石灰?guī)r礦山的開發(fā)利用對我國的經(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)重制約了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對人類社會的可持續(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。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。資源儲量豐富，石灰石可采儲量達(dá)５　１００萬ｔ，遠(yuǎn)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(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，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、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(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，甚至影響社會穩(wěn)定。因此，石灰?guī)r礦山生態(tài)環(huán)境綠化治理工作勢在必行，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，礦石運輸產(chǎn)生的粉塵對空氣質(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（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，處理時需進(jìn)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(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休閑娛樂的場所，另一方面可以改善周邊生態(tài)環(huán)境，起到良好的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益作用。