內(nèi)蒙古海勃灣區(qū)齊峰煤礦渣山復(fù)綠工程生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究

內(nèi)蒙古海勃灣區(qū)齊峰煤礦渣山復(fù)綠工程生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究

采礦業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，但長期以來，無序開采和野蠻開采導(dǎo)致了自然生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重受損。礦區(qū)廢渣堆積成的渣山不但污染環(huán)境、浪費土地,還存在物理結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定,易造成垮塌、泥石流等危險,是礦區(qū)生態(tài)治理的重要課題。礦區(qū)生態(tài)治理主要手段是依托生態(tài)學(xué)原理,在礦山廢棄土地應(yīng)用生態(tài)恢復(fù)技術(shù),植被恢復(fù)在整個生態(tài)恢復(fù)過程中處于核心地位,直接關(guān)系到生態(tài)恢復(fù)能否成功。內(nèi)蒙古烏海市是我國礦區(qū)開發(fā)利用的一個縮影。由于長年開采,當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)了眾多礦渣山,不僅造成土地浪費,還使本就脆弱的生態(tài)環(huán)境進一步惡化。本文通過對烏海市海勃灣區(qū)齊峰煤礦渣山復(fù)綠工程的調(diào)查與分析,結(jié)合生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,探索在當(dāng)?shù)貧夂蚝偷刭|(zhì)條件下最適宜的礦渣山生態(tài)治理復(fù)綠技術(shù)。一、礦區(qū)渣山及基本情況1.降水量少雨風(fēng)大少雨時一般在造林烏海市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部,屬干旱荒漠帶,晝夜溫差大,風(fēng)大少雨。年平均降水量159.8毫米,年平均風(fēng)速每秒2.9米,無霜期為156~165天。植被稀疏,土壤多為沙質(zhì)或第四紀(jì)沖積物,結(jié)構(gòu)松散,易造成水土流失。2.廢棄物堆積成巖烏海市海勃灣區(qū)齊峰煤礦渣山由多年開采所產(chǎn)生的巖土層、石灰石、矸石等廢棄物堆積而成,分為頂部平面與邊坡兩部分。地面到坡頂高度為110~140米,從山底到山峰共有13層,每層坡面高度18~20米,山體自然坡度為49.5°。二、礦區(qū)渣山生態(tài)處理和綠化技術(shù)1.植被選擇及分類礦區(qū)渣山自然環(huán)境惡劣,復(fù)綠植物選擇十分重要。植被選擇主要以鄉(xiāng)土植物為主,其次是具有較強適應(yīng)性和抗逆性的外來速生植物,最后綜合考量經(jīng)濟和生態(tài)效益,合理配置植物種類(表1)。2.綠色技術(shù)(1)自然邊坡的預(yù)防渣山1~2層位于底部,坡度45°左右。應(yīng)用生態(tài)植草袋技術(shù),對邊坡塌方、土壤流失具有很大的預(yù)防和穩(wěn)定作用,可成為永久性高穩(wěn)定自然邊坡。施工前,先整平原有土壤,并覆100毫米厚的種植土,在每層坡上按坡高等距離固定2排直徑為22毫米的螺紋鋼,坡下設(shè)擋土梁,防止因重力作用發(fā)生山體滑坡;最后,在無紡布袋內(nèi)裝種植土、擺袋、挖孔、點播草籽。(2)態(tài)包技術(shù)渣山中部的3~12層坡面高且坡度大,機械施工難度較大。應(yīng)用施工簡便、速度快、綠化效果好的蒙草抗旱生態(tài)包技術(shù),能快速實現(xiàn)景觀效果。施工前,先對原有坡面進行清理,并覆蓋50毫米厚的土壤,將土壤、包衣種子、保水劑等混合后包成小包,在坡面每250毫米挖直徑為40毫米的槽,然后播種,播后覆蓋草簾,并用“U”形釘固定,鋪設(shè)鉛絲網(wǎng),然后用木樁固定,起到防風(fēng)蝕、雨水沖刷和固定坡面土壤的作用。(3)鋪設(shè)金屬網(wǎng),鋪設(shè)金屬網(wǎng)渣山頂層(13層)整體地貌較平整,有盤山路,可供大型機械通行。應(yīng)用客土噴播技術(shù),施工前,先對原有坡面進行清理,鋪設(shè)鍍鋅金屬網(wǎng),并用螺紋鋼固定,用特制噴射機將客土基質(zhì)(綠化基材、土壤改良材料)、黏合材料、肥料、混合草種、保水劑噴射到坡面上,與金屬網(wǎng)、坡面緊密結(jié)合,形成可供植物生長發(fā)育的基質(zhì)層,同時起到穩(wěn)固表層土壤的作用,最后覆蓋草簾。3.灌溉設(shè)備的設(shè)計烏海市地處干旱荒漠帶,氣候干燥、降水量小、蒸發(fā)強烈、風(fēng)沙活動頻繁。合理利用水資源,確保復(fù)綠植被正常生長,是礦區(qū)渣山生態(tài)治理復(fù)綠技術(shù)的關(guān)鍵。結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境及復(fù)綠植被的生長要求,選擇結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、安裝方便的微噴系統(tǒng)作為灌溉設(shè)備。設(shè)計時,結(jié)合噴頭的射程和噴灌季節(jié)的平均風(fēng)速,按高度50厘米、噴射半徑1.5米、間距2米的規(guī)格進行布置。每年春季,應(yīng)先進行管道整理、試水及補種,同時保證澆水量。一般每周澆水1次,夏季氣溫偏高時,可增至2次,氣溫下降后,改為每2周1次。秋冬季節(jié)需要割草,防止草過高而影響噴水效果,同時可防止火災(zāi)發(fā)生。三、數(shù)據(jù)收集和分析通過從不同復(fù)綠技術(shù)的層級中隨機取樣,得出表2、圖1所示的對比數(shù)據(jù)。四、技術(shù)投入小、成本低通過樣方統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析與對比得出,生態(tài)袋和噴播技術(shù)的生態(tài)恢復(fù)效果略優(yōu)于蒙草抗旱生態(tài)包技術(shù),但這兩種技術(shù)需要大量人力和機械投入。而蒙草抗旱生態(tài)包技術(shù)資金投入少,操作方法簡單。且根據(jù)生態(tài)袋技術(shù)兩年覆蓋率數(shù)據(jù)對比結(jié)果,在正常生長情況下,3種技術(shù)第2年覆蓋率均能達到90%以上