陕西省历史遗留废弃矿山中建材类采石厂主要分布在关中地区的渭南市，该区域历史上采石场开采活动活跃，历史遗留废弃矿山集中分布、面积连片、治理难度最大，矿山地质环境问题最为突出^[1]。根据陕西省自然资源厅数据，从废弃矿山规模来看，渭南市占比最大，为18%；从矿种类别来看，石材矿为主要类型，占67%。渭南市矿山集中开采区位于国家“三区四带”生态格局中的黄河重点生态区(含黄土高原生态屏障)，属于黄土高原水土流失防治和水源涵养功能提升极重要区域。近年来，渭南市各级政府在积极落实国家生态文明建设、“绿水青山就是金山银山”发展观、“双碳”目标和“黄河流域生态保护和高质量发展”国家战略的大背景下，市委市政府及各级主管单位高度重视历史遗留废弃矿山生态保护与修复工作，并从政策扶持和资金保障方面给予大力支持，确保了历史遗留废弃矿山治理工作的顺利开展，特别是中央环保督察工作开展以来，国家渭河平原废弃矿山生态修复项目、黄河流域废弃矿山生态修复、桥山南麓历史遗留废弃矿山生态修复等重大项目相继落地实施。渭南市县两级主管单位严格按照“立面治理自然恢复、平面治理人工修复”的思路，坚持“统一规划设计，逐年分步实施”的原则，重点围绕矿山整形、治理崩塌、土地复垦、恢复植被等工程的实施^[2]，域内历史遗留废弃矿山数量逐年减少，预计到2023年底，全市范围内历史遗留废弃矿山平面治理工作将全面完成，矿山地质灾害隐患明显消除、生态环境质量显著改善。

历史遗留废弃矿山面临的主要生态问题为自然景观损毁、生态环境破坏、土地资源占用和次生地质灾害频发等^[3]，其中自然景观损毁与生态环境破坏难以修复。自然景观损毁方面，矿坑内原生植被和表土被彻底剥离殆尽，采石场基岩裸露，开采面直立高耸，严重影响可视范围内山体自然生态景观的协调性。生态环境破坏方面，由于露天采场生态系统的破坏，矿区面临水土流失严重、生物栖息地损毁以及生物多样性下降等生态问题。

开展废弃矿山生态修复工作的核心是进行水土保持的综合治理^[4]，水土保持的关键环节是恢复矿山植被群落系统，通过调研和勘查发现，废弃矿山除采坑顶帮剥离区和缓坡处多年后有少量原生植被侵入外，其他高陡立面植被自然恢复困难。采坑底部仅存的少量土壤严重贫瘠且缺乏植物种子库。

本地区历史遗留废弃矿山立面高、陡、易崩塌，局部坡度接近90°，高度几十米甚至上百米；立面局部危岩耸立，且节理裂隙发育，受矿区开采和外营力作用，岩体稳定性不佳，风化剥蚀、碎岩脱落和崩塌现象时有发生。

渭北地区历史遗留废弃矿山生态治理工作，面临着气候条件与成壤质地的天然不足：一是气候条件限制。该地区属暖温带半湿润半干旱季风气候，蒸发量远远大于降水量，生态阈值较低，抗扰动能力差；二是成壤条件和质地影响。渭北地区普遍为寒武系、奥陶系石灰岩，成壤过程以溶蚀为主。受自然条件限制和人类开矿活动影响，土壤植生层逐年变薄甚至消失，具有潜在荒漠化趋势。

另外，从生态限制因子分析，矿区植被退化、土地荒漠化和地下水水位下降3个因子既相互作用又相互影响。（1）植被破坏，盖度下降，斑块裸露，加剧土地荒漠化，土壤沙化，又导致植被进一步退化，二者互为因果。（2）植被退化又会使水土保持能力下降，水分蒸发作用增强，水源涵养能力下降，导致地下水位不断下降，地下水位下降导致植物缺水，加速植被退化，二者相互影响。（3）土地荒漠化会导致土壤保水能力减弱，破坏地表与地下水平衡，导致地下水位下降，地下水位下降会影响地表植被，加速荒漠化，二者相互影响。

2.2.2 渭南市历史遗留废弃矿山高陡立面生态修复工作还处于初步探索阶段

目前，渭南市历史遗留废弃矿山生态修复工作内容多以复垦复绿为主，治理技术较为单一，且治理区域主要针对采矿平台；治理难度较大且对于生态影响严重的高陡立面，尚缺乏有效治理和资金投入。由于本地区露天矿山及采石场的开采技术一般采用陡壁式开采^[5]，最后形成几十米到超百米的高陡立面存量大，后期生态治理难度大、造价高；受当地干旱少雨期长、夏季集中暴雨等气候条件限制，高陡立面生态修复难度进一步增大；受矿山高陡立面独特立地条件限制，常规生态修复技术应用效果欠佳，针对矿山高陡立面生态修复新技术研究进程较为缓慢^[6]。由于缺少适宜的治理技术和模式，以往历史遗留废弃矿山生态修复治理缺乏对生态脆弱区全要素的生态治理考量，只注重植被的恢复和重建，造成高强度采用高耗水人工植被，致使矿区生态修复后植被群落因土壤水分亏损而迅速退化^[7]。虽然我国矿山生态修复技术经过40多年的实践与研究，已研发了多种生态修复技术，但能有效解决矿山高陡立面生态修复技术的研究工作还处于起步摸索阶段。

当前，渭南市历史遗留废弃矿山高陡立面生态修复面临的问题，已成为全省乃至全国废弃矿山高陡立面普遍面临的共性难题，积极探索矿山高陡立面生态修复新技术，研究切实可行的生态修复技术路线和治理模式，已成为一项紧迫且极其重要的课题。本次以可视范围内典型高陡立面为研究对象，通过引进国内先进边坡生态修复技术：“3S-OER植被生态修复技术，开展矿山高陡立面生态修复技术适应性研究，该技术已纳入全国建筑行业科技成果推广认证、国家火炬计划推广认证和北京市新技术新产品（服务）认证，在全国矿山植被生态修复方面取得成效显著，其中该技术在参与实施的“乌梁素海流域山水林田湖草生态保护修复试点工程”被自然资源部评选为基于自然的解决方案（NbS）十大经典案例之一，通过“3S-OER植被生态修复技术”在矿山试点的成功实施，以期为渭南市历史遗留矿山高陡立面生态修复工作提供可靠的实践经验。

矿山高陡立面生态修复的技术很多，一般有自然复绿法、客土喷混植生复绿法、景观再造复绿法、垒砌阶梯复绿法、爆破燕窝复绿法和V型槽筑台复绿法等^[8]，采用的工艺一般有岩壁开窗、立面钻孔、液压喷浆、人工植草等。在具体实施过程中面临诸多难题，一是由于矿山立面地层岩性及发育类型多样，单一技术措施难以系统解决复杂多变的生态问题；二是由于立面立地条件受限，如坡度大、垂度高、凹凸不平等，特别是立面坡度超过80°，致使传统技术植被恢复难度较大；三是在本区域干旱半干旱气候条件下，常规立面生态修复技术长效性差、成本较高。因此新技术研发和选择，一方面要围绕本地区矿山立面特点，系统提出针对性生态修复举措，按照宜林则林、宜草则草原则，优选抗逆性强乡土植被进行恢复植被；另一方面进一步加快从传统地质环境治理向矿山生态修复思维转变，从综合提升矿山生态环境质量，系统修复矿山生态系统角度，全面促进新技术的研究和落地，为本地区矿山高陡立面生态修复工作提供有力的技术支撑。

目前在总结调研渭南市泾阳县、蒲城县、合阳县、韩城市等地区矿山治理工作基础上，主要有双复模式、景观模式、产业模式等^[9]。渭南市矿山治理技术和模式呈多样性，但开采立面仍是矿山治理的难点和重点，需结合矿山自身及周边产业禀赋条件，因地制宜选取适宜治理技术，最大程度恢复废弃矿山生态功能。同时，在探索技术可行的前提下，治理模式还要兼顾经济性。

本研究试点位于桥山南麓蒲城段太山东信采石场，项目地气候干燥、太阳辐射强、风力大、无(少)雨期长、土壤贫瘠、生态脆弱等；矿山地层岩性属寒武系、奥陶系石灰岩，节理裂隙发育，开采立面垂高超40 m，大部分地段坡度大于80°，局部存在反向坡，完全不具备植物自然恢复基础，属于最典型、最难修复类型。基于以上原因，依托该试点开展高陡立面生态修复技术研究和应用，对探索并指导本地区矿山高陡立面生态修复工作意义重大。

在充分调研论证基础上，坚持生态优先、自然恢复为主，积极开展“生态棒锚网物理防护+3S-OER植被生态修复技术”为主的技术体系，重点解决矿山高陡立面植生层附着难、生境再造难、植被成活难三大难题，以期恢复矿山高陡立面土壤生境系统、植被群落系统和物质循环系统，使修复后植生层和植被群落分别具备良好抗蚀效果和强抗逆性。本次矿山高陡立面生态修复试验主要运用了2项科研技术成果。

植生层抗雨蚀防护技术应用能确保立面人工植生层的安全稳定^[10]。该技术采用专有抗蚀材料和抗蚀物理防护措施，应用含有抗蚀性强、黏结性高的生态抗蚀基材配方，通过高压喷附机械作业，将抗蚀基材喷附立面与生态棒、金属网紧密结合，在立面形成抗雨蚀能力强的植生保护层，完全能够抵抗强降雨冲刷，为后期植被恢复营造良好基础条件。

“3S-OER”植被生态修复技术即在立面上通过构建土壤生境系统、植被群落系统和物质循环系统来重建植被^[11]。一是修复土壤生境系统，通过加入的专用微生物复合菌剂提高土壤功能菌浓度和活性，系统提高土壤地力水平，改善植生层环境；二是调控植被群落系统，通过特种微生物菌群代谢产生的植物生长激素，定向调控特定植物的分蘖能力和根茎的生长；三是构建物质循环系统，通过微生物代谢活动，提高菌群活性与代谢速率，加快降解枯枝落叶和植物纤维基材，构建植被-枯落物-土壤之间的物质循环和能量流动系统，保障植生层持续为植物提供营养，达到免养护效果。

对该矿山高陡立面进行实地调查，充分调研项目地质状况、气候环境、岩样理化性质、植被群落结构等情况，进行定制化生态修复方案设计。

根据项目地本底情况和实验检测分析数据，提前进行微生物基材的定制生产，同时准备施工所需的各类生产材料，如生态棒、镀锌铁丝网、锚杆、抗蚀材料、微生物基材、微生物菌剂、灌草种子、有机质等。

严格遵循设计方案和图纸，依据《建筑边坡工程技术规范》《矿山生态环境保护与恢复治理技术规范》等相关规范，选取专业施工队伍进行试验工程规范施工，高陡立面生态修复施工流程及施工工艺，见图1～2。

试验结果表明，矿山高陡立面生态修复试点试验达到预期抗雨蚀和植被建植恢复效果。一是高陡立面植生层抗雨蚀效果显著。2022年7月中旬，项目地北坡抗蚀植生层喷附完成后，历经3轮次极端强降雨天气，最大雨量达208.9 mm，最大雨强达81.8 mm/h，同时也是1965年历史以来最强降雨，雨强达到暴雨至大暴雨级别。2022年8～10月，项目地南坡植生层喷附完成，再次经历多次集中强降雨检验，立面植生层安全稳定，达到预期抗雨蚀效果。二是试点项目灌草群落建植生长良好。试点项目10月初完工以来，随着灌草群落发芽及长势跟踪调查分析，虽然受气温降低影响，但灌草植被发芽数量及种类达到预期。2023年初立面灌草植被越冬后顺利返青，植被建植效果良好，见图3。预计植被群落稳定后，不同植物发达的根系与镶嵌在立面的生态棒、铁丝网、抗蚀植生层紧密结合；同时，茂密的植被茎叶遮盖在植生层上，形成了双重防护；完全可抵御大雨乃至暴雨的冲刷，水土保持和生态景观显著提升。

渭南市桥山南麓历史遗留废弃矿山数量众多，其中高陡立面生态修复问题尤为凸显，本次矿山立面试点探索新技术适地性，在系统分析总结域内矿山治理现状、面临问题及内在机理基础上，采用“生态棒锚网物理防护+3S-OER植被生态修复技术”进行矿山高陡立面生态修复试验探索，初期抗蚀效果良好，可以系统解决立面植生层附着难题。该技术试验为建立适应于渭南市历史遗留废弃矿山高陡立面特点的理论和技术体系提供有力支撑，也为本地区分步分区推进矿山高陡立面生态修复工作，奠定了坚实的技术储备和实践经验。同时为了更好推进历史遗留废弃矿山高陡立面生态修复工作提出4点建议。

（1）系统修复、综合治理。渭北地区历史遗留矿山生态修复工作要坚持山水林田湖草是一个生命共同体理念，重点围绕生态系统严重受损退化、生态功能失调和生态产品供给能力不足的废弃矿山，全面加强矿山生态系统病症、病因和病理调查，统筹推进整体保护、系统修复、综合治理，不断完善和提升渭北地区废弃矿山生态系统结构和功能。另外与传统矿山治理技术和措施相比，要更加注重治理的整体性、区域性，把各个生态要素统筹为整体进行系统治理。

（2）生态优先，绿色发展。随着历史发展阶段、政府管理机关、科研领域和产业形态的不同，关于历史遗留废弃矿山生态修复工作其重点是生态优先、绿色发展。围绕矿山高陡立面生态修复治理工作，需进一步按照分区、分类进行勘查论证，按照分步治理理念，依据技术适地性和经济性原则。建议重点围绕三区两线可视范围内坡度小于80°高陡立面，按照能绿尽绿、宜灌则灌、宜草则草理念，最大可能恢复植被覆盖率；坡度大于80°高陡立面按照消除地质灾害为主原则进行治理。

（3）转变思路，科学规划。一方面矿山高陡立面生态修复的高难度必然带来高成本，建议矿山修复工作重点不再局限于平面覆土绿化方式的治理，应在前期规划时就考虑立面生态修复的需求，做到合理规划，优选措施，有序开展。同时要积极引进国家重大生态保护和修复项目在政策和资金方面的支持。另一方面由于部分管理者和施工单位对矿山高陡立面生态修复技术的适应性研究不够，应重点围绕高陡立面技术研发、效果评价、适应性推广开展工作。再一方面，创新社会资本参与矿山生态保护和修复工作新模式，积极鼓励和引进社会资本参与的积极性，围绕构建“谁修复、谁受益”的生态保护修复市场机制，推动实现生态效益和经济社会效益相统一。

（4）技术保障，分步推进。在矿山高陡立面生态恢复技术应用方面，重点引进国土空间生态保护修复领域专业技术团队。加强技术应用研究、应用风险的系统分析与论证，探索不同技术的可行组合方式，综合评定新技术的适地性、经济性，积极探索适应于本地区历史遗留废弃矿山的高陡立面生态修复技术体系和施工规范，再进一步围绕重点区域、关键领域，采取分步推进原则，扩大矿山高陡立面生态修复工作。加强技术应用的现场服务，为高陡立面生态修复工作实施提供充分的技术保障。加强技术的管理，严禁工程实施中采用具有潜在污染与生态风险的技术，并依据后续生态监测与对比性跟踪评估结果，进行动态调整，最大限度恢复矿山高陡立面植被生态系统。