在土壤里。利用平台空间种植绿植被。
2.2 矸石山的植物选取
选取植物品种应符合：生态适生原则；边坡稳定原则；抗逆性原则；草本与乡土灌木相结合的原则。生物多样性和景观多样性原则。
表1 植被恢复验收标准
三、矸石山生态修复与绿色产业结合的规划利用
3.1 规划利用的策略
关于矸石山生态修复与和绿色产业的结合策略：一是引入光伏，在坡面阳光充足的区域置入光伏设备，利用光能发电。阳泉为温带大陆性气候，阳光较充足，光能的可利用性高。太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。二是平台上种植果树。果树有两方面优点：第一能提高矸石山绿化率；其二能给当地人带来经济效益。当地政府可以通过给予一定补贴的方式承包出让，相信将会是一个不错的市场。
3.2 坡面的规划利用
据测量得知，阳泉大垴矸石山共有八个坡面，总计165724.84平方米。由于光伏电池板安装并不是十分紧凑，在板与板的空隙中有阳光照射，不会影响植物生长，不会破坏山上原有的植被。对于缺乏植被的荒山，建设光伏电站更有利于绿化。光伏电池板安装后，遮挡住了部分阳光，减少了地表水分蒸发，有利于植物生长。而地表长出植物后，土壤持水能力提升，植物根系又能抓住土壤，能够减轻雨水对地表的冲刷，减少洪涝灾害和山区泥石流、滑坡等地质灾害。
3.3 平台的规划利用
阳泉大垴矸石山共有2个平台面积总计195907.71平方米。在平台上种植果树在提高绿化的同时还能带来经济效益。考虑到矸石山表面土质不适合果树生长首先要填碾合格的矸石做基础，再在表面覆盖黄土（厚度不低于20cm）夯实，再进行挖坑，坑上覆设可降解的防水薄膜，最后将育制合格的幼苗，通过营养物料与栽培土壤的均混料种植到可降解防水薄膜上方的树坑中，并浇水压实。防水薄膜能保证初期幼苗对于水分的要求，又因为其是可降解的，降解后树苗的养分也可以得到保障。据统计，在阳泉地带以苹果，梨，和樱桃长势最好，在考虑经济效益的情况下可多种植。
3.4 马道的规划利用
马道的作用除了有效防治滑坡，增加边坡稳定之外，新型的矸石山马道还承担了分割光伏区域的作用，另外也可以用于太阳能板的日常维护和更换。
3.5 植物的选取
对于矿区植被的修复，主要是要考虑到修复的原理以及生态学的有关理论，从修复矿区植被、改变土壤的质量、改良基质等等，将生物技术、环境工程技术以及农林有关技术集中应用与矿区的生态恢复当中。
图1 矸石山与绿色产业结合示意图
所以，在矿区植物选择中需要选择耐受性较强的植物以及恰当的培育工作，另外还需要考虑到生物资源的多样性以及确保矿区的原生态环境得到最大程度的保护。（作者：束泽伟 赵禄祥）