人居環境科學下的化工棕地治理

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摘要：隨著我國城市用地的緊缺，越來越多的棕地被加以改造利用，化工類棕地污染最強、危害最大，需要特別關注治理。文章通過對化工類棕地存在的問題進行分析，從人居環境科學的視角下探討了化工類棕地治理的具體策略。

關鍵詞：人居環境科學；化工；棕地；多學科

引言

棕地，是與綠地相對應的概念，各國對棕地都有各自的定義。在我國，泛指因人類生產活動而造成的已存在或潛在的污染場地。我國正處于城鎮化發展的快速時期，面臨著極大的用地短缺問題，棕地的開發與再利用，對彌補城市用地緊張以及優化城市空間結構起到了重要作用。但我國現在對棕地的治理往往以經濟利益為目的，開發具有很大的盲目性，開發形式過于單一化，重治理、輕再生，沒有進行整體化、人性化考量。棕地的再生歸根到底是為人所服務的，是為了滿足城市的發展需求、滿足人的生產生活需要。因此，從人居環境的視角下對棕地的再生進行探討，具有極大的社會意義。

1人居環境科學

人居環境泛指人類集聚或居住的生存環境，特別是指建筑、城市景觀、風景園林等人為建成的環境。因此，人居環境科學就是以人類聚居為研究對象，探討人與環境之間相互關系的科學[1]。與傳統的建筑學不同，人居環境科學考慮的是人與環境這個巨大系統里的不同層次、不同區域的問題。這一問題涉及面廣、問題域多，因此需要建筑學、社會學、生態學、環境學等多學科的交叉與協作，以便更好地建設符合人類理想的聚居環境。總的來說，人居環境科學的核心就是要有整體的觀念，把人類聚居作為一個整體來進行研究，而不是像城市規劃學、地理學、社會學那樣，只涉及人類聚居的某一部分或某個側面。人居環境科學強調事物內部之間的相互關系，用融貫的研究方法去解決人居環境問題。以問題為出發點，運用已知的所有知識去解決人與自然的問題，了解、掌握人類聚居發展的客觀規律，以便更好地建設符合人類理想的聚居環境。

2化工棕地治理需要人居環境科學的引導

化工棕地并不是一個孤立的系統，它與城市的人居環境是緊密相連的，是城市環境的一部分，與城市生活構成一個統一體。在對棕地治理的過程中，需摒棄以往傳統的機械論、還原論等單一治理方法，將棕地與城市周邊的生態環境、人文環境、經濟環境等作為一個有機整體來綜合考慮?；ぷ氐刂卫淼年P鍵在于解決經濟、生態以及文化三方面的問題。這就要求實踐者利用包括地理學、氣候學、生物學、社會學等諸多領域的知識與經驗，這與人居環境科學所倡導的多學科、多領域融貫的綜合研究方法不謀而合，將人居環境科學應用于具體的城市棕地修復的規劃、設計、營造和管理的實踐中，會起到很好的指導性作用。棕地治理是一個不斷前進的過程，不同時期會賦予同一片區不同的功能，進行著不同的生產活動。在人類改造場所及自身的過程中，場所不是靜態的，而是處在不斷變化之中的，場所的歷史、現在和未來一直在相互作用、相互加強。人居環境科學是綜合自然和人文演變過程的信息，加以指導規劃設計的科學，棕地的演替更新，需要人居環境科學這一動態學科去規范指導，從而持續為人類創造適宜的人居環境[2]。

3人居環境科學引導下的化工棕地修復策略

3.1區域協同功能活化處理

人居環境科學強調把人類聚居作為一個整體，全面系統地加以研究整理。首先，化工棕地的再生要結合城市的整體發展戰略，根據棕地所處的城市功能區、場地的周邊需求、污染類型以及污染程度來為棕地修復確定適宜的改造類型。其次，化工棕地周邊都面臨單一經濟結構的轉型問題,將其發展成為具有觀賞性的景觀片區是實現經濟可持續發展的重要方式之一。例如可將棕地建設成為工業景觀公園、城市公共藝術用地等，積極推動周邊地區第三產業的發展,并使依賴于第二產業的經濟向清潔的旅游型經濟轉型。這樣的棕地再生不僅改善了區域的生態環境，避免了城市人居環境的進一步惡化，也符合可持續發展的要求。最后，要盡量將單一的景觀片區連接成片，形成一體化的城市復興區。棕地周邊的功能活化就是綜合自然和人文過程信息以指導規劃設計的決策過程，人文生態規劃設計就是尋求生態適宜和文化空間之間的最佳匹配，將區域利用類型的適應優勢最大化[2]。

3.2分期分類多元化的污染治理

3.2.1棕地土壤的分類處理土壤并不是一個單獨存在的系統，空氣、水、土壤是彼此交融，不可獨立存在的。棕地修復過程，要結合這三種物質來綜合考慮，在統一規劃下，協同治理。首先要對場地所在區域的大環境作出評估，在問題分析的基礎上制定出合理的恢復計劃?；謴陀媱澆⒉皇呛唵蔚闹卫砹鞒?，而是要根據最終的用地意圖來制定治理過程，從而避免過度改造帶來的場地破壞，增加經濟上的額外支出?；の廴揪哂须y可逆、不均勻、滯后的特點。因此，污染治理是一個曲折且漫長的過程，在治理過程中要針對不同地塊，對污染物進行合理評估之后，對地塊進行多學科的融合治理。根據污染物的成分和污染程度，將待處理的棕地劃分為可直接利用土地、原位修復的土地、異地修復的土地、無法修復的土地四類。可直接利用的土地往往指化工廠區內的辦公區以及生活區，這類地區由于不進行工業生產，受到的化學污染較少，進行簡單的松土之后便可直接利用；原位修復后再利用的土地受到的污染相對較少，多為一些揮發性的有機污染物，常常采用物理方法（活性炭吸附、氣相抽提）、生物方法（植物吸附、微生物分解），進行多學科交叉處理（圖1）；異位修復指的是將棕地土方轉移到特定位置進行處理的方式，這類地塊往往污染較重、污染物較多，多為重金屬污染物、持久性的有機污染物以及農藥等，可通過物理方法（固化、萃取、熱脫附）、化學方法（熱處理、氧化還原）分批次處理，處理后進行回填（圖2）；對于無法修復的棕地，可對其進行換土，或者隔離的方式。在對土壤治理的同時，要注意對周邊水環境的保護，根據土壤污染狀況，對場地的表土層、心土層、底土層進行透水和不透水處理，防止水污染的范圍持續擴大。

3.2.2棕地水體的復合治理棕地中的水體可分為兩類，即被污染水體和未污染水體。未污染水體特指雨水以及棕地周邊未受污染的地下水體；被污染水體可分為地表污水以及滲入地面的地下污水[3]。棕地的治理可參考雨洪管理系統進行一體化治理，治理策略可概括為隔、凈、匯、用?！案簟币环矫孀柚褂晁疂B入棕地，另一方面防止地下污水繼續向周邊擴散；“凈”即對被污染水體的治理，對于地表污水可通過過濾池的設計以及水體走向的重新規劃進行逐步篩除和凈化，對于已滲入地下的污水，則通過建立人工濕地，利于植物根系的自凈能力和濕地中的微生物群落來進行生態治理；“匯”即對落在棕地內的雨水進行收集，將雨水引入凈水池和冷卻池組成的水循環系統，凈水池可用原有的水渠、集水池等改造而成，節約治理成本，同時要將凈水池與濕地生態系統連通、互相補給；“用”即棕地內收集和凈化后的雨水，可用于景觀水景的設計以及植物的澆灌，緩解城市用水壓力，同時也可以補給地下水，維持良性的水循環（圖3）。

3.3多元化的生態景觀修復

棕地在城市轉型過程中，功能類型的確定以及污染治理之后，需要進一步完善棕地修復措施，進行植物景觀群落的設計，這是一個整體性的行動計劃。首先，根據用地功能性確立植物差異性選擇機制，在保證構建宜居生態系統的前提下，景觀營造要與污染治理并重，構建兼具技術與藝術的景觀群落，優選抗污染植株，通過長周期的植物生長，富集土壤污染物，從而強化棕地治理的安全性，避免二次污染。其次是生態系統的恢復，只有植被的場地不構成完整的生態系統，這樣的生態系統沒有持續的自我調蓄能力，在保護場地內關鍵性物種的同時，適當引進新物種，豐富生態系統的組織結構，實現生態自有能量和資源循環等功能的修復（圖4）。再次，由于化工污染的可逆性較差，單一區域內的生態鏈去修復污染不太可能，要將棕地內生態鏈進行綜合設計，劃分不同的功能區塊，融貫治理，更要與城市的整體生態功能相呼應，融入到城市整體的生態服務之中。最后，景觀再生要將場地歷史、記憶以及文化感知融入生態系統中，形成“自然—人文”相融合的完整生態系統，增加城市的歷史記憶，保留無法衡量的人文情懷。棕地生態的恢復潛藏著巨大的價值和積極的社會效益，這些價值和效應在未來會不斷被開發出來，并隨著創意開發的不斷創新而繼續擴大[4]?？偟膩碚f，棕地的生態恢復對建立宜居的人居環境起到不可替代的作用，也會留給后代更多有用的土地。需要注意的是，棕地的土壤治理、水體保護以及景觀群落的再生是在同一區域內的不同時間發生的，需要在統一的規劃指導下進行。三者之間的再生始終是連貫的，一環扣一環。土壤治理的時候，要兼顧到后續水體的保護以及植物群落的再生，例如，土壤的熱處理會殺死土壤中具有抗污能力的微生物，這類微生物是后期生態系統再生時必不可少的一環。因此，要杜絕這類改造措施的施用。同時，景觀群落的再生之后，又對水體的凈化以及土壤中污染物的治理起到了很好的改善作用。

結語

棕地再生是在考慮人居、經濟、文化等多領域影響下進行的，再生后良好的景觀場所又會反過來促進人居環境的改善、經濟的持續發展，以及文化的多元化。城市的棕地問題是迫切需要解決的生態文明建設工程之一，本文通過對人居環境科學的解讀，探究這一學科視角下棕地再生更為合理的方式，將棕地與城市視為一個有機整體，通過多領域融貫的手法，試圖為城市創造一個生態化的人居環境。

參考文獻：

[1]馮螢雪,李桂文.礦業棕地生態恢復設計的基礎理論[J].新建筑,2014(04):150-153.

[2]王云才,趙巖.美國城市工業廢棄地景觀再生的經驗與啟示[J].南方建筑,2011(03):22-26.

[3]鄭曉笛.工業類棕地再生特征初探——兼論美國煤氣廠公園污染治理過程[J].環境工程,2015,33(04):156-160.

[4]劉小慶.基于生態恢復的礦區廢棄地景觀規劃研究[D].南京:南京工業大學,2014.

作者：徐良 范桂芳 單位：內蒙古工業大學建筑學院