央視報道！四大關(guān)鍵技術(shù)破解邊坡恢復(fù)生態(tài)世界難題

深海之星ccpsl0 2023-02-16 發(fā)布于湖北

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不久前，本報刊發(fā)過一篇文章，介紹舟山海島大型高陡噴砼邊坡近自然生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)和成功案例。新的問題來了：當(dāng)巖質(zhì)坡面出現(xiàn)在礦山里，并且被硫、鎢、鉬、銅、鉛、鋅、鉻等對人體和其他生物有毒有害物質(zhì)伴生，該如何進行植被重建和生態(tài)修復(fù)呢？

近日，浙江大學(xué)生態(tài)修復(fù)聯(lián)合研究中心副主任徐禮根教授第二次走進《中國花卉報》直播間，分享了“華東地區(qū)最大的露天鐵礦山——安徽省馬鞍山市凹山采場的邊坡生態(tài)修復(fù)”和“湖南省郴州市資興東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山的邊坡植被重建和生態(tài)修復(fù)”兩個項目治理技術(shù)。（觀看完整直播視頻請微信搜索“花卉報知識課堂”）

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山邊坡原貌

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山邊坡施工1 年半后

嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

安徽省馬鞍山市凹山采場和湖南省郴州市資興東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山邊坡，除了高陡之外，其巖質(zhì)表層還含有多種金屬和硫化物，不僅不適合植物生長，還可能會污染下方水體，其修復(fù)難度和要求極高。

圖片下方黃色區(qū)為凹山采場復(fù)綠治理前1萬平方米巖土裸露邊坡原貌

凹山采場噴播完工后

馬鞍山凹山采場，是華東地區(qū)最大的露天鐵礦，素有“馬鋼糧倉”“功勛采場”之稱。這座礦山歷經(jīng)百年開采，因鐵礦石資源枯竭而“退役”，但經(jīng)過生態(tài)修復(fù)和綠色轉(zhuǎn)型，現(xiàn)已華麗轉(zhuǎn)身，成為凹山地質(zhì)文化公園。

10年前，隨著鐵礦石資源逐漸枯竭，凹山采場一系列生態(tài)問題逐漸暴露：邊坡巖石和礦坑廢水呈酸性，不適合植物正常生長；裸露的巖石邊坡經(jīng)日曬、凍融和雨水沖刷，極易造成水土流失，引發(fā)山體滑坡災(zāi)害。2017年，凹山采場關(guān)停，全面閉坑修復(fù)。

“2014年，凹山采場開始局部修復(fù)時，礦坑底部還在開采作業(yè)，加上修復(fù)區(qū)坡度陡，達60度至70度，高差40多米，面積較大，有1萬平方米，這都對我們的邊坡綠化工程提出巨大的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?！毙於Y根說。

復(fù)綠治理前凹山采場1萬平方米巖土裸露邊坡原貌

湖南省郴州市資興東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山，10年前為巖石裸露、寸草不長的露天排石堆渣場，邊坡高陡（垂高90余米、斜長140余米，且一坡到頂，無臺階，邊坡角總體50度至55度、局部65度至75度），面積大（1萬平方米），邊坡不規(guī)則且有危巖浮石。

邊坡面上的渣泥pH值為3.58，雨季來臨時，從坡面沖蝕下來的渣石常堵塞坡腳溪溝及下游河道，雨水淋溶滲入坡面礦渣，含鎢、鉬、銅、鉛、鋅、鉻、鎘、砷、硫等對水生生物和人體有毒有害的物質(zhì)極有可能流入下游，存在污染飲用水源地東江湖的風(fēng)險。

受2013年8月21日臺風(fēng)暴雨影響，東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山邊坡底部沖刷滑塌

治理方案

應(yīng)礦山企業(yè)修復(fù)治理要求，徐禮根帶領(lǐng)團隊?wèi){借多年技術(shù)經(jīng)驗，決定對凹山采場1萬平方米的邊坡治理區(qū)采用改良型厚層基材噴播技術(shù)，實施生態(tài)修復(fù)和景觀再造。這項工程治理主要依托浙江大學(xué)主持的國家科技支撐計劃課題“大型有色金屬基地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)與示范”（2012BAC09B01）的技術(shù)成果。

據(jù)徐禮根介紹，由土壤、肥料、有機質(zhì)、植物種子、粘合劑、保水劑等混合加水后，均勻噴附在陡峭巖壁上的基質(zhì)層必須達到12厘米至15厘米，才能滿足植物后期可持續(xù)生長的需要。在植物根系密布鐵絲網(wǎng)、基質(zhì)層和巖石縫隙，能有效防止邊坡因雨水沖刷導(dǎo)致的表層滑坡，并將有害物質(zhì)固定在巖土層中，防止和減輕坡面巖土污染物下泄，起到凈化水質(zhì)的作用。

凹山采場生長2-3個月的照片

“該試驗工程表現(xiàn)出良好的護坡效果、生態(tài)效果和景觀效果，為我國金屬礦山'邊開采、邊復(fù)綠’和'閉坑礦區(qū)生態(tài)化’提供了一個很好的示范樣本?！?在徐禮根展示的馬鋼（集團）控股有限公司南山礦業(yè)公司凹山采場《用戶意見》中有這樣一句描述，充分證明了其修復(fù)效果。

生長2年半后的凹山采場陡坡綠化，已開始不再澆水等養(yǎng)護，攝于2016年4月4日。

生長近3年后的凹山采場邊坡綠化植被，攝于2017年7月。

2018年5月2日央視新聞直播欄目、2018年5月6日央視新聞聯(lián)播均報道了馬鋼（集團）控股有限公司南山礦業(yè)公司凹山采場的生態(tài)修復(fù)工藝和技術(shù)。

生長近3年半后的邊坡近自然植被照片，已與自然山林植被景觀差不多了，生態(tài)修復(fù)大功告成。攝于2018年5月2日央視直播時。

在東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場的治理上，徐禮根和課題組辜再元等工程技術(shù)人員制定方案，先采用布設(shè)截排水溝、清除危巖浮石、下砌生態(tài)袋柔性擋墻等工程措施消除地質(zhì)災(zāi)害隱患；再鋪設(shè)防滲植被毯，掛網(wǎng)、釘網(wǎng)和布設(shè)“生態(tài)棒”；噴附植生基材，采用機械噴播和人工種植相結(jié)合的方式，快速構(gòu)建邊坡人工植被；通過生物工程措施原位固定坡面礦渣，避免其受淋溶而釋出有毒有害物質(zhì)，污染下游水體。

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場治理措施

在植物配置方面，項目組成員根據(jù)修復(fù)區(qū)域的坡度、酸堿度等立地條件，先對礦區(qū)周邊植物進行調(diào)查，然后開出不同“藥方”?！熬拖窭现嗅t(yī)把脈一樣，每項工程都必須考慮到當(dāng)?shù)刂苓叺闹脖粻顩r和大自然的自我修復(fù)能力，結(jié)合不同植物的生長生態(tài)特性'對癥下藥’，搭配不同種子和苗木?！毙於Y根說。

從徐禮根展示的照片中可以明顯看到，生長一年半后的邊坡人工植被已與周邊自然山林植被景觀相差無幾，且無需人工澆水養(yǎng)護。

目前，上述兩個示范工程都已經(jīng)過8年至10年大自然的考驗，建立起來的金屬礦山邊坡植被已經(jīng)實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，起到了消除地質(zhì)安全隱患、維護邊坡安全穩(wěn)定、保持水土和減輕污染的作用。

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場噴播現(xiàn)場

四大關(guān)鍵技術(shù)

通過污染防治（源頭治理）、植被恢復(fù)（全面防護）形成一套完整的露天開采礦山邊坡生態(tài)恢復(fù)綜合技術(shù)體系（邊坡穩(wěn)定、隔離防滲、重金屬鈍化、生態(tài)截排水、基礎(chǔ)改良、基材噴射、鄉(xiāng)土苗木、植被恢復(fù)、維護管理等），實現(xiàn)多區(qū)域、多類型邊坡生態(tài)恢復(fù)項目示范與推廣，是國家科技支撐計劃課題“大型有色金屬基地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)與示范”課題組治理東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場所堅持的理念。

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場噴播5個月后的效果

“這種治理方式就如同為礦山邊坡量身訂做了一套護身衣，既要隔離污染物的外泄，又要保證植物的正常生長?！?徐禮根說。其科技支撐主要來自以下四大關(guān)鍵技術(shù)。

一、護坡固土技術(shù)。通過植物根系在土工網(wǎng)、植被毯、基質(zhì)層和巖石縫隙中的穿透、密布和固著，達到對邊坡的輔助維穩(wěn)作用，同時有效地保住邊坡上的人工基質(zhì)土壤層免受自然降雨的沖刷流失。

二、基質(zhì)改良技術(shù)。對表面板結(jié)而內(nèi)層松散、養(yǎng)分貧乏、含有毒有害有色金屬物質(zhì)、pH值呈極酸（達3.58）的邊坡原有巖土層進行土壤改良，以滿足在此酷劣環(huán)境中的新建植被得以生存的需求。

三、植被營建技術(shù)。采用喬灌草相結(jié)合、先鋒物種與后繼物種相結(jié)合、外來物種與鄉(xiāng)土物種相結(jié)合、落葉物種與常綠物種相結(jié)合的植物配置技術(shù)，運用以噴播為主、栽植為輔的營建工藝，營造低養(yǎng)護、抗性強、可持續(xù)發(fā)展的礦山邊坡近自然的山體植被。

四、污染減輕技術(shù)。建立土壤——植物根系——微生物生態(tài)復(fù)合體，采用生物工程措施將有色金屬原位固定在邊坡植被層、基質(zhì)層之下的巖土層中，避免礦渣中有色金屬、重金屬等有毒有害物質(zhì)因雨水洗刷淋溶而進入下游水體，起到防止和減輕坡面礦石渣土污染物下泄、凈化水質(zhì)的作用。

東江鎮(zhèn)楠木峽鎢礦廢棄礦山露天排石堆渣場噴播1年半后效果

（本文圖片來源：徐禮根）

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