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1、“生态环境恢复技术苏州旺山废弃矿山应用”生态 环境论文文章简介：简介：苏州吴中区旺山废弃石矿是国内较早进行生态环境 治理的矿区，在生态环境恢复过程中采用了当时比较先进的客土喷播、植生 袋、厚层基材等边坡绿化工艺，尽管存在着某些不足，经过两年的养护和半年 的自然维护，植被整体生长良好，与周边山林能够融合。基本达到了预期的绿 化效果。关键字：旺山；生态环境治理；客土喷播；厚简介：苏州吴中区旺山废弃石矿是国内较早进行生态环境治理的矿 区，在生态环境恢复过程中采用了当时比较先进的客土喷播、植生袋、厚层基 材等边坡绿化工艺，尽管存在着某些不足，经过两年的养护和半年的自然维 护，植被整体生长良好，与周边山
2、林能够融合。基本达到了预期的绿化效果。 关键字：旺山；生态环境治理；客土喷播；厚层基材；植生袋 伴随着经济的快速发展，人类对矿产资源，特别是石矿资源的需求呈 跳跃式发展的趋势，特别是改革开放以来，经济的迅猛发展刺激了采石场的发 展。这些采石场在促进整个社会经济发展和基础设施的建设过程中发挥了不可 磨灭的作用，但是，同时我们也注意到采石场给环境、生态和景观带来了一系 列的危害和问题，因此采石场的生态环境恢复日益成为社会普遍关注的问题之一。由于以前没有成熟的采石场生态治理技术与资金支持，许多废弃的采 石场暴露在城市中成为一个个“伤疤”，影响了人与自然的和谐发展。最近几 十年里，国内外生态专家与工程
3、技术人员为采石场等裸露边坡的生态重建开展 了深入系统的研究，并创造了各种各样的生态恢复技术。近几年，随着环保意 识的提高，我国地矿、公路、国土等部门对于生态防护越来越重视，设立了矿 山生态环境恢复保证金制度，确保了废弃矿山生态恢复的资金难题。结合现有 成熟的边坡生态环境恢复工艺，如客土喷播、植生袋、厚层基材等使废弃矿山 的生态重建成为可能。在江苏省与苏州市进行的废弃矿山生态环境治理规划的指导下，苏州 吴中区旺山采石场于 2002年关闭，同年 5 月 21 日杭州环复园林工程有限公司 开始对旺山进行生态环境治理，成为江苏省首批进行生态环境恢复的矿山，此 项工程的施工期到 2003年 1月20日截
4、止，共治理山体面积 8万平方米，通过 2年的养护观察，已经基本达到了生态恢复的要求。在旺山生态环境治理过程 中，综合采用了以厚层基材为主，包括植生袋，客土喷播等多种国内外的先进 工艺。就旺山生态恢复过程中使用的主要工艺进行介绍，并对旺山废弃矿山 的持续观察效果进行重点阐述。1旺山地区基本概况 旺山地区属亚热带季风海洋性气候，四季分明，全年平均温度15.7 C,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无霜期240天；年日照时数1940.3小 时,年日照百分率为 45。2 材料与方法2.1 喷播植物种子根据旺山废弃矿山所
5、处地区的气候、地质与水文条件，在前期采用了 高羊茅 (Festucaarundinacea) 、弯叶画眉草 Eragrostiscurvula 、狗牙根 Cynodondactylon、百喜草 Paspalumnotatum、白三叶 Trifoliumrepens等禾本科和豆科草本植物，后期更多的采用了胡枝子 Lespedezabicolor 、紫穗槐 Amorphafruiticosa 、马棘 Indigoferapseudotinctoria 、沙打旺 Astragalusadsurgens 、紫花苜蓿 Medicagosativa 等草灌木品种，并对前期单 一的草本坡面进行了灌木种子补播
6、。表 1 种子用量表Table1dosageofseeds编号种子用量 g/m2前期后期1高羊茅 (Festucaarundinacea)1532弯叶画眉草 Eragrostiscurvula313狗牙根 Cynodondactylon10.54百喜草 Paspalumnotatum215白三叶 Trifoliumrepens416胡枝子 Lespedezabicolor 57紫穗槐 Amorphafruiticosa 58紫花苜蓿 Medicagosativa29马棘 Indigoferapseudotinctoria 510沙打旺 Astragalusadsurgens 5合计2528.5
7、3 工艺方法3.1 客土喷播工艺 客土喷播是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类 似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢 固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。3.1.1 特点1、锚杆、铁丝网土工网，混合在客土基质中的粘合剂、团粒剂、加筋 纤维，有边坡防护和支撑客土基质的双重功能。2、用空压机、客土喷播机等设备对客土基质进行高压喷播(0.5MPa) ，保证了基质在边坡的稳定性，且机械化作业速度快、效率高。3、植物根系生长，尤其是灌木根系的生长，给坡面的长期稳定起到了 重要的作用，同时改善和美化生态环境。3.1.2 技术要点1、喷播基材是保
8、证喷播成功的重要因素。泥炭土是喷播的好材料，可 和木纤维 (或纸浆) 按一定的配比混合使用，比单用纯木纤维具有更优良的附着 和保水性能，可在土壤层较薄且非常瘠瘦，甚至风化岩的坡面上进行喷播，一 般喷播厚度在1020cm2、保水剂及粘合剂用量。保水剂可根据各地气候条件及石场特点的不 同而做相应的调整；粘合剂可根据石壁的坡度而定，与坡度大小成正比。3、挂网。先把锚钉按一定的间距固定在石壁上，然后挂网。4、草种选择。所喷播的草种应是根系发达、生长成坪快、抗旱、耐贫 瘠的多年生品种；如果当地的冬季寒冷的话，还应考虑品种的抗冻性。5、混播。利用草种的互补性，如深根性和浅根性、豆科和禾本科、外 地与本地、
9、发育早与发育晚等特性进行混合喷播。3.1.3施工流程施工准备d作业面清理d截、排水沟施工d铺网、钉 网d客土喷播d喷播植物种子d覆盖d养护管理3.1.3.1 施工准备 设安全防护区：施工现场附近，禁止行人、车辆通过，界定安全防护 区，在施工场地两头设施工标志。根据施工安全操作规范要求，选择安全防护 措施，搭设钢管脚手架，下铺毛竹脚手片，上挂防护网，或从山顶下悬绳索， 系安全带施工。脚手架搭设按脚手架搭设施工规范进行施工，现场施工人员配戴安全帽及必要的劳保用具。3.1.3.2 作业面清理 清除作业面杂物及松动岩块，对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整， 使之呈弧形，尽可能将作业面平整，以利于客土喷播
10、施工，同时增加作业面绿 化效果。保证施工前作业面的凹凸度平均为土 10cm最大不超过土 15cm对低 洼处适当覆土夯实回填或以植生袋装土回填，以填至使反坡段消失为准，有条 件的可在作业面上每隔一定高度开一横向槽，以增加作业面的粗糙度，使客土 对作业面的附着力加大。若岩石边坡本身不稳定，应该采用预应力锚杆锚索进 行加固处理。3.1.3.3 截、排水沟施工作业面排水系统得设置是否恰当和合理直接关系到作业面植被的生长 环境，对于长、大边坡，坡顶、坡脚以及平台均需要设置排水沟。并根据作业 面水流量的大小考虑是否设置坡面排水沟。3.1.3.4 铺网、钉网 采用高镀锌棱形铁丝网或高强塑料加强土工网，网孔规
11、格为5cmK 5cm岩石处用风钻或电钻按1 x 1m间距梅花形布置锚杆和锚钉。锚杆长 90100cm锚钉长约1540cm挂网施工时采用自上而下放卷，相邻两卷铁丝 网土工网分别用绑扎铁丝连接固定，两网交接处至少要求有10cm的重叠，锚钉每平方米不少于 5 只。网与作业面保持一定间隙，并均匀一致，。较陡岩面 处，可用草绳按一定间隔缠绕在网上，以增加附着力，使客土厚度得到保证。 挂网可以使客土基质在岩石表面形成一个持久的整体板块。3.1.3.5 客土喷播 客土喷播前浇水湿润坡面，将泥炭、腐殖土、草纤维、缓释营养肥料等混合材料经过专用机械的搅拌后喷播在铁丝网上，厚度为28cm由于基质水分丧失会造成基质
12、厚度不够，一般要求喷射厚度为设计厚度的125%。3.1.3.6 喷播植物种子 根据施工作业面土壤或岩面性质、当地气候条件、施工季节，并结合各种植物生长特性选择植物的种子，并增加当地类似地貌作业面上的乡土树种 种子，使次生植被在今后的数年内逐渐与自然生态植被融合，不显人工雕琢的 痕迹。乔、灌木种子用6080C热水含浸种剂浸种1天，草本植物种子在喷播 前浸种 1-2 小时使种子吸水湿润即可。将处理好的种子与纤维、粘合剂、保水 剂、复合肥、缓释肥、微生物菌肥等经过喷播机搅拌混匀成喷播泥浆，在喷播 泵的作用下，均匀喷洒在工作作业面上。3.1.3.7 覆盖 为保证多雨季节，植物种子生根前免受雨水冲刷；寒
13、冷季节，植物种子和幼苗免受冻伤害；以及正常施工季节的保温保湿。要求采用无纺布或稻草 帘覆盖、并力求仔细，这样可防早期无纺布被风吹跑，其目的一是预防成型后 的作业面被雨冲刷；二是可保温保湿，促进植物的生长。3.1.3.8 养护管理植物种子从出芽至幼苗期间，必须浇水养护，保持土壤湿润。从开始 坚持每天早晨浇一次水炎热夏季早晚各浇水一次，浇水时应将水滴雾化有条件 的地方可以安装雾化喷头，随后随植物的生长可逐渐减少浇水次数，并根据降 水情况调整。在草坪草逐渐生长过程中，对其适时施肥和防治病虫害，施肥坚 持“多次少量”的原则。喷播完成后一个月，应全面检查植草生长情况，对生 长明显不均匀的位置予以补播。1
14、.4 适用范围客土喷播工艺主要应用在旺山废弃矿山坡度小于 60，岩石风化或有 较薄土层的边坡上。在更为陡峭或贫瘠的边坡上需要采用厚层基材工艺。2 厚层基材工艺 厚层基材喷射植被是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按 照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面的绿色护坡技术。厚层基材喷射植 被护坡技术主要针对岩石边坡的植被防护而开发。岩石边坡不同于土质边坡， 目前常用的植被护坡如撒播、液压喷播、植生带、框格植被、三维土工网植草 等无法应用于岩石边坡，因为岩石边坡无法供给植物生长所需的土壤、水分和 养分。2.1 基本原理 将泥炭土、腐植土、陶土、保水剂、黏结剂和长效复合肥、木纤维等 混合，制成岩
15、质陡坡植被生长所需要的大量和持续性较强且具有较持久肥力的 活性土人工土，在岩坡上设置塑料 PVC树脂镀锌网或钢筋网，将配制好的活性 土与草种、乡土草木种子及防止水土流失的土壤安定剂、黏合剂、保水剂等掺 和后，经搅拌机拌匀，在干料状态用空压机和混凝土喷射泵输送，在喷射口前 与水混合喷射到作业面，形成喷射厚度较大，粘稠度较高，能促进植物长期生 长所需的基材。322施工流程施工准备d作业面清理d截、排水沟施工d铺网、钉 网d喷射混合土 d喷播植物种子和营养液d覆盖d养护管理厚层基材工艺主要 体现在喷播基质的厚度与强度与客土喷播不同，其他主要步骤类似。3.2.2.1 铺网、钉网 钻孔：石质边坡硬度大，必须用风机钻孔，孔向与坡面基本垂直。 钢钉：用直径6mm长度为30 cm的L型铁钉或钢钉固定镀锌网，每 平方米为 4-5 根左右。 对于个别不平顺的坡面，为保证铁网贴附坡面，可增设锚钉。 网面不须紧贴坡面，可留8cm左右空隙。3.2.2.2 喷射混合土将晒干的泥炭土、腐殖土过筛和木纸纤维、粘结剂、保水剂，用搅拌 机搅和均匀，然后用喷射泵和空压机将混合干料送到喷射管，在喷射管口与适 量的水混合后喷射在坡面上，厚度为 10cm。 3.2.2.3 喷播植物种子和营养液对于选好的种子应进行催芽处理，而后用木纤维、粘合剂、保水剂、 复合肥、缓释肥等，经过喷播机搅拌成喷播浆，在
