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“棕地复兴”目标下的城市闲置用地景观再生探讨

作者: 况尧垚,孙超 时间:2024-4-10 阅读次数:924

——以空港新城F26-1/02地块防护绿地景观工程为例


城市发展过程中的闲置用地不仅浪费了宝贵资源,还带来诸如环境污染、社会不稳定和经济发展受阻等问题。为了解决这一问题,许多国家和城市开始关注闲置用地的再生。其中,“棕地复兴”成为了一个重要且合理的目标。

棕地是英文单词brownfield的直译,广义上的棕地指的是已开发,利用过了的土地,与其相对应的规划术语是绿地(greenfield,即处于原始状态下的用地)。“棕地”概念由美国于20世纪90年代率先提出,美国环境保护署将棕地定义为“拥有开发潜力,但由于土地有毒、有害,或存在风险的物质、污染物而面临开发障碍的已开发地块”[1-4]。

国家或地区定义备注
美国棕地是指废弃的、闲置或没有得到充分利用的工业或商业用地及设施,在这类土地的再开发和利用过程中,往往因存在着客观上的或意想中的环境污染而比其他用地开发过程更为复杂。这些土地通常都具有经济开发潜力。
英国“棕地”一词于1990年左右出现在英国规划法中,是相对于绿地的一个概念。在英国,“棕地”的正式学称为“以前开发的土地(Previously Developed Land,PDL)”,具体指曾经利用过的、后闲置遗弃的或者未充分利用的土地。
加拿大“棕地”被定义为被遗弃的、闲置的或者未充分利用的商业或工业不动产,虽然这些不动产由于之前的利用含有或可能含有环境污染物,但这些房地产具有巨大的潜在开发价值。
欧洲其他国家或地区棕地是那些由于之前土地使用者带来了不良影响,已经受到或将要受到污染的土地,包括被废弃或仍在使用的(罗思东,2002;邓位,2010)。

     

自1970年代末以来,欧美许多国家发生了工业废弃地对人体健康和生态环境造成严重危害的事件,如美国腊夫运河(LoveCanal)事件等,这些事件引起各国政府的高度重视。(表1)

而不同国家对“棕地”的概念有不同的理解,但是大部分将棕地定义为仅限于城市区域的空置、废弃、被污染的土地,包括废弃的工业用地、产业用地、商业建筑等,不经处理不能直接利用,可以把国外的棕地理解为城市产业用地。

1/我国棕地利用现状

我国棕地景观生态修复起步较晚,普遍呈现技术水平低、修复效果不佳的情况;同时具有面积大、地理位置优越和盲目利用严重等特点。由于城市快速开发,我国大部分棕地都分布在交通发达的城市里,工业废弃厂区及非正规填埋场等棕地,给城市发展造成极大阻力;棕地也成为城市空间布局不合理的重要成因,再开发面临严峻考验。但考虑到我国城市建设用地紧张,作为城市可支配的预备用地,棕地在未来必将受到人们重视[5]。

1.1我国棕地主要类型

1.1.1重金属污染场地。主要来源于钢铁冶炼企业、尾矿、以及化工行业固体废物的堆存场,包括粗放的电子垃圾拆解和回收过程。

1.1.2有机污染场地。以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地,污染物以有机溶剂类,如苯系物、卤代烃为代表。

1.1.3持续性有机污染物(POPs)污染场地。主要是已禁止的杀虫剂类使用,如滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等,这些农药尽管已禁用多年,但土壤中仍有残留。

1.1.4复合型污染场地。主要是非正规填埋场,由于缺乏进场控制,废弃物来源复杂,有生活垃圾、工业废料、建筑垃圾等,没有配备任何的防渗及处理措施,污染波及范围广,治理难度和风险较大。

1.2我国棕地治理中的问题

1.2.1缺乏法律和法规约束。我国对污染土壤的防治和管理缺乏全面系统法律法规体系。关于污染土地法律责任的归属,现有法律的界定还不明确。对于规范“棕地”的利用,也缺少相关法律法规。

1.2.2缺乏技术标准及规范。无可适用技术:中国土壤污染有种类繁多、浓度不同、污染现状不明的现实情况,修复技术的应用主要处于实验室阶段,修复技术与装备的研发落后于欧美发达国家;无成熟标准:国内还未建立修复标准,污染土地修复标准难以界定;无可复制案例:目前在国内的场地污染修复领域,还没有一个令大家十足满意的成功案例。在微生物、植物等修复领域,也尚无可以推广应用的修复经验。

1.2.3缺乏健全的资金机制。资金是“棕地”治理与再开发的重要瓶颈,“棕地”的治理需要全面考虑不同程度、类型土壤和地下水治理,资金需求量大,工程时间长,若没有充分的资金保证,很难执行。

2.2.4缺乏民间组织机构参与。国外大多数“棕地”的治理与重建是由中央政府推动,地方政府具体实施,民间组织机构参与“棕地”治理开发得到支持和鼓励。我国“棕地”的改造缺乏对民间组织的激励机制,政府往往只充当卖地的角色,一旦出现问题,部分开发商往往选择隐瞒以节省大笔的修复资金。

2/棕地修复的技术策略

城市棕地复兴策略的目标是将废弃的土地重新利用,使其成为城市可持续发展的一部分。

土地类型处理方式备注
可直接利用的土地覆盖10cm的种植土,铺设草坪或种植花灌木,形成疏林草地,供人们休闲娱乐等。
简单处理后可利用的土地通过生物或化学方式处理后,铺设硬质铺装隔离,或覆盖30cm的种植土,种植绿化,不建议游人直接接触土壤,防止土壤没有清理干净对游人造成伤害。
必须异地修复的土地采用客土法,将其他地方无污染的土壤覆盖于被污染的土壤上,土壤之间进行隔离,使其满足植物生长的需求,或者采用异地焚烧土壤的方法,土壤经过处理后再进行利用,但这种方法可能会造成二次污染,成本较高。
无法修复的土地利用场地中大型的设备,对被污染土壤实施封装,或者对土壤进行隔离,禁止游人进入这些地方。

主要技术修复载体为棕地地块中土地土壤、植物绿化、水体水质等。(表2)

2.1土地修复策略。通过对地形的塑造,与生态学专业、环境工程专业进行交流,对污染的土壤提出修复的策略,主要采用生物、化学、物理等方法,较常规解决污染土壤方式就是粗暴的客土换填,但成本高、治标不治本的原因,无法换填全部土壤。所以本文提出综合换填方式,换填绿化所需种植土,栽植去污染植物品种,结合化学处理土壤、水体或海绵城市过滤、净化等,既能达到快速完成部分换填也能长期净化土壤的效果。

按照原地和异地修复的原则,将土地分为可直接利用土地、简单处理后可利用土地、异地修复土地、无法修复土地。

2.2植物修复策略。植物修复是植物把环境中的污染物移除,且植物通过吸收、挥发、根滤、降解、稳定等方式净化土壤或水体。植物修复的时间一般较长,但是花费低、安全性高。在充分利用场地动植物资源进行场地自我修复,另外还要采用部分人工手段促进场地的生态修复进程,对城市棕地进行景观改造的同时应最大化采用生态环保技术,在重建棕地景观的同时又能辅助场地生态修复[6]。

2.3水体修复策略。由于棕地土壤受到污染,棕地土壤上的雨水地表径流也直接受其污染。一般采用生物、物理、化学净化。生物净化主要是利用植物的根系及表面对水体污染进行吸收和富集;物理自净主要通过水体长时间流动沉积、过滤、湍流、涡流、扩散及挥发产生自我净化效果;化学净化则主要采取溶解氧的方式,通过水体发生氧化、还原、化合、分解、中和、络合、螯合、吸附、凝聚等这些变化,达到对水体污染物过滤的作用[7]。

3/相关案例解析

用上海两案例说明棕地修复的意义和效果。一是城市高压走廊下闲置用地的修复利用;二是对山体采石坑进行生态修复利用。

3.1上海普陀武宁公园

武宁公园总面积约6.5万㎡,武宁公园绿化总面积约为54178平方米,绿化覆盖率达84%,整个公园从2005年底开始建设,于2010年4月建成并正式对外开放。

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公园前身为防护绿地,主要为高压走廊下城市闲置用地,公园规划以生态绿化为主,文化休闲为辅,设计充分体现了以人为本,服务与民的思想。武宁公园重点体现春、秋两季的植物景观。建成后的武宁公园改善了基地本身和周边区域的环境质量,是集观赏游览、休闲运动于一体的开放式都市花园。(图1、图2)

3.2上海辰山植物园矿坑花园

上海辰山植物园坐落于松江区佘山国家风景旅游度假区内,占地面积207公顷,于2010年4月初步建成并对外开放。矿坑花园是上海辰山植物园景区之一,位于辰山植物园的西北角,邻近西北入口,由清华大学教授朱育帆设计。矿坑原址属百年人工采矿遗迹,设计师根据矿坑围护避险、生态修复要求,结合中国古代“桃花源”隐逸思想,利用现有的山水条件,设计瀑布、天堑、栈道、水帘洞等与自然地形密切结合的内容,深化人对自然的体悟。利用现状山体的皴纹,深度刻化,使其具有中国山水画的形态和意境。该矿坑花园突出修复式花园主题,是国内首屈一指的园艺花园,并对后续矿坑修复提供了极佳范例。

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综上,武宁公园通过绿化作为主要处理手段,弱化高压走廊带来的压抑感,合理分配功能性空间,避开防护绿地限制性因素的同时,体现生态景观美;上海辰山植物园矿坑花园则以“最小干预”生态修复、利用东方山水理念,引入相关要素与自然地形密切结合,深化了人对自然的体悟,突出修复式花园主题,成为国内首屈一指的园艺花园。对本文有较强的借鉴意义。(图3、图4)

4/棕地复兴目标下的城市闲置用地景观再生技术——以空港新城F26-1/02防护绿地景观工程为例

4.1项目概况及布局

项目总用地面积8.1万㎡,现状为建渣高回填区域;用地内现有地下快速抢险廊道一条、高压铁塔五座、高压走廊两条、110kv变电站一座、燃气次高压廊道一条、规划加油站一座。场地地块呈台地状,高差变化较大,最大高差31m;项目用地总体为轻污染闲置棕地地块。

公园设计为防护绿地区、垃圾站隔离区、市民活动区、停车与配套区域;园区主要人行流线避开防护区域,串联主要活动区域,各成系统互不干扰;竖向设计依照原始地形,消除局部剧烈高差带来的不适感,形成宜人的停留空间及人行流线;

4.2生态修复理论下的邻里公园。

生态修复主要针对生态系统,在生态学理论基础上,以生物修复为主,结合物理修复方式或通过人工方式,遵循自然规律,利用生态系统自身的恢复调节能力,用最低干扰使已遭受破坏的生态环境逐渐得到修复,并朝向生态平衡发展的过程。基于生态修复理论,通过场地、土壤、植被修复等技术手段与生态性景观设计方法,考虑未来邻里公园多种需求,将防护绿地空间打造为邻里高效交流、活动、多元城市公共休闲空间。

4.3场所精神视角下的记忆传承。

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棕地内环境中的基础设施与城市整体适当链接,残存的特色地形地貌等均可作为设计元素进行阐述,尊重场地文化多样性的前提下,对棕地进行艺术化提升,保护并延续场地文化内涵。高压走廊、地下抢险通道井、碎石......原有场地中限制性因素,通过景观设计艺术化处理为生态绿廊、艺术山丘、碎石铺装等,象征了场地设计前粗犷、杂乱的棕地景观,延续了自然肌理和场地记忆。(图5、图6)

4.4棕地复兴策略下的场地重生。

项目地块为防护绿地属性,场地内有高压变电站、加油站防护区、垃圾站隔离区及地下快速抢险通道等诸多不利因素,且场地为建渣填筑而成的城市棕地;在前期规划设计中,重视安全与场地资源利用,既有利于场地自身生态环境的修复又节约了建设成本,还凸显了设计特色。

设计通过空间重构、功能整合等手段,梳理变电站、加油站及高压走廊等空间,规划市民活动区、隔离防护区、停车场及配套服务区等,打造活力互动的城市开放空间,以“棕地复兴”的手段成为国有闲置用地再生示范性公园。

5/项目实施的效益

5.1社会效益

公园建成前,场地为变电站、高压走廊、地下抢险通道、加油站集聚防护绿地区,且在周边用地开发过程中成为渣场,为城市建成区棕地区域;建成后,总面积85000方绿地成为周边居民必不可少的集中休闲活动区域,产生了极好的社会效益。

5.2经济效益

因项目为城市公共空间公园,配套建筑为公厕一座,停车场为公共停车场,所以项目本身没有直接经济效益;但为周边社区及行政用地带来了集中休闲场所,间接产生了部分经济效益。

5.3生态效益

城市发展中产生的被废弃物,同时也承载了历史的记忆[8]。用地前身为建渣填筑及高压走廊、地下抢险走廊防护绿地,几无生态环境可言,为明显或者潜在污染的城市成熟区棕地区域;设计首先目标为恢复生态,大量种植当地生态树种,特别在加油站周边配置抗苯及具有防火功能的树种;在变电站周边配置常绿、抗尘乔木和灌木;在市民活动区域配置芳香、开花树种;形成季相鲜明、安全环保、生态可持续的景观空间,把棕地、废地变为公共活动空间,棕地复兴带动周边发展形成涟漪状扩散的积极影响。(图7)

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6/结语

城市闲置用地的棕地复兴策略是实现可持续发展的重要途径,通过对既有棕地进行重新设计和改造,可以改善城市环境质量、促进经济发展和提高居民的生活质量。然而也面临着诸多挑战,包括政策和规划的落后、资金和技术的不足以及社会参与和公众意识的欠缺。为了解决这些问题,需要政府政策和规划的制定与执行、资金和技术的投入以及社会参与和公众认可的培养。只有通过共同的努力,才能实现城市闲置用地棕地复兴的目标,推动城市的可持续发展。

参考文献:

[1]HowardcJL,OlszewskaD.Pedogenesis,Geochermicalformsofheavymetals,andmetals,andartifactweatheringinanurbansoilchronose-quence,Detroit,Michigan[J].EnvironmentalPollution,2011,159(3):754~761.

[2]PageGW,bergerRS.Characteristicsandlanduseofcontamina-tedbrownfieldpropertiesinvoluntarycleanupagreementprograms[J].LandUsePolicy,2006,23(4):551~559.

[3]LiMS.EcologicalrestorationofminelandwithparticularreferencetothemetalliferousminewastelandinChina:Areviewofresearchandpractice[J].ScienceoftheTotalEnvironmental,2006,357(1):38~53.

[4]WernstedtK,HansonJ.Researcharticle:Communityrevitaliza-tionthroughareawidebrownfieldregeneration,communitylandtrusts,andprogressivefinance[J].EnvironmentPractice,2009,11(3):134-143.

[5]于婷婷.基于景观都市主义的我国城市棕地复兴策略与规划研究[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文.2013(12).

[6]汤惠君,胡振琪试论采石场的生态恢复[J].中国矿业,13(7):38-42.

[7]张静.城市后工业公园剖析[D].博士学位论文,南京:南京林业大学,2007

[8]陈波,包志毅.生态恢复设计在城市景观规划中的应用[J].中国园林,2003:44-47

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