在煤矸石建材消纳路径受阻的大背景下,煤矸石土壤资源化被寄予厚望,被视为破解煤矸石困局的“终极方案”。据不完全统计,全国历史累计煤矸石堆存量达70亿吨,2600余座矸石山压占土地约1.5万公顷。面对如此庞大的存量,填沟造地和制营养土被推到了舞台中央。然而,如果我们诚实地审视这两种路径——它们本质上都是消纳存量煤矸石的手段,目的是解决煤矸石制约煤炭行业发展的瓶颈问题和煤矸石面临的环保问题,而非真正创造一种可持续的土壤产品——那么一系列被示范光环遮蔽的深层矛盾便无从回避。煤矸石土壤资源化利用的三个核心问题:一是营养化,所含有机、无机养分的释放问题;二是无害化,硫以及重金属剔除或钝化问题;三是石漠化风险,石头不能改性为粘土,石粉的大量使用会带来石漠化分险的问题。
一、示范田里的“盆景效应”
煤矸石制土的种植示范项目,几乎无一例外地呈现出令人振奋的景象:荒沟变绿地,矸石山结出果实。但这些景象的可信度,取决于我们是否追问一个关键问题——这些成果在何种条件下取得?答案并不乐观。纵观煤矸石制土及改良示范项目或规模化示范工程,几乎都是完成了“滴灌铺设”全流程,并由专业团队全程负责田间监测、智能滴灌调试或养分供给,这在自然降水不足的地区尤为常见。换言之,这些示范田的植物生长,在很大程度上依赖的是人工干预,而非煤矸石制土本身的水分保持能力。更值得警惕的是养分投入。示范项目往往在煤矸石基质中大量添加有机和无机养分及微生物菌剂。为了在示范阶段取得“看得见的效果”,有的在生长过程中持续实施养分,这种投入往往牺牲成本控制。当这些条件被抽离——没有专人管护,没有滴灌系统,没有持续的养分补充——煤矸石制土还能出现“看得见的效果”吗,答案恐怕并不乐观。这正是“盆景效应”的典型表现:在精心调控的小环境中,任何技术都可以呈现出理想效果;但一旦推广到大面积的粗放管理场景,示范田里的所有假设都将面临严峻考验。大面积的农业或生态修复用地不可能为每一亩地配备滴灌设施和专职管护人员,充足的供水和养分跟不上,煤矸石制土的种植效果便会大打折扣。例1,已经完工的个别煤矸石矿山修复工程(包括形象工程),仍然依靠“滴灌灌溉”和专业维护团队来维持复绿效果。例2,近几年煤矸石改良土壤以及种植示范项目众多,示范项目结束后的第二年、第三年、第四年……被改良的土壤怎么样?几乎看不到宣传和报道。这种“示范--宣传--沉寂”的循环模式,本身就构成了一个值得深究的“沉默证据”:如果效果真的好,为什么没有持续跟踪报道?
二、产业化困局:谁为产品买单?
煤矸石制土搞了多年,示范项目遍地开花,产业化却始终难以实现。这不是技术不成熟的问题,而是产品消纳的根本性障碍。宏观数字令人困惑:煤矸石资源化利用的市场规模在2025年已突破870亿元人民币,生态修复与土壤改良方向的消费量首次突破1.2亿吨,同比增长19%。数据似乎在描绘一个蓬勃发展的市场。然而,在这亮眼数字的背后,一个结构性矛盾被掩盖了:市场规模的扩张主要来自煤矿企业自身的合规压力和处置需求,而非来自终端市场对“煤矸石制土”这一产品的真实购买力。煤矿企业有煤矸石处置的刚性需求和处置费用预算,这笔钱支撑了“市场”,但支撑它的不是营养土产品价值。示范容易,产业化难。这一点在煤矸石综合利用的多个方向上都有印证。山西省能源局在答复政协提案时坦承,煤矸石“产量巨大、产出消纳差距大、综合利用水平偏低,消容量远赶不上煤矸石的产出量”。山西省“十五五”规划提出到2030年煤矸石综合利用率达60%,而2024年仅为39.36%。从39% 到60% 的跃升,意味着需要在六年间将利用量提高一半以上,其难度不言而喻。在2026年7月份,山西省工业和信息化厅向全社会征集煤矸石综合利用先进技术,这一举措集中体现了政府在固废治理上以科技创新破解治理难题的决心,从被动应对转向主动谋划、从行政管控转向创新服务、从封闭管理转向开放协同的鲜明态度。虽然中央和一些地方政府出台了煤矸石资源化补贴和税收政策,但金融政策对煤矸石资源化利用环节缺乏专项激励,尚未建立起可持续的市场化融资渠道,更缺乏煤矸石制土产品的优先利用机制。“企业与社会资本参与意愿普遍较低,制约了煤矸石资源化利用行业规模化发展”。煤矸石制土产品——无论是人工土壤基质还是生态修复材料——在市场上接受度不高。大部分地区因天然土壤的获取成本低,而人工土壤在成本以及功能上难竞争普通客土。多数项目“以处置收益和政策支持反哺生产投入”,本质上仍然依赖煤矿企业支付的煤矸石处置费及项目经费来维持运转,而产品本身很难发挥效益。产品消纳高度依赖内部循环。目前煤矸石制土产品的去向,大部分靠自有工程或自有产业内销——煤矿自己的复垦项目、矿区内部的生态修复工程,构成了主要消纳渠道。这不是真正意义上的产业化,而是企业内部的成本转移。一旦脱离煤矿母体的庇护,独立面对市场竞争,这些产品的生存能力令人担忧。更深层的问题在于:煤矸石制土的逻辑起点就不是“造土”,而是“消纳”。从煤矿的角度看,制土是为了给堆积如山的矸石找到出路;从技术研发的角度看,制土是为了证明矸石可以变成有用的营养土;但从市场的角度看,少有人为这种土买单。大部分区域天然土壤并不稀缺到需要煤矸石来替代的程度,而煤矸石所制土的性能及市场竞争力受营养土的销售价格、煤矸石处置费和加工成本制约。这就形成了一个尴尬的局面:供给端有强烈的消纳冲动,需求端却缺乏真实的购买意愿。
三、质量黑洞与长期生态风险
即便我们暂时搁置消纳难题,煤矸石制土的产品质量问题同样令人不安。当前煤矸石基人造土壤基质虽有团体标准出台,如T/CCEMA 0006-2024和T/CI 1116-2025,但这些标准的约束力和覆盖面有限。不同产地煤矸石的矿物组分、重金属含量、酸碱度差异极大,导致产品质量波动显著。更关键的是,煤矸石土壤化利用仍面临“改性成本高、重金属长期稳定性不足、区域适配性受限”三大技术瓶颈,这些问题尚未得到根本解决。煤矸石改性技术问题。石头改性变成粘土:自然风化需要千、万年;煅烧法或水热法改性工艺投入和能源成本昂贵;微生物菌剂法成本低,但在改性方面相对前者的矿质活化率和效率不在一个量级。至于把石头磨粉大量使用带来的石漠化风险,目前公开研究尚不充分,但这恰恰是最需要警惕的。将煤矸石破碎研磨成细粉,改变了原始岩石的物理结构,使其比表面积急剧增大。在水分和温度交替作用下,这种人工细粉的团聚稳定性、抗侵蚀能力如何演变,在现有文献中几乎找不到长期跟踪数据。如果磨粉后的煤矸石颗粒在自然条件下无法形成稳定的土壤团粒结构,那么在数年至数十年尺度上,地表可能出现类似石漠化的退化现象——地表物质变得松散、缺乏黏结力,遇水易流失,遇旱则板结。这种风险不是短期能出现的,也正因如此,它更容易被示范项目周期所掩盖。重金属的长期行为尤其值得关注。重金属随着PH的变化其活性也在变化,当土壤成酸性时重金属在浅层土壤中迁移速率较快,在深层土壤中虽浓度较低但仍会持续累积,存在不可忽视的长期潜在风险。煤矸石中Fe、Mn、Cu、Zn等污染物易释放、酸性强、毒性大,常导致植物难以正常生长。这意味着,煤矸石制土的重金属问题不是一个短期可以解决的工程问题,而是一个需要数十年甚至更长时间来监测和管理的生态风险。区域适配性受限问题。煤矸石原料本身差异问题、地方气候水文条件差异、当地土壤和生态背景不同、地方的目标用途不同、地方标准与监管差异和经济性与运输半径等因素的限制。简单说就是:煤矸石制土项目的市场需求、技术或产品很难“放之四海而皆准”,在一个地方成功,换一个区域往往难运行,产品在不同区域使用效果也会差异大,必须根据当地煤矸石组分和当地土壤特性重新做配方和工艺调整,难以标准化复制。例如:含高铁、高铝的煤矸石直接用来制营养土,这不相当于把铁、铝混合粉撒到土壤中,显然是不可取的!
四、回归本质:消纳才是真问题
煤矸石土壤资源化的所有讨论,最终都必须回到一个根本判断:它究竟是“造土”还是“消纳固废”?这两种截然不同的思路,对应着不同的产品定位与成本逻辑。第一种思路以赋予营养土功能性为导向的造土:这种路径首要考虑的是突破“土壤的功能性”,要求对煤矸石进行活化改性,最大程度的激发其潜在养分,调控酸碱度,优化团粒结构,补充养分,使其成为高活性矿物质肥料或类似有机肥的优质营养土或有机无机复混肥,尽可能发挥出肥料的作用。活化工艺通常利用高温煅烧法或水热法,还须添加活化剂,技术门槛高、周期长、投入大。但高成本也换来高回报——产品具有明确的土壤修复与肥力提升功能,可定位为高端功能型肥料或优质营养土,面向经济作物种植、大田、园林绿化、矿山生态修复等多重市场。其市场竞争力正来源于“功能”本身,以效果赢得溢价。产品经济效益高,市场面对全国甚至国际市场。在培育市场前期对煤矸石的消纳量相对少,但是一条可持续发展的高价值之路。在化肥减量的政策下和土壤严重缺素、缺有机质的大背景下,市场对高活性矿物质肥料、有机无机复混肥的需求越来越大,那么对煤矸石的消纳量也越来越大。第二种思路则以固废消纳为导向的造土:这种路径首先考虑的是制土的“成本控制”。以煤矸石的大宗消纳为第一要务,工艺越简单越省钱越好。通常仅需破碎、筛分、补充养分、简单堆腐或微生物作用,即可制成初级营养土。其技术和工艺投入低,产品功能弱,在满足无害化底线——低硫、重金属不超标、示范项目不造成二次污染——即可推向市场。这类产品价格低廉,主要用于对土壤功能要求不高的场景,如荒山覆土、路基绿化、填坑造地等。其特性是“便宜”和“量大”,但终端市场不畅。主要依靠政策补贴与消纳指标驱动下的内循环运行为主,对煤矸石的整体消纳量相对大。因产品经济效益低,通常服务200公里以内的市场。两种思路对应两种产品、两种成本结构,也对应两种市场逻辑。前者是“以质取胜”,后者是“以量取胜”。现实中,多数企业在这两极之间寻找平衡点——既要满足环保底线,又要控制成本,还要尽可能赋予产品一定功能。这正是煤矸石土壤资源化的真实处境:理想与生存之间,技术投入与市场回报之间,始终存在着张力。遗憾的是,当前的讨论往往在两者之间游移:多数项目用“造土”的故事来争取政策和资金支持,用“消纳”的逻辑来回避市场检验。这种“叙事套利”本身就是产业化困局的思想根源。贵州的填沟造地试点提供了一种相对诚实的路径。27个试点项目拟消纳煤矸石约6000万吨,已完成的2个项目改造贫瘠荒沟90.52亩,为企业节约处置费用2200余万元。这些数字清楚地表明,填沟造地的核心价值在于消纳和处置,生态修复是附带效益。2026年5月,贵州省已将煤矸石填沟造地试点转为常态化开展,这种定位由贵州省山地和丘陵占比92%以上的土地资源属性所决定,虽然不够“高级”,但至少是真实的。值得关注的是,《山西省煤矸石生态回填实施方案》明确提出“坚持源头减量为首要目标,综合利用为主要渠道,生态回填为兜底保障”的总体要求,将生态回填定位为消纳煤矸石的“兜底保障措施”而非主攻方向。这种清晰的层级定位,比含糊的“资源化利用”表述更有决策价值。然而,填沟造地模式本身并非没有隐患。近年来曝光的案例表明,部分项目在运行中严重偏离政策初衷。山西朔州市平鲁区的“荒沟荒坡治理”项目,环保设施沦为摆设,固废随意倾倒,不仅未见修复成效,反而成为威胁周边村庄和耕地的“新增污染源”。榆林市更是出现了伪造印章、以“煤矸石综合利用”之名行非法倾倒之实的案件,涉案合同金额超4400万元,10名被告人被以污染环境罪等罪名追究刑事责任。这些案例揭示了一个更深层的风险:当“土壤资源化利用”的政策口子被打开,监管能力如果跟不上,它可能成为非法处置的合法外衣。煤矸石制营养土的困境则更为尖锐。在示范田里,它可以展示出令人鼓舞的种植效果;但在产业化道路上,它面对的是一个难打开销路的市场、一套不完善的标准体系,以及尚未被充分认识的长期生态风险。若把煤矸石低成本制成土,有可能是用一种新的环境风险去替代旧的堆存风险。这种替代是否值得,取决于我们能否诚实地面对示范与规模化应用之间那道难以逾越的鸿沟。
五、结语:煤矸石土壤化的系统困境
煤矸石土壤资源化领域的根本困境,不在于技术能力不足,而在于一个更深层的错位:我们一直在追问“煤矸石能不能变成土”,却很少追问“变成了土之后又怎样”?前者是技术问题,后者是系统问题。技术问题可以在实验室和示范田里解决,系统问题则必须在真实的、粗放的、缺乏专人管护的大地上回答,同时还的经得起自由市场的检验。当一项技术的可行性完全依赖于不计成本的投入和持续的外部管护时,它就不是一个可推广的解决方案,而是一个精致的实验室作品。真正的考验从来不在示范田里,而在示范结束后的第二年、第五年、第八年——在没有人浇水、没有人施肥、没有人监测的岁月里,那片“人造土壤”是否还能像真正的土壤一样,沉默而稳定地支撑生命。如果我们无法诚实地回答这个问题,那么“石头变土”终究是一场博弈——而博弈的代价,可能比矸石山本身更加沉重。部分图片来源于网络,若涉及侵权请及时联系我们删除。