CN216626773U - 一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，所述植被恢复结构自坡面起由下至上依次为酸化隔离层、生长基质层和植被层；所述酸化隔离层为铺设在所述坡面上的碱性材料层；所述生长基质层包括生长基质和生态长袋，所述生长基质填充在所述生态长袋中，所述生态长袋铺设在所述酸化隔离层上，形成生长基质层；所述植被层包括种植在所述生长基质层上的植物。与现有技术相比，本实用新型设有酸化隔离层，通过酸化隔离层将酸性的坡面与生长基质层隔离，降低酸性坡面对植物生长的影响；本实用新型的填充有生长基质的生态长袋为植物生长提供足够的空间，可在坡面上种植稳定性更强的木本植物，以实现更好的植被稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿山修复领域，特别是涉及一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构。
背景技术
矿山开采产生的污染问题是我国当前环境治理的重点和难点，大量研究证明，植被恢复是解决矿山污染问题的有效手段。矿山开采过程中会形成大量的岩质坡面，通常占矿山需修复区域面积的一半左右。这些岩质坡面通常坡度较大，缺乏植物生长所需的基质，所以几乎没有植物生长在上述岩质坡面上。更严重的是，这些矿山岩质坡面普遍存在酸化问题，矿山岩质坡面含有的大量低价金属硫化物在铁、硫氧化微生物等类群的催化作用下氧化产生酸，导致矿山岩质坡面的pH值明显低于植物正常生长范围，这样就会对植被恢复造成极大的阻碍，这也是矿山岩质坡面修复不同于普通环境坡面修复的一个重要原因。
目前常用的矿山岩质坡面恢复方法是植被喷播法，将植物种子、生长基质和粘结剂的混合物喷播到坡面上，植物种子在坡面上生长形成植被。但是植被喷播法未能解决矿山坡面的酸性对植物生长的影响，喷播的植被层在第一年生长效果较好，但从第二年开始出现返酸问题，pH值逐渐重新回归到极端酸性，导致喷播形成的植被层逐年退化直到完全消失。此外，由于喷播过厚会出现附着不牢的问题，故喷播层一般较薄，仅能满足草本植物的生长，植物品种单一，植被层稳定性不强，也进一步加剧了退化风险。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构。
本实用新型通过以下技术方案实现：一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，所述植被恢复结构自坡面起由下至上依次为酸化隔离层、生长基质层和植被层；所述酸化隔离层为铺设在所述坡面上的碱性材料层；所述生长基质层包括生长基质和生态长袋，所述生长基质填充在所述生态长袋中，所述生态长袋铺设在所述酸化隔离层上，形成生长基质层；所述植被层包括种植在所述生长基质层上的植物。
与现有技术相比，本实用新型设有酸化隔离层，通过酸化隔离层将酸性的坡面与生长基质层隔离，降低酸性坡面对植物生长的影响；本实用新型的填充有生长基质的生态长袋为植物生长提供足够的空间，可在坡面上种植稳定性更强的木本植物，以实现更好的植被稳定性。
进一步地，还包括铺设在所述酸化隔离层和生长基质层之间的抑酸基质层，所述抑酸基质层由工农业有机废弃物和硫酸盐还原微生物菌菌剂混合铺设而成。抑酸基质层的硫酸盐还原微生物菌菌剂抑制铁、硫氧化微生物的生长和氧化产酸，调节微生物群落结构，进一步将生长基质层和坡面隔离，保证在较长的时间内酸化的坡面不会影响到所述生长基质层。
进一步地，还包括防护锚杆，所述防护锚杆一端插入所述坡面，另一端穿过所述生态长袋，将所述生态长袋与坡面固定，防止所述生态长袋的位置发生偏移。
进一步地，所述生态长袋沿所述坡面由上至下的方向并排铺设，防止生态长袋的滚落，提高生长基质层的稳定性。
进一步地，所述酸化隔离层厚度1～5cm，所述抑酸基质层厚度1～5cm，所述生长基质层厚度20～30cm。
进一步地，所述生长基质层上方设有种植穴，更方便植被层的植物种植。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1为本实用新型的酸性坡面植被恢复结构示意图。
图中：10-酸化隔离层，20-抑酸基质层，30-生长基质层，40-植被层，50-防护锚杆，60-坡面。
具体实施方式
本实用新型的矿山酸化岩质坡面植被恢复结构包括由下至上依次设在坡面60上的酸化隔离层10、抑酸基质层20、生长基质层30和植被层40。
所述坡面60的坡度小于80度，pH为2.0～6.0。
所述酸化隔离层10为铺设在所述坡面60上的碱性材料层，厚度为1～5cm；所述碱性材料层为石灰、碱性污泥、粉煤灰或碳酸氢铵中的其中一项或多项的混合物。
所述抑酸基质层20为铺设在所述酸化隔离层10上的工农业有机废弃物和硫酸盐还原微生物菌菌剂组成的混合物，厚度为1～5cm；所述工农业有机废弃物为畜禽粪便、蘑菇渣、木屑或城市污泥的其中一项或多项的混合物。
所述生长基质层30包括生长基质和生态长袋，所述生长基质为种植土、土壤复合改良材料和磷肥组成的混合物，所述土壤复合改良材料为13份泥炭土、6份有机肥和1份膨润土组成的混合物；所述生态长袋为长条形，所述生长基质填充在所述生态长袋中，多个所述生态长袋顺着坡面由上至下的方向铺设在所述抑酸基质层20上，形成所述生长基质层30，所述生长基质层30厚度为20～30cm。当所述种植土为矿山酸性土时，所述生长基质还包括石灰和硫酸盐还原微生物菌菌剂。所述生长基质层30上方设有呈梅花状分布、直径5～10cm的圆形种植穴。
所述植被层40包括通过袋苗种植在所述种植穴内的苎麻、小叶女贞、盐肤木、松树的其中一种或多种，通过种子播种在所述种植穴内的狗牙根、宽叶雀稗、黑麦草、高羊茅、野菊花、金鸡菊、硫华菊、波斯菊、二月兰、木豆、胡枝子、刺槐的其中一种或多种。
本实施例还包括插设在所述坡面60上的锚杆50，所述锚杆50直径为14～16mm，长度为50～80cm，相邻的锚杆50间距为1.0～2.5m；所述锚杆50露出所述坡面60的长度为10cm，所述锚杆50露出的一端穿过所述酸化隔离层10、抑酸基质层20和生长基质层30，防止所述各层因重力或降雨发生滑落。
与现有技术相比，本实用新型设有酸化隔离层10和抑酸基质层20，通过所述酸化隔离层10和抑酸基质层20将酸性的坡面60与生长基质层30隔离，降低酸性坡面60对植被层40的植物生长的影响，使所述植被层40的植物能长期稳定生长；本实用新型的生长基质层30为植物生长提供足够的空间，克服了其他现有技术只能满足草本生长、易退化的缺点，可在坡面上种植稳定性更强的木本植物，以实现更好的植被稳定性。
实施例1
本实施例的矿山修复区域整体坡面约75度，pH值低至2.69，并且具有很强的产酸潜力，区域内无任何植物生长，存在严重的酸性废水污染问题，重金属含量也非常高，其中总铅、总锌、总铜、总镉含量分别为7328mg/kg、728mg/kg、561mg/kg、1.59mg/kg。
本实施例的矿山酸化岩质坡面植被恢复结构包括由下至上依次设在坡面60上的酸化隔离层10、抑酸基质层20、生长基质层30和植被层40。
所述酸化隔离层10为铺设在所述坡面60上的石灰，厚度为1cm。
所述抑酸基质层20为铺设在所述酸化隔离层10上的鸡粪和硫酸盐还原微生物菌菌剂组成的混合物，厚度为2cm。
所述生长基质层30包括生长基质和生态长袋，所述生长基质层30由矿山酸性土、石灰、硫酸盐还原微生物菌菌剂、土壤改良基质、磷肥拌混后填入生态长袋形成，填充厚度为25cm。所述生长基质层30上方设有呈梅花状分布、直径6cm的圆形的种植穴。
所述植被层40包括通过袋苗种植在所述种植穴内的苎麻、小叶女贞、盐肤木和松树，以及通过种子播种在所述种植穴内的狗牙根、宽叶雀稗、黑麦草、高羊茅、野菊花、金鸡菊、硫华菊、波斯菊、二月兰、木豆、胡枝子和刺槐。
本实施例还包括插设在所述坡面60上的锚杆50，所述锚杆50直径为14mm，长度为60cm，相邻的锚杆50间距为1.5m；所述锚杆50露出所述坡面60的长度为10cm，所述锚杆50露出的一端穿过所述酸化隔离层10、抑酸基质层20和生长基质层30，防止所述各层因重力或降雨发生滑落。
经过1年的治理，本实施例修复的区域植被整体覆盖度高达95％，植物品种数目多达22种，自维持、不退化的植被系统已初步成型，项目区域重金属溶出和地表水重金属含量显著降低，生态环境质量明显提升，大幅降低了下游区域酸性废水的处置压力和处理费用。
实施例2
本实施例为开采形成的岩质边坡，坡面约70度，pH值低至2.52，水沟汇水基本为酸性水，项目区域内几乎无任何植物存在。
本实施例的矿山酸化岩质坡面植被恢复结构包括由下至上依次设在坡面60上的酸化隔离层10、抑酸基质层20、生长基质层30和植被层40。
所述酸化隔离层10为铺设在所述坡面60上的石灰，厚度为1.5cm。
所述抑酸基质层20为铺设在所述酸化隔离层10上的鸡粪和硫酸盐还原微生物菌菌剂组成的混合物，厚度为2cm。
所述生长基质层30包括生长基质和生态长袋，所述生长基质层30由矿山酸性土、石灰、硫酸盐还原微生物菌菌剂、土壤改良基质、磷肥拌混后填入生态长袋形成，填充厚度为26cm。所述生长基质层30上方设有呈梅花状分布、直径6cm的圆形的种植穴。
所述植被层40包括通过袋苗种植在所述种植穴内的苎麻、盐肤木、刺槐、松树、臭椿、泡桐、构树和小叶女贞，以及通过种子播种在所述种植穴内的狗牙根、宽叶雀稗、百喜草、黑麦草、木豆、猪屎豆、田菁、胡枝子、刺槐和合欢。
本实施例还包括插设在所述坡面60上的锚杆50，所述锚杆50直径为14mm，长度为60cm，相邻的锚杆50间距为2.0m；所述锚杆50露出所述坡面60的长度为10cm，所述锚杆50露出的一端穿过所述酸化隔离层10、抑酸基质层20和生长基质层30，防止所述各层因重力或降雨发生滑落。
经过3年时间的修复，本实施例修复的区域植被覆盖度达到98％，植物种类数目多达21种，重金属污染得到改善，水土流失问题得到有效解决，区域生态环境质量明显提升，初步构建了近自然、不退化的稳定植被群落。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
Claims (5)
1.一种矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，其特征在于：所述坡面植被恢复结构自坡面起由下至上依次为酸化隔离层、生长基质层和植被层；所述酸化隔离层为铺设在所述坡面上的碱性材料层；所述生长基质层包括生长基质和生态长袋，所述生长基质填充在所述生态长袋中，所述生态长袋铺设在所述酸化隔离层上，形成生长基质层；所述植被层包括种植在所述生长基质层上的植物。
2.根据权利要求1所述的矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，其特征在于：还包括防护锚杆，所述防护锚杆一端插入所述坡面，另一端穿过所述生态长袋。
3.根据权利要求2所述的矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，其特征在于：所述生态长袋沿所述坡面由上至下的方向并排铺设。
4.根据权利要求3所述的矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，其特征在于：所述酸化隔离层厚度1～5cm，所述生长基质层厚度20～30cm。
5.根据权利要求3或4所述的矿山酸化岩质坡面的植被恢复结构，其特征在于：所述生长基质层上方设有种植穴。
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|---|---|---|---|---|
| CN114960699A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种矿山生态脆弱区边坡修复系统及方法 |
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