废弃矿山生态复绿技术研究进展

·园林·绿化·环保·文章编号:1009-6825(2011)10-0200-03废弃矿山生态复绿技术研究进展★收稿日期:2010-12-21★:金华市科技计划项目(项目编号:2009-3-084)作者简介:王蓉丽(1975-)，女，硕士，讲师，金华职业技术学院，浙江金华321007方英姿(1975-)，女，硕士，讲师，金华职业技术学院，浙江金华321007徐明(1975-)，男，工程师，金华市国土资源局金东分局，浙江金华321015王蓉丽方英姿徐明摘要:结合国内外矿山复绿工作现状和发展趋势研究，分析了废弃矿山生态复绿的主要营造技术，同时提出了相关的解决措施与研究展望，以期为矿山复绿工作提供借鉴和帮助。关键词:废弃矿山，石壁，生态复绿，景观营造中图分类号:TU985．129文献标识码:A0引言矿产资源是重要的自然资源。然而，由于多年的矿产开采，各地普遍出现了“青山露白骨”的现象，存在严重的环境问题与隐患。因此，研究废弃矿山复绿营造技术，可为矿山复绿工程提供理论依据和工程措施;并对改善城市环境空气质量及防治区域性生态系统退化、国土整治和绿化有重要的理论价值和实践意义。1国内外研究现状和发展趋势1．1国外研究现状和发展趋势近半个世纪以来，世界发达国家对废弃矿山的治理非常重视。为了保证废弃矿山生态环境恢复的工作顺利进行，许多国家如美国、加拿大、德国、澳大利亚及东欧一些国家都先后制定了有关法律、法令、规章来约束采矿业对土地的破坏。此外，这些国家为了搞好生态恢复工作建立了一些机构，并对矿山复绿的施工技术和植物选择技术进行了大量的研究［2］。1．2国内研究现状和发展趋势我国废弃矿山复绿工作起步于20世纪50年代末，但是由于社会、经济和技术等方面的原因，直到80年代基本上还处于零星、分散、小规模、低水平的状态。1988年《土地复垦规定》的出台，使该项工作步入了法制轨道，但总的复绿质量远不如国外。我国有关废弃矿山生态恢复理论的研究起步于80年代，90年代以后才初步形成一定规模，研究领域主要集中在煤矿废弃地和有色金属矿尾矿上恢复植被等。目前，我国的废弃矿山的恢复正从较低层次上的复垦向较高层次上的生态恢复过渡，国内关于废弃矿山复绿方面的研究报道主要以综述研究、案例研究和具体技术研究为主。在研究中以案例研究数量最多，有关浙江省各地废弃矿山复绿方面的学术研究也为数不少，如柏明娥等对浙江省海宁市尖山区鼠尾山露采矿山植物恢复技术进行了研究［1］，王奇志等以浙江省最大的矿山复绿工程———櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅舟山市庆丰采石场生态环境治2)改造后能耗见表6。表6改造后能耗指标实际能耗/GJ修正能耗/GJ耗热量指标/W·m－2耗煤量指标/kJ·m－2改造前952．21084．547．538．7改造后985．81066．646．838．03结语建筑改造后，每年可节约采暖能耗约1960t标准煤，可减少采暖、制冷、照明等费用支出约328万元，减少二氧化碳排放约40．2t，减少二氧化硫排放约40．25t，减少悬浮颗粒约6．2t。并且节能改造后，采暖费、电费、水费、维护费等费用每年可节约220余万元，该部分费用会很快弥补节能改造产生的费用，取得了较好的经济效益和社会效益。参考文献:［1］方国昌，赵冰．唐山既有居住建筑节能改造效果评价分析［J］．建筑节能，2008，38(1):20-22．［2］赵靖，武涌．基于寿命周期分析的既有居住建筑节能改造目标考核评价体系的研究［J］．暖通空调，2007(9):8-10．［3］张军．外墙外保温技术在北方住宅中的应用［J］．鞍山钢铁学院学报，2002(4):38-40．［4］赵立华，郭骏，方修睦．哈尔滨市既有建筑节能改造研究［J］．新型建筑材料，1999(3):50-52．［5］胡卫斌．浙江省既有建筑节能更新改造策略探讨［J］．山西建筑，2010，36(1):251-252．Concerningontheexistingbuildingenergy-savingreconstructionofFangzhiyuancommunityinTaiyuancitySHANGAi-shuAbstract:Combiningwiththecurrentenergy-savingreconstructionstatusinShanxiprovince，itintroducestheexistingbuildingenergy-savingreconstructionofFangzhiyuancommunityinTaiyuancity，respectivelydescribesthemaincontentandspecificmeasuresofprojectbuildingener-gysavingreconstruction，andmakesacomparisionontheinsulationperformanceandenergyconsumptionbeforeandafterreconstruction，andfi-nallypointsoutthatenergy-savingachievesgreateconomicandsocialbenefits．Keywords:existingbuildings，energy-savingreconstruction，wall，heatingsystem·002·第37卷第10期2011年4月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol．37No．10Apr．2011理工程为例，探讨了植被恢复方案的管理模式、植物种类选择和种植方式确定［5］。2废弃矿山复绿的主要营造技术2．1废弃石壁绿化技术2．1．140°以下的石壁的治理它利用特制喷混机械将土壤、有机质、保水剂、粘合剂和种子等混合后喷射到岩面上，在岩壁表面形成喷播层，营造一个既能让植物生长发育而种植基质又不被冲刷的稳定结构，保证草种迅速萌芽和生长，又称为网格喷播复绿法。此法是石壁绿化的快捷方法，有利于植物的存活与成长，施工方便。但造价较高，随着时间的推移，基质与植被会逐渐脱落、退化。可用于喷播施工方便的岩壁坡面，尤其是不宜人工栽植的恶劣地理环境。同时也适应于严重影响景观且非常重要、急需短期内复绿的石场。2．1．240°～70°之间石壁的治理1)喷混植生技术。喷混植生适合于45°～65°的陡壁，其技术核心是在岩质坡面上营造一个能让植物生长发育的种植基质(即将具有一定抗拉强度的钢丝网用锚钉固定到石壁上)。利用特制喷混机械将土壤、肥料、有机质、保水材料、植物种子、水泥等混合干料加水后喷射到岩面上，形成近10cm厚度的植被混凝土。由于水泥的粘结作用，混合物可在岩石表面形成一层具有连续空隙的硬化体。该技术工程造价较高，施工难度大。2)厚层基材分层喷射法。它是近几年在网格喷播法的基础上应运而生的一种新技术。与网格喷播法相比，分层喷射法是将基材分三层喷射。每一层的基材物质结构均不同，因而整体基材较厚。厚层基材分层喷射法的技术要点、养护管理、适用范围等都与网格喷播法非常相似，只不过其牢固程度相对更高一些，持续时间也就更长一些，但它仍不能作为一种持久复绿的方法。2．1．370°以上陡壁的治理方法1)筑台拉网复绿法。对坡度大，开采面高的石壁，可在剖面上按一定间距(每10m～15m)插钢棒悬空架设水平种植台或预制特种花盆，加入配方土壤后种植上攀下援藤本植物。该方法种植台可使基质免受雨水的冲刷，保水保肥效果好，后期养护粗放;但施工难度大，费用高，安全性差，前期养护精细。该方法适用范围广，特别适用于坡度大、落差大的石壁坡面，以及有足够的经济投资、石质较硬、需要在1年～2年内基本复绿的石场。2)燕窝巢复绿法。是指采用爆破、开凿等方法在石壁上定点开挖一定规格的巢穴后，往巢穴中加入土壤、水分和肥料，最后种植合适的速生类植物。同时可利用石壁缝隙、不规则小平台或微凹处，加客土等混合物，种植攀援性强的藤本植物。该方法主要利用微地地形，因地制宜，见缝插针，可作为其他复绿方法的补充，使复绿工程达到全方位的整体效果。3)带状种植技术(植生槽法)和见缝插针技术。在70°以上的陡壁上，很难挂网喷草，而植物爬行高度有限，所以，只能利用石壁表面的微地形变化，将石壁的凹陷处开凿加工成水平种植槽，然后在槽内种植攀援性强的藤本植物。此方法品种取材广，定植后植株成活率高，能快速达到绿化效果，后期的养护简单。但巢穴施工难度大，成本高，植物生长初期条件恶劣，复绿速度较慢。主要适用于石壁坡度不是太陡、石质易碎、风化程度较高的石场，并有足够的经济投资，允许1年～2年内基本恢复绿化的石场。4)石壁挂笼飘台技术。由于相当部分石壁坡度过于陡峭，无法进行爆破，采用安装钢筋笼挂于石壁上的方法。该笼可制作成行李箱般大小，笼内装载土壤、有机质等植物生长物质，以确保笼内植物在石壁上的有效支撑。飘台法主要适用于特别陡峭平滑的石壁，施工时在岩壁上钻洞灌浆，用钢架支撑起一行行长短各异的飘台，然后在飘台中填土种植适宜的植物。5)香根草复合生态技术快速复绿法。将香根草技术与特殊槽板制作及施工工艺相结合，利用香根草本身的固土护坡特性，结合其他性状优良、生态效益高的乡土植物，在石壁面建成永久牢固的乔、灌、草、藤立体生态体系。此方法能够拦截地表径流，改善土壤环境条件，产生永久的、立体的绿化景观，不仅见效快、持久有效，而且造价可接受。主要适用于各种石壁，特别是硬度大、高差大、坡度大、其他方法难以成功，并希望在短期内达到复绿效果的石壁。6)梯级爆破技术。将石壁开采面设计为阶梯形，由设计开挖线向内，逐级分台进行爆破，自上而下形成台阶，再在台面外侧砌一高度80cm左右的浆砌石墙，然后填加客土、肥料，栽树种草。绿化时要考虑到边坡的稳定和安全，也要考虑与周围环境协调一致，做到一劳永逸，避免重复建设，并尽量减少日常维护和管理费用。7)石壁藤本垂直绿化。石壁绿化是采石场绿化的难点，利用藤本植物的攀援特性，进行石壁的垂直绿化。如在下部或中下部设置一条水平种植带，加客土和肥料，用多种藤本植物混交种植。为突出景观效果选择常绿藤本与落叶藤本相结合。8)坡脚挡墙回填土绿化技术。坡脚挡墙回填土绿化技术是充分利用挡墙回填土深厚(＞60cm)的有利条件挖穴定植与宕底绿化及矿山边坡人工植被相接近的树种。不仅要与上边坡绿化景观相接近，也要与宕底采空区以后的绿化相协调，是构成过渡型的绿化、美化景观线，又是上边坡滑石隐患的绿色屏障。2．2采石平台和坑口迹地绿化技术2．2．1阶梯整型技术即将开采面设计成阶梯形，在每一阶梯平台上覆土并植树。此技术可以较好地解决采石场遗留石质开采面水土流失治理与植被恢复问题，减少滑坡的危险隐患，复绿效果明显，并可人为进行层次分区以取得良好的视觉效果。但局限性较高，费用较大，工程量巨大，施工困难。此技术适合于边坡较长，方便进行土木工程，有充足的经济投入和复绿时间短的石场。2．2．2基质型容器苗种植技术利用特制的木箱、塑料花柱、玻璃钢花盆或用砖石砌成一定大小的花盆，填土约1/3，然后进行树木栽植，这样能做到见缝插绿，达到绿化美化效果。弥补了某些虽然适宜边坡生长的木本植物却很难通过喷播方式出苗的种类的缺陷。2．3艺术景观再造技术2．3．1植物景观的建设植物随自然界季节气候变化，而形成的“春花、夏叶、秋实、冬枝”的四季景象演变，是自然植物给予我们的最重要也是最恒久的观赏艺术享受。此外，可利用彩叶植物营造艺术景观。2．3．2结合山体的设计构景利用灌木丛、乔木树群和山体相结合，并按照形式美的构图规律，既表现树木群体美，又烘托树木个体美的丛状组合形式。可结合山体设计谷溪、石梁、危崖、绝壁、洞室，再结合建筑、道路设计雕塑、花坛等小品构成景观。2．3．3结合体育娱乐为主题的景观设计合理布置平台，在栽种的乔木绿化树木中，分散设计修建简易结实的体育设施，供周围人们小憩和交谈。并对面积较大的空地平台合理设计建成小型的舞场或旱冰场，供人们游玩和娱乐。3研究展望据国土资源部门的调查结