廢棄礦山邊坡植被修復技術概述

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

隨著經濟的快速發展，人類對自然資源的需求日益增加，資源開發往往會造成自然環境的改變或破壞。廢棄礦山是采礦、采石等資源開發活動遺留的廢棄場地，一般規模較大，并伴有嚴重的環境問題，如土地資源的破壞與占用、水資源的損失與污染、礦山地質災害及自然景觀與生態的破壞，引發社會經濟損失、生態環境污染等問題。近年來，廢棄礦山的環境治理受到社會各界的廣泛關注，其中廢棄礦山的植被修復是礦山環境恢復治理的重點研究內容，因此研究廢棄礦山植被修復技術是必要和迫切的。

植被恢復有自然恢復和人工修復，自然恢復是物種入侵廢棄礦區，存活發展，逐漸達到一定規模。由于廢棄礦山的原有生態環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，因此要實現植被自然恢復的過程十分緩慢，耗費時間很長，可達到5年～100年時間。人類恢復是一種快速恢復廢棄礦山生態壞境的方法，人工對礦區的山體和地表進行整治，對土壤進行改良，使其重新具備植物生長的條件，再栽種相適應的植物，加速植物群落的恢復和形成。實際工程應用中往往選擇人工修復的方法實現廢棄礦山植被的修復，采用抗逆性強的植物，增大廢棄礦區植被覆蓋率，達到有效改善區域環境的目的。

1 土壤層的改良方法

廢棄礦山場地內地表保護土壤層，防止其發生水土流失的植被在資源開發過程中已經破壞殆盡。失去保護的土壤層將會發生水土流失，變得貧瘠，甚至被挖除，導致植物失去了生存的必要條件。同時，可能存在污染土壤的因子，導致土壤污染(如重金屬)，影響植物生長，生態進一步惡化。土壤修復是植被恢復的前提，對移栽植物的存活有重要作用。

目前國內常用的廢棄礦山場地土壤修復方法有客土覆蓋和基質改良。廢棄礦山場地內土壤在水土流失作用下，厚度變小，甚至將土壤層挖除。此時，恢復一定厚度的土壤層成為了植被修復的先決條件，可以通過客土覆蓋的方法實現土壤層的恢復，是指從廢棄礦山場地附近挖土，運輸至廢棄礦山場地內，以一定厚度均勻鋪墊于土壤層薄弱或缺失區域，為下一步的植被恢復提供基礎。

基質改良主要針對受到污染的土壤層，被污染的土壤層可導致植物難以生長甚至死亡，故此，需采用一定的基質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改良方法有：回填表土、化學改良、生物改良、植物改良。

表土回填是修復污染程度較輕土壤層的一種有效方法，而遭受嚴重污染區域的土壤則需對土壤層進行完全置換，以實現修復的目的。并且通過表土回填，可以有效改善土壤質地，增大土壤肥力，縮短植被修復過程的時間。

化學改良主要應用于酸堿性發生較大變化土壤的修復，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，化學改良具有見效快、投資少等優點。針對其他污染因子污染的土壤層，也可采用化學改良的方法處理，不同的污染因子應采用不同的化學改良劑，以達到有效中和重金屬及其他有害物質的目的。化學改良還具有提高土壤層營養能力的價值，有利于后續的植被修復。

生物改良是指利用微生物的作用實現土壤層的改良，如采用具有降解功能的菌株對污染物進行降解，此方法較環保，可有效防止二次污染的發生。

植物改良有兩類，其一是在被污染土壤層區域種植超積累植物，利用植物根系吸收和在植物體內累積污染物，實現土壤層內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到提升土壤層質地的目標。

2 植被栽植技術

廢棄礦山的植物栽植技術主要是對邊坡進行植被修復，是廢棄礦山植物修復的重要內容，在我國發展和應用較為成熟的植物栽植技術有階梯法、燕巢法、飄臺法、客土噴播、網格噴播復綠法及從國外引進的新型栽植技術。下面是幾種較常用的植被修復技術的介紹。

燕巢法是在緩坡地區的邊坡上構筑燕窩狀的預制件或種植穴，在預制件或種植穴內填入植物生長所需的土壤、肥料、營養液等，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構或土工格柵，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拉網復綠法是針對陡峭的巖質邊坡，在石壁上開鑿植生槽或者構筑飄臺，并在其內部填入植物生長所需的土壤等物質，最后栽植適應能力強的植物。

液壓噴播法是將植物種子、纖維、保水劑、肥料等與水混合，利用噴播設備將其噴射到邊坡上的植被修復技術，機械化水平高、施工速率快、修復效果好，已經得到了廣泛應用。

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的成功與否，因此植被種類選擇對礦山邊坡植被修復具有極其重要意義。植物種類選擇應與當地氣候特征、水文特征相適應，可以很好的生長，具體選擇方法如下：

首先，選擇的植物應與廢棄礦山所在區域的氣候特征、水文特征等相適應，應適應土壤層的酸堿度、降雨情況、溫度氣候等環境特征。選擇生長習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、抗風沙、抗病蟲害等。植物的抗性強，則其生長能力強，可以有效抵抗廢棄礦山地區惡劣的環境影響，存活率高。

再者，應選用根系強大的植物。根系強大的可以有效固定土壤層，防止其發生水土流失；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、養分，促進修復植物的吸收，有效改善土壤層的理化性質。

最后，選用自身價值高的植物。植物不僅具有花、葉方面的觀賞性，還具有其他許多利用價值，如一些植物的藥用價值，一些植物的果實可食用，帶來豐厚的經濟效益。根據以上原則選出合適的植被修復植物，再結合廢棄礦山地區周邊植物群落分布特點，進行最終的確定。

4 結語

廢棄礦山是生態環境破壞最嚴重區域之一，存在諸如土地資源破壞、水資源污染、礦山地質災害及自然景觀與生態破壞等大量環境問題。廢棄礦山環境的恢復及治理是整個社會關注的重點問題。

本文對土壤改良方法、植物栽植技術及栽植植物種類的選擇進行了整理，通過廢棄礦山土壤改良、植物栽植等恢復治理工作，可以極大改善廢棄礦山及周邊的生態環境，節約土地資源，改善人類的生活環境，并且促進資源的可持續發展。為當地帶來經濟效益、社會效益和生態效益，對社會發展和人類生活具有重要意義。