廢棄采石場的生態(tài)修復與改造利用

侯均洪，趙運新，張志希

（重慶一三六地質隊，重慶 401147）

0 引言

在城市化建設的過程中，廢棄采石場給自然環(huán)境帶來較為嚴重的破壞，如土壤的侵蝕、生物多樣性的減少、地表遭到破壞等，并對城市生態(tài)、社會和經(jīng)濟發(fā)展造成了嚴重影響。近些年，隨著我國經(jīng)濟整體實力的提升，人們的環(huán)境保護意識在逐步增強，因此更加重視城市廢棄采石場的生態(tài)修復與改造利用，努力發(fā)掘其使用價值。以國外對廢棄采石場進行更新改造的措施作為參考，其改造的重點是在利用廢棄采石場的土地資源和獨特的自然景觀，再添加其他的景觀元素，在生態(tài)修復的基礎上將廢棄采石場改造成生態(tài)公園、濕地公園、城市公園等具有教育意義的旅游景點。

1 廢棄采石場簡述

我國城市化進程的加快對建筑材料有著急切的需求，使得可用采石場和廢棄采石場數(shù)量在不斷增加。很多廢棄的采石場沒有進行生態(tài)復原或者環(huán)境治理，帶來了比較嚴重的環(huán)境污染問題，如土壤資源遭到破壞、植物群落被破壞、水土流失、水資源被污染等。廢棄采石場的不及時治理造成明顯的生態(tài)破壞，開采活動后遺留的廢棄土地往往帶來不確定性的地質風險，因此，廢棄采石場的復原和整治刻不容緩。廢棄采石場的生態(tài)修復與改造利用是保持人口、土地資源與經(jīng)濟發(fā)展之間平衡的必然選擇，是貫徹落實綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵內容，也是把生態(tài)保護、社會發(fā)展、經(jīng)濟效益結合為一體的重要方式[1]。廢棄采石場如圖1所示。

圖1 廢棄采石場

2 廢棄采石場的影響及改造難點

2.1 廢棄采石場的影響

人類的發(fā)展離不開石料開采，但采石活動破壞了采石場原本生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)逐漸失去了自我調節(jié)和自我恢復能力，因此，在采石過程中會面臨水土流失、生物多樣性減少、自然景觀遭到破壞等一系列生態(tài)問題。雖然采石場在開采過程中帶來了很高的經(jīng)濟效益，但開采后廢棄的土地會帶來一系列的環(huán)境問題[2]。

（1）破壞生態(tài)的平衡性。采石場在開采過程中，會改變采石場原本的地形地貌和地質結構，將采石場原有的植被清除，使生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重的損害，破壞生態(tài)平衡性。

（2）破壞地表的景觀。在采石場結束開采以后，遺留的廢棄土地會破壞地表的自然景觀。采石活動是將原本均質的景觀進行異質化的過程[3]，盡管不同采石場對地表所造成的破壞程度不同，但都必然對地表景觀造成一定的破壞，影響本地自然景觀的美觀度。

（3）可見或潛在的環(huán)境污染。石料開采過程中造成的大規(guī)模的山體開裂，破壞原始的山體結構。若遺留在廢棄采石場的廢棄機械設備（圖2）、開采廢棄物、廢料等無法得到有效的處理，那么該區(qū)域的水源、土壤等將會遭到持續(xù)性的污染。

圖2 遺留在廢棄采石場的廢棄機械設備

（4）土地資源的消耗浪費。在石料開采過程中，不可避免地要占用很多的土地資源，同時，開采過后，會產(chǎn)生很多廢棄石土等固體廢棄物，這種廢棄物的堆積會占用更多的土地資源。

（5）嚴重的水土流失。采石時會先將采石場的植物層和土壤層分離，而開挖后遺留的巖質邊坡會遭受降水的沖蝕，造成嚴重的水土流失現(xiàn)象。土壤、水和有機質的流失使土地的生產(chǎn)能力快速下降，植被在自然條件下很難修復。地表沒有植物遮蓋的情況下，土壤層失去下滲功能，導致地下水位嚴重下降，從而破壞了地表徑流的下滲作用。

（6）生物多樣性的降低。廢棄采石場大面積的裸露山體對生態(tài)自然環(huán)境的發(fā)展造成了一定的影響，也破壞了采石場周邊地區(qū)植被之間的聯(lián)系，進而導致生物多樣性降低，影響周邊環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)平衡，形成惡性化的生態(tài)自然環(huán)境，也對廢棄采石場的生態(tài)修復產(chǎn)生影響。

2.2 廢棄采石場的改造難點

廢棄采石場是一個衰退的生態(tài)系統(tǒng)，治理難度大，時間長，并且在治理過程中和后期的維護保養(yǎng)上需要大量資金投入。因此，采石場的生態(tài)修復和改造利用要取得當?shù)卣恼咧С?，并重點解決以下兩個問題。

（1）廢棄采石場改造并不是簡單的生態(tài)修補，而是根據(jù)地形地貌進行進一步的功能定位和項目規(guī)劃，突顯其特點，提升可執(zhí)行性。

（2）改造期內，房地產(chǎn)商將參與廢棄采石場及附近土地資源的開發(fā)設計。因而，必須調節(jié)房地產(chǎn)商與集體利益之間的矛盾，堅持生態(tài)優(yōu)先的原則，控制土地開發(fā)的強度[4]。

3 廢棄采石場的生態(tài)修復與改造利用的具體措施

廢棄采石場對城市自然環(huán)境產(chǎn)生較大的不良影響，必須采取有效措施對其進行生態(tài)修復與改造利用。廢棄采石場的生態(tài)修復和改造利用要按照整體規(guī)劃及相關設計方案來進行，使其生態(tài)功能盡可能得到恢復，進而維持穩(wěn)定的生態(tài)均衡，并與周邊環(huán)境的景觀相融合，達到生態(tài)協(xié)調和循環(huán)利用的目的。

3.1 廢棄采石場的改造原則

（1）因地制宜原則。開采活動結束后，留下的廢棄采石場景觀有一定特殊性，改造時要根據(jù)目前的自然環(huán)境開展方案設計。因此，應考慮廢棄采石場的現(xiàn)況，以保證最后的設計方案和改造具有可行性。因地制宜利用廢棄采石場，科學規(guī)范地修復廢棄采石場的生態(tài)環(huán)境。

（2）生態(tài)性原則。開采活動給原來的自然生態(tài)環(huán)境帶來一定的影響，廢棄采石場周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境也遭到毀壞。因而，在開展生態(tài)修補時，應重視生態(tài)多樣性，考慮景觀與生態(tài)的融合發(fā)展，并使其具備一定的生態(tài)均衡調整和恢復功能。采石場生態(tài)環(huán)境的治理與復建方式包括：采石場水體系統(tǒng)的疏通與整頓、改進或覆蓋廢棄采石場土壤層、再次栽種各種植物、治理水土流失穩(wěn)固土壤、開展植物群落科學研究和進行山體修復綠化等。

（3）經(jīng)濟性原則。在廢棄采石場生態(tài)修復與改造利用的具體實施中，還要確保改造工程的經(jīng)濟收益。因此，要長遠考慮其經(jīng)濟效益，合理有效地利用自然景觀，節(jié)約投入的資金，將廢棄采石場改造成旅游景點，吸引更多游客前來參觀。廢棄采石場變旅游景點如圖3所示。

圖3 廢棄采石場變旅游景點

（4）文化性原則。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長，人們不僅在追求物質需求，還要追求精神等層面的需求。因此，在開展廢棄采石場改造利用時，可以融入多方面的本地文化，使改造后的景觀不但具備綠色生態(tài)修復和穩(wěn)定的功能，還具備一定的人文精神，讓旅客體會本地的傳統(tǒng)文化和地區(qū)特點，讓采石場成為地域文化的載體。

3.2 建立海綿城市

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人類的需求增長，石料開采活動不斷增多，廢棄采石場的數(shù)目也越來越多。廢棄采石場不但影響了該地域原來的地質環(huán)境外貌，并且加快了土壤退化的速率，毀壞了地表徑流的下滲。采石場生態(tài)系統(tǒng)的自我修復能力受到嚴重破壞，在雨水較多的季節(jié)，雨水吸收處理能力不理想，碰到大暴雨時采石場容易產(chǎn)生積水，造成洪澇災害，對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。廢棄采石場會對周邊水資源造成嚴重的破壞，因此可以利用起源于美國的“低影響開發(fā)”方法來對廢棄采石場進行修復，即大暴雨來臨時，可以將雨水儲存起來，等大暴雨之后再讓雨水慢慢排出，避免了短期內降水導致的洪澇問題。為了更好地實現(xiàn)“低影響開發(fā)”的目標，我國提出了海綿城市的建設理念。海綿城市即城市如同海綿一般，能將雨水吸收，完成水循環(huán)利用，雨天時完成吸水、儲水、凈化水的工作，需要時釋放出所存儲的雨水進行利用。海綿城市建立的實質是轉變傳統(tǒng)城市建設的核心理念，完成與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。為了使城市建設與自然環(huán)境緊密結合，可以通過儲水箱、蓄水池、人工濕地等來建設海綿城市，使用蓄水措施消化吸收雨水，緩解廢棄采石場的排水壓力。

3.2.1 利用地下空間蓄水

在廢棄采石場建設地下蓄水池，利用沙石坑建設儲水工程項目，用來調整雨水或洪水，完成修復和地底水源的儲備。若中后期采石場需要重新開采，可以把存儲的雨水釋放以保障采石場的開采工作順利進行。

3.2.2 城市海綿體的建設

城市海綿體不但包含江河、湖水、濕地、坑塘等水系統(tǒng)，還包含綠化公園、可滲水路面等，城市配套設施和海綿城市的建設要從點、線、面全方位進行考慮。廢棄采石場可以按照本身所在的自然環(huán)境更新改造為濕地公園或生態(tài)公園。在濕地公園中，不但可以增加生物多樣性，還可以與江河湖水的水連接，提升江河水體支流水系的泄洪能力，減少洪澇災害的發(fā)生。廢棄采石場改造成濕地公園如圖4所示。

圖4 廢棄采石場改造成濕地公園

3.2.3 科學合理的調整安排

堅持創(chuàng)新管理，對城市海綿體以及排水設備等進行研究，根據(jù)海綿體的滲入、儲留、凈化、排出等原理完成城市綠色生態(tài)循環(huán)利用，最大限度地發(fā)揮海綿城市建設的防洪和生態(tài)補水功能[5]。

4 結語

廢棄采石場在開展生態(tài)修復與改造利用時需要較多的資金投入，其開發(fā)周期長，對技術水平要求高。因此，在開展改造以前，必須制定具體的整體規(guī)劃，根據(jù)整體規(guī)劃逐步執(zhí)行，先易后難，降低其改造修復的風險。此外，當?shù)卣残枰o予相應的政策和資金支持，推動項目的開發(fā)設計和基本建設。