露天礦山邊坡復(fù)綠技術(shù)淺析

楊 浩

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì)，湖南 株洲 412011）

2018年10月1日，自然資源部實(shí)施煤炭、非金屬、有色、黃金、陸上石油天然氣、水泥、冶金、化工、砂石9大行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范，這對中國礦山邊坡復(fù)綠建設(shè)具有重要的示范引領(lǐng)和里程碑意義。依據(jù)國家九大行業(yè)綠色礦山建設(shè)規(guī)范準(zhǔn)要求，礦區(qū)綠化應(yīng)與周邊自然環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)，綠化植物搭配合理，礦區(qū)工業(yè)場地、辦公生活區(qū)、礦山邊坡、排土場（含臨時(shí)）等進(jìn)行及時(shí)復(fù)墾及綠化，礦區(qū)可綠化區(qū)域綠化覆蓋率應(yīng)達(dá)到100%?？梢?，礦山邊坡復(fù)墾、復(fù)綠是綠色礦山建設(shè)工作中的重中之重，也是礦山建設(shè)中主要的資金投入工程之一，礦山邊坡生態(tài)環(huán)境恢復(fù)效果直接影響到整個礦山的建設(shè)形象[1]。

礦山邊坡綠化是指在礦山最終邊坡、零星開挖邊坡和棄土場邊坡種植有生命力的植物種子和種苗，以保護(hù)邊坡穩(wěn)定，綠化、美化礦區(qū)環(huán)境。目前，我國邊坡綠化技術(shù)種類繁多。為了更好地開展邊坡再綠化技術(shù)及其效果的調(diào)查與評價(jià)方法，在充分調(diào)研國內(nèi)邊坡再綠化技術(shù)的基礎(chǔ)上[2-5]，結(jié)合我國邊坡的特點(diǎn)，按工程形式可將邊坡綠化技術(shù)分為9種：覆土種植法、噴播法、袋（毯）法、種植槽（坑）法、洞穴法、臺段法、懸掛法、藤蔓法和復(fù)合法。

1 邊坡復(fù)綠技術(shù)方法介紹

1.1 覆土種植法復(fù)綠

覆土種植法是在坡面上直接覆土種植植被的一種方法，可播種草種或樹種，也可以直接種植成苗[6]，該方法多用于礦山平緩邊坡或邊坡間平臺復(fù)綠，參見圖1。覆土厚度根據(jù)種植植被類型而定。

圖1 覆土種植法復(fù)綠示意圖

1.2 噴播法復(fù)綠

噴播技術(shù)是利用噴射機(jī)將混合料噴播到邊坡上的一種再綠化方法[7]，參見圖2。根據(jù)施工工藝的不同，可劃分為掛網(wǎng)噴射法、普通噴射法、液壓噴射法和厚基料噴射法[8]。但無論名稱如何，該技術(shù)的核心是基質(zhì)配置，不同巖性和植被基質(zhì)組成的基質(zhì)配置是不同的[9]。

圖2 噴播法復(fù)綠示意圖

1.3 袋（毯）法復(fù)綠

該技術(shù)是將種子和土壤基質(zhì)按一定比例撒播在袋子、無紡布、網(wǎng)眼等中間，形成一種特殊的產(chǎn)品方法。根據(jù)施工工藝，還包括生態(tài)袋、種植袋、生態(tài)毯、立體植被網(wǎng)等[10]。其中，生態(tài)袋法是最常用的復(fù)綠方法，參見圖3。其方法是利用填土生態(tài)袋形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，用錨桿錨固在陡坡上，生態(tài)袋之間用抗老化連接袋連接成整體柔性結(jié)構(gòu)。在生態(tài)袋的內(nèi)外側(cè)采用混播、噴播、壓播、插播等方式進(jìn)行綠化，形成一個完整的生態(tài)柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)[11]。植物根系通過新建的軟質(zhì)邊坡自由生長，進(jìn)入巖土基層，達(dá)到綠化效果。

圖3 生態(tài)袋法復(fù)綠示意圖[12]

1.4 種植槽（坑）復(fù)綠

該技術(shù)是利用較大邊坡原有的微地形或人工爆破、開槽等方式，為植物在邊坡上生長創(chuàng)造生長空間，參見圖4。根據(jù)施工工藝，分為魚鱗坑法、鳥巢法、溝槽復(fù)綠技術(shù)和種植溝槽法[13]。

圖4 種植坑法復(fù)綠示意圖

1.5 洞穴法復(fù)綠

這種方法是利用坡隙或鉆孔來創(chuàng)造植物生長空間，并填充基質(zhì)或覆土來種植植物，如圖5所示。

圖5 洞穴復(fù)綠法示意圖

1.6 臺段法復(fù)綠

該方法是通過調(diào)節(jié)、控制坡率或采取爆破等措施改造坡形，再覆土種植的綠化方法，參見圖6。按施工工藝又分為續(xù)坡法和梯級臺階法[14]。

圖6 臺段法復(fù)綠示意圖

1.7 懸掛法復(fù)綠

這種方法是利用支架或鋼籠來創(chuàng)造植物生長空間。外表面用固化纖維土包裹，內(nèi)部覆土種植，使植物懸掛在坡面上[15]，看似植物懸浮在邊坡上。人們根據(jù)不同的環(huán)境條件及審美需求，設(shè)計(jì)出造型各異、高低錯落有致的坡面造型，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和培植，使植物形成密度大、高度分散的立體群落層次結(jié)構(gòu)，促進(jìn)復(fù)綠邊坡生態(tài)機(jī)制和生物多樣性的改善。該方法目前多搭配滴灌系統(tǒng)一同使用于礦山高陡邊坡復(fù)綠中，如圖7所示。

圖7 懸掛法與藤蔓法復(fù)綠示意圖

1.8 藤蔓法復(fù)綠

藤蔓法又稱垂直綠化法，是指利用攀緣或懸掛的植物生長習(xí)性以遮蓋巖（土）體邊坡裸露面，從而達(dá)到美化環(huán)境的綠化效果，參見圖7。藤蔓植物沿著坡面匍匐生長，具有根系發(fā)達(dá)，攀附能力強(qiáng)，生長速度快，植物擴(kuò)張性強(qiáng)，綠化速度快，適應(yīng)土壤范圍廣以及抗逆性強(qiáng)，固坡保土能力強(qiáng)等一系列獨(dú)特的優(yōu)勢，這是其它植物類型無法比擬的。此外，藤蔓植物還具有抗性廣、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)，有的藤蔓植物還具有較好的美化效果。

1.9 復(fù)合法復(fù)綠

所述方法是指將上述至少兩種復(fù)綠技術(shù)相結(jié)合的方法，如圖8所示。目前，礦山邊坡生態(tài)修復(fù)中常用的、經(jīng)濟(jì)的復(fù)合復(fù)綠方法是臺階面外側(cè)碼放生態(tài)袋或格賓墻，平臺覆土種植復(fù)綠，邊坡藤蔓復(fù)綠，參見圖9。其主要工作步驟如下：危巖清理、加固→掛柔性牽引鋼絲網(wǎng)→平臺外側(cè)生態(tài)袋穩(wěn)固→平臺基面覆土種植→內(nèi)側(cè)坡腳種植爬藤綠化（下攀中掛上垂）。

圖8 復(fù)合法示意圖

圖9 復(fù)合法施工示意圖

2 復(fù)綠技術(shù)優(yōu)劣勢對比

下面通過列表形式，分別對九種復(fù)綠方法從適用條件、優(yōu)缺點(diǎn)、綠化效果等多方面對各復(fù)綠技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行分析，詳見表1。

3 結(jié)語

隨著用礦需求增加和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，礦業(yè)活動強(qiáng)度日益激烈，廣度日趨擴(kuò)大，礦區(qū)環(huán)境每況愈下，裸露的礦山邊坡巖土體屢見不鮮。在礦產(chǎn)資源開發(fā)的全過程中，實(shí)行科學(xué)有序開采，將礦區(qū)擾動及對周邊生態(tài)環(huán)境破壞控制在可控范圍內(nèi)，使礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)是大勢所趨。礦山邊坡復(fù)綠能有效地減輕或避免礦區(qū)水土流失、穩(wěn)固巖土體、修復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境、減少視覺污染等作用。本文旨在探討目前國內(nèi)礦山邊坡常用的邊坡復(fù)綠技術(shù)及技術(shù)的優(yōu)劣勢條件，為其他從事綠色礦山建設(shè)與礦山邊坡生態(tài)修復(fù)工作者參考。