“一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力評價研究

陳贊旭，周 來，張紹良2,，楊永均2,，侯湖平2,

(1.中國礦業大學公共管理學院，江蘇 徐州 221116； 2.中國礦業大學礦山生態修復教育部工程研究中心，江蘇 徐州 221116; 3.中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116)

“一帶一路”沿線國家礦產資源豐富，與我國具有較強的資源互補性，有利于我國與沿線國家在礦產資源方面的共享與共同發展。2015年3月，國務院發布的《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》，明確將“加大煤炭、油氣、金屬礦產等傳統能源資源勘探開發合作”列為了合作重點。該倡議加強了我國與沿線國家在礦產領域的投資與合作，促使我國礦山企業“走出去”。在發展經濟的同時，也要推動綠色發展。受自然條件、資金保障、國家政策、開采技術等多方面影響，各個國家的礦山開發程度不同，對生態保護與治理的重視程度也不同。沿線國家大部分處于生態環境脆弱區[1]，規模的礦產資源開發必然會對生態造成影響，如礦山土地損毀、生態完整性破壞、環境污染等問題，為生態帶來了嚴峻的挑戰。為此，亟需開展沿線國家的礦山生態修復研究。礦山生態修復能力評價有助于了解沿線國家的生態修復水平及各國間的差異性，有助于積極調整“一帶一路”倡議實施過程中的礦產資源開發布局，同時對未來的生態修復工作提出針對性的對策建議。

目前，“一帶一路”倡議是學者科學研究的熱點[2]，由于涉及范圍廣泛，涵蓋地理、政治、經濟、歷史等多領域，國內學者分析了地理條件、地緣政治、對外投資、資源環境等要素[1,3]。在礦產資源方面，中國地質調查局展開的《周邊國家重要成礦區帶對比研究及編圖》《絲綢之路經濟帶境外礦產資源潛力評價》《海上絲綢之路經濟帶境外礦產資源潛力評價》研究，標志著我國對沿線國家的礦產資源研究全面進入實施階段。縱觀已有研究，更多從戰略發展角度出發，對沿線國家礦產資源的分布格局[4-5]、資源潛力評價、投資風險[5-6]、能源合作等進行了初步的探討。當前，資源與環境保護已成為礦產領域的難點、熱點問題[7]，礦山生態修復的理論、技術、實踐是多國的重點研究對象。然而，在沿線國家層面，將礦山生態修復嵌入礦產資源開發中的研究略顯不足，缺乏礦山生態修復能力的整體評價。鑒于此，從生態建設的視角出發，系統收集礦產資源分布、社會經濟、自然條件等數據，充分認識沿線國家的礦山生態環境、開采水平及修復現狀，分析影響礦山生態修復的主要因素，構建礦山生態修復能力評價指標體系，探討礦山生態修復能力的空間分布及原因，為礦山生態治理和中國礦山企業對境外礦業投資提供指導建議。

1 研究區概況

“一帶一路”沿線貫穿歐亞非三大洲，共涉及65個國家(包括中國，截至2019年12月與中國簽訂“一帶一路”相關合作協議的國家)，其中包括東北亞的俄羅斯和蒙古國、東南亞11國、南亞7國、西亞北非20國、中東歐19國和中亞5國(表1)。“一帶一路”沿線空間范圍廣闊，總人口44億，占全球的62.5%，而經濟總量為21萬億美元，占全球的28.6%。國家收入水平分散且差距大，大部分國家經濟欠發達，基礎設施落后。“一帶一路”沿線橫跨勞亞、特提斯、環太平洋和岡瓦納4大成礦帶，有較豐富的銅、金、鎳、鈷、鋁土礦、鐵礦石、鉀鹽、磷等中國緊缺的戰略性大宗礦產，與中國資源互補性較強[4]。但礦產資源分布不均衡，集中分布于少數國家， 中國、 俄羅斯、 東南亞是“一帶一路”沿線國家中礦產資源較富集的國家。資源環境條件差異大，生態系統復雜多樣，生態環境異動頻繁，涵蓋5個氣候帶[1]，其中，中亞和西亞北非是沿線國家中最為干燥的地區[8]，水資源嚴重短缺，土地荒漠化嚴重。生態脆弱與礦產資源開發的矛盾日益突出，礦山生態修復任務則格外艱巨。為此，開展沿線國家的礦山生態修復能力評價具有必要性。

表1 “一帶一路”沿線國家Table 1 The countries along the Belt and Road

2 研究方法和數據來源

礦山生態修復能力是在一定的生態基礎條件下實現礦業生態可持續發展的社會治理能力。參考美國、澳大利亞、中國等國家礦山生態修復能力評價的經驗，礦山生態系統自然恢復力、國家經濟能力、政治意愿、企業意識、技術研發與投資對礦山生態修復工作的推動具有重要影響[9-10]。經濟建設是國家發展和礦山生態修復資本投入的根本，政治環境穩定是國家穩定和礦山生態修復法律體系建設的保證，科技建設是生態修復理論與技術體系的創新，生態條件是生態系統自調控能力的基礎。

2.1 礦山生態修復能力的影響因素

1) 經濟發展水平反映一國的經濟規模。經濟水平高，則發展潛力大，可為礦山生態修復提供一定的物質條件。人均GDP體現了一個國家的社會財富和發展水平，這是影響礦山生態修復能力的重要因素。人均GDP較低則嚴重制約國家的經濟社會發展能力，較少考慮其生態環境影響，且很難利用社會閑散資本開展生態修復投資。

2) 環境治理能力反映國家對生態環境治理與保護的執行能力。環境治理能力強，則國家及人民對環境的保護與改善具有一定的主動性，有利于提高社會企業責任和環境保護能力。由于“一帶一路”沿線國家政治及法律體系復雜，不能直接統計和計量環境規制強度，因此采用環境績效指數(environmental performance index，EPI)。

3) 科技創新能力反映一國的系統性創新工作，包括基本研究、應用研究和實驗開發。礦業屬于技術密集型產業，科技貫穿于勘探、開采、加工到閉坑等采礦全生命周期中，加強先進技術和裝備設施的應用推廣，更利于推進綠色開采。當國家的科研能力低時，礦業開發的內在機理與機制構建的科學研究則不充分，環境監測與生態修復技術的研發也將受到嚴峻挑戰。 本文利用科技研發投資占GDP的比例來反映“一帶一路”沿線國家的科技創新能力。

4) 政治穩定程度反映國家的主權、政府、政策、法律法規及社會秩序的穩定程度。“一帶一路”沿線國家大部分為發展中國家，對于發展中國家，政治穩定處于國家發展的首要位置。國家政權會影響到礦山生態修復的對外開放、技術研發與政策穩定性。當前，發展可持續與負責任的礦業已成為全球共識，國際上圍繞采礦業的相關標準和規定更加嚴格與多樣化，參與礦產資源開發所受的約束越來越多。若一個國家政權不穩定，會激化民族矛盾，導致難民和恐怖襲擊出現，存在政權更替、政策改變、監管質量下降等問題，進而缺乏行之有效的礦山生態修復標準。

5) 礦山企業投入，礦產租金占國家GDP反映礦業開采在該國的地位以及礦業開發活動的頻繁度。礦產租金是按照國際價格計算的礦產品存量的生產價值與其生產總成本之間的差別，此處納入計算的礦產品包括錫、金、鉛、鋅、鐵、銅、鎳、鋁土巖和磷塊石。礦產租金高，表明礦山企業的年利潤高，相應地，企業擁有齊全的礦產資源配套措施，有一定的生態修復保證金投入礦山生態修復中，同時也代表礦業活動頻繁，生態修復迫切。

6) 生態系統恢復力。“一帶一路”沿線的大部分國家和地區生態環境較為脆弱，60%以上的區域為干旱和半干旱的草原、荒漠和高海拔生態脆弱區，氣候干燥、降水量少。植被作為陸地生態系統的生產者，是生態系統物質循環和能量流動的基礎，可以表征生態系統自恢復能力。在國際礦山生態修復案例中，植被也是受關注程度最高的對象[11]。光照、溫度、水分等要素是主要生態因子，是植物生長發育不可缺少的氣候因子。為此，通過植被光溫水生產潛力反映礦山生態系統修復的難易程度。

2.2 評價體系與評價方法

在上述影響能力因素分析的基礎上，從經濟、環境、生態、科技、政治和礦山企業等綜合視角，構建礦山生態修復能力評價體系，見表2。 由于“一帶一路”沿線國家分布范圍廣，為了可比性與一致性，選取在同一標準且度量方式相同的指標來衡量與分析。

表2 “一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力評價指標體系Table 2 Evaluation index system of mines ecological restoration capacity of the countries along the Belt and Road

涉及到的相關數據主要來源于世界銀行數據庫(Data Bank)，評價時間以國際公開發布的最完整與最新數據為依據，確定評價時間為2018年，部分缺失數據用2017年數據代替或從該國政府部門等補充獲得，但不影響整體規律。需要說明的是，巴勒斯坦和東帝汶數據缺失，考慮到研究的科學性，將其剔除。另外，在將樣本數據用于評價測算前，本文采用極差標準化方法進行無量綱化處理，使樣本數據值處于[0,100]區間，且極性一致。

對指標采用熵值法的權重賦值方法。熵值法屬于客觀賦權法，其出發點是根據各評價指標值之間的差異程度來確定權重系數[12]。 熵值法在確定權重系數的過程中避免了人為因素的干擾，能夠較為客觀地反映各評價指標在綜合評價指標體系中的重要性，在一定程度上避免了主觀因素帶來的偏差。具體步驟如下所述。

1) 構建m個方案，n個指標的判斷矩陣，見式(1)。

X={xij}m×n(0≤i≤m,0≤j≤n)

(1)

式中，Xij為第i個對象中第j項指標的數據。

2) 數據進行無量綱化處理，由于各指標類型、量綱不一致，采用極值化對數據進行標準化處理，見式(2)和式(3)。

(2)

(3)

3) 計算指標信息熵值，見式(4)和式(5)。

(4)

(5)

4) 計算權重值見式(6)。

(6)

5) 計算“一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力得分，記為UCi，計算見式(7)。

(7)

式中，UCi為礦山生態修復能力得分，UCi高說明i國家礦山生態修復水平高。

3 結果分析

3.1 礦山生態修復能力指標的權重

根據熵值法計算式(1)～式(6)，獲取各指標權重，權重由高到低分別為經濟發展、環境治理、生態系統恢復力、科技創新、礦山企業投入、政治環境，見表3。對礦山生態修復能力影響較大的因素，主要是經濟發展(0.263)、環境治理(0.183)、生態系統恢復力(0.179)。這表明沿線國家的人均發展水平極不平衡，經濟模式和經濟結構不同，環境治理能力差異大，資源環境條件復雜。

表3 “一帶一路”沿線國家礦山生態修復評價指標權重Table 3 Index weight of mines ecological restoration capacityevaluation of the countries along the Belt and Road

3.2 不同國家的礦山生態修復能力

根據式(7)計算獲得各國家的礦山生態修復能力得分，分數由高到低進行排序，見表4。同時，為便于整體上把握“一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力的分布特征，利用Arcgis10.4軟件對各個國家的分數進行空間可視化。采用自然斷點法將其分為5級，分別為高等水平(第一級：71.33～83.26，排名：1～4位)、中高等水平(第二級：65.85～71.32，排名：5～22位)、中等水平(第三級：62.34～65.84，排名：23～40名)、中低等水平(第四段：58.27～62.33，排名：41～57位)、低等水平(第五級：55.43～58.26，排名：58～63位)。

表4 “一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力得分及排序Table 4 The scores and ranking of mines ecological restoration capacity of the countries along the Belt and Road

修復能力水平高的國家有以色列、新加坡、卡塔爾和阿聯酋，3個國家來自西亞北非，1個國家來自東南亞，以上4個國家的經濟發展水平發達，人均GDP在沿線國家中排前四位，對生態質量保護的目標設定較高。卡塔爾和阿聯酋為發展中國家，固體礦產資源少，石油化工是傳統的支柱產業。以色列和新加坡均為發達國家，R&D占GDP居沿線國家第1位和第2位(分別為4.25、2.16)，注重科技創新發展且擁有技術先進的市場經濟。然而兩國的礦產資源種類及儲量不豐富，尤其是新加坡極度缺乏礦產資源，有關礦山生態修復的經驗相對較少。

修復能力水平低的國家有吉爾吉斯坦、烏茲別克斯坦、阿富汗、尼泊爾、孟加拉和塔吉克斯坦，均來自南亞地區和中亞地區。其中，3個國家來自中亞，3個國家來自南亞。以上6個國家的共有特征為：礦山生態修復能力評價體系中的6項評價指標得分均較低，但這些國家的礦產資源豐富。對礦業資源依賴性大的國家有位于中亞區域的烏茲別克斯坦和塔吉克斯坦，基礎設施不完善、開采粗放、環境治理能力差、科技創新能力低等限制了其生態環境保護。就礦產租金在GDP的占比而言，蒙古國、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、老撾、亞美尼亞和塔吉克斯坦等6個國家的礦產租金與GDP之比超過了5%，分別為28.77%、8.18%、7.14%、6.59%、5.59%、5.24%。 以上國家的礦產資源富集，礦業主要支撐著國家經濟發展。然而受其他條件約束，這些國家的礦山生態修復能力處于中等或中下等或下等水平。

中國礦產資源豐富，對外依存度高。隨著中國的快速發展，中國的經濟、政治與文化在國際上較有影響力。本次研究排名第9位，處于中上等水平。在六大指標中，政治穩定性和科技創新能力在沿線國家中分別位于第1位和第3位。然而2018年環境績效指數較落后，在65個沿線國家中位于第47位，表明中國的環境治理仍面臨巨大挑戰，生態系統局部退化趨勢仍然存在，生態恢復壓力依然突出，礦區生態系統問題也不可忽視。為解決礦區生態問題，中國自然資源部設立國土生態修復司，統一監管礦山生態修復，改變土地復墾、環境污染防治與地質環境治理等傳統方式，推進基于系統的礦區土地復墾與生態修復，但當前還需完善相關政策和標準[13]。

3.3 不同區域的礦山生態修復能力

總體來看，“一帶一路”沿線國家的礦產資源分布不均，礦山生態修復能力的區域性特征明顯，同時區域內部存在差異，整體呈現“東西高，中間低”的空間分布格局。

獲取同區域國家的礦山生態修復能力的平均得分，西亞北非67.14、東北亞66.80、東南亞65.12、中東歐64.73、南亞60.20與中亞58.89，見圖1。其中西亞北非和東北亞區域的分數相對較高，中東歐和東南亞區域中等，中亞和南亞區域的分數相對較低。

圖1 各區域國家礦山生態修復能力的平均分數Fig.1 Average score of mines ecological restoration capacity

1) 西亞北非和東北亞區域的礦山生態修復能力較強，處于中上游水平。西亞北非20國礦山生態修復能力總體較高，內部存在顯著性差異，得分最高的國家為以色列(83.26)，得分最低的為敘利亞(59.70)。西亞北非經濟發展強，氣候干旱，礦產資源種類少，以鉀鹽、磷礦和石油為主。自然條件弱并不是制約礦山生態修復的主要因素，而是社會穩定性。該區域礦山生態修復能力分數較為落后的國家，主要是邊緣政治問題嚴重化，如伊拉克、敘利亞、阿富汗，因局勢動蕩、戰爭戰亂等加劇了修復難度，為礦山生態修復帶來巨大的挑戰。

東北亞3國，中國、俄羅斯、蒙古國的礦山生態修復能力依次降低，分別排第10位、第11位、第32位，中國與俄羅斯的整體實力明顯高于蒙古國。中俄蒙三國屬于礦產資源大國，三個國家的未來礦產資源開發熱點分別位于中國西部、俄羅斯東部、蒙古國東部及南部，降水量少、水資源嚴重缺乏、植被稀疏是這些區域的典型特點，生態脆弱使生態系統在受到礦山開采擾動后的修復難度加大[14]。中國與俄羅斯，政治穩定，基礎設施齊全，發展戰略明確。中國倡導綠色勘探，推進綠色礦山建設，積極開展礦山地質環境和生態修復；俄羅斯是生態資源大國，生態政策完善，確保生態優先原則；蒙古國礦業政策時常調整，對礦區生態環境保護和修復的管理還不到位。隨著“中蒙俄經濟走廊”建設的推進，三國進一步加強了在能源礦產資源領域和生態環保方面的合作。 建議重點開展“保水采煤”、礦井水凈化、水體的生態修復與功能重建等方面的技術研發與工程實施。

2) 東南亞和中東歐區域的礦山生態修復能力處于中等水平。東南亞11國降水量豐富，自然植被以熱帶植被為主，生態條件優異。該地區處于世界兩大成礦帶(環太平洋成礦帶與特提斯成礦帶)的交接部位，除新加坡外，其余國家礦產資源豐富，但國家資金匱乏，基礎設施發展滯后，礦產勘探和開發技術薄弱[15]，柬埔寨、老撾、緬甸地區尤為突出，地質勘察處于起步階段。反映了該區域的礦山生態系統修復技術不成熟，礦產開發具有巨大潛力。

中東歐19國礦產資源較匱乏，分布不均，主要集中產在北部的波蘭和南部的保加利亞、羅馬尼亞等。相對其他區域來說，該區域內部的生態修復能力差異較小，主要分布于第二級～第四級，分數在59～71之間。該地區經濟發達，礦產勘查程度較高，在低碳技術和實踐方面占有優勢。根據“一帶一路”沿線區域各指標情況，中東歐國家的環境治理能力、科技創新能力、經濟發展水平、生態條件整體高于其他區域的國家，在基礎設施建設、修復技術、資本投入等方面具有優勢。

3) 中亞和南亞區域的礦山生態修復能力較弱，處于下游水平。中亞5國位于亞歐大陸腹地，溫帶沙漠與草原大陸性氣候，自然條件差，從基礎上限制了礦區生態系統的自修復，且經濟結構不合理，屬于資源依賴性國家。礦產資源富集，擁有豐富的銅、金、鉛、鋅、鈾等礦產[5]。礦產租金占GDP較高，均位于沿線國家的前十名。但經濟發展落后，環境封閉，國家治理能力和科技研發投入是幾大區域中最低的，政權基礎脆弱，存在恐怖勢力、宗教勢力，嚴重限制了中亞區域的礦山生態修復能力。

南亞7國國土面積狹小，人口密集，經濟相對落后，利用礦產資源振興經濟。在本次研究中，7國的各項指標均表現不佳。南亞地區地緣政治環境復雜，社會局勢不穩定，安全問題突出。環境治理差，環境保護意識弱，生態惡化嚴重，如水資源污染以及人均水資源短缺，這些問題尚未得到很好的解決。盡管礦產資源豐富，但因政治、社會、環境治理等多因素作用，國家的礦業投資比較封閉，礦產資源開發嚴重滯后。今后應激勵社會資本投入到生態修復工作中，避免走“先污染，后治理”的道路。

4 討 論

礦業是國家社會經濟發展的基礎，屬于資本密集型、技術密集型、高耗水行業[5]，現今礦產資源行業的重點由資源獲取轉移到環境保護和資源回收利用方面。“一帶一路”沿線國家礦產資源開發潛力巨大，礦產資源分布不均，在經濟、生態、政治和科技等多因素作用下，礦山生態修復能力存在差異。一般來說，礦產資源豐富的國家，礦山生態修復能力不一定高，但經濟發展高且政治穩定的國家修復能力普遍高。其次，盡管礦產資源富集，但政治動蕩、經濟模式單一的國家修復能力較低。如中亞、南亞地區有許多能源依賴性國家，礦產勘查技術不成熟，粗放式開采資源，對生態修復的重視程度不夠。因此，對于資源豐富但生態修復能力差的國家，應積極開展生態敏感性的研究，進一步完善礦產資源開發的政策法規，合理和高效地開發利用礦山，同時積極研發或引進水環境治理、土壤污染治理和植被修復等關鍵技術，注重礦山生態系統的修復工作。

此外，沿線國家的綠色發展能力可以看作礦山生態修復能力的基礎，李師源[16]從經濟發展能力、社會進步能力、資源利用能力、環境治理能力和可持續發展能力探索沿線國家的綠色發展能力，高區域和低區域的國家地理分布趨近，中東歐和東北亞較強，南亞和中亞較弱，與本文結果較為一致。“一帶一路”沿線國家大多是新興經濟體和發展中國家，總體上仍處于工業化進程中。工業發展會對環境和生態系統造成嚴重破壞，在多數情況下，發展初期以“經濟發展在前，環境保護滯后”為主，發展中后期重視經濟與環境之間的關系。中亞和南亞大部分國家處于工業化初期，工業化水平低，而中東歐和西亞的國家大部分處于工業化后期階段[4]，各國的礦山生態修復能力與其工業布局特征相似。

本文刻畫了“一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力的整體格局，但未來仍有關鍵問題需要進一步研究。首先，學術界關于“一帶一路”沿線國家礦山生態修復能力的研究不多，學者對礦山生態修復能力內涵理解有一定的分歧，指標體系未形成統一的觀點，進而指標的選取存在差異。關于研究方法，熵值法屬于客觀權重法，但也存在權重結果因缺乏主觀判斷，導致與實際分析有偏差的問題。其次，全球的采礦業正在走向科技化與智能化。中國積極探索理論與實踐，擁有技術、裝備、資金、人才及基礎設施建設等優勢。當前，中國的礦山生態修復已上升到國家戰略高度，倡導實現整體修復、系統保護和綜合治理目標，并在現階段取得一定的成效。中國西部、東南部、東北部分別與中亞、東南亞、俄羅斯與蒙古國等接壤，自然條件類似，今后可為沿線國家提供礦山生態修復的策略和途徑，力爭成為“一帶一路”沿線國家礦業生態修復的引領者。

5 結 語

國家礦山生態修復是多因素問題。“一帶一路”沿線國家受經濟發展水平、環境治理能力、科技創新能力、礦山企業投入、生態系統恢復力、政治環境穩定度等多種因素的影響，礦山生態修復能力存在空間差異性，整體呈現“東西高，中間低”的空間分布格局。從國家看，西亞北非地區的以色列居于沿線國家的首位，能力最低的國家為中亞地區的塔吉克斯坦。從區域看，具有一定的規律性，西亞北非和東北亞的得分相對較高，東南亞和中東歐位于中等，中亞和南亞的得分相對較低。大多礦產資源富集的國家，經濟結構單一化，礦業開發程度不高，礦山生態修復能力水平總體較弱，但提升空間大。為此，礦產資源稟賦優勢突出的國家，更需要加強礦山生態修復工作。