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《中国地质大学》 2010年
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卢旺达农业产业化对环境的影响、污染物控制和环境保护政策与评价

MUPENZI Jean De La Paix  
【摘要】: 本论文研究的主要目的是以茶叶种植园为例评估卢旺达农业产业化的环境影响,以及污染控制的政策和环境保护评价。 卢旺达茶叶产量的分析显示,在15年中,卢旺达绿茶产量由1994年的18,344,961kg提高到了2008年的85,698,087kg,增长了67,353,126 kg,其中国有茶厂种植区占52,983,960 kg,私人茶厂种植区占327,040,129kg。 研究结果清楚地表明了茶叶种植对种植区环境各方面的影响。对11个区中每区的3个地点采集了土壤样,所有土样pH值都小于5,平均为4.4。Mulindi地区的pH值介于3.4和7.2之间,平均为4.69。Shagasha地区的pH值介于4.2和4.6之间,平均为4.33;Sorwathe地区的pH值介于3.8和4.3之间,平均为3.92;Gisovu地区的pH值介于3.3和4.8之间,平均为3.97;Gisakura地区的pH值介于3.2和4.6之间;Mata地区的pH值介于3.6和4.6之间,平均为4.43;Kitabi地区的pH值介于3.7和4.7之间,平均为4.43;Nyabihu地区的pH值介于4.6和5.4之间,平均为5.06,Rubaya地区的pH值介于4.2和5.5之间,平均为4.9,Pfunda地区的pH值介于4.2和5.5之间,平均值为4.93,Nshili地区的pH值介于4和4.7之间,平均值为4.44。结果表明,茶园土壤一般呈酸性,对于茶叶种植是最优的,但是这种水平的pH值可能导致一些基本元素的缺失,如钙,镁,钾和氮。 在对流入茶园地区的一些河流采集水样分析清楚地表明了许多主要元素成分(Al,As,Ba,C,Ca,Cu,Fe,H+,K,Mg,Mn,N,P,S,Si,andZn)的存在。光谱仪器分析表明它们的浓度在茶园地区分布不同。7种元素在所有河流中都呈现出了高浓度。另外,Ca的浓度(单位:mgL-1,下同)介于37和54.9之间,C的浓度介于31.5和36.4之间,S的浓度介于12.9和24.1之间,Mg的浓度介于8.5和14.1之间,N的浓度介于4和11之间,K的浓度介于5.3和7.8之间。另外发现其他元素如Si,Cu,Mn,Ba,Fe和P的含量比较适中,浓度范围分别为3.4-5.4;1.1-2.5;0.7-1.5;0.5-1.03;0.6-1;0.6-0.8。然而,分析表明有些元素浓度较低,如Zn的浓度介于0.3-0.76之间发现;氢离子的浓度介于0.4-0.66之间;铝的浓度介于0.4-0.6之间,砷的浓度介于0.02和0.5之间。总体来说,这些大部分流经茶园地区的河流pH值在5.5和6.7之间变化。这意味着水是呈酸性的。 通过对从Muhazi湖收集的水样进行的分析,我们将茶园种植区和其它地区的水所受到的环境污染的程度建立起了比较关系。Rwesero站点主要元素的平均浓度指标如下:Al 0.33;Ba 1;C 31;Ca 43;Cu 1;K 6;Mg 12;Mn 1;N 5.1;P 0.3;S 16;Si 5;Zn 0.3;As,Fe和H+的浓度可以忽略不计,估计为0。在Nyarubuye站,主要元素的平均浓度分别为(以mgL-1为单位):Al,0.37;Ba 1;C 31,Ca 44;Cu 41,H+ 1;K 6;Mg 12;Mn 1;N 6.4;P 0.8;S 17;Si 5;Zn 0.5。这里砷和铁的平均浓度也不显著,估计为0。Jambo海滩主要元素的平均浓度为:Al 0.31;As 0.23;Ba 1;C 30;Ca 48,Cu 1;H+ 1;K 6;Mg 12;Mn 0.7;N 5.9;P 0.6;S 16;Si 5.1;Zn 0.3。铁的平均浓度仍被估计为0。总的来看,对Muhazi湖做的主要元素分析可作为全国无径流地区地表水的总体样本,这些元素的平均含量为:Al 0.33;As 0.07;Ba 1;C 30.6;Ca 45;Cu 1;H+ 0.6;K 6;Mg 11.6;Mn 0.9;N 5.8;P 0.5;S 16.3;Si 5;Zn 0.3。铁的平均含量不显著,估计为0;而Mg,K,N,和Si的平均浓度则介于11.6和5之间。重要的是要注意另一组低浓度(5)的元素,即Ba,Cu,Mn,H+,P,Al,Zn,As和Fe。 研究结果显示,若干进行中的物理和化学过程影响Muhazi湖的水质,湖泊中水基本为碱性,pH值为5.3-8.5,电导率(ohm cm-1)=2300-2460。Ca、C和S的主导地位可以影响Muhazi湖中金属的毒性。从茶叶种植区中河水与全国其他地区(Muhazi)的水污染程度相比较表明,这两个地区的污染水平是不同的。茶叶种植区的水呈酸性,这可能是由于许多含高NPK+Mg浓度杀虫剂的使用;Muhazi湖的水是碱性的,这可以被看作是该国其他地区的一般情况。这种碱性可能是由于NPK+Mg和铁的含量低,再加上湖周围山体侵蚀搬运到湖中形成了多种类型的沉积物。 研究表明,以木材为燃料的茶厂和广大农村居民每年破坏了卢旺达1682.3公顷的森林。而Mulindi茶厂则是其中一个消费大户,它在过去的15年期间使用了137,643 m3的木材作为燃料,其次,Sorwathe茶厂108,824 m3, Gisakura茶厂122,798 m3, Shagasha茶厂105,995 m3, Kiatabi茶厂也消耗了70,747 m3,Gisovu茶厂70,371 m3, Rubaya茶厂66,387 m3, Pfunda茶厂64,177 m3, Mata茶厂54,882 m3, Nyabihu茶厂36,994 m3, NshiliKiyu茶厂23,096 m3。此外,5047公顷的森林在卢旺达2006至2008年政权下放的过程中被破坏,加上Kigali市,现在的省份数量已经由11个减少为4个,西省和北省的森林砍伐很严重,分别达到了1896公顷和1768公顷;南省和东省也分别达到了733公顷和639公顷,Kigali市也发现有11公顷毁林。由此造成的降雨损失的影响涉及到该国和整个地区。 本研究结果表明,此期间许多茶叶工厂,酒楼,中学,难民营以及农村居民烹饪食物都以木材作为燃料,加之人口增加导致的耕地危机致使许多森林被砍伐。卢旺达森林砍伐所造成的即时和长期影响会降低生物多样性以及导致气候变异并因此会对本国其它生物的生存造成严重威胁。在193种已发现的植物种中,现在只有不到50个树种还在茶叶种植区周边存在,且这些树种大部分是人为种植具有药用和医疗用途或者一些传统用途的树种。现在在Shagasha, Kitabi, Mata和Gisakura茶叶种植区只能找到43个树种;有38个树种在Gisovu,鲁巴亚,Pfunda和Nyabihu依然存在。只有36个树种还存在Nshili-Kivu茶叶种植区附近,16种树木在Sorwathe周围还存在,尚只剩15个树种在穆林迪茶叶种植区附近地区。 1994到2008年间森林砍伐对环境的影响是很大的。卢旺达该时期全年气温的变化是白天为24-30℃,晚上为13-19°。本文研究也表明,1994年2008年间卢旺达年降雨量在1448 mm到1040 mm之间变化。 森林砍伐造成的水土流失和洪水毁坏了的位于山坡和山谷的1000公顷种植园,并构成了水质污染的来源。研究显示,卢旺达土壤退化及其水流冲刷表明侵蚀是一个大的问题。为了防止环境受到土壤侵蚀不同的影响,已采取了许多战略,其中的例子是挖沟、抗侵蚀树篱和梯田。结果显示,用挖掘截取山坡上水来处理侵蚀问题的方法使水流速度从2007年4月的1小时降低至2009年4月的7小时12分钟。 从经济上看,卢旺达茶叶农业促进了国家的发展,提供予全国约55,215人的工作,出口创汇占到外汇收入的34%。 在本文的最后研究中,作者提出了可应用于卢旺达确保可持续茶农业和更好的环境保护的方法和政策。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:F316;X50

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