手工小规模金矿开采区景观修复再生——2017年IFLA学生竞赛二等奖作品“The Gold Hope”

何 亮 史漠烟 刘晓明 崔庆伟

矿业景观不仅作为一种独特的地貌类型存在，同时也是人类社会在资源掠夺、劳动力剥削、资本角逐甚至政治军事冲突等方面表现最为激烈的地区。风景园林学作为与各类生态、社会环境关联越来越密切的学科，在协调人与自然关系及构建可持续的人居环境方面发挥着越来越重要的作用，而矿区修复与景观再生便是其中的重要领域之一。通过第54届国际风景园林师联合会国际大学生风景园林竞赛(以下简称IFLA学生竞赛)二等奖作品介绍，以秘鲁马德雷德迪奥斯河(Madre de Dios River)流域热带雨林手工小规模金矿开采区为研究对象，探讨了一种可持续的矿业景观修复再生模式。

2017年IFLA学生竞赛的主题为“景观的力量：为社会公正而设计”(Landscapes of Power: Design for Social Justice)，鼓励学生在风景园林的视角下探讨如何应对气候变暖、可持续发展、环境污染等一系列问题，通过设计在空间质量、生态价值和社会公正相互关系中寻找一个平衡点。基于此，尝试分析和解决上述区域复杂的社会冲突、环境破坏及经济问题。

1 场地概况与现实问题

1.1 地理位置

黄金是秘鲁的重要出口商品。1994—2005年，秘鲁的黄金产量从20t增加到207t。虽然2010年的产量下降到150t，但秘鲁仍然是拉丁美洲最重要的黄金生产国[1](图1)。其中，12%的黄金来自亚马孙和安第斯地区的手工和小规模采矿(Artisanal and Small-scale Mining，ASM)，而它们中的绝大部分是非法开采的[1]。本文的研究对象是位于秘鲁马德雷德迪奥斯省中部的手工和小规模矿区，面积大约400km2，介于2处生态敏感地带——西部的马努国家公园(Manu National Park)和东部的坦博帕塔国家野生动物保护区(Tambopata National Reserve)之间(图2)。位于亚马孙河上游的马德雷德迪奥斯河横穿该矿区，这是一条发源于安第斯山脉的一级支流，地势平缓，水量充沛。本作品的规划设计范围位于该河主河道南侧，2条支流——科罗拉多河(Colorado River)及伊纳姆巴里河(Inambari River)之间，属于主体采矿区边缘与雨林之间的地带，纬度范围12°44′S～12°50′S，海拔270～290m，占地面积约20km2。

1.2 发展历程

该地区的淘金活动最初开始于20世纪70年代。在此之前，当地雨林社区还维持着较为原始的生活状态，主要的生产方式包括畜牧、采集和渔猎等。70年代开始，雨林里的冲积层金矿①(Alluvial mining)被发现，并有少数当地居民开始黄金开采作业。80年代开始，全球黄金价格上涨，加上跨国资本和低成本劳动力的流动，导致手工小规模采矿活动周期缩短，开采范围快速扩张[2-3]，大量外来人口涌入马德雷德迪奥斯河流域的胡博图哈(Huepetuhe)地区进行大范围的破坏性掠夺式开采，到90年代末期，该地区的黄金资源已近乎枯竭。2000年之后，采矿活动开始蔓延到亚马孙雨林深处，甚至入侵到上文提到的2个自然保护区之中。

1.3 问题影响

手工小规模采矿解决了当地的大部分就业问题，并产生了巨大的资金流动。全球数以百万计的此类矿场每年生产约400t黄金，占官方记录黄金产量的17%～20%[4]。但这也带来了较多的社会和环境问题，例如恶劣的工作生活条件、不良的健康安全状况、性剥削、逃税、毁林和污染等[3，5-6]。

1.3.1 雨林破坏

截止到2 0 1 3年，整个马德雷德迪奥斯河流域至少已有180km2的热带雨林被摧毁[1](图3)。胡博图哈矿区、瓜卡梅奥(Guaca-mayo)矿区和德尔塔1号(Delta-1)矿区每年毁林约1 915hm2[7]。1999—2012年，德尔塔1号矿区面积增加了3倍[8]。这种破坏几乎是不可逆转的——一旦树木和表层土壤被去除，这些地区就会迅速沙化，进而河床被严重侵蚀，植被难以再生。同时，河流中的固体悬浮物增多，下游发生洪水的可能性增加。

1.3.2 汞污染

图1 1995—2010年秘鲁黄金年产量变化

图2 场地区位及周边环境

图3 1999—2012年马德雷德迪奥斯河毁林面积

冲积层金矿颗粒聚集在地表土以下。人们无论使用何种开采技术，都包含用泵抽取黄金颗粒这一步骤。黄金通过加入汞液提取，汞结合金矿颗粒形成汞齐②，然后通过灼烧汞齐分离出黄金，而汞则以气体形式进入大气。由于不恰当地使用汞，空气、水与土壤都受到了严重的汞污染。有研究显示，当地河流的鱼类中汞含量高于世界卫生组织推荐的最高水平(500Hg/kg)[9]，某些当地居民尿液中的汞含量达200μg/L，头发中的汞含量达20μg/g，血液中的汞含量达12μg/mL[1，10]。

1.3.3 矿工生活贫苦，利益分配极度不均

绝大多数手工小规模采矿属于非法开采，其矿工收入也远低于正规矿工，从而导致该地区仍旧是秘鲁最贫穷的地区之一[1]。秘鲁正规矿工的人均月收入约为495美元，而非正规矿工只有200美元，最低只有117美元，而当地一个家庭维持每月最低生活水平的支出为170美元[1]。截止到2009年，在马德雷德迪奥斯从事手工小规模采矿的人数约为53 600人，其中包括妇女和儿童[1]，当地矿工的贫困问题仍然会长期存在下去。

1.3.4 税收增长乏力，政府监管力度不足

由于马德雷德迪奥斯的手工小规模采矿大多为非法开采，因此政府并未从中获取税收及社会、环境补偿(图4)。虽然政府试图采取一些措施来使矿工正规化以取得税收和对开采活动进行有效监管，但压制性干预措施和不成功的谈判非但没有达到预想的效果，反而激起了社会动荡[1]。

1.4 政府应对措施

为了应对非法采矿，秘鲁能源和矿业部试图通过“小型手工采矿计划”(The Small and Artisanal Mining Program，1996—2000)和“小规模采矿计划”(The Smallscale Mining Program，2000—2004)规范马德雷德奥斯的冲积金矿开采[11]。并陆续颁布了一些与之相关的法律。

1)“小规模采矿和手工采矿正式化促进法”(第27651号法)。

该法律试图正规化手工和小规模采矿的矿工并要求他们减少对环境的破坏，但结果并不令人欣慰[8]。

2)“小规模和手工采矿国家计划”(第013-2011号最高法令)。

该法律意图在全国范围内合法化手工采矿并促进可持续的手工采矿，协调矿工与政府关系，但同样收效甚微。

此外，2010年2月，环境部颁布第012-2010号紧急法令，将马德雷德迪奥斯的小规模采矿和矿工的正规化放在首位；2012年，当地政府一项计划要求将本地的采矿活动限制在一个 “特殊采矿带”；同年，能源和矿业部发布了第1100号和第1105号法令，支持地方政府正规化小规模采矿。

为了加快进程，政府在2011年对马德雷德迪奥斯实施了数次军事干预行动，打击了该地区的小规模和手工金矿，这引发了矿工与政府之间激烈的冲突。

图4 马德雷德迪奥斯ASM金矿产值及潜在税收

图5 手工小规模采矿流程示意图

图6 “块状矿坑”及“指状矿坑”形成示意图

2 场地分析与资源评价

金矿开采对热带雨林的自然环境和生态系统造成了难以恢复的破坏，但其遗留的地表肌理、空间形态和环境氛围能给人以强烈的视觉和情感冲击。如果能够合理利用矿区内的地形地貌、水体和植被进行规划设计，同样可以充分发掘和突显其中蕴含的景观价值。

2.1 地理与水文条件

规划设计选取的场地在德尔塔1号矿区的外围，面积约20km2。科罗拉多河由南向北流过[8]，该河的主河道宽度为60～190m，两侧是河流泥沙在洪水期溢出河床后堆积而成的洪泛平原。洪泛平原主要为沙质土壤，无植被覆盖，局部最大宽度达900m，最小也在100m左右。矿区紧邻洪泛平原，采矿活动引起的水土流失导致河水常年浑浊，使河床沙化面积不断扩大并逐渐与泛滥平原连成一片。

2.2 开采技术影响下的矿区空间形态

矿区空间形态受到开采技术的直接影响。手工小规模采矿的非法性和低成本导致其技术流程比较简单，利用最多的机械装置仅有抽吸泵、挖泥船等。采矿流程大致分为4个步骤(图5)。

1)砍伐雨林植被：在这一步会产生很多原木，但传统做法是将其焚烧或遗弃，从而导致雨林破坏和木材资源浪费。

2)清除地表土壤：利用高压水枪对表层土进行冲刷，露出位于地表下2～3m的矿床。该步骤导致水土流失和肥沃土壤浪费。

3)初步筛选：利用泵将富集黄金的土壤传送到选矿槽进行初步筛选，这一步须用大量水使金矿颗粒沉淀；之后，在初步筛选出的矿物混合物中加入汞液，得到混合了黄金颗粒的汞齐。

4)灼烧提纯：汞齐在矿场或金店进行充分灼烧，使其中的汞以气体形式(汞蒸气和汞化合物)蒸发，留下较纯的黄金。这是造成汞污染的关键原因。

采矿后，这里会留下大片裸露的土地、大小不一的矿坑和金矿筛选废弃物堆积而成的尾矿堆。尾矿堆及矿坑具有独特的相互关系及布局形式，以此为依据，将其分为“块状矿坑”与“指状矿坑”2类(图6)：“块状矿坑” 往往会连成几十公顷的大面积区域，数个矿坑围合在一个尾矿堆周围，尾矿堆的面积远大于单体矿坑；“指状矿坑”占地面积从几公顷到十几公顷不等，尾矿堆与矿坑的形状多为长条形，呈交替分布。几乎所有矿坑都有积水，其周边植被稀疏，仅有少数乔木零星分布，无灌木及草本植物。布局多变的矿坑和尾矿堆，留存的植被及周边的雨林都是场地内重要的空间要素，它们赋予这里丰富的空间形态和多样的空间变化。

图7 循环经济示意图

图8 生态修复技术示意图及效果图

2.3 社会发展现况

规划场地西南侧是面积约24hm2的人口聚集区德尔塔1号(Delta-1)，位于科罗拉多河西岸约500m。这是周边20km范围内最大的人类聚居区。在它南侧25km处就是区域经济中心胡博图哈镇，两地之间有公路连接。受采矿影响，该小镇已聚集了较大规模的人口，并初步发展起餐饮、零售、维修等配套服务产业。

小镇周边采矿区密布，以其为中心向外辐射出6条主要道路通向那里。除该镇外，矿区内也零星散布着建筑群，少则2～3栋，多则近30栋。连接各矿区的道路均为土路。

2.4 景观资源评价

采矿对该地区造成了严重的生态环境破坏，但必须承认，它也创造出了极为独特的矿业景观，如连绵的尾矿堆地貌，雨林与矿区交错的边界，河流与矿坑复杂的关联。同时，采矿作为人类破坏自然的重要方式，保留和利用其景观对于人类反思自我、正视自然有重要意义。

图9 农田-鱼塘-矿堆慢行体系效果图

独特的区位和环境条件塑造了这里独一无二的景观空间，雨林、河流、尾矿堆和矿坑使这里同时具备了多种景观空间类型，如果给予适当的规划和设计，可充分发挥这些景观资源的特点，营造多元的空间尺度、丰富的地形变化、多变的景观体验。这些多尺度、多形态的要素在风景园林设计中存在很多利用潜力，如大地景观的组成部分、地形塑造的基底、空间变化的基础等。同时，它们也为生态恢复、景观再生提供了有利的条件，若能结合热带雨林地区独特的水热条件进行景观再生和生态恢复，采矿区受损的土地、裸露的地表将得到快速恢复，河水浑浊、河床沙化等问题也将得到有效改善。

3 规划目标与主要策略

3.1 规划目标

在深入了解手工和小规模采矿区的背景问题、采矿流程、法律框架及现状条件后，对这一区域有了明确的规划目标——减缓雨林破坏，消除汞污染，提高居民收入，增加政府税收，最终达到社会公正及人与自然的和谐共生。在实现这些目标的同时，我们还要利用上述的景观资源和场地条件，结合当地的气候、人文等条件进行景观设计。

3.2 规划策略

现状问题可归纳为“社会问题”与“生态问题”。依据现有的法律框架和场地特征我们制定出宏观的规划策略，包括以下3个部分。

1)实施产业转型。

当地政府失败的治理策略表明，仅实施矿工正规化不能遏制采矿的蔓延，提高矿工准入条件，解决矿工的就业问题才可以减少采矿活动、减缓环境破坏。但如果新的经济生产模式无法带来与采矿平等或更高的经济收入，这一策略不可能落实。因此，我们有计划、分步骤地发展第一产业与第三产业，通过多种经济生产方式实现收入最大化，要实现这一策略，需要采取以下3个步骤。

(1)规范和改进采矿技术。对采矿技术流程进行规范和改进——对砍伐雨林产生的木材加以利用；将肥沃地表土作为栽培基质；减少汞液向环境的直接排放；灼烧汞齐时使用装置收集汞污染物。此外，无序蔓延的矿坑与尾矿堆也要在面积、布局上进行改进。

(2)非法矿工正规化。府保障正规化矿工的一切权利，矿工须遵循改进后的流程进行采矿并履行纳税、减少环境破坏的义务。拒绝参与正规化的矿工不得再从事采矿活动，政府向他们提供工作机会——将上一步骤产生的矿坑改造为鱼塘——在无汞环境中养殖并出售当地人食用的主要淡水鱼，以此产生经济收入。

(3)创新经济模式。在鱼类养殖的基础上，发展循环经济。具体原理是：将富含有机质的鱼塘底泥作为肥料施入鱼塘周边的裸地，利用裸地种植农作物产生经济效益，再将农作物废料作为鱼类的饲料(图7)。之后，这里会同时出现采矿、鱼塘、农业3种景观类型，当地可凭借这些景观资源发展旅游观光业，以此来增加居民的经济收入和政府的税收并摆脱对金矿的依赖。

2)开展生态修复。

这一策略主要包括对退化河床和矿区的修复。修复的材料来自采矿产生的废弃物——大量木材和肥沃的表层土。将木材加工为木桩并以网格状形式固定在河床、岛屿、尾矿堆和裸地上，用肥沃的表层土填充网格，在其中栽种植被。木桩形成的固土格可以在发生降雨和洪水时减少肥沃土壤的流失并滞留洪水中的固体颗粒，从而恢复河床植被，遏制河床沙化，减少固体悬浮物(图8)。

3)构建游憩景观。

景观的构建是发展观光业的基础。在规划区域中，农田、矿堆、鱼塘等景观是这一体系的最主要组成部分，其次是河床修复景观及雨林景观。景观构建的关键包括：利用尾矿堆构造大地景观，在鱼塘和农田景观中发展慢行体系，利用河流发展水上游憩产业(图9)。同时，景观构建要对采矿废弃物实现利用最大化，例如，利用尾矿堆的沙砾铺设道路，利用废弃木材铺设滨水道路、修建观景高台。此外，还要完善不同景观区域之间的交通衔接、游憩设施等。除了景观规划，相关基础设施的规划也十分必要，例如，现状的对外交通限制了这里的可达性，规划与周边城市连接的公路十分必要；现状的居民区深入原有矿区，不利于观光业的发展，需要在临近重要景观的地点营建新的居住区。

4 场地设计

场地设计对应规划中的3个关键部分。为了使采矿景观具有强烈的视觉冲击，将尾矿堆塑造为大地景观——每一个尾矿堆占地几十至几百平方米，高度3～5m，其中一部分会进行复绿，其他则保持原貌，我们希望通过这些高大、成片的尾矿堆实现教育、警示的作用。为了使游人能多角度观察鱼塘、农田及当地居民的日常劳作，我们设计了连接大部分鱼塘的滨水慢行交通，这一交通体系还会穿过附近的尾矿堆，串联不同的景观空间，形成丰富的空间体验。此外，我们还将河流作为重要的旅游观光资源，开展水上游憩活动。游客搭乘游船进行水上观光，近距离观察河床和岛屿的生态修复状况，还可以通过移动的视角观察整个区域的景观变化过程。

5 结语

作为风景园林还未广泛涉及的领域，热带雨林的景观修复设计极具挑战性。它与常见的采矿区有着截然不同的气候、地理、水文及社会条件，这些都对我们的规划设计提出了挑战。马德雷德迪奥斯地区的热带雨林金矿开采向我们展示了人类破坏热带雨林的具体方式之一，也使我们认识到风景园林在这一区域施加影响的潜力。以风景园林手段介入矿区生态修复已有先例，但将其作为领导角色介入更广阔的领域，解决矿区的生态、社会、经济问题还不是很常见，我们试图通过本次学生竞赛对这一问题做出尝试性的回答，但这大多还停留在理论层面。如果风景园林试图对这一类型的景观进行广泛的干预，还需要更多的关注和投入。

注：文中图片均由作者绘制。

注释：

① 冲积层金矿是指由河流的搬运作用而沉积在河床较平缓地带的金矿。

② 汞齐即汞合金，是汞与一种或几种其他金属所形成的合金，含汞少时是固体，含汞多时是液体。