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石灰巖礦山的開發利用對我國的經濟發展作出了巨大的貢獻。但由于多年的過度開采產生了一系列生態環境問題和次生地質災害，如土壤結構破壞、養分流失、植被喪失、景觀破壞、地面塌陷、沉降、山體開裂、崩塌、滑坡、泥石流等［1］。石灰巖礦山生態環境的破壞嚴重制約了社會經濟的發展，對人類社會的可持續發展構成潛在威脅。礦山生態環境保護和恢復工作已成為世界各國急需解決的問題之一［2－3］。近年來，人們從不同角度探討礦山環境治理的方法，其中以通過景觀綠化手段來解決礦山環境問題的思路最為突出［4－5］，不僅克服了以前單一農業、林業復墾模式，同時加強了生態學、景觀學和植被綠化技術的研究，逐漸形成了不同礦種、不同立地條件的礦山生態恢復技術流程。但目前我國礦山生態環境恢復治理率仍不足12％，遠遠落后于先進國家70％的復墾率［6］。加強礦山地質環境恢復治理工作，積極建設綠色礦山，對促進礦業經濟持續健康穩定發展具有重要意義［7］。本文以唐山三友石灰巖礦山為例研究，以期對礦山環境恢復與治理提供參考。 1 研究區概況 三友石灰巖礦山位于唐山市東20km的古冶區，西鄰陡河水庫、南靠開灤煤礦，東連一家水泥廠。地處燕山沉降帶東南部，沙陡河洪沖擊扇上，地層屬奧陶系（灰巖），地表為第四紀覆蓋物，由北向南逐漸加厚，海拔在200m左右。該區氣候屬于暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，具有冬干、夏濕、降水集中、季風顯著、四季分明等特點。年平均氣溫11．2℃，年平均降雨量648．1mm，主要集中于7～8月份，年平均風速2．1m•s－1。此外，礦區地理位置優越，毗鄰鐵路京山線和205國道，距京沈、唐津、唐港高速公路20km，距曹妃甸90km，交通極為便利。三友石灰巖礦山于1990年建成投產，占地面積約200萬m2，礦體沿山體東西展布，長1．5km，從西向東分為采礦2區、采礦1區、礦石加工區、管理區、住宅區。主要開采奧陶系馬家溝組石灰巖，以生產堿石、水泥石、熔劑灰石和建材石為主。CaCO3含量90％～96％，是華北地區唯一的低堿水泥石礦區。 2 礦區資源開發利用現狀和生態環境 作為全國最大的石灰石礦山的國有大型企業，三友建設投資20 040萬元，現有員工1 072名，采剝總量1 080萬t•a－1，產堿石270萬t•a－1，低堿水泥石220萬t•a－1，煉鋼用熔劑灰石60萬t•a－1。資源儲量豐富，石灰石可采儲量達5 100萬t，遠景儲量1億t。由于人們長期以來只重視開采而忽視對生態環境的保護和恢復治理，導致礦區內原有地形地貌遭受破壞，原先在自然狀態下坡度為30～40°的穩定邊坡，開采后的總體坡度達到70°左右，坡度變陡，過高，形成陡壁，使山體的應力平衡發生變化，影響了山坡的穩定性。植被資源破壞嚴重，土壤貧瘠，礦物元素含量單一，其中主礦體的CaCO3含量占92％～94％。土地退化，地下水短缺，地表水流失加劇，據水保部門觀測，該礦區每年水土流失面積約110萬m2。礦山產生的廢石土、棄渣隨地堆放，不僅占用大量土地而且在遭遇暴雨等情況下極易誘發滑坡、塌陷、泥石流等地質災害；據不完全統計該礦區每年因開采而排棄的廢石高達75萬t左右，形成的礦坑深達海平面以下40m，發生泥石流、崩塌等地質災害十余次，破壞土地面積達180萬m2，礦山修路、建房占用耕地、林地約36萬m2。采場、廢石場裸露的地表巖土和礦石運輸造成的揚沙、揚塵大大影響周邊地區的空氣質量，給當地居民的生產生活構成嚴重威脅，甚至影響社會穩定。因此，石灰巖礦山生態環境綠化治理工作勢在必行，其中礦區內的植被重建是礦山植被恢復的重要組成部分，也是難點所在［8］。 3 綠化治理要達到的目標 首先基本恢復原山體的地質地貌特征，減少水土流失，使滑坡、泥石流、崩塌等地質災害的發生頻率降到最低；其次因開采產生的大量廢石土、廢渣得到有效處理，還原部分耕地；第三，閉坑后的采石場復墾綠化率要達到40％以上，邊坡喬、灌木覆蓋率不小于40％；第四，礦石運輸產生的粉塵對空氣質量的污染得到有效控制；第五，采用先進技術提高礦區資源的綜合利用水平，減少因礦石開采排放的固體廢棄物數量。最后，還應加強礦區內重要地質遺跡的保護，結合現有的地形地貌建設礦山地質公園，促進旅游業的發展。 4 綠化治理方案 按照河北省建設“綠色礦山”示范區的有關要求，結合本礦山地質環境特征、可持續發展和資源利用率不斷提高的的實際需要［9］，提出將礦山環境恢復治理與資源充分利用結合起來，采取工程措施與生物措施相結合，以生物措施為主的綠化生態治理方案［10］。根據實地考察結果，按礦區的開采現狀和使用功能可劃分出需要治理的區域有：管理區、采礦區、生產加工區、排渣土場（圖1）。 4．1 管理區 管理區位于生產區的東部，占地面積約2萬m2，是礦區行政、技術中心。該區地勢平坦，土壤質地較好，保水、保墑能力強，因此可以選擇種植一些觀花觀果的園林景觀樹種，如海棠（Malus spectabi－lis）、櫻花（Cerasus serrulata）、玉蘭（Magnolia den－udata）、石榴（Punica granatum）、月季（Rosachinensis）、牡丹（Paeonia suffruticosa）等。種植形式根據栽植位置和功能的不同可選擇孤植、對植、列植、群植、叢植（圖2）。 4．2 采礦區 采礦區位于礦石加工區的西側，該區坡度陡峭，基巖裸露，難以攀登，幾乎沒有土壤存在，復綠難度較大，主要以生態復綠為主。對于開采后已關閉的礦坑可以采取廢石回填的措施處理，填充材料可以選擇在開采過程中挖去的大量土石方?；靥詈蟾采w一層表土，厚度在30cm以上，表土材料可選擇腐殖土或黃土、企業建設工程土、處理后的河道淤泥和礦山排棄的建材石廢料等。這樣不僅可以使廢石場排棄的廢石重新得到有效利用，減少占用土地，而且能夠基本恢復原本的地形地貌，還原自然景觀的完整性。大型礦坑也可采取空置的措施恢復生態環境，處理時需進行簡單的表土覆蓋，使其雨季積水形成一個池塘，同時在礦坑上部的臺階上和四周進行植樹、種草，栽植易成活的樹種，如刺槐（Robiniapseudoacacia）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）、火炬樹（Rhus typhina），形成一個小型的生態環境［11］。為確保較好的綠化效果應采取多樹種混交、密植的方式進行栽植，3種植物以1∶1∶1的方式進行混交，菱形排列，株行距以1m×1m為宜。這樣一方面可以給周圍的居民提供一個休閑娛樂的場所，另一方面可以改善周邊生態環境，起到良好的社會、環境和經濟效益作用。#p#分頁標題#e# 4．3 生產區 生產區內的石子加工車間和水泥廠，是粉塵的主要產生區域，也是礦山環境恢復治理的主要對象之一。生產區綠化的目的首先是降塵、防噪、不影響生產人員和車輛的活動；其次是綠化美化環境。根據生產區土壤質地差，保水保墑能力弱，植物生存條件惡劣等特點，適宜選擇喬、灌、草相結合的植物配置模式（圖3）。綠化植物選擇要遵循：①具有適應能力強、耐干旱、耐瘠薄、生長快的特點；②優先選擇當地的鄉土樹種和先鋒樹種；③選擇具有改良土壤能力的固氮植物；④選擇具有降塵、防噪能力、易成活的樹種。適宜本區種植的樹種有毛泡桐（Pau－lownia tomentosa）、毛白楊（Populus tomentosa）、臭椿（Ailanthus altissima）、合歡（Albizzia julibris－sin）、欒樹（Koelreuteria paniculata）、檜柏（Sabinachinensis）等。要求毛泡桐為胸徑4cm，2a生苗；臭椿胸徑3cm，2a生苗；合歡胸徑4cm，5～6a生苗；欒樹胸徑5cm，6～7a生苗；檜柏苗高2m，4～5a生苗；栽植株行距3m×3m，呈梅花狀排列。草本植物應選擇多年生種類。 4．4 排渣土場 排渣土場由于經過多年排棄廢石、廢渣，形成了高低不平的地勢條件，故應先進行整地，用大型機械設備，對渣土山進行削坡減載，將邊坡角度放到小于35°，覆土30cm，頂部平整時挖種植溝深0．7m，行距3m，然后溝內覆土1m，溝外覆土0．3m，形成平地，靠近巖石山體處挖排水溝，在渣土山平地邊部堆積邊沿擋洪小壩，控制雨水流失。渣土山自上而下水平分層形成的邊坡，由于存在坡陡、坡面含泥量少、排渣石堆漏水等問題，故采取平臺法護坡，設置分級擋土墻，在中間形成的平臺上覆蓋1．2～1．5m厚的風化巖土后栽植不同種類的喬灌木，設置每個臺階高10～12m，寬2～4m，分別為上沿、中部和坡腳。在平臺和邊坡交接處挖種植溝，坑內覆土0．5m，種植爬山虎（Parthenocissus tricuspidata）等攀爬藤本植物。上沿呈片狀密植灌木，株行距0．5m×0．5m，起到保護頂部平地邊角的作用；中部覆土較薄喬木難以固定生長，采用灌草相結合的種植形式；坡腳平臺可以挖坑覆0．8m的厚土，采用喬、灌、草混合栽植形式構成立體結構（圖4），栽植方式選擇混交、密植的綠化形式，喬木密度3m×3m，灌木0．5m×0．5m。 由于排土場石礫含量高，水土流失嚴重，故樹種選擇應以鄉土樹種為主，引進樹種為輔，通過調查發現在當地生長較好的喬木樹種有：刺槐、泡桐、火炬樹；灌木：紫穗槐、胡枝子（Lespedeza bicolor）；草本：草地早熟禾（Poa pratensis）、黑麥草（Loliumperenne）、狗牙根（Cynodon dactylon）、紫苜蓿（Medicago sativa）等（圖5）。另外，增加藤本植物的種植，如野薔薇（Rosa multiflora）、爬山虎等將有助于提高邊坡的景觀效果及穩定性［12］。邊坡綠化后第一年要求喬木覆蓋率≥10％，灌木覆蓋率≥30％，藤木懸垂、攀援植物不少于1株／m2。排渣土場頂部地勢平坦，需采取客土造林的方法。在平整覆土后，選擇栽植李子（Prunus salicina）、核桃（Juglans regia）、柿樹（Diospyros kaki）等果樹。此外，在渣土場頂部可以用排棄的渣石鋪成道路或砌成低矮景墻，既可以恢復生態環境，取得一定的經濟效益，又可以營造出優美的景觀環境。 4．5 原地貌、植物保護 礦區內部分奧陶系地層和開采形成的掌子面，是地質環境保護的重點，自然生長的優勢樹種是珍貴的種植資源，應進行人為管理，使其避免進一步遭受破壞和退化；對于通過植被恢復和重建后形成的人工林草植被應逐漸納入植被保護范疇［13］。尊重自然、表現自然也是礦山環境綠化治理的重要組成部分［14］。 5 結語 三友石灰巖礦山綠化是在解決地質環境問題的前提下開展的，通過植被、景觀恢復，廢石場土地平整，覆土綠化和營造經濟林木等方式，不僅起到保持養分，減少水土流失，恢復退化的自然生態環境，還原生態地貌景觀的作用，而且能有效降低地質災害的發生，創造出一個良好的礦山生態環境。該項目已通過專家評審，得到了河北省國土資源廳礦山地質災害治理專項資金的支持，目前已在逐步實施當中，此次礦山綠化治理將有利于促進綠色礦山的建設，實現經濟效益、社會效益和生態效益的有機統一［15］，同時對周邊地區礦山環境生態恢復治理起到良好的示范作用。