王 玲, 姚 南
(成都市规划设计研究院, 四川成都 610041)
“棕地”的概念最早是由美国提出的。1980年11月美国颁布的《超级基金法最早提出了“城市废弃及未充分利用的工业用地,或是已知或疑为受到污染的用地”的处理与责任问题。虽然该法案尚未明确使用“棕地”这个名词,但美国政府开始对“棕地”现象给予高度关注。在2002年1月通过的《小企业责任减免及棕地再生法》(The Small Business Liability Relief and Brownfield Revitalization Act)中,对“棕地”做出明确定义。“棕地”是指因含有或可能含有危害性物质、污染物或致污物而使得扩张、再开发或再利用变得复杂的不动产。
棕地的成因主要在于工业区衰退和城市产业结构调整所导致的城市土地价值改变。19世纪工业文明时代,大规模的工业生产产生了大量的废水和废渣,对土壤造成了严重的破坏。到了20世纪,伴随着经济结构转型,在“退二进三”的过程中,传统产业逐渐关闭或外迁,城市中便形成了大量的棕地,而这些棕地的再开发利用对城市则具有重大的意义。
对于棕地的修复与再开发,欧美发达国家在法律制定、资金保障、再利用规划等方面均积累了宝贵经验,棕地再开发已在社会经济、生态景观等方面产生了巨大的效益,被这些国家认为是后工业化城市可持续发展及土地资源高效利用的必由之路。同发达国家相比,虽然我国在棕地治理与再开发尚处于起步阶段,但伴随着存量规划的实施,已愈来愈引起重视。
1.1.1 场地概况
伦敦奥林匹克公园选址区域位于伦敦东部,与斯特拉特福德市相邻,占地面积超过2.3 km2,所在的场地约占整个下利亚山谷振兴区总面积的1/5,两侧分布着2 km长的利亚河河段。该区域作为老工业区,承受着数十年的工业严重污染,这块土地上的工业污染物包括石油、汽油、焦油、氰化物、砷、铅和一些非常低含量的放射性物质。并且已有大量有毒工业溶剂渗入地下水,一些重金属甚至渗入地下40 m的地下水和基岩中。随着制造业崩溃和地区的不断衰落,该片区也逐渐衰退,直到21世纪初,伦敦迅速发展,该处距离伦敦市中心仅8 km的城市洼地受到了大家的关注,城市的向东扩展为整个都市区的再生提供了机会,这也是自维多利亚时代以来最大规模的城市发展机遇,奥林匹克公园选址于此,亦是旨在通过这一项目改造老城区,体现环保用意及可持续发展理念,达到振兴伦敦东部的目的。
1.1.2 土壤清洗与植被重建相结合的彻底式治理
自2006年10月起,伦敦政府就对选址区域的污染情况开展了近3 000次现场调查,制定详细的恢复生态计划,其中最重要的就是对土地上200×104t土进行“解毒”。首先,将区域内建筑全部拆除,其中按重量计算97 %的材料被回收投入重新利用。按照英国环境保护署的指引,少量包含低含量放射性物质的泥土被安全填埋在该区域内一座桥梁路堤之下的洞穴内。其次,对其余接近100×104m3的受污染泥土,使用了泥土清洗和生物降解法等创新技术进行清洁。在奥林匹克公园的范围,建起了两座土壤修复工厂。将有毒的土壤挖起后分离掉沙子和碎石,然后清洗提炼出污染物,再之后用超大“电磁铁”分离掉重金属。清洗完的土壤经过严格的测试和实验室的检测来评估其清洁程度,达到“干净安全”的标准后重新投入使用。
在完成土壤修复之后,通过科学的生态规划设计,对场地内现有的植被结构与植物品种进行了详细的现场评估,彻底清除场地内的外来入侵物种,再遵循本土植被低维护优先的原则,在场地内种植了4 000棵乔木、灌木,以及超过30万株的湿地植物。这些植物将持续性地滋养修复后的场地土层,进一步降低原棕地土壤中的污染物残留。
1.1.3 带动片区发展、新区建设式再利用
生态修复后的场地作为城市建设的重要区域,一开始便将2012年伦敦奥运会的赛时及赛后规划紧密结合,同时进行。作为2012年奥运会和残奥会的主赛区,建设包括比赛场馆、奥运村等功能区域,奥运会结束后,一些主要的体育场馆如奥林匹克体育场继续使用;而临时场馆的用地将成为未来城市发展的建设用地,旨在伦敦的东部创造一个通畅、生活便利的新城区。规划以多用途为目标,除了奥运村内的住宅,还有1万~1.2万套新住宅、超过11 ha的商业空间、3所新小学、1所中学和位于奥林匹克体育场内的国家体育专业培训学校。另外还将有艺术学院和奥林村内的小学、克尼域的国际媒体和广播中心附近的新商业和高等教育中心,以及其他医疗保健、训练和工作、社会文化设施。
1.2.1 场地概况
1906年在美国西雅图市联合湖北部的山顶,西雅图石油公司修建了一座主要用于从煤和石油中提取汽油的工厂。1956年,由于铺设了一条天然气供应干线,这座庞大的工厂便被废弃。由于工业生产及排放等因素,该场地的土壤毒性很高,并含有多种污染物。工厂被弃后,西雅图市政府鉴于旧煤气厂所在地的生态环境质量极差,严重缺乏绿色空间,从而决定买下工厂的所在地将它改建为城市中央公园。
1.2.2 系统治理与长期监测相结合的治理方式
通过对项目场地的勘测,发现挖掘至地下18 m仍有污染存在,因此,对该场地的土壤污染治理采用了生物降解和深层耕种的方法进行修复。针对污染严重的表层土壤直接清除处理,针对被二甲苯等污染的深层土壤,通过分析土壤的污染成分,采用生物和化学法,引入酵素和其它有机物质原地降解土壤污染。同时,针对工业废弃地恶劣的环境,在植物选择方面,选择生长快、适应性强、抗逆性好、成活率高的植物;优先选择具有改良土壤能力的固氮植物,尽量选择当地优良乡土植物和先锋植物,通过植物生态系统的再造,进一步改善场地的生态环境。
在西雅图煤气厂公园建成后,当地政府对该场地进行了长期监测,发现问题后又采取了新的治理。1984年从煤气厂公园所采集的土样与水样检测中,发现多种污染物,当地政府一度关闭了煤气厂公园,禁止公众进入。1985年,场地中污染最严重的区域被覆盖上约30 cm厚的新土。
80年代的中后期,西雅图市政府持续不断地对煤气厂公园的场地进行环境评估,并尝试可能的污染治理方案。2000年11月至2001年6月,公园再次关闭开展环境清理工程。公园内的绝大部分地表被覆盖上一层保护性隔离层,其上又覆盖了60 cm的干净表层土,并增设了灌溉系统。场地中设置了空气喷射与土壤气相抽提系统(SVE),以对土壤及地下水中残留的苯污染进行清除。
西雅图煤气厂公园的生态修复过程已长达50余年,目前仍处于监测与治理的过程中。
1.2.3 公共空间与工业遗迹保护式再利用
景观上尊重历史、环境,充分利用工厂现有的资源进行设计,而不是把这些资源、元素从记忆中抹去。利用基地现有的资源,从已有的元素出发进行设计,经过有选择的删减后,剩下的工业设备作为巨大的雕塑和工业遗迹被保留下来。石油塔的保留展示了原场地的工业化遗产,这种在场地内引入新秩序的同时并达到原有工业历史的做法在“棕地”改造设计中获得了成功应用。
1.3.1 场地概况
曼彻斯特科技园坐落于曼彻斯特的南部,于1984年正式对外开放。该区域自工业革命开始就是英国社会新技术、新产业发展的先进,目前已成为工业经济向服务业经济过渡的典型代表。基地所处区域为旧工业场地,主要发展棉纺织产业及运输行业,由于长久无规模经营及缺乏监管,场地出现大量的污染物,主要以重金属、氯代有机物为主。
1.3.2 覆土隔离与植被修复相结合的渐进式治理
建设开始前,政府首先组织对场地的踏勘监测,选定主要评价因子作为污染场地调查和修复的依据,制定相应的生态修复策略,针对重金属和氯代有机物的污染情况,主要采取覆土隔离加植被修复的手法进行治理。同时,在修复的过程中,采用渐进式策略,根据园区开发的时序分片区进行治理,并根据用地开发功能随时调整修复策略,以增加规划弹性。
1.3.3 产业升级式再利用
曼彻斯特科技园的设计目标是将基地建设为以知识、创意、高科技为发展动力的创意园区。采用“一区三园”的形式,分为One Central Park、Techno park与Manchester Science Park三大园区。最高三层办公楼,最低单层办公楼。其中,One Central面向快速成长的技术类企业,类似国内的孵化器物业。Techno则配备了最为高端的办公楼,提供最复杂高端的IT设备,可作数据中心用。Manchester Science Park则适合各类企业办公,且配有商务服务、休闲娱乐、健身等设施。
通过以上的案例可以看出,棕地的修复与再开发大致可分为以下集中模式。
1.4.1 以开敞空间开发为导向的持续性修复
将棕地改造为开敞空间,是棕地再利用的首选模式。此类模式更加注重后期的环境监测,即根据人们在不同场地活动的频率和时长,以及统一监测标准,判断后续土壤的修复状态。
1.4.2 以工业遗产为依托的生态型修复
将棕地修复与工业遗产开发相结合,将修复后的棕地建设成为遗产文化主题公园、艺术基地等。此类模式以工业遗址和文化元素为前提条件,在评估旧构筑物对人体带来健康风险的同时,兼顾其循环利用。
1.4.3 以新兴产业、新区建设为主导的置换型修复
主要以发展高新技术产业置换传统产业,或作为城市新区建设用地,赋予棕地新的功能。模式需要同时考虑土壤修复条件和片区发展,根据发展时序进行棕地治理,并适时调整治理策略。
建国以来,成都市同国内大多数城市一样,为加快建设大力发展工业,在54版城市总体规划中就明确,成都要突出工业基地建设;直到96版总规,提出中心城区东郊工业结构调整,至此,成都市开始逐步转型发展。当前,成都市正处于 “公园城市”建设的关键时期,由于产业升级、“退二进三”战略的实施,也为成都市中心城区腾挪出大量的“棕地”。通过对上述案例,作者对成都市棕地修复及再开发提出以下几点建议。
首先,“棕地”的污染程度监测,是场地再开发利用的先决条件,应通过资料收集、走访调研、采样分析等多种手段,明确场地的污染源及污染程度。其次,应开展全面的风险评估,包括人体健康风险评估和环境安全风险评估等,判断出场地的开发潜力和经济效益。
根据监测与评估的结果采取不同的开发定位及修复策略,结合前述的修复及开发模式,对于污染较为严重的土地,应根据污染物的情况确定修复方法,可通过覆土隔离加植被修复相结合的方式,打造以开敞空间和工业遗产为依托的开发方式;对于污染程度较低的土地,可采用置换等方式,在保障安全的前提下,采用产业升级、新区开发等方式进行再利用。
从西雅图煤气厂公园的修复开发案例可以看出,棕地治理不是一蹴而就的,几十年的修复治理也充分体现了工业类棕地中污染的隐蔽性强、潜伏期长、项目周期长且具有不确定性的特点,因此,后期的监管尤为重要。首先应明确管理主体,定期采集标本进行监测,根据情况及时发现修复过程中存在的问题,及时调整修复方案及开发策略,增加弹性。