一、煤矸石边坡生态环境脆弱，对植被恢复存在诸多不利因素：
局域表面等离子体共振
1、煤矸石山顶部残积风化层5-10cm含石块、石砾、砂粒和土粒,粒径多为2-20mm,耕作性差,不利植物种子扎根出苗。 2、煤矸石虽然含碳量较高,但几乎不含腐植质。矸石保肥性能差,表层PH值4.92呈酸化倾向，不利于植物生长。 3、煤矸石含有植物所必需的各种矿质营养成分,且养分全量较高,但有效氮、磷、钾养分严重不足。
4、煤矸石微生物数量介于肥土和瘦土之间,具有一定的活性强度和代谢作用。
5、煤矸石山盛夏干早季节昼间矸石表层温度高达68℃，日均高达47.9℃,表中层含水率分别为31%和7.61%,保水性能差,呈干旱氧化状态。
6、不具备植物生长的水力条件，即不具备满足植物生长必需的水分。煤矸石为块状固体，
其透水性较强，由于基质表面吸附能力较弱，故保水能力极差，也无法满足草被生一长所需的水量。
二、基质改良的方法
煤矸石边坡可根据表层风化程度高低分为三类：第一类是表层风化较好的矸石边坡可不用黄土覆盖进行“直接复垦”；第二类风化稍好的“薄覆盖复垦”种植,盖土仅须2-5cm;第三类是不风化或风化程度很低的须采取“厚覆盖复垦”的方式,盖土在50cm以上。旗杆模型
基质改良方法包括有中和工艺、复土工艺法、无土植被恢复技术。
无土植被恢复技术
1、煤矸石基质辅以粉煤灰、污泥、木屑混合改良效果较好,其质量混合比例在 1000∶125∶100∶50 草被长势最佳。
把大块煤矸石粉碎至合适粒径后并在其中加入具有改良意义的污泥和木屑等物质，特别是加入呈弱碱性粉煤灰和碱性的赤泥之后，在污泥提高速效有机质(腐殖质)含量，木屑提高手动折弯机
保水量而又维持基质溶液在弱碱性的前提下，可以生长一定数量的草被植物。这既满足草被的生长又有效抑制住煤矸石带来的水体环境污染。[1]
2、利用污泥、粉煤灰、煤矸石三种废弃物为原料，配制不同比例的基质，种植植物。
添加污泥可有效的增加基质中各种养分含量，降低基质的值，使植物生长更加适宜；添加粉煤灰和土壤可以使基质的值增大。种植不同植物后各配比基质的速效养分含量基本上都低于初始含量。[2]
防辐射裙3、填煤渣、施肥组合处理。
生物质气化
采用填煤渣+施肥组合方法处理基质的技术特点是，填煤渣能有效减少肥料和水分流失，促进植物根系生长和吸收，提高肥料利用率，同时煤渣可就地取材，施工简便成本低。实际操作时，我们在梯田条
带和坑穴底铺垫稻草加上拌有肥料煤渣进行种植，种植后用稻草覆盖。[3]
4、将城市污泥与建筑垃圾按 1 ∶ 1 体积比混合为生长基质，覆盖在模拟的煤矸石边坡上。
城市污泥有机质和矿物质养分含量高，特别是氮磷含量是普通田园土壤的 10 多倍，因此，污泥在土地利用中能显著促进植物生长，但纯污泥颗粒细、通气性差以及含盐量高等，对植物生长不利。不能将污泥直接作为植物生长基质应用．建筑垃圾土中有机质和养分含量低，砖石瓦块等粗颗粒多，与污泥混合有利改善其理化性状，当控制
污泥占比在40%～60%时植物生长良好，植物生长效果优于常规田园土基质。[4]
5、秸秆、水泥、蘑菇肥、糠醛渣、保水剂、有机肥
其中秸秆和蘑菇肥对基质的物理性质影响最大，减小了基质的容重，增加了基质的孔隙度，增强基质的蓄水能力，增加基质的通气和透水能力。同时秸秆、蘑菇肥、糠醛渣和有机肥的加入增加了基质中的有机质含量，蘑菇肥对基质速效养分含量影响比较显著。由于水泥的加入导致基质初期的 pH 值较高，在一定程度上抑制了紫花苜蓿的出苗率，在植物生长的后期基质的 pH 值有明显的下降，对植物的生长状况影响不大。最优配比秸秆3%、水泥6%、蘑菇肥8%和保水剂1.5%。[5]
6、植生基材至少应具有以下五个方面的功能：结构性、肥力、吸保水能力、碱性中和能力、抗冲刷性。
[6]
[1] 煤矸石基质改良及草被植物适应性研究 魏嵬 2011
[2] 污泥、粉煤灰、煤矸石在矿区复垦最佳配比研究 王丽娟 2014
[3] 煤歼石山无土植被恢复技术 陈振金 2001
[4] 城市污泥应用于边坡植被恢复对地表水环境的影响 甄晨光 2018
[5] 岩质边坡生态重建人工土壤基质构建研究 马朋坤 2015
[6] 岩质边坡喷射植被混凝土植生基材研究 刘飞 2009
复土工艺法
1、黄土作为改良剂对煤矸石基质的改良效果
黄土作为改良剂对煤矸石渣土的强酸性具有较强的调节作用，二者呈线负相关关系，当黄土加入量达到总土的时，土壤呈中性，能够适宜大多数植物的生长；自燃的煤矸石山表面产生并积累了大量盐分，加入黄土与其混合后，土壤盐分有所降低，当加入黄土的比例占总土的时，混合土壤的盐分为下降为低于，但由于使煤矸石山含盐量恢复到正常范围需要使用较多的黄土，因此黄土作为改良剂对煤矸石渣土含盐量的改良作用并不理想；不同比例的黄土与煤矸石混合后，混合土壤的容重随黄土含量的增多而减少。混合土壤的孔隙度随黄土含量的增加而增加。土壤的贮水能力与黄土含量呈正相关关系。不同比例混合的煤矸石与黄土，混合土壤的水分初渗速率、稳渗速率与黄土含量呈负相关关系；不同比例混
合的煤石干石与黄土，混合土壤的抗拉力随着土壤的含水量增加而减少。[1]
2、用黄土和煤矸石混合覆盖的新型坡面覆盖方式
混合覆盖即煤矸石填充后，先在上面覆盖30-50cm的黄土，然后再在黄土层上覆盖一层黄土和煤奸石相间的混合层,具有良好保水保土效益，而且能很好的改善煤矸石风化物的酸性环境，可使煤矸石山的酸碱性接近正常黄土的水平。煤矸石与黄土混合覆盖模式下植物生长良好，并且在0.15-0.35m矸石覆盖间隔，35%-45%的煤矸石覆盖率，植被恢复状况最优。混合覆盖对煤奸石山土壤的养分状况和盐分状况作用不明显，要想使其更好的恢复植被，需要寻求别的方法继续对煤奸石山的土壤环境进行改良。[2]
[1] 不同数暈黄十改良煤矸石效果及对五种棺物牛长的影响 张静雯
发热手套2012
[2] 煤矸石山坡面覆盖对土壤改良和植被恢复的影响研究 宋楠
2012
煤矸石基质改良主要可分为煤矸石山可根据表层风化程度高低分为三类:第一类是表层风化较好的矸石山可不用黄土覆盖进行“直接复垦”;第二类风化稍好的“薄覆盖复垦”种植,盖土仅须2一5cm;第三类是不风化或风化程度很低的须采取“厚覆盖复垦”的方式,盖土在50cm以上。
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