第四节 国外生态修复及典型案例

一 水生态修复与环境污染治理[37]

进行河流回归自然的改造已成为世界发达国家水生态。20世纪80年代末，德国、瑞士等欧洲国家提出了全新的“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”技术。根据有关资料介绍，通过亲近自然治理后欧洲的MELK流域，每百米河段的鱼类个体数量、生物量分别从治理以前的150个、19kg提高到治理后的410个、55kg。1993年与1995年德国莱茵河分别发生两次洪灾，莱茵河的水泥堤岸限制了水向沿河堤岸渗透是主要原因，而使莱茵河流生态遭到破坏。目前德国正对河流进行回归自然的改造，把水泥堤岸改为生态河堤，重新恢复河流两岸储水湿润带，并对流域内支流实施裁直变弯的措施，以延长洪水在支流的停留时间，减低主河道洪峰量。

20世纪70年代，美国的南佛罗里达州修建了许多人工河道，但逐渐发现周围湿地越来越干，生物多样性也急剧减少，进入90年代开始改造，目前已恢复曲流河道的状态，著名的洛杉矶河也正在拆除衬砌。现在很多国家都在对破坏河流自然环境进行反思，逐渐将河流进行回归自然的改造。20世纪90年代以来，德国、瑞士、美国、法国、日本、奥地利等国大规模拆除了以前人工在河床上铺设的硬质材料。采用混凝土施工、衬砌河床城市水系治理方法，因忽略自然环境的系统循环，已被各国普遍否定，建设生态河堤已成为国际大趋势。

近年来荷兰人提出“还河流以空间”的新理念，使河流在流量、泥沙输移、深比等方面达到动态平衡，这可能要求放弃几百年前筑围堤形成的滩地。目前，荷兰人正在研究的措施包括疏浚河道、挖低漫滩（与自然开发相结合），甚至退堤、扩大漫滩。

世界发达国家城市河流治理的经验表明，要发挥城市河流的生态功能，控制污水直接排放入河流，是减轻河流污染的根本措施，英国泰晤士河的治理就是一个典型的成功的范例。1964年开始英国对泰晤士河进行治理。通过立法，控制生活污水与工业废水排放，重建和延长了伦敦下水道，建设了453座污水处理厂，形成了完整的城市污水处理系统，每天处理9.44×108 gal污水，使排入河流废水由污水变成清水。30年来，泰晤士河的污染已减少90%，河水逐渐变清，水质明显改善，水生生物数量不断增加，1979年已有104种鱼类在河中畅游，成群水鸟在河面上飞翔觅食，泰晤士河重新成为伦敦一道风景线。

1965年以后日本针对因城市化急剧发展围绕河流引起的问题开展了新的河流治理，尤其是20世纪70年代以来，由于连续遭受3次大的水灾，于1977年6月开始推行“城市综合治水对策”。为解决城市化增加的雨水径流，既采用传统的工程措施，也实施了许多现地贮留、渗透、多目的治水绿地、地下大型贮留池、地下河等新型治水措施。恢复流域在开发过程中丧失了的生态功能，并减少发生泛滥时的受害损失。在20世纪90年代初日本就开展了“创造多自然型河川计划”,1991年开始推行“多自然型河道建设”，重视创造变化水边环境的河道施工方法，提出了面向21世纪的河流治理方略。其目标就是建成一个具有健康富裕的生活条件与美丽自然环境相协调的富有活力的社会。为此，提出一系列管理体制，以确保一般河流的水量、恢复洁净水流、保护水质、形成良好的河流景观与滨水环境，建设城市水网并加强绿化，在水边空地具有舒适开阔的空间，并重视它的生物多样性，将城镇改造成与滨水环境成为一体的居住区。由此可见，恢复水生态，还其自然、宜人、充满生机的原貌，创造适应现代社会滨水空间形象，是当今世界生态建设和生态保护的潮流趋势。这些理念和做法值得我们在水生态保护与修复过程中加以学习和借鉴。

二 矿山废弃地土地复垦与生态恢复

发达国家对矿区废弃地的治理可追溯至19世纪末期[38]。最早开始矿区废弃地土地复垦和生态恢复的是德国和美国，取得成效较好的有德国、美国、澳大利亚、英国等。国外对矿山沉陷区植被恢复、矿山固废综合利用、废弃地复垦技术、土壤重金属去除、土壤重金属的植物富集、矿山废弃地物种多样性、3S技术在土地复垦、矿山开采对环境的影响机理、矿区水体修复开展了研究和实践。

1918年美国印第安纳州的矿主开始在采空区进行林业复垦，《1920年矿山租赁》中就明确要求保护土地和自然环境，1970年之后生态恢复比率超过70%。1977年，国会通过并颁布第一部全国性的土地复垦法规《露天开采控制和复垦法令》，严格规定矿山开采的复垦程序。土地复垦管理工作主要由内政部牵头，矿业局、土地局和环保局协助管理工作。在恢复技术方面，尤其在生物复垦和改良土壤方面成绩显著。按《复垦法》边开采边复垦，复垦率要求达到100%，现已达到85%。德国重工业发达，对能源需求巨大，是世界上重要的采煤国，年产煤炭2亿吨。德国政府对煤矿废弃地的土地复垦及环保问题十分重视，到2000年，全国煤矿开采破坏土地1626万公顷，62%已被复垦。由于机构健全、严格执法，资金渠道稳定，德国的土地复垦与生态恢复工作取得了很大成绩。又如澳大利亚的采矿业是主导产业，矿山恢复已经取得长足进展和令人瞩目的成绩，被认为是世界上先进而且成功处理扰动土地的国家，已形成以高科技为主导、多专业联合、综合性治理开发为特点的土地复垦模式。在澳大利亚，则要求矿山开采前要进行环境影响评价，有详尽的复垦方案，复垦结束后，政府要按监测计划实施环境监测，直至达到与原始地貌参数近似。为尽可能降低采矿业的环境破坏，近年来澳大利亚又提出“最佳实践”的理念，生态复垦后的矿山植被茂密，环境优美[39]。现作典型介绍。

案例：澳大利亚矿山恢复与技术[40]

澳大利亚是一个重要的矿业国，矿业每年给澳大利亚的经济带来约400亿美元的产值。但是过去也曾经出现过对环境保护措施以及废物处理不当、开发项目只注重生产，而忽略考虑生物多样性与生态的情况。澳大利亚政府最近几十年已经花巨资恢复历史活动对环境造成的破坏，加大对矿山生态环境的治理力度。既注重技术应用，又重视管理保护。澳大利亚在恢复技术方面在国际上处于领先地位，特别是矿山现场生态恢复。1996—1997年期间矿业部门花了3.69亿美元用于环境保护，主要用于废水管理、水资源保护以及生物多样性和景观生态系统的保护方面。大多数矿山是在闭坑后建立本地生态系统并使其达到稳定。

澳大利亚的矿山环境管理由中央政府确定立法框架，各州相对有较大权限。各州根据各自不同的情况设立能源自然资源部、环保部、农业部等部门。矿业公司依据通过州政府审批的《开采计划与开采环境影响评价报告》，以崇尚自然、以人为本、恢复原始的理念，一边开采一边把结束开采的矿山进行生态恢复。

植被恢复：为了达到开采范围植物的原始恢复，公司在开采前必须专门组织植被研究中心或社会中介机构对矿区的草本、乔木、灌木等植物的品种、分布、数量进行调查、分析，并收集本地的植物种植，包括把大的乔木有计划地迁移。在植物种植计划中，通过播撒种子能够帮助建立本地物种。矿业部门为此做了大量的工作，通过利用种植处理和储藏技术、选择播撒种植的时间、开发休眠终止技术以及各种工程措施，形成了低成本、高效率的种植播撒技术，最大程度地使生态系统得到恢复。

土地复垦：表土是否富有生命力对于矿山土地的恢复非常重要。表土还原是目前在利用的一项技术，虽然并不都能直接将表土还原，但大多数矿山还是采用了这项技术，并最大程度地减少表土堆放的时间。矿山在剥离表土时，考虑到下一步的复垦，须把适合植物生长的腐殖土单独堆放，并把树木砍伐后无用的树枝、树叶碎成小块，复垦时可覆盖在表土上面，减少水分蒸发，确保复垦后植物的生长。

酸性废水的处理：在矿山开采的同时，导致地表水、地下水被污染。处理酸性废水，最常用的措施是收集并加入碱性物质中和处理。这些碱性物质包括石灰石、石灰、苏打以及氧化锰等，随后将这些细金属沉淀物覆盖。另一种方法是被动系统，依靠被动碱性产生系统把碱性物引入外排废水中，常用的有被动缺氧性石灰石导入系统、连续性碱性物产生系统和湿地处理系统。

矿山环境治理的验收：验收可由政府主管部门根据矿业公司制定的《开采计划与开采环境影响评价报告》而确定的生态环境治理协议书为依据，组织有关部门和专家分阶段进行验收。矿山生态环境治理验收的基本标准有三条，即：复绿后地形地貌整理的科学性；生物的数量和生物的多样性；废石堆场形态和自然景观接近，坡度应有弯曲，接近自然。如果矿业公司对矿山生态环境治理得好，可以通过降低抵押金来奖励；取得较大成绩的矿业公司，政府还将颁发奖章鼓励[41]。

三 流域湿地恢复与环境治理

密西西比—俄亥俄—密苏里流域湿地恢复具有较好的代表性。密西西比（Mississippi）—俄亥俄（Ohio）—密苏里（Missouri）（MOM）流域位于美国的中西部，由于大面积水土流失，使得墨西哥湾水体缺氧。

MOM流域的生态和水环境恢复是美国保护墨西哥湾环境的一项重要工作。工程的目标是MOM流域的生态恢复，墨西哥湾富营养化问题的解决以及整个流域环境质量的改善。恢复目标是流域内2.2×106公顷由于农业灌溉以及洪水泛滥引起水土流失的湿地的重建和恢复工作。

主要采用的生态恢复方法，Mitsch等在一份联邦报告中提出减少农业氮流失的三种方法：一是通过减少氮肥使用并且采用管理方法来减少氮的流失；二是设置截留设施防止氮污染地下水和地表水；三是在密西西比河上建立截流系统防止洪水造成的大量氮流失。[42]

四 城市公园的恢复与环境治理

加拿大多伦多汤米—汤普森公园的恢复的做法值得借鉴。多伦多（Toronto）是加拿大最大的城市，人口约为400万人。20世纪以来，作为几大河流的交汇点，多伦多成为历史上五大湖运输的最重要的港口。

恢复目标主要包括以下四个方面：保护重要物种；保护环境重要区域；增加水生和陆生生境；增加公共娱乐机会。

主要的恢复技术。汤米—汤普森公司栖息地建设工程要点：一是通过构建生境的多样性，为鱼类和野生动物创造不同功能的栖息地，通过提供多样的湖岸、构架生境、生长植物的湖岸线和季节性淹没的湖岸线等为鱼类和野生生物提供繁殖场所；促进湿地植物和水生植物的生长以提供多样的生境；为特定物种建立鱼类和野生生物生境结构，为其各个生命阶段建立关键生境。二是种植形式多样的乡土湿地植物，促进各演替阶段植物群落的发展。利用播种、扦插、土壤种子库、移植等手段来恢复水生植物和陆生植物，以促进植物群落的自然演替。营造特色的植物群落，例如灌木丛、草甸、咸水和淡水群落等。[43]