废弃采石场的生态修复与改造利用

2022-06-30侯均洪赵运新张志希

低碳世界 2022年4期

侯均洪，赵运新，张志希

（重庆一三六地质队，重庆 401147）

0 引言

在城市化建设的过程中，废弃采石场给自然环境带来较为严重的破坏，如土壤的侵蚀、生物多样性的减少、地表遭到破坏等，并对城市生态、社会和经济发展造成了严重影响。近些年，随着我国经济整体实力的提升，人们的环境保护意识在逐步增强，因此更加重视城市废弃采石场的生态修复与改造利用，努力发掘其使用价值。以国外对废弃采石场进行更新改造的措施作为参考，其改造的重点是在利用废弃采石场的土地资源和独特的自然景观，再添加其他的景观元素，在生态修复的基础上将废弃采石场改造成生态公园、湿地公园、城市公园等具有教育意义的旅游景点。

1 废弃采石场简述

我国城市化进程的加快对建筑材料有着急切的需求，使得可用采石场和废弃采石场数量在不断增加。很多废弃的采石场没有进行生态复原或者环境治理，带来了比较严重的环境污染问题，如土壤资源遭到破坏、植物群落被破坏、水土流失、水资源被污染等。废弃采石场的不及时治理造成明显的生态破坏，开采活动后遗留的废弃土地往往带来不确定性的地质风险，因此，废弃采石场的复原和整治刻不容缓。废弃采石场的生态修复与改造利用是保持人口、土地资源与经济发展之间平衡的必然选择，是贯彻落实绿色发展、循环发展战略的关键内容，也是把生态保护、社会发展、经济效益结合为一体的重要方式[1]。废弃采石场如图1所示。

图1 废弃采石场

2 废弃采石场的影响及改造难点

2.1 废弃采石场的影响

人类的发展离不开石料开采，但采石活动破坏了采石场原本生态系统的平衡，使该区域的生态系统逐渐失去了自我调节和自我恢复能力，因此，在采石过程中会面临水土流失、生物多样性减少、自然景观遭到破坏等一系列生态问题。虽然采石场在开采过程中带来了很高的经济效益，但开采后废弃的土地会带来一系列的环境问题[2]。

（1）破坏生态的平衡性。采石场在开采过程中，会改变采石场原本的地形地貌和地质结构，将采石场原有的植被清除，使生态系统受到严重的损害，破坏生态平衡性。

（2）破坏地表的景观。在采石场结束开采以后，遗留的废弃土地会破坏地表的自然景观。采石活动是将原本均质的景观进行异质化的过程[3]，尽管不同采石场对地表所造成的破坏程度不同，但都必然对地表景观造成一定的破坏，影响本地自然景观的美观度。

（3）可见或潜在的环境污染。石料开采过程中造成的大规模的山体开裂，破坏原始的山体结构。若遗留在废弃采石场的废弃机械设备（图2）、开采废弃物、废料等无法得到有效的处理，那么该区域的水源、土壤等将会遭到持续性的污染。

图2 遗留在废弃采石场的废弃机械设备

（4）土地资源的消耗浪费。在石料开采过程中，不可避免地要占用很多的土地资源，同时，开采过后，会产生很多废弃石土等固体废弃物，这种废弃物的堆积会占用更多的土地资源。

（5）严重的水土流失。采石时会先将采石场的植物层和土壤层分离，而开挖后遗留的岩质边坡会遭受降水的冲蚀，造成严重的水土流失现象。土壤、水和有机质的流失使土地的生产能力快速下降，植被在自然条件下很难修复。地表没有植物遮盖的情况下，土壤层失去下渗功能，导致地下水位严重下降，从而破坏了地表径流的下渗作用。

（6）生物多样性的降低。废弃采石场大面积的裸露山体对生态自然环境的发展造成了一定的影响，也破坏了采石场周边地区植被之间的联系，进而导致生物多样性降低，影响周边环境的生态系统平衡，形成恶性化的生态自然环境，也对废弃采石场的生态修复产生影响。

2.2 废弃采石场的改造难点

废弃采石场是一个衰退的生态系统，治理难度大，时间长，并且在治理过程中和后期的维护保养上需要大量资金投入。因此，采石场的生态修复和改造利用要取得当地政府的政策支持，并重点解决以下两个问题。

（1）废弃采石场改造并不是简单的生态修补，而是根据地形地貌进行进一步的功能定位和项目规划，突显其特点，提升可执行性。

（2）改造期内，房地产商将参与废弃采石场及附近土地资源的开发设计。因而，必须调节房地产商与集体利益之间的矛盾，坚持生态优先的原则，控制土地开发的强度[4]。

3 废弃采石场的生态修复与改造利用的具体措施

废弃采石场对城市自然环境产生较大的不良影响，必须采取有效措施对其进行生态修复与改造利用。废弃采石场的生态修复和改造利用要按照整体规划及相关设计方案来进行，使其生态功能尽可能得到恢复，进而维持稳定的生态均衡，并与周边环境的景观相融合，达到生态协调和循环利用的目的。

3.1 废弃采石场的改造原则

（1）因地制宜原则。开采活动结束后，留下的废弃采石场景观有一定特殊性，改造时要根据目前的自然环境开展方案设计。因此，应考虑废弃采石场的现况，以保证最后的设计方案和改造具有可行性。因地制宜利用废弃采石场，科学规范地修复废弃采石场的生态环境。

（2）生态性原则。开采活动给原来的自然生态环境带来一定的影响，废弃采石场周边地区的生态环境也遭到毁坏。因而，在开展生态修补时，应重视生态多样性，考虑景观与生态的融合发展，并使其具备一定的生态均衡调整和恢复功能。采石场生态环境的治理与复建方式包括：采石场水体系统的疏通与整顿、改进或覆盖废弃采石场土壤层、再次栽种各种植物、治理水土流失稳固土壤、开展植物群落科学研究和进行山体修复绿化等。

（3）经济性原则。在废弃采石场生态修复与改造利用的具体实施中，还要确保改造工程的经济收益。因此，要长远考虑其经济效益，合理有效地利用自然景观，节约投入的资金，将废弃采石场改造成旅游景点，吸引更多游客前来参观。废弃采石场变旅游景点如图3所示。

图3 废弃采石场变旅游景点

（4）文化性原则。随着我国经济的持续增长，人们不仅在追求物质需求，还要追求精神等层面的需求。因此，在开展废弃采石场改造利用时，可以融入多方面的本地文化，使改造后的景观不但具备绿色生态修复和稳定的功能，还具备一定的人文精神，让旅客体会本地的传统文化和地区特点，让采石场成为地域文化的载体。

3.2 建立海绵城市

随着社会经济的快速发展和人类的需求增长，石料开采活动不断增多，废弃采石场的数目也越来越多。废弃采石场不但影响了该地域原来的地质环境外貌，并且加快了土壤退化的速率，毁坏了地表径流的下渗。采石场生态系统的自我修复能力受到严重破坏，在雨水较多的季节，雨水吸收处理能力不理想，碰到大暴雨时采石场容易产生积水，造成洪涝灾害，对周围生态环境产生严重影响。废弃采石场会对周边水资源造成严重的破坏，因此可以利用起源于美国的“低影响开发”方法来对废弃采石场进行修复，即大暴雨来临时，可以将雨水储存起来，等大暴雨之后再让雨水慢慢排出，避免了短期内降水导致的洪涝问题。为了更好地实现“低影响开发”的目标，我国提出了海绵城市的建设理念。海绵城市即城市如同海绵一般，能将雨水吸收，完成水循环利用，雨天时完成吸水、储水、净化水的工作，需要时释放出所存储的雨水进行利用。海绵城市建立的实质是转变传统城市建设的核心理念，完成与自然环境的和谐发展。为了使城市建设与自然环境紧密结合，可以通过储水箱、蓄水池、人工湿地等来建设海绵城市，使用蓄水措施消化吸收雨水，缓解废弃采石场的排水压力。

3.2.1 利用地下空间蓄水

在废弃采石场建设地下蓄水池，利用沙石坑建设储水工程项目，用来调整雨水或洪水，完成修复和地底水源的储备。若中后期采石场需要重新开采，可以把存储的雨水释放以保障采石场的开采工作顺利进行。

3.2.2 城市海绵体的建设

城市海绵体不但包含江河、湖水、湿地、坑塘等水系统，还包含绿化公园、可渗水路面等，城市配套设施和海绵城市的建设要从点、线、面全方位进行考虑。废弃采石场可以按照本身所在的自然环境更新改造为湿地公园或生态公园。在湿地公园中，不但可以增加生物多样性，还可以与江河湖水的水连接，提升江河水体支流水系的泄洪能力，减少洪涝灾害的发生。废弃采石场改造成湿地公园如图4所示。