中国前所未有的大规模城镇化进程与产业升级,导致大量传统工业企业搬迁或改制,工业类棕地大面积暴露。在空间特征上,工业类棕地的场地地形基本平坦,最显著的空间元素为大型的工业建筑遗产。在污染特征上,此类棕地的污染以土壤污染与地下水污染为主,具有隐蔽性强、潜伏期长,项目周期长且具有不确定

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工业棕地的再生有多难:附美国煤气厂公园修复的曲折路

2016-06-16 08:30 来源: 环境工程 作者: 郑晓笛

中国前所未有的大规模城镇化进程与产业升级,导致大量传统工业企业搬迁或改制,工业类棕地大面积暴露。在空间特征上,工业类棕地的场地地形基本平坦,最显著的空间元素为大型的工业建筑遗产。在污染特征上,此类棕地的污染以土壤污染与地下水污染为主,具有隐蔽性强、潜伏期长,项目周期长且具有不确定性的特点。著名的美国西雅图市煤气厂公园经历了长达半个多世纪、几轮的环境勘测与污染治理过程,至今场地中仍然可能残存有污染物质,充分体现了工业类棕地的上述特征。

1 概 述

中国前所未有的大规模城镇化进程与产业升级,导致大量传统工业企业搬迁或改制,工业类棕地大面积暴露。2001年,《国务院办公厅转发国家计委关于“十五”期间加快发展服务业若干政策措施意见的通知》(国发办[2001]98号)推进了中国城市“退二进三”的进程,即在产业结构调整中,缩小第二产业,发展第三产业。随后,东北老工业基地、长三角、珠三角和京津冀等地区的大中城市中,大批的污染型企业外迁。2008年,《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》(安委办[2008]26号)中提出,鼓励各地区进一步淘汰高污染化工企业,可以采取搬迁、转产、关闭等多种措施,对在城区的化工企业搬迁应给予政策扶持。据不完全统计,2004-2012年间,重庆市已搬迁137家污染企业,其中的大部分企业位于城市的黄金地段;至2008年,重庆市与广州、江苏、辽宁等地通过污染企业搬迁共置换出约2万多公顷的土地(高胜科 等., 2012)。

因工业企业搬迁或关停所形成的城市棕地往往位于城市的中心区或近郊,是城市建设的重要储备地段,基础设施齐备,交通便利。因以往工业运输的需要,很多工业与基础设施类棕地位于河道、湖泊、海港的滨水地带,在城市滨水空间的建设中占据重要的位置。然而由于污染问题,一些位于城市中的老工业区迟迟不能进行再开发。成功完成棕地再生过程的旧厂区中,将创意产业园区作为目标的开发模式备受青睐。在上海,原上海信谊药厂、无线电八厂、电力建设修造厂、电工仪器厂、第二十漂染厂、沪东机床厂和虹口区建材厂等旧厂区均在2006-2008年间被改造为创意产业园区。

2 空间特征与元素

1) 地形平坦。工业类棕地的场地地形基本平坦,高程变化一般情况下并不剧烈,工业类场地中最显著的空间元素为大型的工业建筑遗产,具体又可分为三种,即可作为至高观景点的巨型工业建构筑物、内部空间可进行更新利用的工业厂房、地标性大型工业构筑物。

2) 可作为至高观景点的巨型工业建构筑物。例如德国北杜伊斯堡公园中的5号炼钢高炉高达80m,被改造为公园中的观景眺望台(图1)。新增加的铁质楼梯与高炉内部原来的维修通道一起串联成攀登至顶的路径,中间会穿过炼钢高炉内部错综复杂的管道系统,进入曾经人不可及的机器巨兽的腹部。每层楼梯平台都布置有信息牌标示出所处高度。在最高处的观景平台,鲁尔区的工业景观尽收眼底,还配备有望远镜供游人使用。此类空间元素以其巨大的体量和刚劲有力的工业外形成为空间组织中的焦点,并通过提供至高观景点对场地形成视线上的全局控制。

图 1 德国北杜伊斯堡公园炼钢高炉观景塔

(上:观景塔外观;下:攀爬观景塔时穿过密布管道的高炉内部)

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3) 内部空间可进行更新利用的工业厂房。遗留的工业厂房为工业类棕地再生提供了主要的室内活动空间,其更新用途多样,国内外均有很多实践进行了富有创意的探索。例如德国关税同盟煤矿综合体中的原洗煤车间被改造为游客接待中心、鲁尔博物馆和多媒体放映厅(图2);德国北杜伊斯堡公园将原储气罐改造为潜水俱乐部训练场,将原配电站改造为游客接待中心;北京798艺术区将原电子厂厂房改造为画廊、展厅和咖啡厅等。

图 2 德国关税同盟煤矿综合体室内空间

(由原洗煤车间改造的游客接待中心(上)与鲁尔博物馆(下))

4) 地标性大型工业构筑物。烟囱和煤矿井架等大型工业构筑物具有鲜明而独特的工业造型,体量巨大,多作为工业类棕地再生项目的标志被保留下来,成为城市天际线中最具识别性的特殊地标(图3)。

图 3 德国关税同盟煤矿综合体地标

(上:12号煤矿竖井井架成为入口标志;下:烟囱群成为城市地标;图片来源:自摄)

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3 污染特征

各类工厂的工业流程、生产工艺、原材料和最终产品存在差异,工业生产停止后所形成的棕地在污染物质、污染程度与分布、修复技术等方面也不尽相同。工业类棕地中的潜在特征污染物基本包括重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、持久性有机物和石油烃等(表1)。与工业企业旧厂区相较而言,废弃的码头、机场和加油站等基础设施类棕地的污染类型相对单一,再生过程中污染治理的复杂程度也相对较低。此类棕地中的水体可分为两类分别对待,即被污染水体和雨水。棕地中的地表水体往往受到污染的危害,更为隐蔽的是埋藏于地下的污染羽与地下水体所遭受的污染,及随水体流动对周边地区与水域造成的污染危害,需要采取相应的治理措施。

表 1 常见场地类型及特征污染物

4 项目周期长且具有不确定性

棕地再生项目的周期往往比一般开发项目的周期要长,这主要是由四个方面的原因造成的:

第一,棕地项目在一般性开发建设之前需要增加对于场地污染的调查、评估与修复工作,增加了项目进程的复杂性。

第二,根据场地不同的污染物质,以及所采取的修复策略,污染治理的时间长短不一。目前国外比较推崇的是原位修复,要求棕地再生应该避免对其他场地造成二次污染。这种修复策略一般需要长达几年甚至几十年的周期,棕地的再生过程也要相应的进行分期的考量,要求动态的设计构思。

第三,污染治理的挖掘工作启动以后,很有可能发现之前在场地初步调查阶段未探明的污染源,例如埋在地下的储油罐、废料桶等污染物,进一步增加了项目的不确定性和风险。

第四,公众因污染所产生的顾虑使其对棕地再生项目具有较高的关注度且对项目安全性的质疑增多,需要通过多种形式的公众参与活动与公众进行充分沟通,使得项目的周期延长。

上述特征在著名的美国西雅图市煤气厂公园(Gas Works Park)项目中得到了充分的体现。

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5 美国西雅图市煤气厂公园:漫长的污染治理过程

煤气厂公园被视为世界范围内第一次目标明确地将工业废墟改造设计为现代公园的成功尝试(Weilacher, 2008)108,其设计师为美国著名风景园林师理查德˙哈格(Rid Haag)。该公园坐落于美国西雅图市联合湖(Lake Union)北岸,占地9hm2。1906-1956年间,其场地为生产煤气的炼油厂用地,后来天然气逐步取代煤气,炼油厂最终关闭停产。此后,该场地被普及特海湾能源公司(Puget Sound Energy,简称PSE)作为设备仓储用地。1969年,哈格留意到这片废弃的场地,并为其所具有的“幽灵般精神”(ghostly spirit)而感到兴奋。“这里需要一种全新的愿景(vision)”,哈格敏锐地意识到(Pirzio-Biroli, 2004)。他坚持提议要保留场地上的工业废墟,但这主要是出于美学方面的考虑。此时期,工业遗产保护的研究还未全面展开,哈格激进的想法虽然得到年轻一代的支持,但是年长者仍然倾向于建设一个英国田园式的公园。最终,哈格因此未能将全部的工业遗迹保留下来,场地上绝大部分的工业痕迹都被清除了,保留下来的高大石油分解塔与它曾经的历史环境彻底脱节了(Weilacher, 2008)109(图4、图5)。

图 4 美国西雅图煤气厂公园改造前后

(上:改造前,1965年;下:改造后,2013年;)

图 5 美国西雅图煤气厂公园中保留的石油分解塔

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西雅图煤气厂公园的污染治理过程是曲折而漫长的,目前仍在进行中,主要采用了隔离覆盖与原位修复的治理策略。

哈格在接受公园设计的委托后,首先对项目场地进行了勘测,发现挖掘至地下18m时仍然有污染存在。通过向多专业专家进行咨询,项目最终采用了生物降解和深层耕种的方法对污染土壤进行修复(孙晓春 et al., 2004),并在表层用新土覆盖。拆除大部分工业建构筑物后,场地中遗留的混凝土建筑废料堆成了一个约14m高的山体,成为远眺西雅图市天际线的风筝山(Kite Hill)。由于建筑废料上覆土的厚度有限,所以公园内的植被以草坪为主。场地东部的泵房与锅炉房被改造为餐厅和游戏屋,其内部的大部分原有工业设施得到保留。

煤气厂公园于1976年对公众开放,成为颇受欢迎的城市开放空间。然而,随着80年代早期美国关于危险废物清理的新联邦法案的颁布,以及随后大量开展的环境调查工作,人们发现煤气厂公园内仍然存留有污染物质。1984年从煤气厂公园所采集的土样与水样在被检测时,显示出多种污染物,以多环芳烃(PAH)和石油化合物为主。这一发现令当时的西雅图市长临时关闭了煤气厂公园,禁止公众进入。经过进一步的环境调查与风险评估,煤气厂公园再次对公众开放,但公众被警示不要接触公园中的土壤,也不要在公园所滨的水域中涉水、游泳或钓鱼(WADOE et al., 1997)6。1985年,场地中污染最严重的区域被覆盖上约30cm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。1990年,煤气厂公园被列入华盛顿州危险场地清单(Hazardous Sites List),新的场地修复工作被提上日程。2000年11月至2001年6月,公园再次关闭,环境清理工程在公园内展开。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60cm的干净表层土,并增设了灌溉系统(WADOE, 2013)。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(WADOE, 2005)。2001-2006年,公园内的地下水污染得到了进一步治理。然而,2013年3月,新一轮的环境勘测又在煤气厂公园启动了,这次是因为在与公园相滨的联合湖湖岸污泥中发现了PAH污染,西雅图市政府与PSE公司再次联合对煤气厂公园展开污染调查,探测是否是公园中的土壤与地下水污染导致了湖滨污泥的污染。

从煤气厂关闭至今,已经过去了半个多世纪,煤气厂公园的场地也经历了几轮的环境勘测与污染治理过程,但至今仍然可能残存有污染物质。华盛顿州生态部(Department of Ecology)在对公园周边社区的居民进行访谈时,很多人对于公园中可能仍然存有污染表示非常惊讶,认为场地应该已经足够干净了。这些情况都充分体现了工业类棕地中污染隐蔽性强、潜伏期长,项目周期长且具有不确定性的特点。要想判断棕地中是否存有污染,绝不可依靠“看上去”来判断,即使是针对已经被成功再开发了的场地。

在这个项目中,锈迹斑斑的工业建筑遗产被大胆地保留下来,并作为公园的有机组成部分,粗犷有力的工业美学与起伏的滨水自然景观并置,提醒着人们场地所具有的工业历史,这是工业类棕地再生的一次创新性尝试。然而,也有学者尖锐地指出,由于保留下来的石油分解塔彻底被栅栏封闭而不许游客进入,且场地内大部分工业信息已被彻底清除,因此煤气厂公园中的工业遗迹仅具有外在美学的吸引力,而场地原有的复杂性和动态发展过程都被大大削弱了,并且在设计过程中缺乏关于可持续景观改造的讨论与研究(Weilacher, 2008)。

6 结 语

工业类棕地中的污染主要由长期的工业活动造成,在工业废渣、废水与泄漏的工业原料的长期渗透下,此类棕地内的污染以土壤污染与地下水污染为主,隐蔽性很强。不同于常见的空气污染和地表水污染,这两类污染肉眼难以识别,在长期的缓慢作用下,往往最终以恶性环境污染事件的形式凸显出来。

棕地再生项目的成功实施需要环境工程专业与风景园林专业及建筑专业人员的密切配合。此类项目中,工程技术方面提出的要求严苛——因为其关乎环境污染问题,涉及到维护广大民众的安全和健康——这就对风景园林师及建筑师提出了更高的要求,如何在环境工程的限制条件下进行创造性的空间设计成为新的挑战。

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原标题:工业棕地的再生有多难:附美国煤气厂公园修复的曲折路

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