摘要:矿山资源在我国经济发展过程起着举足轻重的作用,尤其近年来随着经济的高速发展及全国范围内基础建设的全面进行,我国对矿产资源的需求量日益增加,矿山开采的规模也不断矿大化。但长期以来,在矿山资源的开发利用中,常常伴随着资源的大量浪费和环境的严重破坏。这已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此,在确保矿山资源合理开采的同时,对严重破坏的矿山应进行相应的防护治理,提高矿山的整体稳定性和开采年限。当前,岩土边坡防护设计的过程中,应对生态防护理念进行高效的运用,提高防护设计的生态环保性,对自然生态环境进行有效的保护,从而满足我国的可持续发展战略。其中我国运用较为成熟的生态防护技术是CBS植被混凝土生态防护技术。
关键词:矿山环境破坏;生态防护理念;岩土边坡防护;CBS生态防护技术
1 我国矿山环境的破坏现状
我国矿山生态环境破坏十分严重,由于地下采空、边坡及地面开挖影响了山体斜坡稳定,导致地面开裂、崩塌和滑坡等地质灾害,破坏了自然地貌景观,影响整个地区环境的完整性[1]。现阶段,我国矿山环境破坏问题分为占用和损毁土地、引发地质灾害、破坏地下水资源、“三废”问题严重、破坏地貌景观。政府、矿山企业为了降低矿山开采对矿山环境的破坏,采取了一定的工程防护措施和单一的植被防护措施。但这些措施有明显的不足之处,因此政府和许多单位对矿山边坡生态防护进行研究和探索,摸索出一套符合自然规律的边坡生态防护技术是非常必要。
2 生态防护理念
2.1 生态防护理念定义
生态防护理念指从整体自然环境系统出发,针对具有缺陷的生态系统进行有效的完善,促使生态环境系统能够正常发展,不会受到破坏,保证动植物的生存环境非常好[2]。在过去,我国矿山边坡防护设计都是通过边坡稳定性治理和采取人工种植简单、单一绿化的方式。随着社会经济的发展,人们已经不能满足于仅仅对矿山的“复垦”利用。开展了包括裸石坡面在内的矿山“生态环境治理”这一恢复“自然生态”与“人工生态”的更高境界的治理活动。该项治理主要包括边坡稳定性治理和自然生态环境治理(“复绿”),边坡稳定性治理目前已取得比较成熟的经验和方法。如何“复绿”上研究起步稍晚,国外也不过半个世纪。国内刚刚起步,还没有形成统一的固定模式,或最佳方案。
2.2生态防护理念的设计要点
在矿山边坡防护治理的过程中,应用生态防护理念的基本要求是需要针对矿山开采过程中受到破坏的自然生态系统进行科学的恢复,因此,生态防护理念的矿山边坡防护设计要点是对植物进行高效的培养和种植。首先,选择植物种植时应充分结合矿山所处区域的气候环境以及自然生态系统的实际要求,以确保选择的植物与当地植物相一致。其次,要对土壤的质量进行研究,通过添加土壤肥料等措施调节土壤特性,从而使土壤能够促进植物的生长。最后,植物种植时应结合矿区周边自然环境,充分利用自然资源,从而加强矿山与自然环境之间的内在和外在联系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 植被混凝土生态防护技术(CBS)的应用
以往,对于各种工程边坡和地质灾害所形成的边坡,我们关心的是它是否稳定,把它们当成没有生命的有失稳倾向的岩土体,在分析边坡的安全状况后,如发现安全系数过低,往往会采取混凝土砌筑挡土墙或护面,或采用喷锚的方法对边坡进行全封闭式的防护。这样虽能防护滑坡、泥石流和严重水土流失带来的灾害,但也带来了严重的环境问题,如生态失衡等[3]。随着社会的发展和环保意识的提高,人们越来越意识到对边坡进行绿色防护的重要性。利用绿色植物与其他构筑物配合对边坡进行防护和绿化,已成为工程界努力追求的目标[4]。
植被混凝土生态护坡绿化技术,英文简称CBS,它是由三峡大学研究出的专利。由于它具有一定的强度和整体性能,又是良好的植物生长基材,能够达到边坡浅层防护、修复坡面营养基质、营造植被生长环境、促进植被良好生长的功效。
CBS生态防护技术是将混凝土绿化添加剂、有机质、水泥与活化物充分均匀混合后掺入土壤基材中,活化物是由固氮菌剂肥料、解磷菌剂肥料、硅酸盐细菌菌剂三种菌剂肥料混合活化而成。植被防护土壤基材给植物提供充分的营养,为植物在混凝土中提供了生长环境,对边坡绿化植物生长非常有利。同时可以使护坡基材中的微生物数量增加,利用微生物对有机质的分解以及对矿质元素的释放的作用,增加土壤的养分活化速度,从而改善土壤团粒结构,增加土壤肥力,有效地促进边坡恢复的进程。CBS生态防护技术采用特定混凝土配方和混合植绿种子配方对岩石边坡进行防护和绿化的新技术,该技术核心是植被混凝土配方,技术核心中最关键的技术是混凝土氯化添加剂。它的应用不但增加护坡强度和抗冲刷能力,而且使植被混凝土层不产生龟裂,还可以改变植被混凝土化学特性,创造良好的植物生长环境。
它常用于生态护坡工程、生态恢复工程及边坡、景观园林绿化工程等领域。主要针对大于60度的高陡岩石边坡防护和绿化,能抵御110mm/h的强暴雨的冲刷而不产生龟裂。美国、法国、加拿大、澳大利亚对护坡绿化工程比较重视,他们常用的方法有钢筋水泥框格法、植生卷铺盖法、客土喷植法、纤维绿化法、生态多孔混凝土绿化法、厚层基材喷射绿化法等。由于它们共同的弱点是强度很低不能承担高强度的边坡防护作用,并且存在保水性能差、不耐旱等缺点,所以在运用上具有一定的局限性。CBS生态防护技术与国内外同类技术相比,由于混凝土添加剂(A-B菌)的应用不仅可以增加植被混凝土中的水泥用量,增强护坡度和抗冲刷能力,而且使植被混凝土层不龟裂,又可以改变植被混凝土理化特性,营造良好的植物生长环境,它完全可以代替传统护坡技术解决岩石边坡的浅层防护问题。CBS生态防护技术真正实现了边坡防护和园林绿化两大功能间的完美结合,创造出了工程绿化新里程。简而言之,国内外现有的边坡防护绿化技术都具有一定的局限性,仅适用于缓土边坡和强度要求低的边坡。而CBS生态防护技术主要运用于高陡岩石边坡防护和绿化。
4总结
生态环保理念是我国所有工程过程中必须坚持的基本理念之一,也是贯彻十八大以来关于大力推进生态文明建设的方针和坚守可持续发展战略的重要体现。针对岩石边坡进行防护和绿化的过程中,生态防护理念得到了高效的运用,从而提高我国矿山开采工程的整体环保性能,为矿山的可持续开采、合理利用提供了重要保障。本文对矿山环境破坏的情况进行了简单的叙述,阐述了生态环保理念的定义及设计要点,介绍了生态防护技术的方法和特点,其中重点突出了CBS生态防护技术原理、成果和特点及应用领域。CBS生态防护技术的出现和运用使岩土边坡防护工程充分体现了生态防护理念的宗旨。
参考文献:
[1]邹知华.加强矿山环境保护促进矿业持续发展[J].中国矿业,1994,(3).
[2]郑华.生态防护理念的公路防护设计方法的研究[B].华东公路,2017,(2).
[3]丰瞻,许文年,刘高鹏,等.基于恢复生态学理论的裸露山体生态修复模式研究[J].中国水土保持,2008(4).
[4]舒建民,刘晓春.恢复生态学的理论基础、关键技术与应用前景[J].中国环境科学,1998,(6).
论文作者:潘亚军
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/26
标签:防护论文; 生态论文; 矿山论文; 植被论文; 混凝土论文; 技术论文; 理念论文; 《基层建设》2017年5期论文;