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[分享]为何矿山生态修复收效甚微？
导读
本文认为有必要对拉丁美洲安第斯山脉矿山开采的生态修复工作建立新的范式。该研究聚焦秘鲁安第斯山脉波托西、万卡维利卡、瓦尔加约克和卡哈马卡这4个采矿定居点背后的地域逻辑，以及它们从18世纪至今的发展历程。其生态失衡证据表明，即使停止采矿活动，其影响仍会延续数百年。本文根据秘鲁现有立法，反思了当前的后矿山开采景观的修复实践。最后，研究呼吁采取新的国土规划方式，并基于更新对后矿山开采景观的了解和认识，为卡哈马卡制定综合性的设计策略。
安第斯山脉地区国土规划
与（后）矿山开采生态修复的新范式
New Paradigms of Territorial Planning
and (Post-)Mining Ecological Restoration
in the Andes
玛格丽塔·马萨罗
Margarita MACERA
比利时鲁汶大学工程科学学院建筑系都市主义与建筑研究小组博士候选人
布鲁诺·德·缪德尔
Bruno De MEULDER
比利时鲁汶大学工程科学学院建筑系都市主义与建筑研究小组城市化专业教授
凯利·香农
Kelly SHANNON
比利时鲁汶大学工程科学学院建筑系都市主义与建筑研究小组城市化专业教授
LAF
注：本文为删减版，不可直接引用。原文中英文全文刊发于《景观设计学》2020年第1期“生态修复与国土空间规划”专刊。获取全文下载链接请点击“阅读原文”；参考引用格式见文末。
01 采矿业正持续破坏山地景观
采矿业为包括城市化在内的全球消费提供了物质原料。在可行的替代方案问世之前，建造业仍将依赖金属原料供应[1]，这就会间接地加剧矿山所在地景观的破坏。在国际金融机构和新自由主义采矿法案的支持下，全球对金属原料的巨大需求以拉丁美洲安第斯山脉的采矿投资为代表[2]。
随着挖掘效率的提升和低质矿石加工产业的兴起，安第斯山脉的经济开采作业不断增加[3]。现场浸出技术的进步导致采矿业的用水量急剧增大[4]。为获用水特权，开采者常将矿场设在水源地附近。因此，用水管理流程已成为开采过程中不可或缺的一环，且对下游的水质和水量有着切实影响。
开采特许权在卡哈马卡地区不断扩大，一度延伸至亚马逊流域和太平洋流域的水源地和人类聚落。大多数特许权中都包含针对那些有待开采项目的勘探权限。
© M. Macera, 2018
02 四大代表性采矿点的历史解读
很多聚落因矿山开采得以建立和发展[5]，但同时也使得大规模的生态破坏日益严重。可以说，采矿业或直接或间接地塑造了城市环境。
首批所谓的安第斯山脉“采矿定居点”可追溯至16~19世纪西班牙殖民时期[6]。与同时期的其他殖民城市不同，安第斯山脉的开采者们一旦确认了矿藏地点，便会立即建立采矿定居点，而西班牙当局政府往往后来才会将这些定居点正式确立为城市[7]。众所周知的波托西和万卡维利卡定居点正是形成于这一时期，它们只是冶金热潮的产物，虽然建成后得到了官方认可，却缺乏城市规划的指导。它们的出现证明了“先行动再思考、先牟利再负责”的荒谬性。
采矿点1：波托西
玻利维亚的波托西市坐落在塞罗里科山山麓，位于安第斯山脉的银锡矿藏带内。在这里，除了高强度的开采作业（矿石磨削所需的能源），与之相随的城市发展（人类消耗）都需从皮科马约河上游源头引水[8]。1621年，随着波托西人工湖网络的完工，湖泊、水渠、堤坝、运河、隧道、道路和桥梁对该地区的综合影响远远超出了矿区和城市的范围。
采矿点2：万卡维利卡
位于波托西东北的圣塔芭芭拉矿区的矿场以南的首个采矿定居点万卡维利卡于1563年建成。在西班牙殖民时期，万卡维利卡还未有人烟[9]。然而，圣塔芭芭拉的矿山开采使得当地的定居点呈爆炸式增长，这些聚落依赖其他资源（如布匹、工具、酒、古柯叶、蔬果、糖等）来满足居民生活及开采需求，这些食品和物品的采集来自于方圆450km内的多个生态层。因此，开采业与当地山脉生态环境的严重破坏密切相关。这不仅是对矿石的开采，也是对区域资源的无情掠夺。
采矿点3：瓦尔加约克
在安第斯山脉北部的热带地区，位于卡哈马卡地区的瓦尔加约克矿区则是秘鲁殖民时期环境破环的罪魁祸首。在18世纪70年代初，瓦尔加约克已显现出典型的分散殖民开采模式[10]，并造就了吸引众多西班牙投资者的区域经济。
即便是位于瓦尔加约克银矿附近的海拔高达4000m、阴冷多风、“不宜人居”的山谷中，仍然出现了采矿定居点。
© Paz Soldán, M. F., 1865
瓦尔加约克矿场由沿18条已知地下银矿脉分布的4000个矿口组成。采矿技术既不依赖密集的资本投入，也无需集中建设作业区。因此“投资者”纷涌而至，大量矿口不断出现。截至18世纪末，其定居点米库伊班帕的矿工已达三四千人，并就地取材利用茅草建成了约400间“茅屋”[11]。
因此，由西班牙巴尔塔扎尔·杰米·马丁内斯·科姆潘恩主教提出的“洛斯多斯卡洛斯计划”应运而生。该计划试图通过彻底改善当地恶劣的生活和工作条件来提高劳动效率。不出意料，瓦尔加约克的主要矿业投资者蓄意破坏了这一计划。尽管如此，在1792年矿产达到顶峰后，瓦尔加约克的产量便逐步缩减，并于1804年废弃。时至今日，可行性和市场逻辑仍是对自然和人类无情剥削进行改革的重要影响因素。将土地和人力资源转化为一种文化（人居环境下的产物，而非对自然的复制）是这一夭折的改革计划不可或缺的一部分。
采矿点4：卡哈马卡
两个世纪后的1993年，卡哈马卡市建立了大型露天矿场——亚纳科查金矿。正如瓦尔加约克一样，亚纳科查的堆浸矿场破坏了安第斯山脉地区特有的、位于3500m之上永久雪线之下的热带生态系统。
亚纳科查金矿位于卡哈马卡流域水源地。当前，卡哈马卡流域水文环境面临着农村、城市和采矿定居点的巨大用水需求的挑战：开采、生产和生计活动不断争夺着有限的地表水和地下水资源。
© M. Macera, 2018
金矿开采后，松林逐渐占据了卡哈马卡的荒野。在（通过固碳效益）开发潜在的全球碳市场和（通过提供食用菌、燃料和建筑材料）向农民提供经济回报的同时，松林还会造成较大的地下水消耗以及下游用水成本提高的问题。
© M. Macera, 2015
自给自足的农舍经济有赖于住房、农业和水管理的相互促进机制。卡哈马卡市坐落在卡哈马卡山谷的丘陵地带，这一带的泛滥平原曾为一个远古湖泊[12]。
卡哈马卡流域使距离遥远但相互关联的亚纳科查矿区（上图）、农舍（中图）和卡哈马卡市（下图）实现了空间上的串联。对水源分配不满的根源在于采矿与其他所有活动之间用水需求的巨大悬殊。
© I. Athanasiou, N. Shah, G. van den Bosch, 2018
而且，由于亚纳科查矿区的出现，在过去30年间，卡哈马卡的城市建设大肆向山区扩张，这反过来又增加了城市汲取地下淡水的需求。与此同时，由于法律要求金矿开采应与上游水质保护同时进行，亚纳科查实际上变相控制了水源地，造成该市两家饮用水厂必须依赖于矿业公司才能获得充足水量。为缓解这一问题，2004年，亚纳科查修建格兰德大堤[13]。除了城市供水的集中化和高度工程化，农舍居民还开发了复杂的灌溉系统、精细如迷宫般的运河系统以及能够自给自足的梯田。目前，卡哈马卡及其周围的农舍，以及亚纳科查都在争夺安全使用淡水的特权。
卡哈马卡矿区中城市、乡村和开采业的协同效应。对于海拔2750~3500m的卡哈马卡矿区、城区和乡村地区而言，水既是它们竞争的资源，也是联系的纽带。在整个流域的冲积平原和山脉中，供水使乳业、农业、养殖业和当地砖制造业得以发展。
© I. Athanasiou, N. Shah, G. van den Bosch, 2018
2010年，亚纳科查试图将其开采范围扩大至卡哈马卡东部的原始草原地区。鉴于潜在的环境影响，当地爆发了大规模的抗议活动，秘鲁政府被迫宣布该市进入紧急状态[14]。
重新认识采矿活动
也是因为水源景观仍然受到开采市场的严重影响，为了保持竞争力，瓦尔加约克和卡哈马卡的矿场都不得不利用新技术来开采品级较低的矿产，并重启矿口和废石堆来勘探那些之前未开采的矿藏。同样，自2007年以来，波托西地区也经历了新一轮的密集开采[15]。自1993年以来，亚纳科查的矿区同样先后经历了开采、扩张和临时关停等阶段。
波托西、万卡维利卡、瓦尔加约克和卡哈马卡等地的矿场一直在开采和关停之间不断摆动，这与人们对于开采业的传统直观的认知不符，它们并非一种有终点的线性活动。
对这4个案例地区的历史解读迫使我们重新认识采矿活动，其作业复杂、历时漫长（有时甚至会无止境地持续下去），涉及诸多层面，且具有路径依赖性（类似周期性作业）。这一认知与政策立法相矛盾，后者始终认为采矿是一个简单的短期线性过程，因此对开采后的环境恢复进行了规定。人们认为采矿和生态修复都是线性的过程——有明确的起点和终点——因而在矿区关闭后进行生态修复是轻而易举的事。然而，安地斯山脉数百年的采矿经验表明，对不断累积的有毒污染的治理几乎是一项永久性工作。同样，环境治理过程显然应该和漫长的、阶段性的开采过程同步整合。
03 （后）矿山开采景观的生态遗迹特征
1804年，由于排水隧道维护的终止，瓦尔加约克的矿场也随之废弃，然而河谷中废弃矿泥所产生的污染却不断累积。根据秘鲁政府的统计，瓦尔加约克长期的开采作业造成了千余项环境负债，且大部分是露天的酸性开采废水[16]。波托西的情况与瓦尔加约克相似，波动的采矿周期也造成了水源的持续污染，弃矿、淹堵、排水和多次复采刺激了酸性开采废水的产生。瓦尔加约克和波托西是21世纪典型的较大规模的矿山开采实例，酸性开采废水是当地采矿活动的主要遗迹特征。
总体而言，亚纳科查的逐步关停并不妨碍那些仍在进行的采矿活动。进一步造成了土壤贫瘠、大地满目疮痍。露天矿、堆浸垫层和废石堆成为金矿开采过程中及开采后出现并遗留下来的主要开采特征和地貌。
黄金开采首先需要进行土地爆破和表层土储存：通过在露天矿坑内建立一个或多个水平作业台来开采矿石，同时将爆破后的岩石分别放置于堆浸垫层或废石堆。
© M. Macera, 2018
鉴于卡哈马卡的矿产资源已部分枯竭，或采矿堆已达最大储量，生态修复正与当前矿产开采同步进行。亚纳科查采矿景观规划和建设的总体目标是在开采地下矿藏的同时，经济而高效地运输或储存开采出的物料。在采矿工程所决定的地形形态和空间分布基底上，生态修复企业负责进行细化设计。矿区规划首先要保证地下矿藏开采的便利性，堆浸垫层和废石堆的置放应与周围地形相协调。虽然从表面上看起来这种做法没有破坏自然天际线，但却使山谷丧失了天然的水利功能。这种新的采矿地貌遍布整个草原地区，同时也使当地典型的空间和生态结构严重退化。
迄今为止，后矿山修复仍无法逆转空间和生态破碎化的情况。通过挖掘矿石和处理废石上覆地层，亚纳科查的采矿活动从根本上改变了当地的地质结构和生态环境，相比之下，渐进的修复工作显得杯水车薪[17]。可以说，当代开采业的社会－环境负债大多是过去几十年甚或几百年间被关停的废弃矿场造成的，这远远早于环境立法的时间。采矿场关闭后，之前定居点的文化、经济和环境恶化仍会持续很久——在大多数情况下，这样的“鬼城定居点”会逐渐成为当地文化遗产的一部分。剩余的矿区则会在被社会遗弃后，经重新自然演化而成为一种特殊的“荒野”景观。
04 （后）矿山开采景观设计新范式
因地点过多且时间过长，安第斯山脉的采矿活动问题重重，备受争议。往往还未开采就已出现争议，被中止开采的卡哈马卡新矿就是一个典型实例。矿山关闭后，为了履行法律义务而开展的一系列环境整治项目常常只是打着生态修复的旗号，实际上仅进行了简单的绿化而已。与此同时，随着法规的不断出台及愈发广泛的社会关注，开采业已成为一个涉及诸多空间和法律因素的日益复杂的体系。
开采对稀缺水资源的影响和争夺使生态、城市、乡村和采矿的循环过程相互交织。这就是为什么在制定开采政策、方案和项目时，重要的是不能再将矿山开采定义为短期的线性过程（矿场无法在关停之后很快得以恢复），而需要正视其是一个持久的周期性过程——且城市区域内的过程尤为关键。目前，开采业仍未将自然视作一种文化，也未曾有意识地对开采后的环境进行规划。
经过地形改造的矿区和原始草原上裸露的岩石、贫瘠的草地共存。矿坑台地和堆浸垫层改变了径流和天然含水层的自然流动方向，而这却决定了能否保持流域水循环平衡。
© M. Macera, 2019
但是，采矿工程、环境工程和设计之间存在着结构上的脱节。在以单一专业视角处理矿山景观和对其进行技术修复的过程中，设计被低估为矿山开采后的土地复垦再利用、绿化甚或美化工程。在金属开采过程中，人们既不承认也不利用设计能力来整合各个层面的需求，大量景观构造都未曾经过设计——这阻碍了设计本应在综合生态修复项目中发挥的建设性作用——作为设计的主要成果，空间建构对生态绩效来说也至关重要[18]~[20]。
以卡哈马卡的未来可能性为目标，鲁汶大学完成了一系列针对性的设计研究。正在进行的大规模露天金矿开采的地形塑造过程被设计为一个新的水源管理与人居系统。并且，考虑到生态绩效，审慎的水源地景观（重新）建设需要在亚纳科查的土方工程中融入针对原始草原的多维度设计策略 [17]。这也意味着在矿山开采早期就要完成采矿（后）景观的设计，并在开采过程中开始景观构建。具体涉及了在采矿作业期间必须建设的清洁水收集、储存和再分配的基础设施，以为卡哈马卡的较低生态层提供其生态和人居所必需的水源。
该研究项目拟将用于运输的道路逐步改造成大型水利基础设施。新的干线道路旨在连接各个水处理流程，同时重新将净化过的水和径流汇入太平洋和亚马逊流域的次级集水区中。
© Battle i Roig
在格兰德河上游，通过设计将水引入具有高保水力的“改良土壤”的人工湿地中，使得开采废水在渗入含水层或汇入格兰德河支流之前，能够经过一个缓慢的净化过程，以发挥原始草原的“海绵性能”。
© Atelier Girot
采矿（后）景观的规划建设与矿场逐步关停同步进行：对采矿资源（资金、物流、机械、开采工程技术）的调配必须预先考虑采矿后的景观设计、地域规划和逐步建设。这样或许可以更好地保证卡哈马卡水源地的弹性和自可持续性的逐步提升，同时已开采矿点的作业活动也能顺利继续。
拉奎努阿矿坑现存断面图。目前，拉奎努阿矿坑南段的开采活动在挖掘场地内形成了一系列次级集水区，用于汇集酸性开采废水。
© I. Athanasiou, 2018
设计后的地形和水流。通过采矿土方工程设计，可使水流逐渐转向并减速。这种新作业策略可使矿场在开采过程中即实现对开采后景观的有意识建设，提前为矿区关停做好准备。
© I. Athanasiou, 2018
设计作为一种媒介，不仅可以整合不同专业知识，还可以协调各利益相关者。比如，在此次研究项目中，生态、城市、乡村和矿山之间存在显而易见的利益冲突。为了同时实现经济、生态、公平、正义的需求，设计所提供的长远视角往往发挥着决定性作用。
致谢
本文使用了约瑟夫·阿萨纳修、尼基塔·沙阿以及格蒂·凡·登布希拍摄／绘制的大量照片和图纸，他们均为鲁汶大学城市化与战略规划硕士课程的研究生，并在卡哈马卡调研期间完成了他们的课题论文，作者在此向他们表示感谢！
部分参考文献
END
参考引用 / Source:
Macera, M., De Meulder, B., & Shannon, K. (2020). New Paradigms of Territorial Planning and (Post)Mining Ecological Restoration in the Andes. Landscape Architecture Frontiers, 8(1), 26-41. https://doi.org/10.15302/J-LAF-1-020021
翻译 | 田乐 李慧彦
编辑 | 田乐
制作 | 冉玲于
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