礦山復(fù)綠技術(shù)方法研究

龍振峰

摘要：礦產(chǎn)資源是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可的能源。礦山污染的生態(tài)修復(fù)具有良好的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益和安全效益，早在20世紀(jì)20年代，國外煤礦就開始重視礦區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)。

關(guān)鍵詞：礦山;復(fù)綠;技術(shù)方法

引言

礦區(qū)，在人們腦海中浮現(xiàn)的是機(jī)器轟鳴，炮聲震天;山體千瘡百孔，河流污水橫流，洪水肆虐;尾礦成堆，尾砂飛舞……可當(dāng)你走進(jìn)柿竹園礦區(qū)，周圍平地上綠草茵茵，小溪中魚翔淺底，河灘蒹霞蒼蒼;山中綠樹成蔭，山澗涓涓細(xì)瀑。迎面惠風(fēng)和暢，心曠神怡。

1礦山復(fù)綠的重要性

“礦山復(fù)綠”是指通過采用工程、生物等技術(shù)手段對因礦山開采引起的地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行綜合治理，使礦山地質(zhì)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)的過程。近年來，隨著我國礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)制度的日益完善，礦山地質(zhì)環(huán)境治理力度的不斷加大，全國礦山地質(zhì)環(huán)境逐步改善，但隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，人們對礦產(chǎn)資源的客觀需求仍然很高，大量歷史遺留的礦山問題仍然存在，我國礦山地質(zhì)環(huán)境治理工作仍在繼續(xù)。因此，研究礦山復(fù)綠技術(shù)方法，為礦山地質(zhì)環(huán)境治理項目的勘查、設(shè)計、施工提供技術(shù)指導(dǎo)，對改善礦山環(huán)境、生態(tài)環(huán)境以及提高空氣質(zhì)量具有重要意義。下圖1是陜西省寶雞市扶風(fēng)縣水泥用灰?guī)r礦山。

2礦山復(fù)綠的主要技術(shù)方法

礦山復(fù)綠方法眾多，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)治理礦山的具體情況選用不同的治理方法，采用多種礦山復(fù)綠方法進(jìn)行組合，以期實(shí)現(xiàn)最佳綠化效果。針對不同類型的邊坡，可選用不同的復(fù)綠方式，一般情況下可參照下表進(jìn)行選擇。

本文對其中幾種方法進(jìn)行論述：

2.1土壤改良

采用物理、化學(xué)、生物的方法對土地備耕后的種植條溝、表土與深層土壤進(jìn)行基質(zhì)改良，改良深度為20cm，撒施酸堿中和劑、土壤改良復(fù)合基質(zhì)、微生物菌劑等土壤改良物質(zhì)，實(shí)施土壤改良過程前期酸化預(yù)測與土壤改良過程中的全過程酸化控制，全過程營造有益微生物生長的適宜環(huán)境，切斷產(chǎn)酸微生物的生長繁育途徑，引入與培育有益微生物，通過有益微生物的作用持續(xù)改良土壤。一般而言，對于土壤pH值在2.5～3.5之間的情況，改良材料的用量如下：酸堿中和劑80t/萬m2，土壤改良復(fù)合基質(zhì)160t/萬m2，微生物菌劑2g/m2，無機(jī)肥10t/萬m2。

2.2魚鱗坑蓄土綠化

利用坡面凹處或有小平臺的空間，采用混凝土或石塊向上壘砌，或向下挖成坑，形成魚鱗狀的種植穴，在穴內(nèi)客土栽植喬木和藤本植物或經(jīng)濟(jì)類林木，能有效防止雨水沖刷，保持水土。適用于巖質(zhì)或土質(zhì)邊坡，坡度范圍30°-55°。優(yōu)點(diǎn)：在有凹處、起伏的非高陡邊坡修筑，簡單易行，具有保水抗旱的特點(diǎn)。缺點(diǎn)：在高陡坡、平滑的巖質(zhì)坡面不宜采用，綠化效果受坡面狀況影響較大。

2.3植生混凝土綠化

植生混凝土綠化是指采用特定混凝土和混合植物種子配方，對巖質(zhì)邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化的一種新型技術(shù)。針對大于60°的高陡巖質(zhì)邊坡防護(hù)和綠化，以水泥為粘結(jié)劑、加上植被混凝土綠化添加劑、沙壤土、植物種子、肥料和水等組成噴射混合料進(jìn)行護(hù)坡綠化。

此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用水泥，增強(qiáng)護(hù)坡強(qiáng)度和抗沖刷能力，能快速營造出適宜植物生長的環(huán)境，較好地解決了巖質(zhì)邊坡防護(hù)和快速綠化問題，并且在混凝土、植被與基材的共同作用下，增強(qiáng)了基材的抗侵蝕性，能有效保障植被快速成型及生態(tài)穩(wěn)定性。且該技術(shù)機(jī)械化程度高，生產(chǎn)能力大，施工采用干式噴錨機(jī)進(jìn)行噴播，噴射距離遠(yuǎn)，噴射層有一定的強(qiáng)度且不易產(chǎn)生龜裂，抗沖刷能力強(qiáng)，特別適用于陡峭巖石邊坡。

2.4飄臺綠化

通過在巖質(zhì)坡面上鉆孔，將錨桿與坡面呈一夾角錨入巖體中，上部澆筑成鋼筋混凝土板，使之與巖質(zhì)坡面呈“U”或“V”型，然后在里面覆種植土，種植灌木或藤蔓植物等，使坡面達(dá)到綠化效果。優(yōu)點(diǎn)：對硬度大、表面平滑、高陡、不利于植物根系生長的巖質(zhì)坡面進(jìn)行復(fù)綠，保水保肥性能好。缺點(diǎn)：施工難度和安全風(fēng)險較大，遇坡面風(fēng)化、鋼筋腐蝕等情況可能造成局部坍塌，存在安全隱患，不宜用于人類活動頻繁的地方，如道路、房屋等建筑周邊。

2.5掛網(wǎng)噴播綠化

掛網(wǎng)噴播采用“高次團(tuán)?！眹姴ゼ夹g(shù)，簡稱SF綠化法。高次團(tuán)粒系列綠化施工法，就是針對各種巖石、硬質(zhì)土、砂質(zhì)土、貧瘠地、酸性土壤、干旱地帶、河岸堤壩等植物生長困難的地方，在坡體穩(wěn)定的前提下，采用經(jīng)特殊工藝制造而成的客土材料，加入植物的種子，并添加許多必要的其他材料，采用噴播、機(jī)械或人工作業(yè)的方式制成最適于植物生長的生育基盤。這種瞬間制造的“人工土壤”具有高次團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，既有保水性，又有透水性、透氣性，適于植物和土壤微生物生長，又能有效抵抗雨蝕和風(fēng)蝕，防止水土流失。適用于巖質(zhì)或土質(zhì)邊坡，坡度范圍30°-70°。優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，灌草結(jié)合，可快速實(shí)現(xiàn)綠化效果。缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜，成本較高，苗木成活率低，后期需大量的水和人工進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.6生態(tài)袋綠化

生態(tài)袋綠化法是近年出現(xiàn)的一種新型生態(tài)護(hù)坡方法，該方法是用充填土的生態(tài)袋組成擋土結(jié)構(gòu)，通過錨桿固定在陡坡上，生態(tài)袋之間由抗老化的連接袋相互連接成整體柔性結(jié)構(gòu)，在生態(tài)袋內(nèi)外立面采用混播、噴播、壓播、插播進(jìn)行綠化，形成整體的生態(tài)柔性擋土結(jié)構(gòu)。植物根系通過這種新型軟體邊坡自由生長，進(jìn)入巖土基層，從而達(dá)到綠化效果。主要有兩種方法進(jìn)行施工，堆疊法和長條形法。

堆疊法，將配制好的營養(yǎng)土裝入預(yù)置草種的生態(tài)袋中，坡面修整順滑后，在底部施做穩(wěn)定基層，品字形鋪設(shè)錨固生態(tài)袋，扦插灌木，在土袋和邊坡之間填土密實(shí)，袋頂種植爬山虎，后期灑水養(yǎng)護(hù)。適用于各種穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡或巖質(zhì)邊坡，坡度范圍45°-80°。

長條形法，長條型袋填充植生土后掛靠邊坡，沿坡面自然垂下，用錨桿固定。適用于各種穩(wěn)定的土質(zhì)邊坡或巖質(zhì)邊坡，坡度范圍45°-90°。

優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣，施工技術(shù)簡單，成本較低，可快速實(shí)現(xiàn)綠化效果。缺點(diǎn)：后期需大量的水和人工進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.7生態(tài)草毯綠化

將邊坡上的石塊等清除后，在坡面上覆土并人工進(jìn)行再平整。按照比例配制灌木種子和草種，摻砂后均勻撒播。覆蓋草毯，修筑橫向和縱向的排水系統(tǒng)后，加強(qiáng)后期灑水養(yǎng)護(hù)。適用于穩(wěn)定的土質(zhì)、卵礫石或軟巖質(zhì)邊坡，坡度范圍小于35°。

優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)簡單可行，成本較低，可快速實(shí)現(xiàn)綠化效果，后期草毯分解后自動成為有機(jī)肥料。缺點(diǎn)：適用局限性大，僅可用于35°以下的緩坡。

結(jié)語

礦山復(fù)綠作為生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，以生態(tài)修復(fù)為核心，解決礦山地質(zhì)環(huán)境問題的同時，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，充分踐行了“綠水青山就是金山銀山”的理念，必將在治理環(huán)境的同時，帶動一方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊）