廢棄礦山邊坡植被修復(fù)技術(shù)概述

張 建 石

(華北有色工程勘察院有限公司，河北 石家莊 050021)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對自然資源的需求日益增加，資源開發(fā)往往會(huì)造成自然環(huán)境的改變或破壞。廢棄礦山是采礦、采石等資源開發(fā)活動(dòng)遺留的廢棄場地，一般規(guī)模較大，并伴有嚴(yán)重的環(huán)境問題，如土地資源的破壞與占用、水資源的損失與污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害及自然景觀與生態(tài)的破壞，引發(fā)社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失、生態(tài)環(huán)境污染等問題。近年來，廢棄礦山的環(huán)境治理受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，其中廢棄礦山的植被修復(fù)是礦山環(huán)境恢復(fù)治理的重點(diǎn)研究內(nèi)容，因此研究廢棄礦山植被修復(fù)技術(shù)是必要和迫切的。

植被恢復(fù)有自然恢復(fù)和人工修復(fù)，自然恢復(fù)是物種入侵廢棄礦區(qū)，存活發(fā)展，逐漸達(dá)到一定規(guī)模。由于廢棄礦山的原有生態(tài)環(huán)境遭受了毀滅性破壞，植物存活所需土壤、水分往往已不存在，外來物種在自然作用下很難存活，因此要實(shí)現(xiàn)植被自然恢復(fù)的過程十分緩慢，耗費(fèi)時(shí)間很長，可達(dá)到5年～100年時(shí)間。人類恢復(fù)是一種快速恢復(fù)廢棄礦山生態(tài)壞境的方法，人工對礦區(qū)的山體和地表進(jìn)行整治，對土壤進(jìn)行改良，使其重新具備植物生長的條件，再栽種相適應(yīng)的植物，加速植物群落的恢復(fù)和形成。實(shí)際工程應(yīng)用中往往選擇人工修復(fù)的方法實(shí)現(xiàn)廢棄礦山植被的修復(fù)，采用抗逆性強(qiáng)的植物，增大廢棄礦區(qū)植被覆蓋率，達(dá)到有效改善區(qū)域環(huán)境的目的。

1 土壤層的改良方法

廢棄礦山場地內(nèi)地表保護(hù)土壤層，防止其發(fā)生水土流失的植被在資源開發(fā)過程中已經(jīng)破壞殆盡。失去保護(hù)的土壤層將會(huì)發(fā)生水土流失，變得貧瘠，甚至被挖除，導(dǎo)致植物失去了生存的必要條件。同時(shí)，可能存在污染土壤的因子，導(dǎo)致土壤污染(如重金屬)，影響植物生長，生態(tài)進(jìn)一步惡化。土壤修復(fù)是植被恢復(fù)的前提，對移栽植物的存活有重要作用。

目前國內(nèi)常用的廢棄礦山場地土壤修復(fù)方法有客土覆蓋和基質(zhì)改良。廢棄礦山場地內(nèi)土壤在水土流失作用下，厚度變小，甚至將土壤層挖除。此時(shí)，恢復(fù)一定厚度的土壤層成為了植被修復(fù)的先決條件，可以通過客土覆蓋的方法實(shí)現(xiàn)土壤層的恢復(fù)，是指從廢棄礦山場地附近挖土，運(yùn)輸至廢棄礦山場地內(nèi)，以一定厚度均勻鋪墊于土壤層薄弱或缺失區(qū)域，為下一步的植被恢復(fù)提供基礎(chǔ)。

基質(zhì)改良主要針對受到污染的土壤層，被污染的土壤層可導(dǎo)致植物難以生長甚至死亡，故此，需采用一定的基質(zhì)改良方法使土壤層重新具有供給植物生長的能力。目前常用的土壤基質(zhì)改良方法有：回填表土、化學(xué)改良、生物改良、植物改良。

表土回填是修復(fù)污染程度較輕土壤層的一種有效方法，而遭受嚴(yán)重污染區(qū)域的土壤則需對土壤層進(jìn)行完全置換，以實(shí)現(xiàn)修復(fù)的目的。并且通過表土回填，可以有效改善土壤質(zhì)地，增大土壤肥力，縮短植被修復(fù)過程的時(shí)間。

化學(xué)改良主要應(yīng)用于酸堿性發(fā)生較大變化土壤的修復(fù)，通常采用石灰改良酸性土壤，采用氯化鈣、石膏、硫酸等改良堿性土壤，化學(xué)改良具有見效快、投資少等優(yōu)點(diǎn)。針對其他污染因子污染的土壤層，也可采用化學(xué)改良的方法處理，不同的污染因子應(yīng)采用不同的化學(xué)改良劑，以達(dá)到有效中和重金屬及其他有害物質(zhì)的目的?；瘜W(xué)改良還具有提高土壤層營養(yǎng)能力的價(jià)值，有利于后續(xù)的植被修復(fù)。

生物改良是指利用微生物的作用實(shí)現(xiàn)土壤層的改良，如采用具有降解功能的菌株對污染物進(jìn)行降解，此方法較環(huán)保，可有效防止二次污染的發(fā)生。

植物改良有兩類，其一是在被污染土壤層區(qū)域種植超積累植物，利用植物根系吸收和在植物體內(nèi)累積污染物，實(shí)現(xiàn)土壤層內(nèi)污染因子的富集和治理；其二是種植豆科等草本植物，利用其固氮作用和自身莖葉達(dá)到提升土壤層質(zhì)地的目標(biāo)。

2 植被栽植技術(shù)

廢棄礦山的植物栽植技術(shù)主要是對邊坡進(jìn)行植被修復(fù)，是廢棄礦山植物修復(fù)的重要內(nèi)容，在我國發(fā)展和應(yīng)用較為成熟的植物栽植技術(shù)有階梯法、燕巢法、飄臺(tái)法、客土噴播、網(wǎng)格噴播復(fù)綠法及從國外引進(jìn)的新型栽植技術(shù)。下面是幾種較常用的植被修復(fù)技術(shù)的介紹。

燕巢法是在緩坡地區(qū)的邊坡上構(gòu)筑燕窩狀的預(yù)制件或種植穴，在預(yù)制件或種植穴內(nèi)填入植物生長所需的土壤、肥料、營養(yǎng)液等，為植物的生長提供條件。

基材分層噴射法是首先在邊坡上懸掛金屬網(wǎng)構(gòu)或土工格柵，并噴射種植土層；再噴射混凝土層，并使混凝土具有多孔隙特征；最后再噴射植物種子與碎木屑等。

植生槽培土植法及筑臺(tái)拉網(wǎng)復(fù)綠法是針對陡峭的巖質(zhì)邊坡，在石壁上開鑿植生槽或者構(gòu)筑飄臺(tái)，并在其內(nèi)部填入植物生長所需的土壤等物質(zhì)，最后栽植適應(yīng)能力強(qiáng)的植物。

液壓噴播法是將植物種子、纖維、保水劑、肥料等與水混合，利用噴播設(shè)備將其噴射到邊坡上的植被修復(fù)技術(shù)，機(jī)械化水平高、施工速率快、修復(fù)效果好，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

3 植被種類的選擇

植被種類的選擇很大程度將決定著廢棄礦山植被修復(fù)的成功與否，因此植被種類選擇對礦山邊坡植被修復(fù)具有極其重要意義。植物種類選擇應(yīng)與當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、水文特征相適應(yīng)，可以很好的生長，具體選擇方法如下：

首先，選擇的植物應(yīng)與廢棄礦山所在區(qū)域的氣候特征、水文特征等相適應(yīng)，應(yīng)適應(yīng)土壤層的酸堿度、降雨情況、溫度氣候等環(huán)境特征。選擇生長習(xí)性適合本地氣候水文特征的植物，如北方寒冷干旱可選喜寒植物，南方溫暖潮濕可選喜暖植物。

其次，選擇抗逆性好的植物，包括耐旱性、耐澇性、耐貧瘠、抗寒、抗熱、抗酸堿、抗風(fēng)沙、抗病蟲害等。植物的抗性強(qiáng)，則其生長能力強(qiáng)，可以有效抵抗廢棄礦山地區(qū)惡劣的環(huán)境影響，存活率高。

再者，應(yīng)選用根系強(qiáng)大的植物。根系強(qiáng)大的可以有效固定土壤層，防止其發(fā)生水土流失；根系埋深大的能起到固定巖土層或邊坡的作用；植物根系可以保持土壤中的水分、養(yǎng)分，促進(jìn)修復(fù)植物的吸收，有效改善土壤層的理化性質(zhì)。

最后，選用自身價(jià)值高的植物。植物不僅具有花、葉方面的觀賞性，還具有其他許多利用價(jià)值，如一些植物的藥用價(jià)值，一些植物的果實(shí)可食用，帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)以上原則選出合適的植被修復(fù)植物，再結(jié)合廢棄礦山地區(qū)周邊植物群落分布特點(diǎn)，進(jìn)行最終的確定。

4 結(jié)語

廢棄礦山是生態(tài)環(huán)境破壞最嚴(yán)重區(qū)域之一，存在諸如土地資源破壞、水資源污染、礦山地質(zhì)災(zāi)害及自然景觀與生態(tài)破壞等大量環(huán)境問題。廢棄礦山環(huán)境的恢復(fù)及治理是整個(gè)社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)問題。

本文對土壤改良方法、植物栽植技術(shù)及栽植植物種類的選擇進(jìn)行了整理，通過廢棄礦山土壤改良、植物栽植等恢復(fù)治理工作，可以極大改善廢棄礦山及周邊的生態(tài)環(huán)境，節(jié)約土地資源，改善人類的生活環(huán)境，并且促進(jìn)資源的可持續(xù)發(fā)展。為當(dāng)?shù)貛斫?jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，對社會(huì)發(fā)展和人類生活具有重要意義。