隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,高速公路、鐵路建設(shè)和各種礦產(chǎn)資源開采項目及設(shè)施工程,在取得經(jīng)濟、社會效益的同時,也給生態(tài)環(huán)境造成了一定破壞,使得原有的自然植被不復(fù)存在,大面積的地面棵露。尤其是高陡的裸巖坡面,依靠自然恢復(fù)植被十分困難。為了經(jīng)濟建設(shè)與生態(tài)恢復(fù)同步發(fā)展,發(fā)達國家對植被恢復(fù)工程技術(shù)進行了大量研究。根據(jù)棵露坡面的坡度和固定植物的類型,開發(fā)出鋼筋水泥框格、植生鋪卷、客土植生帶、植被生態(tài)恢復(fù)噴播等技術(shù)。其中植被生態(tài)恢復(fù)噴播技術(shù),是目前恢復(fù)棵巖坡面植被頗具成效的施工方法,除了用于普通園林、公路護坡及垃圾場綠化外,亦可用于山體滑坡及泥石流形成的棵巖坡面等,并可進行遠距離施工作業(yè)。從20世紀90年代引入我國以來,植被生態(tài)恢復(fù)噴播技術(shù)在國內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。
噴播纖維廣泛采用的木質(zhì)纖維,是利用皖南精選原生松木,經(jīng)過原生松木經(jīng)過剝皮、水洗、削片、研磨、風(fēng)選、提取纖維、蒸煮 、軟化到最后烘干制備而成。隨著人們環(huán)保意識不斷提高,國內(nèi)工程應(yīng)用對木質(zhì)纖維噴播材料的需求逐步增長。小編通過對木質(zhì)纖維噴播材料的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、問題進行分析和探討,以及木纖維的噴播應(yīng)用等方面為詳細介紹。
一、噴播纖維的類型、用途與特征
1.1噴播纖維的類型
1)原生纖維直接取自植物本體,主要有草本植物纖維和木本植物纖維兩種。草本植物纖維較短,交織性能差,有機質(zhì)含量低,保水性能也較低,雖然具有制作成本低的優(yōu)勢,但包裝儲存較困難,運輸成本高,不便于工業(yè)化生產(chǎn),因此僅適用于氣候條件較好,地貌較平坦,土質(zhì)條件較好的作業(yè)區(qū)。在歐洲和日本應(yīng)用較廣泛。
2)木質(zhì)纖維長,交織性能好,覆蓋能力強,有機質(zhì)含量高,保水性能好。雖制作成本較高,但易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),便于運輸和儲存,多為大型專業(yè)生態(tài)恢復(fù)工程公司的首選。
3)再生纖維主要是利用工業(yè)或城市廢棄物,如毛紡織廠的廢纖維、回收廢紙等,經(jīng)無公害處理后,作為植物生長的培養(yǎng)基。但若不進行無公害處理,不僅會對環(huán)境造成危害,也會影響植物種子的生長,出現(xiàn)出苗不全、生長不旺等缺陷,使植被的正向演替過程緩慢甚至終止。
4)混合纖維混合纖維是原生纖維、再生纖維與有機肥的混合物,或是原生、再生纖維與土壤的混合物。
前者大多是工廠生產(chǎn),集成定量包裝。后者基本是就地取材,現(xiàn)場配制,零散堆放,隨用隨取?;旌侠w維主要用于各種生態(tài)恢復(fù)工程中的基底材料。
1.2噴播纖維的作用
在植被生態(tài)恢復(fù)噴播技術(shù)中,噴播纖維的主要作用有
1)蓋地表浮土,在表層土的表面形成具有定厚度、均勻質(zhì)密的纖維毯,防止風(fēng)、雨對表層土壤的侵蝕。
2)改良土壤結(jié)構(gòu),噴播纖維表面可以吸附大量的微塵粒,使粉狀土的顆粒增大,減少塵土飛揚。
3)噴播纖維含有豐富的有機物,有利于徵生物的生長,能夠促進土壤熟化。
4)涵養(yǎng)水分,為植物生產(chǎn)提供充足的水分。
5)簡單設(shè)備施工,操作簡單,效率高,一臺機器每天可以完成2000~5000m²。
1.3幾種不同纖維之間的對比
噴播木纖維
養(yǎng)分供給能力:有機物含量高達95%~99%,還含有氫、磷、鉀等植物生長所需的礦物質(zhì),非常有利于微生物的生長,在纖維降解的同時能夠促進土壤熟化,增加土壤肥力。
保水性能:木纖維特有的交織結(jié)構(gòu)使其具有很大的間隙率,使得木纖維吸水、持水量大,釋水緩慢均勻,保水性能優(yōu)良。當(dāng)木纖維與其他功能性營養(yǎng)物質(zhì)混合噴播后,與種子、肥料能較好地融合,形成植物種子生長必需的生態(tài)條件,且降解后生長無害的有機成分。
草類纖維
養(yǎng)分供給能力:營養(yǎng)成分含量低,腐爛降解速度緩慢,營養(yǎng)供給不足,無法及時為新生植物提供養(yǎng)分。
保水性能:麥秸等草類纖維表面的蠟質(zhì)具有疏水性,不能形成均勻穩(wěn)定的噴播漿體,纖維短、交織性能差,保水性能較低,無法防治水土再次流失,施工效果和植被生長質(zhì)量差。
紙漿纖維
養(yǎng)分供給能力:營養(yǎng)成分含量低,在制造過程中添加的改性劑對植物具有一定的危害,不易降解。
保水性能:具有優(yōu)異的溶水性和對種子的包裹性,但因纖維細短,交織能力不足,防止風(fēng)雨侵蝕及抵御干旱的能力明顯不如木纖維。無法防治水土再次流失,施工效果和植被生長質(zhì)量差。
可降解化學(xué)纖維
養(yǎng)分供給能力:僅具有一定的交織能力,無法提供養(yǎng)分,且降解過程中會對土壤和環(huán)境造成污染。
保水性能:具有交織能力使此類纖維起到骨架作用,但基本上不具有保持水土的能力,無法為植物生長提供水份。
二、噴播木纖維我國發(fā)展狀況
我國于20世紀80年代開始對噴播技術(shù)進行研究,90年代后期從歐美和日本引入植被生態(tài)恢復(fù)噴播技術(shù),與發(fā)達國家相比,起步較晚,技術(shù)水平亦存在著很大的差距。在引進初期,使用的均為進口纖維。一直到2000年,黑龍江省林產(chǎn)工業(yè)研究所才開展適于我國的植被恢復(fù)工程材料研究,并對噴播木質(zhì)纖維材料進行試制。但由于存在產(chǎn)品質(zhì)量及包裝問題,沒有形成工業(yè)化生產(chǎn)。
2010年噴播木纖維技術(shù)得到了飛躍式的發(fā)展,東南生態(tài)修復(fù)公司引進兩條德國Siempelkamp全進口生產(chǎn)線,投產(chǎn)木纖維產(chǎn)品,年生產(chǎn)能力達6萬噸,徹底解決了國內(nèi)木纖維稀缺,完全依靠進口的現(xiàn)狀,且東南國產(chǎn)木纖維性能優(yōu)勢完全可以與進口木纖維相媲美,東南生態(tài)修復(fù)公司生產(chǎn)的東南風(fēng)品牌噴播木纖維以較低的價格、超高的性價,贏得了市場的廣泛好評,現(xiàn)已廣泛用于全國各地的礦山修復(fù)、生態(tài)恢復(fù)、邊坡綠化、河提護坡等。