CN111593746A - 一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用，其生态修复方法包括：对高陡边坡进行稳定化处理，在边坡的平台和边缘修建截排水沟，在坡面依次铺设生态棒和勾花网，采用生态棒在坡面修建柔性V型种植槽，喷射轻型混合浆料形成完全覆盖勾花网的轻型混合基材层，采用种植基材填平柔性V型种植槽，在轻型混合基材层表面喷射形成种子‑抗侵蚀一体层，在柔性V型种植槽内栽植木本植物和/或藤本植物。本发明可保证植物生长介质的稳定性，营造植物正常生长的酸碱条件，构造良好的植物生长环境，搭建多样化的植被恢复模式，构建乔灌草立体的群落结构，环境效益和社会效益巨大，工艺简单，易实施，效果好，规模化推广意义重大。

Description

一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用
技术领域
本发明属于生态修复技术领域，涉及一种金属矿山露天采场的生态修复，具体涉及一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用。
背景技术
金属矿山以硫化物赋存于矿物中的比例很大，尤其是铜、铅和锌等金属矿床，约占各类矿物种类总量的75％。
受采矿活动的剧烈影响，露天采场的表土被剥离，地表形态被改变，原始地表丧失了原有的特性，且还存在很多危害环境的极端理化性质。
具体而言，露天采场的主要特点包括：坡度大，且绝大多数在70-90°之间，甚至倒岩，每级台阶的坡高为15-24m；表土层被破坏，土壤水分缺乏，且有毒物质含量增大；土壤贫瘠，N、P、K和有机质含量极低，养分不平衡；限制植物生长的物质较多，如重金属含量过高等；基质水分含量低，干旱现象普遍存在；有大量的裸露边坡和地表，易发生滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害，且存在严重的水土流失现象。
随着科学技术的快速发展和人们环保意识的逐步增强，如何通过生态修复，防止降水淋溶和岩石的自然风化，快速恢复植被，已成为科学破解金属矿山露天采场生态环境问题的重要途径，到目前为止，尚未见到有关金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法的相关报道。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法及其应用，针对现有技术中金属矿山露天采场高陡边坡生态修复的技术瓶颈，通过涌水的导排和生态棒的分割，保证植物生长介质的稳定性，通过对酸性改良基质、轻型混合基质和种植基材的复配并设计构建柔性V型种植槽，构造良好的植物生长环境，最终呈现出立体的群落结构。
本发明采用如下技术方案：
本发明一方面提供了一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法，包括以下步骤：
S1、对金属矿山露天采场高陡边坡进行稳定化处理；
S2、在边坡的平台和边缘修建截排水沟，实现雨水的清污分流；
S3、在坡面依次铺设生态棒和勾花网，并分别通过锚杆固定；
S4、采用生态棒在坡面修建柔性V型种植槽，并通过锚杆固定；
S5、将轻型混合基质加水混匀制得轻型混合浆料，喷射在坡面上形成完全覆盖所述勾花网的轻型混合基材层，采用种植基材填平所述柔性V型种植槽，随后将植物种子和抗侵蚀基质的混合物喷射在所述轻型混合基材层表面形成种子-抗侵蚀一体层，并在所述柔性V型种植槽内栽植木本植物和/或藤本植物。
在上述技术方案中，步骤S4中，所述柔性V型种植槽采用生态棒并排修建，且每根生态棒均通过锚杆固定。
详细地，在上述技术方案中，通过选用生态棒并排修建柔性V型种植槽，利用生态棒的柔性特点，使其能与规则不平的坡面形成良好的贴合度。
优选地，在上述技术方案中，步骤S4中，所述柔性V型种植槽的槽深和槽面宽分别为40-60cm和40-60cm，且与坡面呈40-50°。
进一步优选地，在上述技术方案中，步骤S4中，相邻所述柔性V型种植槽的纵向间距为2.0-4.0m。
详细地，在上述技术方案中，所述生态棒由高分子聚丙烯材料制成，耐腐蚀性强，能有效保证其长期稳定和合理的厚度。
详细地，在上述技术方案中，所述生态棒铺设的纵向间距优选为1.5-2.0m。
详细地，在上述技术方案中，所述生态棒的直径优选为8-10cm，且生态棒内通过专用干喷机填充有轻型基质；具体地，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种，具体地，所述农作物果壳为花生壳和/或稻壳等，所述木材加工废弃物为锯木屑和/或刨花等。
进一步地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述轻型混合浆料的固液比为(3-6)：10，并采用专用液力喷播机喷射，优选为采用多次喷射的方式喷射到所述勾花网的表面。
进一步地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述轻型混合基材层的厚度为5-8cm。
进一步地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述轻型混合基质包括发酵污泥、轻型基质、HDS底泥、保水剂和有机聚合胶联剂，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种。
优选地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述发酵污泥、轻型基质和HDS底泥在所述轻型混合基质中的体积份数分别为30-40％、25-60％和10-35％，以待覆盖的勾花网的面积计，所述保水剂和有机聚合胶联剂的加入量分别为10-15g/m2和15-25g/m2。
再进一步地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述种植基材采用专用干喷机喷射填平所述柔性V型种植槽。
再进一步地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述种植基材包括发酵污泥、轻型基质、HDS底泥、保水剂和有机聚合胶联剂，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种。
优选地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述发酵污泥、轻型基质和HDS底泥在所述轻型混合基质中的体积份数分别为25-40％、40-65％和10-20％，以发酵污泥、轻型基质和HDS底泥的体积之和计，所述保水剂和有机聚合胶联剂的加入量分别为300-500g/m3和200-250g/m3。
又进一步地，在上述技术方案中，步骤S1中，所述稳定化处理具体包括，清除坡面浮石，对边坡的局部进行削坡减载，消除潜在地质灾害隐患。
又进一步地，在上述技术方案中，步骤S1中，还包括，在完成稳定化处理后，逐一清查坡面上的所有涌水点。
优选地，在上述技术方案中，步骤S1中，还包括，在完成所有涌水点的清查后，逐一清查坡面上的所有硫化矿坡面和非硫化矿坡面，并做好标识。
还进一步地，在上述技术方案中，步骤S2中，还包括，在有涌水点的坡面由上而下开挖涌水导流槽，所述涌水导流槽以涌水点为起点且与截排水沟连通。
具体地，在上述技术方案中，所述涌水导流槽的具体尺寸规格依据涌水点的水量决定。
优选地，在上述技术方案中，步骤S2中，还包括，在有涌水点的坡面铺设覆盖所述涌水点和涌水导流槽的导排层，并通过锚杆固定。
进一步地优选地，在上述技术方案中，步骤S2中，所述导排层为三维复合排水网，规格优选为200g/6.0mm/200g，且所述导排层覆盖涌水点和涌水导流槽的边界不低于20cm。
具体地，在上述技术方案中，通过铺设三维复合排水网作为导排层，能有效阻止涌水直接对轻型混合基材层的冲击，进而彻底避免轻型混合基材层的滑塌，此外，轻型混合基材层能有效利用涌水，给边坡的植物提供生长所需的水分。
详细地，所述三维复合排水网以高密度聚乙烯(HDPE)为原料，经特殊的挤出成型工艺加工而成，具有三层特殊结构；其中间筋条刚性大，纵向排列，形成排水通道，上下交叉排列的筋条形成支撑防止土工布嵌入排水通道，即使在很高的荷载下也能保持很高的排水性能；双面粘接渗水土工布复合使用，具有“反滤-排水-透气-保护”的综合性能。同时，也可以采用其他具有上述功能的土工材料，效果以本申请采用的为优。
在本发明的一个优选实施方式中，步骤S4中，还包括，在完成所述柔性V型种植槽的修建和固定后，将酸性改良基质喷射在所述硫化矿坡面上，形成酸性改良层。
优选地，在上述技术方案中，步骤S4中，所述酸性改良层的厚度为1-2cm。
优选地，在上述技术方案中，步骤S4中，所述酸性改良基质包括HDS底泥、轻型基质、石灰和有机聚合胶联剂，所述HDS底泥和轻型基质的体积比为(3-5)：(5-7)，所述石灰的加入量以单位硫化矿坡面面积的净产酸量确定，以HDS底泥和轻型基质的体积之和计，所述有机聚合胶联剂的加入量为250-400g/m3，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种。
具体地，在上述技术方案中，所述酸性改良层通过石灰的中和作用，能起到了很好的改良酸性的作用，在一定程度上为植物的后期生长提供良好的土壤环境。
在本发明的另一个优选实施方式中，步骤S5中，所述种子-抗侵蚀一体层的厚度为0.8-1.2cm。
在本发明的又一个优选实施方式中，步骤S5中，所述抗侵蚀基质为聚合木纤维，所述植物种子为乔灌木种子和草本植物种子的混合物。
优选地，在上述技术方案中，步骤S5中，以待覆盖的轻型混合基材层的面积计，所述聚合木纤维和植物种子的喷射量分别为1000-1500g/m2和30-40g/m2。
进一步优选地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述草本植物种子的喷射量为5-8g/m2。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤S5中，还包括，在所述种子-抗侵蚀一体层的表面铺设养护层，并通过锚杆固定。
详细地，在上述技术方案中，步骤S5中，所述养护层为采用天然椰子纤维为原料经过冲压加工制成的供植物生长的椰纤毯，其厚度优选为0.6-1.0cm。
具体地，在上述技术方案中，步骤S3中，所述勾花网优选为包塑勾花网，勾花网进行包塑是防腐的方法之一，且勾花网是选用各种材质的金属丝由勾花网机钩编而成；详细地，所述勾花网的网孔尺寸优选为50mm×50mm，丝径优选为3-6mm，勾花网经包塑后抗腐蚀能力强，使用寿命长，在工程技术中起到防护作用。
详细地，所述发酵污泥为城市污水处理厂的脱水污泥采用高温好氧堆肥的方法，经过好氧微生物的发酵分解并转化为稳定性较高的类腐殖质；其外观呈褐色，疏松、分散、细颗粒状，含水率≤30.0％，泥质达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T23486-2009)相关规定和控制标准。具体地，所述发酵污泥中含有丰富的有机质、氮、磷和适量的其他营养物质，养分形态更有利于植物吸收，具有较高的肥力及农用价值；且所述发酵污泥具有较强的粘性和吸水性，不仅能够有效增加土壤肥力，促进作物生长，同时，还能够改良土壤结构，并防治水土流失。
详细地，所述轻型基质中含大量的碳、氮、磷、钾、钙、镁、硫和硅等多种营养元素，同时还富含纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等，是一种可资源化利用的农业固体废弃物资源；另外，所述轻型基质可有效改善土壤的物理性质，提高土壤的保蓄性和缓冲性，同时，所述轻型基质的使用还可以保护农村生态环境，促进农业的生态化发展。同时，也可以采用其他具有上述功能的轻型基质，效果以本申请采用的为优。
详细地，所述HDS底泥为矿山酸性废水经回收有价元素后，采用石灰乳或电石渣酸碱中和处理后得到的废弃物；具体地，所述HDS底泥为就地取材的第Ⅰ类一般工业固体废物。
详细地，所述保水剂为一种人工合成的具有超强吸水保水和释放能力的高分子聚合物，其主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体；其具有电离性基团羧基结构的高吸水性有机分子，对水有强烈的缔合作用，同时，还可使土壤形成团粒多孔结构，松软透气，既能保证植物需求，又可增加粘土的通透性和沙土的持水力。同时，也可以采用其他具有上述功能的土壤保水剂，效果以本申请采用的为优。
详细地，所述有机聚合胶联剂是以植物种子为胶粉为主体原料，对其进行复合混配改性而成的天然黏合剂。针对传统的高分子化合黏合剂不易降解的缺陷，上述有机聚合胶联剂通过在纤维与纤维之间和纤维与土壤之间建立捆绑胶联，大大提高土壤颗粒依附强度，促进土壤颗粒团粒结构形成，同时能够优化土壤微生物生存环境，进一步促进土壤的熟化；其他具有上述功能的有机聚合胶联剂也可以采用，效果以本申请采用的为优。
详细地，所述聚合木纤维由具有一定长度的原始木材纤维和高强度、无毒无害的有机聚合胶联剂组成的非生物降解的合成纤维；其与土壤表面形成土壤保护纤维层，且能与土壤紧密结合形成连续、多孔，吸水和柔性的防侵蚀覆盖，是一种可完全生物降解和有效的抗雨水冲刷的生态材料，具有吸水和保水作用，与土壤表面密切贴合，可促进植物快速发芽和加速植物生长。同时，也可以采用其他具有上述功能的木纤维，效果以本申请采用的为优。
详细地，所述养护层由100％天然椰子纤维通过冲压加工做成，天然椰子纤维含有比一般植物纤维更高的木质素，有更强的抗腐蚀能力，同时，还具有重量轻、强度高、弹性好和透水性强的特点，容易形成密集且大小合理的网孔结构，植物在网孔中生长，网孔能创造一个透气、保水和调温的环境，可以为植物的发芽和生长提供良好的条件。同时，也可以采用其他具有上述功能的养护层，效果以本申请采用的为优。
本发明另一方面提供了上述生态修复方法在金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复中的应用。
本发明的优点：
(1)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法通过对涌水的导排和生态棒的分割，保证植物生长介质的稳定性；
(2)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法通过构建酸性改良层中和H+，营造植物正常生长的酸碱条件；
(3)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法通过对轻型混合基质和种植基材的合理复配，构造良好的植物生长环境；
(4)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法通过设计构建柔性V型种植槽，搭建多样化的植被恢复模式，并结合种子-抗侵蚀一体层的实施，构建乔灌草立体的群落结构；
(5)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法对发酵污泥、农业废弃物和HDS底泥等进行资源化利用，使其可变废为宝，体现“以废治废”的环保理念，环境效益和社会效益巨大；
(6)本发明所提供的金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法施工工艺简单，易实施，效率高，效果好，可规模化推广，具有能优化生态环境的明显效果和长远意义。
附图说明
图1为本发明实施例中金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法的剖示意图；
图2为图1中A的局部放大图；
图3为图1中B的局部放大图；
图4为图1中C的局部放大图；
图5为图1中D的局部放大图；
图6为图1中E的局部放大图；
图中：
露天采场坡体1，涌水点2，硫化矿坡面3，非硫化矿坡面4，截排水沟5，导流槽6，导排层7，锚杆8，生态棒9，勾花网10，柔性V型种植槽11，酸性改良层12，轻型混合基材层13，种植基材14，种子-抗侵蚀一体层15，养护层16。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
若未特别指明，本发明实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。
若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
在本发明实施例中，体积的单位可以是立方米、立方千米等，重量的单位可以是克、千克等，视具体的生产情况而定。
项目位于福建省龙岩市上杭县境内的紫金山金铜矿B区露天采场，露天采场边坡坡角大于70°，局部80°，属于高陡边坡类型，坡面存在较多浮石，涌水点明显，且风化岩突出，次生地质灾害风险较为明显，施工难度大。
结合矿石的地球化学特性，边坡主要有两种类型：一种是地球化学特性稳定，不含硫；另外一种为硫化矿，地球化学特性极其不稳定，在大气降雨的作用下，产生酸性污染，经现场取样分析，pH值为2.0-3.0左右，植被恢复极度困难。
结合具体实施例，在上述露天采场共设置4个实验区，分别标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ，其中Ⅰ、Ⅱ为非硫化矿坡面，Ⅲ、Ⅳ为硫化矿坡面，且Ⅰ和Ⅲ存在涌水点，如图1-6所示，具体实施步骤依次如下：
(1)边坡稳定化处理：清除露天采场坡体1的坡面浮石，尤其是岩石风化层，并对边坡局部进行削坡减载，最大限度的消除潜在的地质灾害隐患；
(2)坡面涌水点的清查：逐一清查坡面上所有的涌水点2，并做好标识；
(3)硫化矿坡面和非硫化矿面的清查：逐一清查坡面上所有的硫化矿坡面3和非硫化矿坡面4，并做好标识；
(4)修建清污分流系统：在边坡的平台和边缘修建截排水沟5，实现雨水的清污分流；
(5)开挖坡面涌水导流槽：在有涌水点坡面以涌水点2为起点，在坡面上自上而下开挖导流槽6，使导流槽6与边坡的截排水沟5相通；
(6)铺设导排层：在涌水坡面铺设导排层7，使导排层7覆盖涌水点2和导流槽6，且覆盖涌水点2和导流槽6的边界重叠25cm，导排层7的三维复合排水网规格选择200g/6.0mm/200g，并通过锚杆8将其固定在坡面上；
(7)铺设生态棒：在整个边坡坡面上铺设生态棒9，并采用锚杆8固定；
(8)铺设勾花网：铺设勾花网10，勾花网的网孔尺寸为50mm×50mm，丝径为5mm，并采用锚杆8固定；
(9)修建柔性V型种植槽：采用生态棒8在坡面修建柔性V型种植槽11，并采用锚杆8固定；
(10)喷射酸性改良层：将酸性改良基质喷射在硫化矿坡面3上，形成酸性改良层12；
(11)喷射轻型混合基材层：在整个边坡的坡面上喷射轻型混合基质，形成完全覆盖勾花网10的外表面的轻型混合基材层13；
(12)回填柔性V型种植槽：采用种植基材14回填柔性V型种植槽，使种植基材填平柔性V型种植槽11；
(13)喷射种子-抗侵蚀一体层：将植物种子和抗侵蚀基质的混合物喷射在轻型混合基材层表面，形成种子-抗侵蚀一体层15，植物种子种类有湿地松、盐肤木、银合欢、伞房决明、马棘、苎麻、猪屎豆、黑麦草、百喜草、田菁、香根草和野花组合；
(14)栽植木本/藤本植物：在柔性V型种植槽栽植木本/藤本植物的容器苗，苗木选湿地松和油麻藤；
(15)铺设养护层：铺设养护层16，养护层选用椰纤毯，使养护层覆盖整个种子-抗侵蚀一体层，并采用锚杆8固定。
实施例1
本实施例对实验区Ⅰ进行生态修复，相关技术参数如下：
1)生态棒间距：依据坡长，本实施例中生态棒铺设的纵向间距为1.5m；
2)柔性V型种植槽规格：V型种植槽深40cm，槽面宽40cm，纵向间距为2.0m；
3)轻型混合基材层：轻型混合基材层的厚度5cm，轻型混合基质的配方如下，发酵污泥30V％，轻型基质60V％，HDS底泥10V％，有机聚合胶联剂15g/m2，保水剂15g/m2，加水混匀制得固液比为40％的轻型混合浆料后，采用液力喷播机分5次施工完成；
4)回填柔性V型种植槽的种植基材的配方：发酵污泥25V％，轻型基质65V％，HDS底泥10V％，保水剂300g/m3，有机聚合胶联剂200g/m3；
5)种子-抗侵蚀一体层的组成：聚合木纤维1000g/m2，植物种子30g/m2，其厚度1.0cm。
实施例2
本实施例对实验区Ⅱ进行生态修复，相关技术参数如下：
1)生态棒间距：依据坡长，本实施例中生态棒铺设的纵向间距为2.0m；
2)柔性V型种植槽规格：V型种植槽深60cm，槽面宽60cm，纵向间距为4.0m；
3)轻型混合基材层：轻型混合基材层的厚度8cm，轻型混合基质的配方如下，发酵污泥40V％，轻型基质25V％，HDS底泥35V％，有机聚合胶联剂25g/m2，保水剂10g/m2，加水混匀制得固液比为55％的轻型混合浆料后，采用液力喷播机分8次施工完成；
4)回填柔性V型种植槽的种植基材的配方：发酵污泥45V％，轻型基质35V％，HDS底泥20V％，保水剂500g/m3，有机聚合胶联剂250g/m3；
5)种子-抗侵蚀一体层的组成：聚合木纤维1500g/m2，植物种子35g/m2，其厚度1.2cm。
实施例3
本实施例对实验区Ⅲ进行生态修复，相关技术参数如下：
1)生态棒间距：依据坡长，本实施例中生态棒铺设的纵向间距为1.5m；
2)柔性V型种植槽规格：V型种植槽深50cm，槽面宽50cm，纵向间距为2.5m；
3)酸性改良基质配方：HDS底泥50V％，轻型基质50V％，有机聚合胶联剂250g/m3，石灰1.0kg/m2；
4)轻型混合基材层：轻型混合基材层的厚度8cm，轻型混合基质的配方如下，发酵污泥40V％，轻型基质25V％，HDS底泥35V％，有机聚合胶联剂20g/m2，保水剂15g/m2，加水混匀制得固液比为50％的轻型混合浆料后，采用液力喷播机分8次施工完成；
5)回填柔性V型种植槽的种植基材的配方：发酵污泥35V％，轻型基质55V％，HDS底泥10V％，保水剂300g/m3，有机聚合胶联剂200g/m3；
6)种子-抗侵蚀一体层的组成：聚合木纤维1500g/m2，植物种子38g/m2，其厚度1.5cm。
实施例4
本实施例对实验区Ⅳ进行生态修复，相关技术参数如下：
1)生态棒间距：依据坡长，本实施例中生态棒铺设的纵向间距为2.0m；
2)柔性V型种植槽规格：V型种植槽深45cm，槽面宽45cm，纵向间距为3.0m；
3)酸性改良基质配方：HDS底泥30V％，轻型基质70V％，有机聚合胶联剂400g/m3，石灰1.5kg/m2；
4)轻型混合基材层：轻型混合基材层的厚度6cm，轻型混合基质的配方如下，发酵污泥30V％，轻型基质45V％，HDS底泥25V％，有机聚合胶联剂25g/m2，保水剂10g/m2，加水混匀制得固液比为40％的轻型混合浆料后，采用液力喷播机分5次施工完成；
5)回填柔性V型种植槽的种植基材的配方：发酵污泥40V％，轻型基质45V％，HDS底泥15V％，保水剂300g/m3，有机聚合胶联剂200g/m3；
6)种子-抗侵蚀一体层的组成：聚合木纤维1300g/m2，植物种子40g/m2，其厚度1.2cm。
上述4个实施例经过连续2年的持续跟踪监测，工程实施后1个月内，草本植物占主导，植被覆盖度达到95％以上，很好的控制了水土流失，保证了高陡边坡喷播基材的稳定性，为后期植物生长提供了良好的土壤环境；随着木本植物的生长，黑麦草逐渐退化，遗留的地上生物量熟化分解后为其他植物提供养分；V型种植槽为栽植植物的生长提供了充足的养分和水分条件，植物长势良好，坡面呈现四季有绿、有花的乔灌草立体群落结构。
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内大。

Claims (10)

1.一种金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对金属矿山露天采场高陡边坡进行稳定化处理；
S2、在边坡的平台和边缘修建截排水沟，实现雨水的清污分流；
S3、在坡面依次铺设生态棒和勾花网，并分别通过锚杆固定；
S4、采用生态棒在坡面修建柔性V型种植槽，并通过锚杆固定；
S5、将轻型混合基质加水混匀制得轻型混合浆料，喷射在坡面上形成完全覆盖所述勾花网的轻型混合基材层，采用种植基材填平所述柔性V型种植槽，随后将植物种子和抗侵蚀基质的混合物喷射在所述轻型混合基材层表面形成种子-抗侵蚀一体层，并在所述柔性V型种植槽内栽植木本植物和/或藤本植物。
2.根据权利要求1所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S4中，
所述柔性V型种植槽采用生态棒并排修建，且每根生态棒均通过锚杆固定；
优选地，所述柔性V型种植槽的槽深和槽面宽分别为40-60cm和40-60cm，且与坡面呈40-50°；
进一步优选地，相邻所述柔性V型种植槽的纵向间距为2.0-4.0m。
3.根据权利要求1或2所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S5中，
所述轻型混合浆料的固液比为(3-6)：10，并采用专用液力喷播机喷射，优选为采用多次喷射的方式喷射到所述勾花网的表面；
和/或，所述轻型混合基材层的厚度为5-8cm；
和/或，所述轻型混合基质包括发酵污泥、轻型基质、HDS底泥、保水剂和有机聚合胶联剂，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种；
优选地，所述发酵污泥、轻型基质和HDS底泥在所述轻型混合基质中的体积份数分别为30-40％、25-60％和10-35％，以待覆盖的勾花网的面积计，所述保水剂和有机聚合胶联剂的加入量分别为10-15g/m2和15-25g/m2。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S5中，
所述种植基材采用专用干喷机喷射填平所述柔性V型种植槽；
和/或，所述种植基材包括发酵污泥、轻型基质、HDS底泥、保水剂和有机聚合胶联剂，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种；
优选地，所述发酵污泥、轻型基质和HDS底泥在所述轻型混合基质中的体积份数分别为25-40％、40-65％和10-20％，以发酵污泥、轻型基质和HDS底泥的体积之和计，所述保水剂和有机聚合胶联剂的加入量分别为300-500g/m3和200-250g/m3。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S1中，
所述稳定化处理具体包括，清除坡面浮石，对边坡的局部进行削坡减载，消除潜在地质灾害隐患；
和/或，还包括，在完成稳定化处理后，逐一清查坡面上的所有涌水点，优选地，还包括，在完成所有涌水点的清查后，逐一清查坡面上的所有硫化矿坡面和非硫化矿坡面，并做好标识。
6.根据权利要求5所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S2中，
还包括，在有涌水点的坡面由上而下开挖涌水导流槽，所述涌水导流槽以涌水点为起点且与截排水沟连通；
优选地，还包括，在有涌水点的坡面铺设覆盖所述涌水点和涌水导流槽的导排层，并通过锚杆固定；
进一步优选地，所述导排层为三维复合排水网，规格优选为200g/6.0mm/200g，且所述导排层覆盖涌水点和涌水导流槽的边界不低于20cm。
7.根据权利要求5或6所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S4中，
还包括，在完成所述柔性V型种植槽的修建和固定后，将酸性改良基质喷射在所述硫化矿坡面上，形成酸性改良层；
优选地，所述酸性改良层的厚度为1-2cm，和/或，所述酸性改良基质包括HDS底泥、轻型基质、石灰和有机聚合胶联剂，所述HDS底泥和轻型基质的体积比为(3-5)：(5-7)，所述石灰的加入量以单位硫化矿坡面面积的净产酸量确定，以HDS底泥和轻型基质的体积之和计，所述有机聚合胶联剂的加入量为250-400g/m3，所述轻型基质为农作物秸秆粉碎物、农作物果壳和木材加工废弃物中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S5中，
所述种子-抗侵蚀一体层的厚度为0.8-1.2cm；
和/或，所述抗侵蚀基质为聚合木纤维，所述植物种子为乔灌木种子和草本植物种子的混合物；
优选地，以待覆盖的轻型混合基材层的面积计，所述聚合木纤维和植物种子的喷射量分别为1000-1500g/m2和30-40g/m2；
进一步优选地，所述草本植物种子的喷射量为5-8g/m2。
9.根据权利要求1-8任一项所述的生态修复方法，其特征在于，步骤S5中，还包括，在所述种子-抗侵蚀一体层的表面铺设养护层，并通过锚杆固定。
10.权利要求1-9任一项所述的生态修复方法在金属矿山露天采场高陡边坡的生态修复中的应用。
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