央视报道！四大关键技术破解边坡恢复生态世界难题

不久前，本报刊发过一篇文章，介绍舟山海岛大型高陡喷砼边坡近自然生态修复的关键技术和成功案例。新的问题来了：当岩质坡面出现在矿山里，并且被硫、钨、钼、铜、铅、锌、铬等对人体和其他生物有毒有害物质伴生，该如何进行植被重建和生态修复呢？

近日，浙江大学生态修复联合研究中心副主任徐礼根教授第二次走进《中国花卉报》直播间，分享了“华东地区最大的露天铁矿山——安徽省马鞍山市凹山采场的边坡生态修复”和“湖南省郴州市资兴东江镇楠木峡钨矿废弃矿山的边坡植被重建和生态修复”两个项目治理技术。（观看完整直播视频请微信搜索“花卉报知识课堂”）

 

东江镇楠木峡钨矿废弃矿山边坡原貌

 东江镇楠木峡钨矿废弃矿山边坡施工1 年半后

严峻挑战

安徽省马鞍山市凹山采场和湖南省郴州市资兴东江镇楠木峡钨矿废弃矿山边坡，除了高陡之外，其岩质表层还含有多种金属和硫化物，不仅不适合植物生长，还可能会污染下方水体，其修复难度和要求极高。

 

图片下方黄色区为凹山采场复绿治理前1万平方米岩土裸露边坡原貌

 

凹山采场喷播完工后

马鞍山凹山采场，是华东地区最大的露天铁矿，素有“马钢粮仓”“功勋采场”之称。这座矿山历经百年开采，因铁矿石资源枯竭而“退役”，但经过生态修复和绿色转型，现已华丽转身，成为凹山地质文化公园。

10年前，随着铁矿石资源逐渐枯竭，凹山采场一系列生态问题逐渐暴露：边坡岩石和矿坑废水呈酸性，不适合植物正常生长；裸露的岩石边坡经日晒、冻融和雨水冲刷，极易造成水土流失，引发山体滑坡灾害。2017年，凹山采场关停，全面闭坑修复。

“2014年，凹山采场开始局部修复时，矿坑底部还在开采作业，加上修复区坡度陡，达60度至70度，高差40多米，面积较大，有1万平方米，这都对我们的边坡绿化工程提出巨大的严峻的挑战。”徐礼根说。

 

复绿治理前凹山采场1万平方米岩土裸露边坡原貌

湖南省郴州市资兴东江镇楠木峡钨矿废弃矿山，10年前为岩石裸露、寸草不长的露天排石堆渣场，边坡高陡（垂高90余米、斜长140余米，且一坡到顶，无台阶，边坡角总体50度至55度、局部65度至75度），面积大（1万平方米），边坡不规则且有危岩浮石。

边坡面上的渣泥pH值为3.58，雨季来临时，从坡面冲蚀下来的渣石常堵塞坡脚溪沟及下游河道，雨水淋溶渗入坡面矿渣，含钨、钼、铜、铅、锌、铬、镉、砷、硫等对水生生物和人体有毒有害的物质极有可能流入下游，存在污染饮用水源地东江湖的风险。

 

受2013年8月21日台风暴雨影响，东江镇楠木峡钨矿废弃矿山边坡底部冲刷滑塌

治理方案

应矿山企业修复治理要求，徐礼根带领团队凭借多年技术经验，决定对凹山采场1万平方米的边坡治理区采用改良型厚层基材喷播技术，实施生态修复和景观再造。这项工程治理主要依托浙江大学主持的国家科技支撑计划课题“大型有色金属基地生态系统恢复技术与示范”（2012BAC09B01）的技术成果。

据徐礼根介绍，由土壤、肥料、有机质、植物种子、粘合剂、保水剂等混合加水后，均匀喷附在陡峭岩壁上的基质层必须达到12厘米至15厘米，才能满足植物后期可持续生长的需要。在植物根系密布铁丝网、基质层和岩石缝隙，能有效防止边坡因雨水冲刷导致的表层滑坡，并将有害物质固定在岩土层中，防止和减轻坡面岩土污染物下泄，起到净化水质的作用。

 

凹山采场生长2-3个月的照片

“该试验工程表现出良好的护坡效果、生态效果和景观效果，为我国金属矿山'边开采、边复绿’和'闭坑矿区生态化’提供了一个很好的示范样本。” 在徐礼根展示的马钢（集团）控股有限公司南山矿业公司凹山采场《用户意见》中有这样一句描述，充分证明了其修复效果。

 

生长2年半后的凹山采场陡坡绿化，已开始不再浇水等养护，摄于2016年4月4日。

生长近3年后的凹山采场边坡绿化植被，摄于2017年7月。

2018年5月2日央视新闻直播栏目、2018年5月6日央视新闻联播均报道了马钢（集团）控股有限公司南山矿业公司凹山采场的生态修复工艺和技术。

 

生长近3年半后的边坡近自然植被照片，已与自然山林植被景观差不多了，生态修复大功告成。摄于2018年5月2日央视直播时。

在东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场的治理上，徐礼根和课题组辜再元等工程技术人员制定方案，先采用布设截排水沟、清除危岩浮石、下砌生态袋柔性挡墙等工程措施消除地质灾害隐患；再铺设防渗植被毯，挂网、钉网和布设“生态棒”；喷附植生基材，采用机械喷播和人工种植相结合的方式，快速构建边坡人工植被；通过生物工程措施原位固定坡面矿渣，避免其受淋溶而释出有毒有害物质，污染下游水体。

 

东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场治理措施

在植物配置方面，项目组成员根据修复区域的坡度、酸碱度等立地条件，先对矿区周边植物进行调查，然后开出不同“药方”。“就像老中医把脉一样，每项工程都必须考虑到当地周边的植被状况和大自然的自我修复能力，结合不同植物的生长生态特性'对症下药’，搭配不同种子和苗木。”徐礼根说。

从徐礼根展示的照片中可以明显看到，生长一年半后的边坡人工植被已与周边自然山林植被景观相差无几，且无需人工浇水养护。

      

目前，上述两个示范工程都已经过8年至10年大自然的考验，建立起来的金属矿山边坡植被已经实现了可持续发展，起到了消除地质安全隐患、维护边坡安全稳定、保持水土和减轻污染的作用。

 

东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场喷播现场

四大关键技术

通过污染防治（源头治理）、植被恢复（全面防护）形成一套完整的露天开采矿山边坡生态恢复综合技术体系（边坡稳定、隔离防渗、重金属钝化、生态截排水、基础改良、基材喷射、乡土苗木、植被恢复、维护管理等），实现多区域、多类型边坡生态恢复项目示范与推广，是国家科技支撑计划课题“大型有色金属基地生态系统恢复技术与示范”课题组治理东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场所坚持的理念。

 

东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场喷播5个月后的效果

“这种治理方式就如同为矿山边坡量身订做了一套护身衣，既要隔离污染物的外泄，又要保证植物的正常生长。” 徐礼根说。其科技支撑主要来自以下四大关键技术。

一、 护坡固土技术。通过植物根系在土工网、植被毯、基质层和岩石缝隙中的穿透、密布和固着，达到对边坡的辅助维稳作用，同时有效地保住边坡上的人工基质土壤层免受自然降雨的冲刷流失。

二、基质改良技术。对表面板结而内层松散、养分贫乏、含有毒有害有色金属物质、pH值呈极酸（达3.58）的边坡原有岩土层进行土壤改良，以满足在此酷劣环境中的新建植被得以生存的需求。

三、植被营建技术。采用乔灌草相结合、先锋物种与后继物种相结合、外来物种与乡土物种相结合、落叶物种与常绿物种相结合的植物配置技术，运用以喷播为主、栽植为辅的营建工艺，营造低养护、抗性强、可持续发展的矿山边坡近自然的山体植被。

四、污染减轻技术。建立土壤——植物根系——微生物生态复合体，采用生物工程措施将有色金属原位固定在边坡植被层、基质层之下的岩土层中，避免矿渣中有色金属、重金属等有毒有害物质因雨水洗刷淋溶而进入下游水体，起到防止和减轻坡面矿石渣土污染物下泄、净化水质的作用。

 

东江镇楠木峡钨矿废弃矿山露天排石堆渣场喷播1年半后效果

（本文图片来源：徐礼根）

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编辑：薛光卿  制作：齐齐