矿区生态修复方案
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矿区生态修复方案范文第1篇
【关键词】重金属；植物修复；土壤修复
前言
韶关市是重要的“有色金属之乡”，土壤重金属本底值浓度明显较高，根据2007年对韶关市的土壤抽样调查结果[1]，韶关市土壤中重金属的超标率为22.77%，8种主要重金属元素（Pb、Cd、As、Cr、Hg、Cu、Zn和Ni）均有不同程度超标，其中超标最严重的是Cd和As。加上韶关市的采矿、冶炼等有色金属行业发达，造成严重的工业重金属污染。大宝山区域就是典型的矿山重金属污染重点区域，重金属污染带来的环境影响和社会反响较大。
1.目的
本研究结合大宝山区域矿山土壤的特点，选择多个耐重金属/超富集能力的树种，确保和推广更为环保和高效的土壤修复工艺和方法，完成对土壤重金属污染修复的本土化试点示范研究。主要目的是研究植物修复重金属污染土壤的最优化工艺方法，并推广工程经验，同时，也为矿山修复植物的资源化利用进行前期探索研究。
2.方法选择
进行土壤重金属污染防治的工艺技术方案包括生物法、化学法和物理法。
（1）物理修复：通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤—植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法。具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。
（2）化学修复：化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。化学修复是在土壤原位上进行的，简单易行。但并不是一种永久的修复措施，因为它只改变了重金属在土壤中存在的形态，金属元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。
（3）生物修复：包括植物修复和微生物修复，以植物修复为主。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用，可以净化土壤或水体中的污染物，达到净化环境的目的，因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。
从成本、处理效果和生态环境效益等角度综合考虑，植物修复法具有成本投入少、收效快、环境效益大、能改善土壤结构、无二次污染等优点，是最优的土壤修复方法。同时，考虑到植物修复的缺点，本研究拟采用“植物修复为主，化学修复和物理修复为辅”的工艺方法。
3.修复措施和内容
主要措施包括土地平整、化学修复、物理修复、植物修复以及日常管理和监测等内容[2]。
①土地平整是将高低不平的地面通过移土和覆土填平；②化学修复是在进行土地平整时，要及时往污染土壤中投加化学修复剂（石灰），以中和土壤酸性，固化部分重金属；③物理修复措施主要是客土，由于矿区原为铜尾矿库遗址，为保证植物生长需要，在进行土地平整时，须进行客土覆土作业，工程实际覆土达1.5m以上，保证了植物根部与原矿区污染土壤的有效隔离；④植物修复：通过种植麻疯树[3]、东南景天[4]等超富集植物[5]和当地常见树种，采取乔灌草混交模式密植，对原荒地实现全面绿化。主要植物种植量如表1所示。⑤日常维护和保养：主要是对植物进行给水、防虫、施肥和病枯死细苗的补种，工期为1年。
表1 植物修复措施工程量
草树种 苗木 株距×行距(m) 种苗量（株/hm2或kg/hm2）
年龄 种类
麻疯树 1年 实生苗 5.0×2.5 800株/hm2
桉树、双荚槐 1年 实生苗 1.5×5 800-1300株/hm2
东南景天 扦插 2m株距 500株/km
狗牙根 撒播 50kg/hm2
蜈蚣草 撒种 0.2×0.2 800 kg/hm2
4.修复效果
通过开展一系列的修复治理工作，试验区域取得良好的效果。如表2所示，通过开展土壤修复试点示范研究，水土流失得到治愈，绿化率明显提高，固定了土壤中的重金属，大幅削减重金属外排量，矿区由原来的不毛之地变成“生态绿洲”。
表2 重金属污染土壤修复前后对照一览表
类别 修复前 修复后
土壤pH值 4.7~7.1不等，最低达到2.0 可稳定维持中性水平（5.5~7.0）
绿化和景观建设 土地，没有植被覆盖 除混凝土工程以外，其它土地全部植物种草，覆盖率至少达到85%以上（目标值65%），人工景观和自然景观相互搭配，风景宜人
重金属排放 随水土流失进入河水，污染下游生态环境 重金属通过富集和固定，排放量锐减，每年减少水土流失带来的重金属削减量为Cu0.967kg/a、Pb 0.084kg/a、Zn 2.592kg/a和Cr 0.028kg/a
土地使用状况 水土流失，寸草不生，土地荒漠化，土地功能极低 土壤得到改良，植被茂盛，土地功能较高，提高了后续的可开发利用水平
说明：重金属减排量是根据《广东省大宝山区域土壤修复项目前期工程（2010~2011）的竣工验收报告》的数据按治理面积类比得出的，数据仅供参考。
5.结论
（1）以“植物修复为主，化学修复和物理修复为辅”的工艺方法对矿区酸性土壤的修复切实可行，可在矿区土壤修复工程中推广应用；（2）成功选取了适应南方矿区环境生长的植物修复物种（东南景天和麻疯树）；（3）该修复方法提高了矿区绿化率，减少了重金属排放量，并改善了土壤结构。
参考文献
矿区生态修复方案范文第2篇
垃圾是城市的必然产物。在众多的垃圾处理方法中，卫生填埋法较为简便、经济。随着城市规模的扩大，填埋场进入城区的范围，直接影响城市的美观，尤其是垃圾填埋后腐烂分解产生的填埋气（如甲中国的土地中只有14%是适耕地，而人均耕地只有0.106hm2，远低于世界平均水平的0.236hm2(Lin＆Ho，2003)。近十年，随着经济的发展，矿山大规模开采、固体废弃物填埋等占用了大量土地，使得中国的适耕地越来越少，特别是矿山开采活动不但占用和破坏大量土地，而且在矿山开采和开采之后的长时间内还会通过粉尘、潜在的酸性废水排放、地表径流、滑坡、塌陷等过程再次污染及破坏土地，并使周边环境不断恶化(Wong，2003;白中科等，2006)。矿区水土一旦遭受污染破坏，其治理难度大、费用高、环境恢复时间长，甚至还会带来一系列社会问题。因此，矿区生态环境的修复是采矿业可持续发展中必不可少的一项任务。
矿山废弃地是一类特殊的退化生态系统，由于人为的巨大干扰，超出了原有生态系统的修复容限。根据其形成原因及组成，矿山废弃地可以分为四大类，其中修复难度较大的包括精矿筛选后剩余岩石碎块和低品味矿石堆积而成的废石堆、剥离物压占的陡坡排岩场/排土场、尾矿砂形成的尾矿库以及矸石堆积的矸石山(胡振琪等，2003;Li，2006)。从20世纪70年代开始矿山复垦工作以来，国内外开展了大量的修复研究与实践工作，针对不同种类废弃地的不同退化机制和性质，采取的修复及重建措施也不相同(Marrs＆Bradshaw，1982;Lietal．，2000;胡振琪等，2003;白中科等，2006)。本文在总结这些研究的基础上，着重对矿山废弃地生态修复中的基质改良和植被重建技术进行了分析，以期为今后矿山废弃地的生态修复提供参考。
1生态恢复与生态重建内涵
当生态系统在外界因素的干扰下，其结构和功能发生位移，原有的平衡被打破，系统的结构和功能发生变化而形成破坏性波动或恶性循环后，该生态系统则成为一类退化生态系统或受损生态系统。对于那些破坏强度大，系统自然功能基本丧失的退化生态系统来说，需要在人为干预或辅助下使其结构和功能逐渐恢复完善而达到一种新的平衡。对于退化生态系统的这种人工干预就称之为生态修复(ec-ologicalremediation)、生态恢复(ecologicalrestora-tion)或生态重建(ecologicalreconstruction)。最早的生态恢复工作始于1935年，在Leppold指导下，在美国Madison一块废弃地及威斯康星河沙滩海岸附近的另一块废弃地上开展了恢复工作，经过多年努力后成功创造了今天的威斯康星大学种植园景观和生态中心，这使得人们认识到，把过度放牧、侵蚀等致损因素造成的废弃地恢复到草原、森林在理论上和技术上都是可能的(米文宝和谢应忠，2006)。进入20世纪70年代后，对于退化生态系统的生态恢复研究逐渐发展起来，1973年3月，在美国弗吉尼亚理工大学召开了题为“受害生态系统的恢复”国际会议，第一次专门讨论了受害生态系统的恢复和重建等重要的生态学问题(Jordanetal．，1987)。1980年在Cairns主编的《受损生态系统的恢复过程》一书中将生态恢复定义为:恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状态的管理与操作过程，即重建与该系统干扰前的结构与功能有关的物理、化学和生物特征。然而这一概念过分强调了恢复(restoration)，而对重建(reconstruction)一个新的生态系统未给予足够重视(米文宝和谢应忠，2006)。
实际上，要想将一个受损的生态系统恢复到原来未受干扰前的状态是不可能的。Bradshaw(2000)在回顾美国“生态恢复”(ecologicalreclamation)的历史时指出，生态系统的重要性是要强调生物多样性、永久性、自我持续性和植被演替性。对于退化生态系统的恢复应该是在人为干预或辅助下通过修复、改建、重建、复垦和再植等各种措施促使退化生态系统结构和功能不断完善，最终达到另一个生态平衡状态。1995年，美国生态恢复学会提出，恢复是一个概括性的术语，包含了改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(reve-getation)等含义。生态重建(reconstruction)并不意味着在所有场合下恢复原有的生态系统，生态恢复的关键是恢复生态系统必要的结构和功能，并使系统能够自我维持和平衡(李永庚和蒋高明，2004)。因此，生态系统的恢复不仅仅是简单地恢复几种植物或将裸地覆盖，它还至少应包括以下三方面:1)土壤养分积累与生物地球化学循环，包括对养分的滞留与损失、土壤的化学过程、有机物质的合成与降解等(Schaaf，2001);2)生物多样性的恢复，包括生物种类与功能是否达到开矿前或邻近自然景观的水平;3)植被演替方向与生态系统的自我维持能力(Bell，2001)。因此，生态恢复与重建不再是一个静态的概念，它是随着人们对退化生态系统研究的深入而不断完善和发展的。现代生态恢复与重建不仅包括退化生态系统结构、功能和生态学潜力的恢复与提高，而且包括人们依据生态学原理，使退化生态系统的物质、能量和信息流发生改变，形成更为优化的自然-经济-社会复合生态系统(米文宝和谢应忠，2006)。随着研究及认识的不断深入，生态恢复、生态重建的内涵将不断得到扩展和完善，其所包含的内容也将更深广。
2矿山废弃地生态环境退化特征
矿山废弃地是一类特殊的退化生态系统，在矿山开采时，矿山废弃地原有的生态系统遭到破坏，主要的生态问题表现为:表土层破坏，土壤基质物理结构不良、水分缺乏，持水保肥能力差，导致缺乏植物能够自然生根和伸展的介质;极端贫瘠，氮、磷、钾及有机质等营养物质不足或是养分不平衡;存在限制植物生长的物质，如重金属等有毒有害物质含量过高，影响植物各种代谢途径;极端pH值或盐碱化等生境条件，影响植物的定居;生物数量和生物种类的减少或丧失，给矿区废弃地恢复带来了更加不利的影响(Leisman，1957;Cornwell＆Jackson，1968;Li，2006)。针对矿山废弃地以上退化特征及其极端的立地条件，开展生态修复与重建的首要问题是进行矿区废弃地的基质改良。
3矿山废弃地基质改良技术
3.1表土覆盖技术
地表物质是植物生长的介质，植物生长立地条件的好坏，在很大程度上取决于地表性质。一般认为，回填表土是一种常用且最为有效的措施。表土是当地物种的重要种子库，它为植被恢复提供了重要种源。同时也保证了根区土壤的高质量，包括良好的土壤结构，较高的养分与水分含量等，还包含有较多的微生物与微小动物群落(Bell，2001)。卞正富和张国良(1999)以开滦矿区为实验点，进行了研究，结果表明，通过条带式覆土或全面覆土对矸石酸性的控制好于穴植覆土。Barth(1998)认为，覆土越厚越好，这样可以避免根系穿透薄薄的表土层而扎进有毒的矿土中。但是，覆土越厚，工作量越大，费用越高，而且在超过覆土厚度一定范围后，修复效果增长反而不显著。Holmes和Richardson(1999)研究表明，覆盖10cm厚的表土能使植物的盖度从20%上升到75%，覆盖30cm土层，植物盖度上升到90%，但这两种深度的表土对提高植物密度方面没有明显差异，甚至在播种18个月后，浅表土(10cm)上的植物密度要高于深表土(30cm)。Redente等(1997)在一个煤矿地比较了4个厚度(15、30、45、60cm)的表土后，发现覆盖15cm即可以取得较好的恢复效果。因此，表土的覆盖可以选择10～15cm厚度，而且应该依据种植的植物类型进行调整。回填表土所产生的改土和修复效果比较显著，但回填表土也存在较大的局限性，主要因为此项工程涉及到表土的采集、存放、二次倒土等大量工程，所需费用很高、管理不便，而且我国大部分矿区在山区，土源较少，多年采矿后取土也越来越困难，不少矿区已无土可取，一些矿山企业甚至花费巨资进行异地熟土覆盖(彭建等，2005)。这种做法既解决不了矿山长期使用土源问题，又破坏我国宝贵的耕地资源。因此，回填表土和异地熟土覆盖的基质改良方法只能在条件允许的矿区适用，在土源短缺的矿区，应该选择其他行之有效的基质改良措施。#p#分页标题#e#
3.2物理、化学基质改良技术
在废弃地恢复中通过克服一些物理因子的不足，如挖松紧实的土壤、进行矿地深耕、整理土壤表面等措施来改善矿区土壤环境也常在复垦实践中应用(Smith＆Bradshaw，1979)。研究表明，矿地恢复后的作物产量与翻耕深度呈良好的线性关系(夏汉平和蔡锡安，2002)。如果废弃地pH值过高或过低时，可以向其中添加化学物质进行中和。在碱性较大的矿区，可以投加FeSO4、硫磺、石膏和硫酸等;在酸度较大的矿区，施用石灰可以有效地提高pH值。胡宏伟等(1999)在Pb/Zn尾矿废弃地上铺盖厚约20cm垃圾与20kg•m－2石灰石，不但提高了尾矿pH值、降低了电导率，而且较有效地防止了下层尾矿的酸化，植物生长也较好。Ye等(1999)观测到，施用160kg•hm－2石灰能使基质的pH值从2.4上升至7左右。但是，这一改良措施只能在一段时间内有效。因为所添加的石灰量是根据土壤的有效酸度计算的，并未考虑潜在酸度和未风化的硫铁矿的进一步氧化(Schaaf，2001;夏汉平和蔡锡安，2002)。由于大部分矿山废弃地土壤物质中缺乏有机质、氮、磷等植物所需的营养物质，这就需要在矿山废弃地修复中不断添加肥料(Marrs＆Bradshaw，1982)。研究表明，矿地恢复初期，施肥能显著提高植被的覆盖度，特别是在无表土覆盖的矿地。Ye等(2001)观测到，每公顷施用80t以上的石灰配合施用100t有机肥，不仅显著降低土壤酸度、电导率和Pb、Zn的有效性，而且有效促进植物萌发，并使生物产量达最大值。然而，化肥的效果只是短期的，停止施肥后，植被覆盖度、物种数和生物量都会显著下降。可见，采用物理或化学措施进行矿地基质改良需要长期的人力、物力投入，较难管理，效果持续时间短。
3.3生物改良技术
在矿地的基质修复中也常用到一些生物改良措施，如向矿地引入一些生物和微生物(蚯蚓、藻类等)(Buttetal．，1993)。有研究发现，蚯蚓对土壤的机械翻动起到疏松、拌和土壤的效应，改善了土壤结构、通气性和透水性，使土壤迅速熟化;同时其排出的粪便，不但含有丰富的有机质和微生物群落，而且具有很好的团粒结构，保水保肥能力强，能有效促进植物生长发育(Curry，1998)。复垦时种植一些生命力强、根系发达的绿肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三叶草等也可以起到熟化、改良土壤的作用(邹晓锦等，2008)。绿肥植物根系发达，主根深长2～3m，根部具有根瘤菌，根系腐烂后对土壤有胶结和团聚作用，改善了矿地基质的结构和肥力。如今，接种菌剂技术也应用在矿山废弃地的基质改良中，由于菌根真菌的活动增加了活性微生物菌群，改善了根际周围的微生态环境，可以明显提高复垦造林的成活率。有研究表明，应用菌根技术的试验区内植被品种的发芽、成活和生长效果都明显好于对照处理(边仕民，2004)。Noyd等(1996)把菌根真菌根内球囊酶(Glomusintradices)和近明球囊霉(G.claroi-deum)接种到牧草上，成功地恢复了矿渣地的植被，达到了修复和复垦的目的。虽然生物措施对改善矿山废弃地土壤环境有效，但这种效果较缓慢，特别是在极端贫瘠、恶劣的矿区。
3.4城市固体废弃物人工基质改良技术
风干污泥中氮(以N元素计)、磷(以P2O5计)、钾(以K2O计)的平均含量为4.71%、4.1%、1.5%，远远高于牛羊粪，单纯从养分含量来看污泥相当于一种养分含量颇高的有机肥料(陈萍丽和赵秀兰，2006)。研究表明，在草地上施用污泥后土壤中的许多营养元素的含量均有显著提高，牧草产量大大增加，覆盖在草地上的污泥还可有效防止土壤侵蚀和水土流失。粉煤灰是热电厂采用燃煤生产电力过程中排放的一种粘土类火山灰质材料，主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃尽炭组成，一般pH高达12，与石灰一样可以起到钝化污泥中重金属及杀死病原菌的作用，而且粉煤灰中含有大量Ca、Si、B等微量营养元素(杨剑虹等，1997;Mitsunoetal．，2001)。将粉煤灰用作土壤改良剂可有效改变土壤质地、增加土壤持水能力、提高土壤pH值和增加土壤肥力(Carl-son＆Adriano，1993;彭建等，2005)。研究发现，将污泥等固体废弃物基质用于矿山废弃地修复时，随着污泥施用量的增加，废弃地中有机质含量会累积和提高，理化性质也发生明显的变化，通常为正相关变化，水土流失量也减少(Lietal．，2000)。广西省苹果铝土矿以选矿泥浆尾矿滤饼为主，添加适量粉煤灰，通过大豆培肥后用做采空区复垦工程中的修复基质，经过1年的培肥熟化期即可种植农作物，其产量可达到或超过当地农作物的水平，有效地解决了该矿区复垦土源不足的难题(罗秀光和马少健，2000)。因此，从环境建设的可持续发展出发，利用不同废弃物相互间互补的理化性质，将其合理配比，综合利用，使之成为适宜于植物生长的新型种植基质———“新土源”。将这种“新土源”用于矿山废弃地复垦，能迅速有效地提高矿山废弃地有机质、养分含量，提高植物的成活率和覆盖度，有利于迅速有效地恢复矿区植被，提高矿山废弃地土壤中微生物的活性，从而有效防止水土流失。同时它还避开了食物链，不会影响到人体的健康，具有良好的环境、生态、社会和经济多方面的综合效益。
4矿山废弃地修复中植被的再建
4.1植被自然演替模式
采矿活动过程中，矿区原有的植物群落被严重或完全破坏，据统计，我国因采矿直接破坏的森林面积累计达106万hm2，破坏草地面积为263万hm2(彭建等，2005)。虽然在废弃矿地自然演替过程中，某些耐性物种会逐渐侵入而实现植物定居，但这个过程是缓慢的(Dobsonetal．，1997;Bradshaw，2000)。如图1所示，排土场从裸地恢复到原来的植被至少需要20～30年，特别是进入羊草杂类草阶段非常困难(孙铁珩和姜凤岐，1996)。而对于一些立地条件极为恶劣的采矿废弃地，如铁矿排岩场、铁矿尾矿库等，如果不进行人工种植，其自然恢复过程会更长，甚至需要上百年时间(Anthony，1997;Brad-shaw，2000)。因此，矿山废弃地生态环境恢复与重建的关键是在正确评价废弃地类型和特征的基础上进行植被的恢复与重建，进而使生态系统实现自行恢复并达到良性循环。
4.2植物种类的选择
由于矿山废弃地立地条件极为恶劣，用于矿地恢复的植物通常应该选择抗逆性强(对干旱、潮湿、瘠薄、盐碱、酸害、毒害、病虫害等立地因子具有较强的忍耐能力)、茎冠和根系发育好、生长迅速、成活率高、改土效果好和生态功能明显的种类。禾草与豆科植物往往是首选物种，因为这两类植物大多有顽强的生命力和耐贫瘠能力，生长迅速，而且后者能固氮(Berdusco＆O’Brien，1999;陈志彪等，2002)。在禾本科植物中，狗牙根(Cynodondactylon)是被用得最早、最频和最广泛的物种之一。不过，Holmes和Richardson(1999)发现，狗牙根在人工模拟的采矿地应用效果不佳。黑麦草通常是一种多年生的适应性强的草类，生长迅速，对重金属Cu、Zn、Pb、Cd、和Ni有较强的吸收能力，其根系发达，有利于克服废弃地的干旱胁迫，因此在早期矿山废弃地植物修复中被广泛应用(Dijkshoormetal．，1979)。束文圣等(2000)研究发现，双穗雀稗(Paspalumdis-tichum)等重金属耐性植物在轻度改良的Pb/Zn尾矿上能够成功定居。近几年发现，香根草(Vetiveriazizanioides)和百喜草(Paspalumnotatum)对酸、贫瘠和重金属都有很强的抗性，适合用于矿山废弃地植被再建(夏汉平和蔡锡安，2002)。其中，香根草根系发达，还可以有效控制和防止土壤侵蚀和滑坡，对土壤盐度、Na、Al、Mn和重金属(As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Hg、Se和Cu)都具有极强的耐受能力(Yangetal．，2003)。代宏文和周连碧(2002)在铜陵Cu矿粗砂尾矿库边坡种植香根草等植物，植株长势好，覆盖度高，种植4个月后的植被总覆盖度达到95%以上。由于香根草适应性强，生长快，能有效改善种植地的微域生态环境，从而促进其他植物的生长，加速了采石场和其他矿山植被的恢复(方长久和张国发，2003)。但由于香根草属暖季型草，不适合北方较寒冷地区生长(可抗最低温度为－15.9℃)，目前在北方地区矿山废弃地修复中还没有应用实例。在豆科植物方面，Holmes和Richardson(1999)认为，首先应撒播非侵入性的、生长迅速的1年生乡土豆科植物。目前，一些草本豆科植物如三叶草(Trifolium)、胡枝子(Lespedeza)、沙打旺(Astragalusadsurgens)和草木樨(Melilotussuaveolens)等在全球很多矿地被广泛采用，大多取得良好的恢复效果。一些木本豆科植物如金合欢(Acacia)、胡枝子(Lespedezathunbergi)等也被广泛应用。另外，沙棘(Hippophaerhamnoides)虽不是豆科植物，但由于其有固氮能力，而且根系庞大，能固土护坡，涵养水源，已被中国政府列入改善生态环境的首选植物和先锋树种。一般矿地恢复过程中采用将豆科与非豆科植物进行间种，这样非豆科植物被促进生长的效果十分明显。因为植物通过共生固氮所获得的氮素是有机氮，与无机氮相比具有有效期长、易积累、又可通过微生物矿化转化成无机氮缓慢释放、易被植物吸收等优点。因此对于养分缺乏，特别是缺氮的矿地，豆科植物的种植尤为重要(Dobsonetal．，1997;杨修和高林，2001)。禾草与豆科的草本植物往往只是矿山退化生态系统恢复过程中的先锋种。根据植物群落学原理，物种多样性是生态系统稳定的基础。因此，在矿区生态重建中，使用混合种，特别是将乔、灌、草、藤多层配置结合起来进行恢复的效果要比单一种或少数几个种的效果好(张翠玲等，1999;夏汉平和蔡锡安，2002)。#p#分页标题#e#
4.3植物的修复作用
一般认为，植物修复主要是指对矿区土壤基质中重金属和某些有机化合物的净化作用，包括植物吸收(phytoextraction)、植物挥发(phytovolatiliza-tion)、植物降解(phytodegradation)和植物固定(phytostabilization)四方面(Chu＆Bradshaw，1996;Hutchinsonetal．，2001)。对于不同的矿山废弃地，根据其土壤基质污染程度、重金属种类，所选择的修复植物种类和修复机理是不同的(黄铭洪等，2001)。研究发现，在Pb/Zn尾矿上定居的雀稗(Paspalumthunbergii)、双穗雀稗(P.distichum)、黄花稔(Siderhombifolia)和银合欢(Leucaenaglauca)对Pb的吸收表现出不同模式:雀稗所吸收的Pb大部分被滞留在根部，使之较少影响地上部茎叶的光合作用及生长，从而使植物对重金属Pb更具耐性;双穗雀稗和黄花稔所吸收的Pb较多地被转移到便于收获移走的地上部分，因而具有较大的修复潜力;木本植物银合欢所吸收的Pb80%以上是积累在根、茎的皮和木质部分及枝条部分，只有15%左右分布在叶片中(张志权和黄铭洪，2001)。束文胜和张志权(2001)研究发现，鸭跖草(Commelinacommunis)是Cu的超富集植物，可用于Cu污染矿区土壤的植物修复与重建。杨肖娥等(2002)在浙江Pb/Zn矿区发现一种新的具有耐Zn特性的Pb富集植物———东南景天(SedumalfrediiHance)。薛生国等(2003)对湘潭Mn矿污染区的植物和土壤进行了野外调查，发现商陆科植物商陆(Phytolaccaacinosa)对Mn具有明显的超富集特性，叶片内Mn含量高达19299mg•kg－1。香根草不但生物量大，根系发达，对Cd的吸收能力也很强，在Cd浓度仅为0.33mg•kg－1的土壤上，能吸收218gCd•hm－2，因此，可用于修复Cd污染严重的矿区(Truong，1999;Chenetal．，2000)。另外，研究还发现，有一类植物虽然对重金属没有富集作用，但具有较强的耐受性，可以在重金属含量很高的土壤和水体中生长，其地上部分能保持较低并相对恒定的重金属浓度。节节草、狗牙根、营草、白茅等能在As、Sb、Zn、Cd等复合污染的土层中生长良好，可作为长江流域矿山废弃地植被恢复的先锋植物(宋书巧和周永章，2001)。研究发现，有近200种植物能够在不同类型的尾矿库上自然定居，对不同重金属表现出一定的耐受能力。
总之，在矿山废弃地修复中植被的作用是多方面的，植被的生长可加快废弃地碎岩及尾矿砂的风化进程，修复矿区受污染土壤，有效遏制水土流失，使矿区植被的立地条件逐步得到改善，利于其他植被的自然定居，同时还能有效阻滞矿区飞扬的矿尘，改善局域生态小环境，使生态功能遭到破坏的矿山废弃地能够最终实现自我修复，并逐渐达到一种新的生态平衡。
5结语
矿山开采带来的环境问题是生态修复研究中的一项难题，也是制约社会、经济可持续发展的一个障碍因素。对于矿山废弃地的修复多数是在矿山开采结束，废弃地闲置多年且生态环境问题极为严重后才开始。这样不但加大了修复难度，而且所需费用也成倍增长，恢复时间加长，修复效果也较边开采边修复的效果差，而且在矿山废弃地开采及废置的较长时间段内，尾矿尘、采矿废水、废渣对周边环境已经产生了很大的影响，污染范围和破坏程度均发生了扩展。因此，对于矿山废弃地的生态修复应该从源头开始，在制定矿产开采计划的同时就应该对矿山环境可能遭受到的破坏程度进行评估，并制定相应的修复方案。目前，虽然没有明确的法律规定，但这是矿产资源可持续发展的必然趋势。在今后矿山废弃地生态修复工作中，还应该特别加强以下研究:
(1)矿山废弃地生态修复或重建是一项长期持久的工程，不但需要在矿山开采之前就考虑好矿山开采后的修复方向，即修复目的的明确性，并在开采时对表土、植物种子库进行收集和保存，以便在开采后合理利用。同时还应该在矿山开采时对一些破坏强度不大的地区进行保护，制定边开采边恢复的计划，这样就会减小矿山开采后修复的难度，同时降低矿山开采后对周边地区造成的污染、破坏程度和影响范围。而且，在矿山废弃地生态重建过程中除了对植物的研究外，还应该开展矿区动物的研究。到目前为止，对于无脊椎动物在矿区生态恢复中的作用以及恢复后期对于大型动物的潜在影响目前还未见报道。
矿区生态修复方案范文第3篇
关键词：生态重建；复恳技术；造林方法
我国现在处于社会主义初级阶段，生产方式落后，开山取石的现象十分普遍。尤其是在扩建城市规模的地区，在经济与生态的对立中，生态环境的保护远远比不上人们对物质的需求。据统计：我国共有大中型矿山9000多座，小型矿山26万多座，采矿侵占土地面积已接近40000 km2，由此而废弃土地面积达330km2/a。矿山废弃地如得不到及时的重建，将可能引发一系列的环境问题，造成水土流失、水资源污染、水量减少、矿区固体废弃物污染等，将直接影响社会、经济与生态环境的可持续发展。
矿山废弃地生态重建所面临的问题：（1）表土层破坏导致缺乏植物能够自然生根和伸展的介质、水分缺乏、营养物质不足、毒性物质含量过高。（2）存在限制植物生长的物质如重金属含量过高、pH值太低或盐碱化等。（3）缺乏必要的营养元素如有效磷浓度低、含氮量极低。（4）生物因素除了上述土壤条件变劣外，生物种类的减少或丧失给矿区废弃地恢复带来了更加不利的影响。
解决方法：（1）覆盖土壤，这种办法能够解决上述所面临的各种问题。但覆盖土壤的费用很高。（2）挖松紧实的土壤、整理土壤表面的措施是较为有效的措施。向土壤中添加碱性物质以调整土壤的pH值也是非常有效的。（3）添加营养物质大部分矿山废弃物和类土壤物质缺乏氮、磷等营养物质，是植物生长的限制因子之一，解决这类问题的办法是添加肥料或利用豆科植物的固氮能力。（4）去除有害物质在废弃地恢复过程中。（5）添加物种在矿山废弃地恢复过程中，通过人工选择物种，使土壤的物理化学性质得到改良，从而缩短植被演替的进程，加快矿山废弃地的生态重建进程[1]。
以上方法可归结为3种，以覆土和夯土为主的工程措施，以植物重建逐渐改善土壤理化性质的生物措施，覆土后在种树的工程生物想结合的措施。而在实际恢复中，往往不可能只使用一种方法，通常是二者的结合：
1、以工程措施为主的重建方式（以农田恢复为例）[2]
矿山开采过程中所丢弃的废渣，堆放到农地里，对土地（土壤）造成了严重破坏，使原先的良田变成半绝产或绝产的废弃地，修复工程就是使这些废弃地重新变成可耕地。
（1）表土转换技术：在堆放煤矸石（或其他矿渣）之前，先把堆放地的表土（耕植土）层取走，并保护好，然后在堆放地铺上50 cm厚的粘土并压实，以防煤矸石或矿渣向下渗透而污染地下水及地面水。同样，在煤矸石或矿渣堆放完并展平压实之后，也需再铺上一层50 cm厚的粘土并压实，造成一个人工的粘土封闭层。然后再垫上1 m厚的生土，最后把表土搬回铺上，马上就可以在上面种植作物了。这种方法可以基本上保持原表土层的肥力，达到立即复耕的效果。
（2）表造技术：在进行表造之前，应设法灌注粘土泥浆，以便让泥浆包裹煤矸石表面，减缓煤矸石淋溶速度，降低其淋溶水中有毒元素的含量，然后再上50 cm厚的粘土并压实。这样做的目的是造成一个人工隔水层，尽量减少地面水下渗，减缓煤矸石淋溶速度，降低其淋溶水中有毒元素的含量，以求达到国家标准，保障生物和人群的健康。最后覆盖表土，覆盖的表土层的厚度不能少于1 m。由于覆盖的生土层过于贫瘠，所以表面30cm这一层必须混入足够量的有机肥或淡水水域中的淤泥以增加土层中的含氮量。同时还要每年施入足量的氮、磷、钾肥，复垦后的最初几年应大量种植豆科植物，这是增加土壤中含氮量的最好办法。
2、以生物措施为主的重建方式（以矿山森林恢复为例）[3]
生态恢复指恢复被损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统干扰前的结构与功能及有关物理、化学和生物学特征。矿山植被森林化恢复的方法，主要包括物种如何选择、种群怎样配置和采取怎样的技术进行栽植 3 个方面。
A、 物种选择
森林化发展的趋势是趋近于自然森林植被的种群结构，所以可利用周边自然森林植被的种群结构作为参照物来确定矿山植被恢复的主要物种。由于比较逼近于自然植被某个演替阶段的种群结构，其森林化程度就相对较高。因此，矿山边坡森林化植被构建的物种选择宜预先对周边山体植被的物种组成与结构进行比较仔细的调查，尽量选择周边山体的乡土物种，这是矿山边坡森林化构建的重要基础，也是边坡人工植被趋近于自然、免养护或少养护和相对稳定性的根本保证。
B、 种群配置
植物群落的组成并不是一组杂乱无章的堆积，在特定地段的自然条件下，总是由一定的植物种类结合在一起，成为一个有规律的组合。物种的更新也有其自身的生长对策，树木在长期的生态适应过程中形成两大生长对策类型，一类是在整个生长过程中都需要充足的光照，这一类型树种的生长尽管处在生长前期或幼树期，也有较高的生长速率，另一类型是在整个生长过程中，生长前期，特别是幼苗和幼树期，需要适当的庇荫，前期生长很慢，以大量发育根系为主，后期生长较快并需要较充足的光照。
因此，在矿山植被森林化构建的同时，还要考虑种群的合理配置问题。在矿山边坡缺水、缺肥和缺土的恶劣环境条件下，由于光照充足，可结合植生基质喷附，利用美丽胡枝子乡土树种作为边坡植被森林化构建的先锋树种是比较理想的。
C、造林方法
喷播：喷播是生产上最经济的造林方法，在喷播草种的同时，夹杂木本种子一起喷播在具有植生基质附着的边坡上。由于木本种子发芽迟缓，草本种子发芽迅速，如果木本种子不进行预先的发芽处理，通常不能保证草种与木本植物种子的同步发芽。同时还要考虑这些草种的生长是否会对目的树种的种子萌发和幼苗生长具有相克作用或生化他感作用。混喷的植物种子还要注意物种的生化他感效应，因此木本植物种子喷播，除要预先进行催芽处理外，还要注意草种对木本植物种子的生化他感作用。
容器苗种植： 在种子由于发芽迟缓或生化他感影响而不适宜直播的情况下，可利用容器苗种植。试验证明，采用容器苗造林，具有缓苗快、成活率高的显著特点。研究生产适合矿山边坡专用的容器苗是今后矿山边坡植被森林化构建的一种行之有效的方法，可以弥补喷播的不足。
鱼鳞坑、围堰种植：利用边坡特殊的有利微地形特点，采用挖鱼鳞坑或围堰砌筑或用植生袋叠置燕窝状种植槽，然后在坑内或槽内种植目的树种进行矿山边坡森林化构建的点缀式营造。采用的苗木宜经过圃地驯化和修剪整形，或采用大型的容器苗，以适应矿山边坡的立地环境。
矿山生态环境重建理是一项重大而艰巨的历史任务。由于边坡缺水、缺土、缺肥，修复的难度较大是事实，投入的资金也相对较多，如果没有正确把握恢复方法，就很难把握修复的效果，难免会出现新的退化问题。要因地制宜，在对自然生镜全面调查的基础上，做出相应的方案选择，才能到达生态恢复的目的。
参考文献
[1] 李永庚，蒋高明.矿山废弃地生态重建研究进展[J].生态学报，2004，1：95―99.
矿区生态修复方案范文第4篇
关键词：煤矿开采 环境问题 对策 影响
1、煤矿开采引起的主要环境问题
1.1煤矿开采对水资源的污染
我国虽然国土辽阔,但是做为人口大国,人均的淡水资源占有量甚至不及世界人均淡水资源占有量的1/4,而在我国煤炭产业集中的西北地区,水资源匮乏的问题尤为严重。煤矿开采地区本身水资源的储备量就很不理想,加上煤矿开采导致的地下水流失和污染,仅仅山西省就因为开采煤矿至少导致30万人饮水困难。同时,由于煤矿开采缺乏保护措施,矿区附近的水源污染严重。
1.2对土地资源的污染
由于对煤矿过度开采,据统计,已经导致600km2～1000km2的土地塌陷,在华北、东北平原地区,每年塌陷的土地面积达到6600hm2,其中耕地面就多大4000hm2,这代表随着我国煤矿的开采,每年将会有将近4万名以耕田务农为收入的农民因此失去自己赖以生存的耕地。同时,煤矿的开采还会引起弟子结构的变化,进而引起地表下沉等地质活动,不仅对煤矿开采地区的建筑安全造成了严重的隐患,更会造成农田耕地高低不平,甚至会出现大面积的积水而无法进行正常的耕种。
煤矿开采过程中除了开采行为会对土地产生影响以外,产生的伴生物对于土地的影响也很严重,例如煤矸石。煤矸石是在煤矿开采和洗煤过程中产生的一种矿质废弃物,煤矸石的产量和煤矿的含煤资粮于开采工艺有着直接关系,在我国煤矸石通常为原煤产量的10%～20%左右。煤矸石对于环境的主要污染来自于煤矸石占用的土地面积大,影响生态环境,同时,煤矸石在自燃的过程中会产生大量的二氧化碳和二氧化硫等有害气体,对空气的污染也相当严重。目前我国已经形成的煤矸石堆积山体总量约为3Gt,按照年排放量,预计到2012年煤矸石的年新增占地面积约700hm2。全国正在自燃的煤矸石山大约有200座之多,自燃过程中排放的有害气体总量可想而知,严重的危害人类的健康和安全。
1.3煤矿开采对于大气环境的污染
除了上文提到的煤矸石自燃会产生污染气体污染大气以外,煤矿在开采过程中还会产生多种对大气造成污染的情况,这包括:矿区运行和生产过程中各种燃煤锅炉和厂房燃烧产生的煤烟:煤矿居民和工人居住生活产生的煤烟排放:煤矿地区汽车往返运输产生的尾气污染:煤矸石自燃的有害气体排放。同时,煤矿开采的同时,地下会冒出大量的瓦斯,瓦斯气体的存在不仅对煤矿的安全运作造成了安全隐患,而且瓦斯对于臭氧层的破坏也相当严重。
1.4煤矿开采产生的噪声污染
由于煤矿的煤矿开采的工程周期长,而且开采设备的噪音严重,导致煤矿开采地区的环境受噪声污染严重。矿工在开采工作中受到连续性的高强度噪声污染不仅会产生听力下降和耳鸣耳聋的听觉问题,同时还会进一步引发矿工心脑血管和神经系统的衰弱。矿工身体健康的下降导致了矿工工作效率的下降、工作状态不佳,加重了煤矿开采安全事故的发生几率和安全隐患。在这基础上,煤矿开采还对矿区附近居民的正常生活造成了严重的影响。因此,煤矿开采产生的噪声已经成为煤矿必须解决的一项重要问题。
2、针对煤矿开采的影响的相关对策
2.1井下废气和粉尘的处理
由于煤矿开采过程中井下还会产生大量的一氧化碳、瓦斯等有害气体,这些有害气体不仅严重后果危害了矿工的身体健康,并且在排放到地表以后,还会对大气环境造成严重的污染。如何解决粉尘的问题,可以在煤矿开采的过程中,对煤层进行注水和使用集尘风机等设备,对开采过程中的粉尘进行控制和防范。同时在开采过程中对井下进行注氮、灌浆等方式,可以有效的中和井下煤炭自燃时产生的二氧化碳气体。
2.2井下污水的处理
为了安全生产的需要,煤矿在开采时需要对煤层进行注水减少粉尘,同时煤矿的开采还会导致地下水的沉积,为此,及时将井下污水排出地表是开采过程中的重要环节,同时,作业用水和地下水受到煤碳的污染严重,直接排放到环境中对于水资源会造成严重后果,采用新型的脱水和滤水设备,对井下排出的废水进行分成脱水和过滤,减少污水的排放,将高浓度的煤泥水回收至选煤厂从新加工和处理。
2.3地表坍塌的问题
由于煤炭的开采会导致地下结构和承力的严重变化,常常会引起地表的坍塌,对于煤矿附近的建筑物安全造成了严重后果影响。为此,在开采过程中要注意矿洞的支护工作,增加矿洞的稳定性。对于废弃的矿洞要做好回填工作。
2.4控制噪声污染
煤矿开采和生产过程中的噪声问题由来已久,根据我国卫生部对于工业生产过程中有关噪声问题的相关条例和规范标准,我国煤矿的开采过程中的噪声严重超标,为此,煤矿开采时,相关企业必须做好噪声的消除和隔离工作,矿区必须配备噪声消音设备,将煤炭的生产噪声控制在标准范围内。
2.5煤层气的开发
所谓煤层气的开发就是指针对煤矿开采过程中井下的瓦斯利用问题。煤层气是一种随煤矿形成而伴生的非常规天然气,具有易燃易爆的性质,在煤矿的开采过程中会对开采工作造成严重安全隐患。现有的处理方式是将煤层气排放到地表燃烧处理,不仅仅在燃烧过程中会产生大量的有害物质和气体,同时也是一种资源上的浪费。随着能源的紧俏和科技的发展,煤层气作为一种易得资源被人们所关注,如何安全合理的开采和收集煤层气,将原本的安全隐患化为新型能源,不仅保护了环境,而且还提升了煤炭开采的经济效益。
3、结语
煤矿作为我国的传统能源,煤矿的开采工作一直被广泛关注,如何减少煤矿开采对于环境的污染,对于提升煤矿产业的及经济效益和实现我国可持续发展的战略目标都有着非凡的意义。要彻底的解决煤矿开采对环境影响的问题,就必须从煤矿企业的管理上采取有效的措施,并研究和开发利用矿区环境保护的新技术和新工艺,监督煤矿企业的行为,为我国的可持续发展道路做出应有的贡献。
参考文献：
[1]戴莉萍.矿山开采对生态环境的影响及矿区生态修复——以煤矿为例[J].学理论,2010(18).
[2]赵东,王长新,李恩花.煤矿开采塌陷对生态环境的影响及治理措施[J].中州煤炭,2008(4).
矿区生态修复方案范文第5篇
铁力市政府及国土资源局对此十分重视,特别指出一些矿山过去在开采过程中只注重经济效益进行粗放经营,既浪费了资源又破坏了生态环境,尤其要对以废弃矿山加强整治力度。“铁力市日月峡国家森林公园废弃矿山地质环境综合治理”项目就是在这一背景下向省国土资源厅申请立项的。
一、该项目实施的重要意义
1.有利于生态环境恢复与资源效益发挥。建设良好的生态环境是人类赖以生存的基础,也是可持续发展 的必要条件。治理废弃矿山和土地进行开发再利用,可增加养育人类的自然资源,有助于减轻人类活动对自然生态系统的压力,为当今和子孙后代造福。地质环境保护和综合治理效应可以直接产生环境效益,并转换成资源效益和经济效益,可谓事半功倍的长远大计。
2.有利于国家基础设施的保护和正常运行。通过对该废弃矿山进行的综合治理,并采取针对性强、质量可靠行之有效的措施,可消除废弃矿山所造成的岩石,最大限度地防止崩、滑、流等突发性地质灾害的产生,避免对人员生命财产造成威胁,保证附近旅游风景区及交通基础设施的安全和正常运行。
3.有利于旅游业的开发与效益发挥。该废弃矿山位于日月峡国家森林公园内部,的岩体与周边原始礼貌景观极不协调,严重破坏风景区生态旅游形象。项目实施后所建成的绿色环境通道,必将与风景区的整体生态环境协调一致,促进铁力市旅游业和经贸活动的持续稳定发展。
4.有利于地方全面实现小康社会。人类文明的发展史基本上是以大量消耗环境资源为代价换来的,由此导致了生态环境的不断恶化,积累了大量的生态环境问题。目前政府和公民的地质环境意识空前浓厚,同心协办解决环境问题,改善提高生态环境功能的主动性和创新精神日益高涨。环境整治能够出成果、出效益,因此这是一项全面奔小康的战略举措,是我国一项基本国策,既是国策,就要坚决贯彻执行。
5.提高植被覆盖率,恢复生态环境。废弃矿山经综合治理后可以复垦土地、植树造林、提高土地利用率和植被覆盖率,改善已经破坏的生态环境,提高人们的生活质量和健康水平,利国利民。
6.保护旅游公路。过采废弃矿山,极易发生泥石流、水土流失、坍塌、淤积,危及公路安全,根据相关要求,公路特别是旅游公路两侧的可视范围,即距离不足200m时,必须加以恢复和综合治理,达到生态环境绿化美化谐调一致的要求。
7.塑造日月峡国家森林公园生态旅游形象。日月峡国家森林公园是2000年底经国家林业局正式批准的国家级森林公园。地处小兴安岭南麓,铁力林业局马永顺林场日月峡中,占地面积1 001公顷,是铁力市历史遗迹、现代风光、自然景观、森林生态养生旅游观念对外展示的窗口。风景区内部采石场规模巨大的开采面及料堆同风景区的秀美风光形成鲜明反差,与周围地质环境极不协调,有损风景区形象。立项治理势在必行,是铁力市提高旅游效益和外经贸经济的必然要求。
二、项目实施的必然性和效益分析
通过对废弃矿山及周边地带的环境保护与治理恢复方案的实施,预防和减少灾害事故的发生,减少废弃矿山对环境的污染和破坏,恢复原有生态环境。生态恢复治理旨在改良被损害的土地并恢复其生物潜力和生产力的措施;要以生态学为基础,合理利用配置包括废弃矿山矿渣在内的自然资源和一切生产要素,实现建立经济植被和发展生产力的目标;按照“以人为本、防治结合、突出重点、因地制宜、积极保护、合理开发、技术创新”等要求,选择切实可行的治理方法,以便尽早恢复关系协调、可持续发展的生态系统,而且恢复过程力求投入少效率高,达到事半功倍效果,与区域社会发展紧密联系,注重生态―经济―社会综合效益的生态工程。生态环境即人类的生存环境,也是自然因素,生态系统和社会经济构成的复合环境。项目区生态环境的优劣直接关系到人们的生存与经济的可持续发展,因此有必要查明评价区内生态环境的客观现状与存在问题、灾害及演化趋势。
为了矿山废弃地重新利用,再建生态环境系统,必须进行科学的规划与设计,目的是查明项目区环境地质、灾害地质现状,提出切实可行的环境保护与综合治理方案,消除地质灾害隐患,保证公路畅通,保障村庄和农田免遭破坏,保护人民生命财产安全,逐步改善生态环境,维持生态平衡。为地方政府制定战略性的生态环境治理、建设、保护规划提供资料依据。
矿区生态修复方案范文第6篇
一、民族文化差异对生态环境的影响
在我们居住和生活的地球上，是一个拥有众多民族的世界。而各民族之间由于自然环境和历史发展所形成的民族差异和特点，从而导致了每个民族的经济社会发展与生计方式也呈现出各具特色的状况，其对所处生态环境的影响也各不相同，因环境而异。在当今的世界上，单一成分的民族国家都较为少见，绝大多数都是多民族国家。如在亚洲，印度和印度尼西亚境内就拥有100个以上的民族;中国、越南、菲律宾拥有50多个民族;缅甸、伊朗和阿富汗也拥有30多个民族。在欧洲，芬兰、法国、罗马尼亚、保加利亚、英国、西班牙、俄罗斯等都是多民族的国家。在美洲，美国和巴西各有100多个民族;加拿大、墨西哥和阿根廷各有50多个民族;玻利维亚、委内瑞拉、秘鲁、哥伦比亚和智利各有20多个民族。在这些多民族国家中，由于各自的自然经济条件和历史发展背景不同，无论是不同国家或者是同一国家中的不同民族，其经济社会发展和生计方式都呈现出不同国家和民族的个性和特点，对生态环境的影响也各不相同。印度是亚洲国家中的一个多民族国家之一，现有大小民族300多个，分属845种不同的语言和方言。在这些众多的民族中，人口最多的印度斯坦人(Hindustanis)，约有1.8亿，占全国人口的28.2%。这一民族主要从事农业生产，其中居住在其国家北部地区的印度斯坦人主要种植小麦、玉米、豆类等，而南部地区的印度斯坦人则以种植水稻、甘蔗、棉花等为主。纺织、刺绣、金属加工等精湛手工艺是印度斯坦人在国内外享有盛誉的手工业。比哈尔人(Bikaris)是印度人口中位居印度斯坦人之后的第二大民族，约有6600万人，占全国人口的10.3%。比哈尔人主要从事农业和畜牧业生产，农作物以水稻为主，山区靠白薯、高粱和豆类等杂粮作生活中的粮食补充。拉贾斯坦人，虽然这个民族在印度只有1400多万人口、占全国总人口仅2.2%，但其国内的生计方式有的从事农业生产，也有的从事商业活动、手工业生产等，多数人以玉米和高粱为主食，日常生活则以素食为主。其他一些民族如孟加拉人(Bengalis)、马拉地人(Marathis)、奥里雅人(iy)、旁遮普人(Panjabis)、阿萨姆人(samese)等，大多从事农业生产，以种植水稻为主，喜食大米、鱼虾等。
印度是一个人口比重较大的国家，现有居民已达10余亿人，全国的一半人口主要居住在恒河流域及沿海地带，这一地域的每平方公里达500～1000人左右，而在北部、西北部和东北部的沙漠地带与高密山区，每平方公里不到10人。为解决贫困人口的温饱问题，从20世纪60年代中期以来，印度除了大力兴建水利设施，进一步扩大灌溉面积外，还积极提高农业生产的现代化水平。具体措施有:一是引进、培育和推广优良品种，如现在的小麦和水稻的高产品种种植面积已达95%以上。二是大幅度增加化肥的施用量，如在印度的旁遮普邦，1960－1961年度，全邦只施用化肥5000吨;1965－1966年度增加到4.6万吨;1968－1969年度全邦平均每公顷种植面积施化肥34.4公斤;1973年旁遮普化肥厂生产化肥164.1万吨，使化肥施用量每公顷增至74.5公斤;1978－1979年度又提高到94.8公斤。三是实行农业机械化，1960－1961年度，旁遮普邦仅拥有拖拉机4935台;1965－1966年度发展到10636台;目前全邦共有拖拉机14万台，全部谷物的种植已实现机械化。现代化农业的高速发展，就旁遮普邦的生活水平提高而言，的确带来了诸多的利益，但由于印度国家的政治体制原因，也出现了一些新的问题，除了印度的社会制度所带来的农村两极分化，广大贫苦农民负债累累甚至丧失土地等以外，更为严重的是生态平衡受到了破坏，影响了农业生产的良性循环，大量施用化肥而造成土壤板结;大量而长期的灌溉从而使地下水饱和，造成土壤盐碱化;农药的大量使用又增加了环境的污染等等。［4］300－302这种由社会经济发展或生计方式而导致的生态环境问题，在其他一些多民族国家中我们还可找到相应的事例。如位于南美洲的巴西对其国内北部地区亚马孙平原国土的开发，这一举措所引起的生态环境问题，同样值得我们反思。亚马孙平原位于巴西北部，背靠安第斯山，面迎大西洋，亚马孙水系流贯其间，形成360万平方公里的冲积平原。由于亚马孙平原地处赤道低纬带，大部分地区的海拔在150米以下，终年高温多雨，热带雨林气候分布广，生物多样性的植被发育十分丰富。区内的深林覆盖率达70%以上，树种繁多，达4000多种，是世界上最大的热带雨林区。对亚马孙平原的国土开发始于战后的20世纪40年代中期，70年代才加快步伐，成为国家经济开发的重点地区。开发亚马孙地区的一个重要前提，是在大肆砍伐森林的基础上实施以下计划:一是修建公路;二是移民开荒，发展农业;三是开辟牧场，发展养牛业;四是发展工矿业。亚马孙平原通过上述开发计划，的确在短期内对当地带来了一定的社会经济效益:⑴亚马孙公路网通过库亚巴和巴西利亚与国家经济重心东南部及南部公路网联成一体，有利于北方经济开发和对外联系，并吸引大批移民到新垦区定居，对巩固北部边陲有很大的战略意义。⑵增加了谷物生产，满足了新迁移民的生活要求。70年代中期的农业移民和垦荒，将土质肥沃的原始森林变成生产水稻的天然粮仓，并取得了显著成效，使这一地区现已移民6000多户，开荒30000公顷。⑶政府依靠亚马孙地区新开垦的马瑙斯自由贸易区的工业发展及本区内开采的铁、铝土、锰、黄金等矿产资源抵偿了沉重的外债。⑷对亚马孙平原中巨大的水能资源和森林资源的开发，为北方经济的发展及钢铁生产提供了重要的能源。
在显著的社会经济效益背后，对亚马孙平原的生态环境也造成了严重的破坏和不利的影响:第一，砍伐大片森林(900万公顷)，开辟养牛牧场，得不偿失。亚马孙地区气候湿热，疫病流行，并不利于牛群的生长繁殖;由于土壤生态的脆弱性，森林砍伐两三年后，牧场地力便会衰竭，进而导致更多森林的毁灭。在1965－1979年的15年，巴西政府在亚马孙地区共投资4亿美元资助修建了187个牧场，其结果事与愿违，毁掉价值达77亿美元的木材，换来的仅是每年2500万美元的畜产品，这是一个惨痛的教训。第二，修筑公路的实际经济效益并不大。一方面，巴西是缺油国，使用耗油量大的汽车公路运输与当地的铁路和水路运输相比，其成本要大得多;另一方面，亚马孙公路均为土路，这里常年暴雨，一旦路面养护不善，雨季全然不能通车。第三，毁林开荒发展农耕业和畜牧业，并未达到外来人口在农业地定居的目的，那些从干旱区到湿热区开发农业的移民，遇到了气候湿热、病虫害、草荒、土地开垦后肥力减弱、农作物产量大幅度下降等问题，远比在原故土解决吃饭问题更困难，在此背景下，到70年代已有30%的东北移民又倒流回乡。由此可见，亚马孙地区的农业开发是弊多利少，而预先确定的各项目标基本没有达到。相反，却在社会、经济、生态等方面产生了许多不良的后果。［4］281－285地球作为一个生命体系，它提供给人类社会的生物物种丰富多样，而生物物种间的依存制约关系也十分复杂。但是，人类社会对自然界提供的资源似乎并不领情，在当今世界上不同国家不同民族在直接利用这些生物资源的方式与手段出奇地单一，仅是依靠有限的10多种农作物和20多种家畜家禽，来支撑人类80%以上的生命物质和生物能的供给，而其他的生物资源却置之不理，甚至视为秽物。如果这不是人类对地球生命体系的无知，就是对地球生命体系的浪费。正是因为人类社会的这种无知与浪费，采取单一的方式去利用地球生命体系的物种多样性，从而酿成了人类社会与地球生命体系的严重对立。
生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性，这包括三个层次———遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。在当代，随着人类社会的演进，与人类相伴度过了数百万年历史的生物物种，有的在地球上已经消失了，由于受到人类活动的挤压，有的种群规模受到挤压，而植物群落极度萎缩，有的物种甚至处于濒危境地。与此同时，人类社会驯化的农作物和家畜家禽，其生物特性高度特异化，抗病免疫力也急剧下降，一旦离开了人类社会的抚育就难以存活，有的不得不依赖药物去维持其正常生产，但这些药物的使用对人类的身体已经造成了无法预料的伤害。随着都市化的迅猛推进，对生态环境的人为过度干预，如农田的扩大，工厂矿区的拓展，等等。使得原有生态系统和景观的多样性受到了威胁。这给人类的生存环境造成了难以逆转的生态灾变。面对这一严峻的形势，1992年联合国环境与发展大会通过了《保护生物多样性公约》，这是人类文化自觉的一种表现，力图通过对人类行为的规约来实施对生物多样性的保护。用该公约来约束各国的行动，以维护地球生命体系中物种多样性的延续。但是，事过20余年，我们来检视该公约执行的成效时，却令人堪忧，生物多样性并没有因为公约的出台而丰富起来，反而正在减少。关键的原因在于，世界各国的国情不同，文化不同，不同国家对待这一公约的反应和采取的行动各不相同，不同国家在其间所获得的眼前利益不同，有的国家甚至断然拒绝在公约上签字。因为生物的多样性延续靠的是生物间的相互依存与相互制约，这种依存制约关系的复杂性，单靠人力去维持濒危生物的物种延续无济于事。因为文化的力量没有被激发起来，文化的规约仍然被强权霸权所抹杀。这就难怪世界上虽然有这个公约来唤起世人的生态意识，但它的好处却被不同的文化霸权所分割，因此，若想凭借这一纸公约去解决人类利用资源的局限性与多样性的矛盾，显然不是什么良方解药。
二、多民族国家生态环境修复的差异性
对于生态环境的修复，世界上各个不同的国家从自身的国情出发制定了相应的政策措施，本文分别就美国、澳大利亚、印度等国家以不同方式开展生态修复的举措，进而深化对这一研究思路的理解。美国不仅是一个移民国家，而且还是一个多民族的国家。在美国的现代居民中有100多个民族成份，其分别由三个部分组成，即美利坚人、未被同化的移民集团和原来的土著人。由于美国的民族众多、土地的权属关系十分复杂，对生态环境的修复方式则具有明显的“美国模式”特色。从20世纪70年代开始，美国就已经启动了生态系统管理的相关项目，目的在于对那些已经或即将受损的生态系统加以修复。如在公共荒原区协会的资助下，美国密歇根大学自然资源与环境学院的雅妃教授领导的研究小组对美国的生态系统管理项目进行调查和研究，编制出美国有关生态系统活动的详细名录，试图为美国农业部森林局、国家公园局、土地管理局等公共机构提供信息，使之更好地实行生态系统管理，对所辖土地的管理应充分考虑到生态修复的时间和空间尺度，同时也为面临当地环境挑战的个人、组织、机构或企业在从各地生态系统管理中借鉴一些宝贵的经验。项目的目标依次为保护或保持生态系统、修复生态系统、取得利益相关者的支持、维持或改善区域经济、提出生态系统管理指导方针等。为了保证管理措施对生态系统的修复具有预期效果，充分调动各种各样的土地所有者参与设计和实施项目活动，从而促进与生态系统功能和结构相协调的人类土地利用，包括采用创新式农业技术、减少土壤侵蚀战略、木材管理系统的知识等等。［5］印度不仅是南亚最大的国家，而且也是世界上森林资源最丰富的国家之一，但由于这里的各民族长期以来对森林资源的过度利用，致使森林资源迅速减少，并出现了林地退化和水土流失等现象。为了推动森林的管理和生态的修复，1991年6月1日，印度政府公布了发展联合森林经营的框架，针对国有退化林地确定以利益共享为基础的联合森林经营机制，其主要目的是通过森林的保护和修复来确保环境的稳定和维持生态平衡，同时又能提供小型林产品以满足乡村中各族人民对少量木材的需求。在印度的宪法中，保护环境被奉为神圣职责，并将其确定为国家及全体公民的责任。在生态修复与保护的方式上，印度目前以三种社会林业的形式来加以实现:一是乡村片林，即在乡村公有土地上生产村民所需要的林产品。二是联合森林经营，即指当地各族人民参与国有退化林地的修复活动，并借此以现有森林来满足乡村居民的需求。三是生态开发，即通过开展其它开发活动来提高当地居民的经济地位，以此削弱其对森林的依赖性。
［6］澳大利亚也是一个多民族的国家，这里的生态独特、生物多样性丰富。但随着城市化速度的加快与程度加深，尤其是进入21世纪以来，国内经济增长很快，农业、制造业、能源生产、矿业和运输业对自然资源利用的持续扩大，以致对生态环境造成了巨大的压力，这一严峻趋势促使国家新的生态环境政策纷纷出台，而参与决策的政府部门、企业、个人和社会团体也采取了相应的行动措施。为了将更广泛的可持续性战略步骤转化成对自然资源的有效管理，澳大利亚采取如下具体的方式:第一，为了遏制威胁生态系统和生物多样性的消极势头，已经通过加大现有计划的步伐，以及推行新的创新机制来保护已经划定为各类保护区内外的生物多样性，同时结合联邦、州和领地及当地政府的工作，限制农业、制造业、能源生产、矿业和运输业等行业对自然资源的过度利用，以缓解生态环境的压力。第二，进一步划清各类保护区内外的动植物栖息地范围和充分调查保护区内物种群体数量，将其目标量化，强化措施与目标管理成效。如在实施保护的过程中，充分考虑到扩大资金的来源渠道，包括采取对收购和保护协定投资等多种方式，从经费上全面落实对保护区的实际性管理。其具体工作表现在如下三个方面:一是从生物多样性管理的基础知识上，开展对保护系统的编目、检测和开发工作;二是将生物多样性目标渗透到非保护区土地(如租赁土地和自由保有土地)的管理中，使得保护区域与非保护区域形成对接，与非保护区的民众之间确立保护权、契约和管理协议等，以实现整体性的保护。三是与所在地民众密切合作，以立法的形式将属于当地人所有和管理的14%的领土纳入到生物保护计划，分明权责利;四是将保护区内的农业、林业和渔业活动的目标具体化，以使可持续利用，让当地人从中获得实惠，而积极参与到生物多样性与生态环境保护的行列中来，把保护生态环境当做自己的使命。第三，在具体的环境修复手段上，澳大利亚对生态系统进行管理的有效措施有:一是加强生态环境政策的效力;二是在经济决策中考虑到生态环境;三是实施生态可持续发展战略;四是在矿业中纳入生态环境方面的考虑。此外，还对生态系统管理方面进行了立法，制定了相关的法律法规，如制定了《环境保护和生物多样性保护法》、《水资源法》、《土壤保持和土地保护法》、《牧场管理和保护法》、《林业法》、《渔业法》、《国家防火法》、《动植物防治法》、《本地植被法》、《荒地保护法》、《国家公园和野生动植物法》等。［7］以上这些举措对这些国家所处生态环境的修复发挥了重要的作用，维护了这些国家生态环境的安全，但也呈现出不同国家民族文化的差异性。这种具有文化差异性的生态环境修复措施，给其他多民族国家的生态修复提供了可资参考的借鉴。
三、特定文化下的生态修复
我们认为，生态修复是一个极为抽象的理想目标，在具体的实施过程中，如果不能将这一目标具体化，生态修复也就没有了特定的对象，这样的生态修复就不具有任何实际意义。因此，在实施生态修复时，必然需要将其具体化。在当今的地球上，人类是靠文化的分野而存在，不同文化下的民族对生态安全的理解不尽相同，对生态资源的要求与利用也不尽一致。因此，可能采取的生态维护与生态修复的措施也互有差别。可以说，任何具体的生态修复，都具有明确的文化内涵。如果忽略了文化的存在，具体的生态修复就无从谈起，也就是说，生态修复乃是特定文化的产物。当代人类所面对的生态危机，是人类不同文化对其所处环境持续作用的结果，也是其文化长期偏离其环境累加起来而酿成的灾祸。从这一点来说，特定的生态失衡，那是特定文化的失衡。因此，如果不能对生态失衡乃至生态灾变的所属文化展开讨论，那么，其生态灾变所引发的后果究竟应当由哪些民族承担责任，各自承担什么样的责任，均无法具体认定。目前，人类社会关注的头等生态问题，就是全球气候变暖，以及由此导致的海平面上升和温带草原的日趋干旱。生态学家通过他们惯用的研究方法得出结论，认为全球气候变暖是二氧化碳的排放量过大导致的结果。但是，我们需要追问的是，这个责任应该由谁来负呢?是谁在排放过量的二氧化碳，这样的事实至今无法裁定。即使有些机构勉强做出了裁定，因为霸权话语的存在，这样的裁定无法让相关的民族心服口服。我们知道，当今生存在地球上的所有民族几乎都是靠燃烧生物能源获取热能，不论是石化能源的直接使用者，还是在其消费中的受益者，无不在排放二氧化碳。有了这样的资料，以至于那些认定机构由此做出裁定，由二氧化碳排放引起的全球气候变暖、生态失衡，地球上的每个民族都有责任，都应该来承担这份责任。
但是，从生态人类学的视角出发，做进一步分析，我们就会发现，其实在地球上的各民族的人均二氧化碳排放量不可同日而语，其差异大得惊人。可以说，西方工业民族人均二氧化碳的排放量，大大超过非洲狩猎采集民族的数百倍，甚至上千倍。如果不能将这样的差异事实进行说明，而认为所有的民族都排放二氧化碳，因而均担其所造成的生态失衡责任，显然有失公道。就是今天排放二氧化碳最多的国家美国至今仍未在“京都议定书”中签字，一直以自身利益为理由拒绝减少二氧化碳的排放，而不愿意承担起相应责任。这样的争议，在国际大会上多次被提出讨论，但美国至今依然唯我独尊，我行我素，不愿意放弃从中获得的好处。我们知道，全人类要形成这样的共识，人类以文化分野为民族差异这一客观存在一直在困扰着人们的思维，在西方话语霸权下，以所谓的“人权”为幌子来抹杀人类文化事实体系的差异性，进而宣称生态失衡生态灾变的后果需要人人均担其责。但是，生态人类学告诉我们，在地球上复杂的生态系统中，各民族的文化运作仅是其中的一个有限部分，并且各种文化参与运行的内容和方式互有区别。如果这样的基本事实得不到确立，这就必然导致不同文化在围绕温室气体排放这一具体项目上的责任关系无法理顺。在这样复杂的背景下，要达成共识，有点望梅止渴之感。世界各民族无不是围绕着对自然资源的消费而获得延续与发展，并且在对资源的利用过程中还存在着相互的牵连性。就以化石能源的消费为例，不仅大量使用化石能源的民族获得了发展的机会与空间，而且那些产出化石能源并出售的民族也在从中获利。当然这里也存在一个获利是否合理的问题，但无论如何，产出石油的民族也不能说在二氧化碳气体的排放上毫无责任。此外，发达民族通过对化石能源的大量消费所生产的产品，通过市场扩散到其他民族中，其他民族也分享到了这种产品的便利，那么这些从表面上没有与化石能源有直接关系的民族需不需要承担间接的责任等等，这样的问题，至今仍然没有一个合理的解决方案，仍然是公说公有理，婆说婆有理。总之，就全球化石能源消耗对环境所负责任来说，其责任不均，责任大小、直接责任、间接责任等难以厘清。在讨论各民族面对同一内容的生态失衡时，应该如何分担责任，则是一个十分艰难的事。当代面对生态失衡的另一个热门话题，就是全球森林面积萎缩的问题。我们知道，推动森林扩大肯定具有生态效益，但其所形成的生态效益却无法在各民族间均等分享。诸如对于处在江河上游的民族而言，森林面积扩大意味着上游居民的牧场和农田要压缩，一旦压缩了牧场和农田，其正常的生计就会受到影响，其生活质量就会下降。