生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)蘇州旺山廢棄礦山的應(yīng)用

1、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)技術(shù)蘇州旺山廢棄礦山的應(yīng)用 07-03-10 10:03:00 作者：李阿根編輯：studa20簡介： 蘇州吳中區(qū)旺山廢棄石礦是國內(nèi)較早進行生態(tài)環(huán)境治理的礦區(qū)，在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)過程中采用了當(dāng)時比較先進的客土噴播、植生袋、厚層基材等邊坡綠化工藝，盡管存在著某些不足，經(jīng)過兩年的養(yǎng)護和半年的自然維護，植被整體生長良好，與周邊山林能夠融合?；具_到了預(yù)期的綠化效果。關(guān)鍵字：旺山；生態(tài)環(huán)境治理；客土噴播；厚層基材；植生袋 伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對礦產(chǎn)資源，特別是石礦資源的需求呈跳躍式發(fā)展的趨勢，特別是改革開放以來，經(jīng)濟的迅猛發(fā)展刺激了采石場的發(fā)展。這些采石場在促進整個社會經(jīng)濟發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施

2、的建設(shè)過程中發(fā)揮了不可磨滅的作用，但是，同時我們也注意到采石場給環(huán)境、生態(tài)和景觀帶來了一系列的危害和問題，因此采石場的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)日益成為社會普遍關(guān)注的問題之一。由于以前沒有成熟的采石場生態(tài)治理技術(shù)與資金支持，許多廢棄的采石場暴露在城市中成為一個個“傷疤”，影響了人與自然的和諧發(fā)展。最近幾十年里，國內(nèi)外生態(tài)專家與工程技術(shù)人員為采石場等裸露邊坡的生態(tài)重建開展了深入系統(tǒng)的研究，并創(chuàng)造了各種各樣的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。近幾年，隨著環(huán)保意識的提高，我國地礦、公路、國土等部門對于生態(tài)防護越來越重視，設(shè)立了礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)保證金制度，確保了廢棄礦山生態(tài)恢復(fù)的資金難題。結(jié)合現(xiàn)有成熟的邊坡生態(tài)環(huán)境恢復(fù)工藝，如客土噴播

3、、植生袋、厚層基材等使廢棄礦山的生態(tài)重建成為可能。在江蘇省與蘇州市進行的廢棄礦山生態(tài)環(huán)境治理規(guī)劃的指導(dǎo)下，蘇州吳中區(qū)旺山采石場于2002年關(guān)閉，同年5月21日杭州環(huán)復(fù)園林工程有限公司開始對旺山進行生態(tài)環(huán)境治理，成為江蘇省首批進行生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的礦山，此項工程的施工期到2003年1月20日截止，共治理山體面積8萬平方米，通過2年的養(yǎng)護觀察，已經(jīng)基本達到了生態(tài)恢復(fù)的要求。在旺山生態(tài)環(huán)境治理過程中，綜合采用了以厚層基材為主，包括植生袋，客土噴播等多種國內(nèi)外的先進工藝。本文就旺山生態(tài)恢復(fù)過程中使用的主要工藝進行介紹，并對旺山廢棄礦山的持續(xù)觀察效果進行重點闡述。1 旺山地區(qū)基本概況旺山地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)海洋

4、性氣候，四季分明，全年平均溫度15.7，年平均降水量1088.5mm (最多1782.9mm，最少600mm)：常年6月16日入梅，7月9日出梅，梅雨量194mm；無霜期240天；年日照時數(shù)1940.3小時，年日照百分率為45。2 材料與方法2.1噴播植物種子根據(jù)旺山廢棄礦山所處地區(qū)的氣候、地質(zhì)與水文條件，在前期采用了高羊茅 (Festuca arundinacea)、彎葉畫眉草（Eragrostis curvula）、狗牙根（Cynodon dactylon）、百喜草（Paspalum notatum）、白三葉（Trifolium repens）等禾本科和豆科草本植物，后期更多的采用了胡枝子

5、（Lespedeza bicolor）、紫穗槐（Amorpha fruiticosa）、馬棘（Indigofera pseudotinctoria）、沙打旺（Astragalus adsurgens）、紫花苜蓿（Medicago sativa）等草灌木品種，并對前期單一的草本坡面進行了灌木種子補播。表1 種子用量表Table1 dosage of seeds編號種子用量（g/m2）前期后期1高羊茅 (Festuca arundinacea)1532彎葉畫眉草（Eragrostis curvula）313狗牙根（Cynodon dactylon）10.54百喜草（Paspalum notatum

6、）215白三葉（Trifolium repens）416胡枝子（Lespedeza bicolor）-57紫穗槐（Amorpha fruiticosa）-58紫花苜蓿（Medicago sativa）-29馬棘（Indigofera pseudotinctoria）-510沙打旺（Astragalus adsurgens）-5合計2528.53 工藝方法3.1 客土噴播工藝客土噴播是以團粒劑使客土形成團粒化結(jié)構(gòu)，加筋纖維在其中起到類似植物根莖的網(wǎng)絡(luò)加筋作用，從而造就有一定厚度的具有耐雨水、風(fēng)侵蝕，牢固透氣，與自然表土相類似或更優(yōu)的多孔穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)。1、錨桿、鐵絲網(wǎng)（土工網(wǎng)），混合在客土基質(zhì)中的

7、粘合劑、團粒劑、加筋纖維，有邊坡防護和支撐客土基質(zhì)的雙重功能。2、用空壓機、客土噴播機等設(shè)備對客土基質(zhì)進行高壓噴播 (0.5MPa)，保證了基質(zhì)在邊坡的穩(wěn)定性，且機械化作業(yè)速度快、效率高。3、植物根系生長，尤其是灌木根系的生長，給坡面的長期穩(wěn)定起到了重要的作用，同時改善和美化生態(tài)環(huán)境。1、噴播基材是保證噴播成功的重要因素。泥炭土是噴播的好材料，可和木纖維 (或紙漿)按一定的配比混合使用，比單用純木纖維具有更優(yōu)良的附著和保水性能，可在土壤層較薄且非常瘠瘦，甚至風(fēng)化巖的坡面上進行噴播，一般噴播厚度在1020cm。2、保水劑及粘合劑用量。保水劑可根據(jù)各地氣候條件及石場特點的不同而做相應(yīng)的調(diào)整；粘合劑

8、可根據(jù)石壁的坡度而定，與坡度大小成正比。3、掛網(wǎng)。先把錨釘按一定的間距固定在石壁上，然后掛網(wǎng)。4、草種選擇。所噴播的草種應(yīng)是根系發(fā)達、生長成坪快、抗旱、耐貧瘠的多年生品種；如果當(dāng)?shù)氐亩竞涞脑挘€應(yīng)考慮品種的抗凍性。5、混播。利用草種的互補性，如深根性和淺根性、豆科和禾本科、外地與本地、發(fā)育早與發(fā)育晚等特性進行混合噴播。設(shè)安全防護區(qū)：施工現(xiàn)場附近，禁止行人、車輛通過，界定安全防護區(qū)，在施工場地兩頭設(shè)施工標志。根據(jù)施工安全操作規(guī)范要求，選擇安全防護措施，搭設(shè)鋼管腳手架，下鋪毛竹腳手片，上掛防護網(wǎng)，或從山頂下懸繩索，系安全帶施工。腳手架搭設(shè)按腳手架搭設(shè)施工規(guī)范進行施工，現(xiàn)場施工人員配戴安全帽及必

9、要的勞保用具。清除作業(yè)面雜物及松動巖塊，對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M行修整，使之呈弧形，盡可能將作業(yè)面平整，以利于客土噴播施工，同時增加作業(yè)面綠化效果。保證施工前作業(yè)面的凹凸度平均為10cm，最大不超過15cm；對低洼處適當(dāng)覆土夯實回填或以植生袋裝土回填，以填至使反坡段消失為準，有條件的可在作業(yè)面上每隔一定高度開一橫向槽，以增加作業(yè)面的粗糙度，使客土對作業(yè)面的附著力加大。若巖石邊坡本身不穩(wěn)定，應(yīng)該采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨索進行加固處理。作業(yè)面排水系統(tǒng)得設(shè)置是否恰當(dāng)和合理直接關(guān)系到作業(yè)面植被的生長環(huán)境，對于長、大邊坡，坡頂、坡腳以及平臺均需要設(shè)置排水溝。并根據(jù)作業(yè)面水流量的大小考慮是否設(shè)置坡面排水溝。采用

10、高鍍鋅棱形鐵絲網(wǎng)或高強塑料加強土工網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格為5cm5cm。巖石處用風(fēng)鉆或電鉆按11m間距梅花形布置錨桿和錨釘。錨桿長90100cm。錨釘長約1540cm。掛網(wǎng)施工時采用自上而下放卷，相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)（土工網(wǎng)）分別用綁扎鐵絲連接固定，兩網(wǎng)交接處至少要求有10cm的重疊，錨釘每平方米不少于5只。網(wǎng)與作業(yè)面保持一定間隙，并均勻一致，。較陡巖面處，可用草繩按一定間隔纏繞在網(wǎng)上，以增加附著力，使客土厚度得到保證。掛網(wǎng)可以使客土基質(zhì)在巖石表面形成一個持久的整體板塊。客土噴播前澆水濕潤坡面，將泥炭、腐殖土、草纖維、緩釋營養(yǎng)肥料等混合材料經(jīng)過專用機械的攪拌后噴播在鐵絲網(wǎng)上，厚度為28cm。由于基質(zhì)水分喪失會

11、造成基質(zhì)厚度不夠，一般要求噴射厚度為設(shè)計厚度的125%。根據(jù)施工作業(yè)面土壤或巖面性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工季節(jié)，并結(jié)合各種植物生長特性選擇植物的種子，并增加當(dāng)?shù)仡愃频孛沧鳂I(yè)面上的鄉(xiāng)土樹種種子，使次生植被在今后的數(shù)年內(nèi)逐漸與自然生態(tài)植被融合，不顯人工雕琢的痕跡。喬、灌木種子用6080熱水（含浸種劑）浸種1天，草本植物種子在噴播前浸種1-2小時使種子吸水濕潤即可。將處理好的種子與纖維、粘合劑、保水劑、復(fù)合肥、緩釋肥、微生物菌肥等經(jīng)過噴播機攪拌混勻成噴播泥漿，在噴播泵的作用下，均勻噴灑在工作作業(yè)面上。為保證多雨季節(jié)，植物種子生根前免受雨水沖刷；寒冷季節(jié)，植物種子和幼苗免受凍傷害；以及正常施工季節(jié)的保溫

12、保濕。要求采用無紡布（或稻草簾）覆蓋、并力求仔細，這樣可防早期無紡布被風(fēng)吹跑，其目的一是預(yù)防成型后的作業(yè)面被雨沖刷；二是可保溫保濕，促進植物的生長。植物種子從出芽至幼苗期間，必須澆水養(yǎng)護，保持土壤濕潤。從開始堅持每天早晨澆一次水（炎熱夏季早晚各澆水一次），澆水時應(yīng)將水滴霧化（有條件的地方可以安裝霧化噴頭），隨后隨植物的生長可逐漸減少澆水次數(shù)，并根據(jù)降水情況調(diào)整。在草坪草逐漸生長過程中，對其適時施肥和防治病蟲害，施肥堅持“多次少量”的原則。噴播完成后一個月，應(yīng)全面檢查植草生長情況，對生長明顯不均勻的位置予以補播。1.4適用范圍客土噴播工藝主要應(yīng)用在旺山廢棄礦山坡度小于60，巖石風(fēng)化或有較薄土層的

13、邊坡上。在更為陡峭或貧瘠的邊坡上需要采用厚層基材工藝。2 厚層基材工藝厚層基材噴射植被是采用混凝土噴射機把基材與植物種子的混合物按照設(shè)計厚度均勻噴射到需要防護的工程坡面的綠色護坡技術(shù)。厚層基材噴射植被護坡技術(shù)主要針對巖石邊坡的植被防護而開發(fā)。巖石邊坡不同于土質(zhì)邊坡，目前常用的植被護坡（如撒播、液壓噴播、植生帶、框格植被、三維土工網(wǎng)植草等）無法應(yīng)用于巖石邊坡，因為巖石邊坡無法供給植物生長所需的土壤、水分和養(yǎng)分。2.1基本原理將泥炭土、腐植土、陶土、保水劑、黏結(jié)劑和長效復(fù)合肥、木纖維等混合，制成巖質(zhì)陡坡植被生長所需要的大量和持續(xù)性較強且具有較持久肥力的活性土（人工土），在巖坡上設(shè)置塑料PVC樹脂鍍鋅網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)，將配制好的活性土與草種、鄉(xiāng)土草木種子及防止水土流失的土壤安定劑、黏合劑、保水劑等摻和后，經(jīng)攪拌機拌勻，在干料狀態(tài)用空壓機和混凝土噴射泵輸送，在噴射口前與水混合噴射到作業(yè)面，形成噴射厚度較大，粘稠度較高，能促進植物長期生長所需的