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石灰?guī)r礦山的開發(fā)利用對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。但由于多年的過度開采產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題和次生地質(zhì)災(zāi)害，如土壤結(jié)構(gòu)破壞、養(yǎng)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?guī)r礦山生態(tài)環(huán)境的破壞嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成潛在威脅。礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)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(huán)境治理的方法，其中以通過景觀綠化手段來解決礦山環(huán)境問題的思路最為突出［4－5］，不僅克服了以前單一農(nóng)業(yè)、林業(yè)復(fù)墾模式，同時(shí)加強(qiáng)了生態(tài)學(xué)、景觀學(xué)和植被綠化技術(shù)的研究，逐漸形成了不同礦種、不同立地條件的礦山生態(tài)恢復(fù)技術(shù)流程。但目前我國礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理率仍不足12％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國家70％的復(fù)墾率［6］。加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工作，積極建設(shè)綠色礦山，對(duì)促進(jìn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義［7］。本文以唐山三友石灰?guī)r礦山為例研究，以期對(duì)礦山環(huán)境恢復(fù)與治理提供參考。   1　研究區(qū)概況   三友石灰?guī)r礦山位于唐山市東20km的古冶區(qū)，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?guī)r），地表為第四紀(jì)覆蓋物，由北向南逐漸加厚，海拔在200m左右。該區(qū)氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)型大陸性氣候，具有冬干、夏濕、降水集中、季風(fēng)顯著、四季分明等特點(diǎn)。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(fēng)速2．1m•s－1。此外，礦區(qū)地理位置優(yōu)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?guī)r礦山于1990年建成投產(chǎn)，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(qū)、采礦1區(qū)、礦石加工區(qū)、管理區(qū)、住宅區(qū)。主要開采奧陶系馬家溝組石灰?guī)r，以生產(chǎn)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(qū)唯一的低堿水泥石礦區(qū)。   2　礦區(qū)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和生態(tài)環(huán)境   作為全國最大的石灰石礦山的國有大型企業(yè)，三友建設(shè)投資20　040萬元，現(xiàn)有員工1　072名，采剝總量1　080萬t•a－1，產(chǎn)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(chǔ)量豐富，石灰石可采儲(chǔ)量達(dá)5　100萬t，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量1億t。由于人們長期以來只重視開采而忽視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和恢復(fù)治理，導(dǎo)致礦區(qū)內(nèi)原有地形地貌遭受破壞，原先在自然狀態(tài)下坡度為30～40°的穩(wěn)定邊坡，開采后的總體坡度達(dá)到70°左右，坡度變陡，過高，形成陡壁，使山體的應(yīng)力平衡發(fā)生變化，影響了山坡的穩(wěn)定性。植被資源破壞嚴(yán)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(jù)水保部門觀測(cè)，該礦區(qū)每年水土流失面積約110萬m2。礦山產(chǎn)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(fā)滑坡、塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)該礦區(qū)每年因開采而排棄的廢石高達(dá)75萬t左右，形成的礦坑深達(dá)海平面以下40m，發(fā)生泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害十余次，破壞土地面積達(dá)180萬m2，礦山修路、建房占用耕地、林地約36萬m2。采場(chǎng)、廢石場(chǎng)裸露的地表巖土和礦石運(yùn)輸造成的揚(yáng)沙、揚(yáng)塵大大影響周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅，甚至影響社會(huì)穩(wěn)定。因此，石灰?guī)r礦山生態(tài)環(huán)境綠化治理工作勢(shì)在必行，其中礦區(qū)內(nèi)的植被重建是礦山植被恢復(fù)的重要組成部分，也是難點(diǎn)所在［8］。   3　綠化治理要達(dá)到的目標(biāo)   首先基本恢復(fù)原山體的地質(zhì)地貌特征，減少水土流失，使滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率降到最低；其次因開采產(chǎn)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(chǎng)復(fù)墾綠化率要達(dá)到40％以上，邊坡喬、灌木覆蓋率不小于40％；第四，礦石運(yùn)輸產(chǎn)生的粉塵對(duì)空氣質(zhì)量的污染得到有效控制；第五，采用先進(jìn)技術(shù)提高礦區(qū)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(shù)量。最后，還應(yīng)加強(qiáng)礦區(qū)內(nèi)重要地質(zhì)遺跡的保護(hù)，結(jié)合現(xiàn)有的地形地貌建設(shè)礦山地質(zhì)公園，促進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展。   4　綠化治理方案   按照河北省建設(shè)“綠色礦山”示范區(qū)的有關(guān)要求，結(jié)合本礦山地質(zhì)環(huán)境特征、可持續(xù)發(fā)展和資源利用率不斷提高的的實(shí)際需要［9］，提出將礦山環(huán)境恢復(fù)治理與資源充分利用結(jié)合起來，采取工程措施與生物措施相結(jié)合，以生物措施為主的綠化生態(tài)治理方案［10］。根據(jù)實(shí)地考察結(jié)果，按礦區(qū)的開采現(xiàn)狀和使用功能可劃分出需要治理的區(qū)域有：管理區(qū)、采礦區(qū)、生產(chǎn)加工區(qū)、排渣土場(chǎng)（圖1）。   4．1　管理區(qū)   管理區(qū)位于生產(chǎn)區(qū)的東部，占地面積約2萬m2，是礦區(qū)行政、技術(shù)中心。該區(qū)地勢(shì)平坦，土壤質(zhì)地較好，保水、保墑能力強(qiáng)，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(jù)栽植位置和功能的不同可選擇孤植、對(duì)植、列植、群植、叢植（圖2）。   4．2　采礦區(qū)   采礦區(qū)位于礦石加工區(qū)的西側(cè)，該區(qū)坡度陡峭，基巖裸露，難以攀登，幾乎沒有土壤存在，復(fù)綠難度較大，主要以生態(tài)復(fù)綠為主。對(duì)于開采后已關(guān)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。回填后覆蓋一層表土，厚度在30cm以上，表土材料可選擇腐殖土或黃土、企業(yè)建設(shè)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(chǎng)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(fù)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(fù)生態(tài)環(huán)境，處理時(shí)需進(jìn)行簡單的表土覆蓋，使其雨季積水形成一個(gè)池塘，同時(shí)在礦坑上部的臺(tái)階上和四周進(jìn)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(gè)小型的生態(tài)環(huán)境［11］。為確保較好的綠化效果應(yīng)采取多樹種混交、密植的方式進(jìn)行栽植，3種植物以1∶1∶1的方式進(jìn)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(gè)休閑娛樂的場(chǎng)所，另一方面可以改善周邊生態(tài)環(huán)境，起到良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益作用。#p#分頁標(biāo)題#e#   4．3　生產(chǎn)區(qū)   生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的石子加工車間和水泥廠，是粉塵的主要產(chǎn)生區(qū)域，也是礦山環(huán)境恢復(fù)治理的主要對(duì)象之一。生產(chǎn)區(qū)綠化的目的首先是降塵、防噪、不影響生產(chǎn)人員和車輛的活動(dòng)；其次是綠化美化環(huán)境。根據(jù)生產(chǎn)區(qū)土壤質(zhì)地差，保水保墑能力弱，植物生存條件惡劣等特點(diǎn)，適宜選擇喬、灌、草相結(jié)合的植物配置模式（圖3）。綠化植物選擇要遵循：①具有適應(yīng)能力強(qiáng)、耐干旱、耐瘠薄、生長快的特點(diǎn)；②優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)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(qū)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(yīng)選擇多年生種類。   4．4　排渣土場(chǎng)   排渣土場(chǎng)由于經(jīng)過多年排棄廢石、廢渣，形成了高低不平的地勢(shì)條件，故應(yīng)先進(jìn)行整地，用大型機(jī)械設(shè)備，對(duì)渣土山進(jìn)行削坡減載，將邊坡角度放到小于35°，覆土30cm，頂部平整時(shí)挖種植溝深0．7m，行距3m，然后溝內(nèi)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?fù)鹾樾危刂朴晁魇АＴ辽阶陨隙滤椒謱有纬傻倪吰拢捎诖嬖谄露浮⑵旅婧嗔可佟⑴旁崖┧葐栴}，故采取平臺(tái)法護(hù)坡，設(shè)置分級(jí)擋土墻，在中間形成的平臺(tái)上覆蓋1．2～1．5m厚的風(fēng)化巖土后栽植不同種類的喬灌木，設(shè)置每個(gè)臺(tái)階高10～12m，寬2～4m，分別為上沿、中部和坡腳。在平臺(tái)和邊坡交接處挖種植溝，坑內(nèi)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(hù)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(jié)合的種植形式；坡腳平臺(tái)可以挖坑覆0．8m的厚土，采用喬、灌、草混合栽植形式構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)（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(chǎng)石礫含量高，水土流失嚴(yán)重，故樹種選擇應(yīng)以鄉(xiāng)土樹種為主，引進(jìn)樹種為輔，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)在當(dāng)?shù)厣L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(wěn)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(chǎng)頂部地勢(shì)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(chǎng)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(fù)生態(tài)環(huán)境，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，又可以營造出優(yōu)美的景觀環(huán)境。   4．5　原地貌、植物保護(hù)   礦區(qū)內(nèi)部分奧陶系地層和開采形成的掌子面，是地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)，自然生長的優(yōu)勢(shì)樹種是珍貴的種植資源，應(yīng)進(jìn)行人為管理，使其避免進(jìn)一步遭受破壞和退化；對(duì)于通過植被恢復(fù)和重建后形成的人工林草植被應(yīng)逐漸納入植被保護(hù)范疇［13］。尊重自然、表現(xiàn)自然也是礦山環(huán)境綠化治理的重要組成部分［14］。   5　結(jié)語   三友石灰?guī)r礦山綠化是在解決地質(zhì)環(huán)境問題的前提下開展的，通過植被、景觀恢復(fù)，廢石場(chǎng)土地平整，覆土綠化和營造經(jīng)濟(jì)林木等方式，不僅起到保持養(yǎng)分，減少水土流失，恢復(fù)退化的自然生態(tài)環(huán)境，還原生態(tài)地貌景觀的作用，而且能有效降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，創(chuàng)造出一個(gè)良好的礦山生態(tài)環(huán)境。該項(xiàng)目已通過專家評(píng)審，得到了河北省國土資源廳礦山地質(zhì)災(zāi)害治理專項(xiàng)資金的支持，目前已在逐步實(shí)施當(dāng)中，此次礦山綠化治理將有利于促進(jìn)綠色礦山的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一［15］，同時(shí)對(duì)周邊地區(qū)礦山環(huán)境生態(tài)恢復(fù)治理起到良好的示范作用。