郭谌达

（湖南大学建筑学院 湖南长沙 410082）

1 城市生态学理念

我国生态学界对于城市生态学的最新表述是以人类活动密集的城市为研究对象，探讨其结构与功能和调节控制的生态学极力和方法，并将其应用到城市规划、管理和建设中去，为城市环境、经济的持续发展和居民的生活质量的提高寻找对策和出路的学科[1]。此外还有从城市生态学的发展现状、发展历史、发展趋势等不同角度对城市生态学进行定义[2]。根据这些定义，城市生态学的研究内容基本可分为两大部分，一部分是基于还原论思想的城市与自然、资源、环境之间相互作用机制和过程研究，另一部分是基于整体论思想的城市系统生态研究。前者以微观阐述城市与自然、资源、环境之间的关系为主要目标，旨在为城市发展提供具体指导；后者以宏观把握城市生态系统结构、功能、调节机制为主要目标，旨在为城市发展提供战略指引，两者互为补充和促进[2]。

2 棕地再利用的内涵

“棕地”最早是作为与“绿地”相对应的规划术语，出现在英国的规划法中。目前关于棕地的定义各国不尽相同，较广泛认可的定义有“棕地为已被废弃的、闲置的或未被完全利用的工业或商业用地，其扩展或再开发受现有或潜在的环境污染（影响）而变得复杂”（美国环保局和住房与城市发展部），“被以前的工业使用污染，可能会对一般环境造成危害，但有逐渐增强与再开发需求的用地”（英国）等[3]。从这些定义中可将棕地的特征归纳为四点：（1）棕地是已经开发过的土地；（2）棕地部分或全部遭到废弃或闲置；（3）棕地可能遭受（工业）污染，环境较差；（4）棕地外部负相应较明显，其重新开发与再利用可能存在障碍。因此，通过对棕地进行再利用来改善棕地环境条件、消除棕地的外部负效应，并适应城市新的发展需要。

3 棕地再利用案例

3.1 英国Woolston 城市生态公园运河段棕地生态恢复措施[4]

3.1.1 生态环境背景

Woolston城市生态公园建在沃灵顿的一片工业废弃地上，总面积约6.4 hm2，包括旧式垃圾填埋场、废弃工业区和运河及一些居住区，约400m长的Woolston运河是生态公园的一部分。该运河始建于1821年，作为工业和贸易的运输通道，沿运河发展了包括化工厂、火药厂等工业。长期船只运行和工厂排污导致运河水质下降、沉积物增多，加之草本植物入侵、水位下降等因素，运河于1978年停航。考虑到干涸河道影响城市景观以及残留的污染物可能导致地下水等受到污染，运河采用了多项生态恢复措施。3.1.2土壤基质固定

这是整个棕地生态恢复的基础，首先清理运河两岸的自生树，再将运河内淤泥堆积并与普通水泥按1%的比例混合得到与硬粘土能力相似的稳定材料，处理后污染物质的流动性下降。最后搭建生态石笼网墙，网墙内下部为岩石填充物，用机织土工膜铺盖，进一步阻止沉积物或其它潜在污染物的流动，在河床内形成一个新的自然水道；上部放置堆肥或纤维卷棕色袋，以减少运河两岸受到侵蚀并为植物提供生长介质，并回填可以保持填充物整体营养成分不至过高的粘土骨料。

3.1.3 植被恢复

首先用土工布层覆盖运河两岸稳定的沉积物，再覆盖适合植物恢复的低营养土壤混合物（含碎砖、碎石灰石、细骨料、砂土等），共同作为运河两岸不同地表野生植物群落的生长介质[5]，每一块土壤的重叠部分沿着运河放置见图1，最后在该区域混合播种花草等植物。

3.1.4 生态恢复

首先用高抗腐蚀、高强度、具有延展性的低碳钢丝编制成生态网格，在网内填充具有一定的空隙的物质，后期适当覆土，从而起到加固河岸、增大抗洪能力的作用，还可以营造适合植物生长的条件，促使生态系统的恢复。

3.1.5 废弃物再利用

主要是将处理后的淤泥转化为建设材料，以减轻对未来环境造成的潜在影响。该项目主要通过修复污染土壤、运用生态技术、促进植被恢复、增加生物多样性和资源循环利用来实现棕地的生态修复目标，修复后的棕地形成一处绿色景观，提升了该区域的生态功能。

3.2 中国北京首都钢铁厂原址棕地再利用的土壤修复处理[6]

在北京举办“绿色奥运”之际，原位于北京城区内的首都钢铁厂被迁出原址，原厂址即成为棕地。由于这些场地可能受到原生产活动遗留的有毒或有害物质的污染，如果直接转化为其它用地性质可能会给公众带来健康风险并影响生态环境[7]。因此需对其进行土壤修复处理，分为先期土壤分析、中期土壤修复模式制定和后期土壤修复实施三个阶段。

先期土壤分析主要包括土壤取样分析、土壤污染风险评价和污染源分析三部分内容。先根据原厂址的平面布置图和实地勘查，选取原料场、焦化料场、污水处理厂和老排水沟进行土壤取样并分析；再采用内梅罗污染指数法对土壤环境进行评价和质量分级，并参照《国家工业企业土壤环境质量风险评价基准》进行土壤污染风险评价[8]；最后根据研究区的生产性质和周边环境进行污染源分析并对土壤污染途径进行分类，该区域土壤被分为了面状渗透、淋滤下渗和局部点状渗漏弥散三类[9]，之后将根据不同种类的特征采取不同的处理方案。中期土壤修复模式主要有环境标准治理模式和基于环境风险治理模式[9]。前者治理目标偏刚性，费用往往较高，也不易将污染物治理达到环境标准值的要求；后者在相当程度上解决了这些缺陷，尤以美国材料与试验协会的RBCA(Risk-basedCorrective Action)模式[6,7]应用较为广泛。在土壤修复技术上目前应用较多的有焚烧、稳定—固化、挖掘—填埋等[8,9]，可根据不同方法技术经济特征和项目实际需求进行优选。后期土壤修复实施即按照先期和中期的成果指导具体实施。

北京首都钢铁厂原址的土壤修复工程通过一系列土壤修复措施完成了对棕地的生态治理的基础工作，为最终实现棕地再利用的目标打下不可或缺的基础。

图1 Woolston 城市生态公园土壤填放示意图[4]

4 棕地再利用的城市生态学意义

可以看到棕地的再利用具有了十分重要的城市生态学意义。首先，棕地再利用可以缓解棕地自身及周边相关区域的生态风险。棕地是工业化及城市化进程中难以避免的产物，往往带来土地闲置、环境污染、城市空间破碎等不良后果[9]，对棕地及其所在区域的城市经济、社会、生态、景观等会产生不利影响。将棕地进行减害减污处理后转化为绿地，可以有效降低棕地原有的生态风险，提高城市生态容量。

其次，通过棕地再利用将棕地转化为建设用地，可以减少对其它绿地的消耗。世界城市化率不断提高，对土地的需求仍然居高不下，如果任由棕地荒置，而到原本尚属非建设用地的生态良好的土地上开发建设，那么不仅棕地自身得不到有效治理致使自身环境污染等问题继续发酵甚至祸及周边，还将可能带来新的生态破坏，使城市的生态环境面临更加严重的威胁。事实上，为了能更好地进行建设开发而不得不对棕地污染等生态问题进行解决，客观上也降低了棕地原有的生态风险。因此，棕地再利用不仅可以保护尚未建设开发的生态条件优良的区域，还能够改善生态环境已遭到破坏的区域的状况。

因此，棕地再利用对其自身及周边的生态环境意义重大，通过对这些空间进行生态修补，消除或减少其负面效应来降低棕地包括生态和环境风险在内的多种风险，遏制城市生态环境恶化，带来不可替代的生态效益。

5 结语

棕地再利用可以有效解决已发生的城市生态问题，使棕地成为可供城市再次使用的开发用地，有利于促进城市生态恢复，有利于推动现阶段城市规划从增量型向存量型的转变，有利于保障城市持续健康发展。

在我国城市未来的规划发展中，棕地再开发仍然可能遇到如污染治理风险大、再开发资金成本高、需要政府协调、缺少规划方案等问题，为此可从以下几个方面来促进棕地再利用的实现。（1）建立多部门合作机制，如国家环保局、国土资源部等多部门联合开展全国土壤污染状况调查，联合规划等部门共同制定相关标准，确定生态环境规划并监管实施；（2）采用多手段运营管理，如行政手段、财政手段、市场手段等，多管齐下，共同为棕地再开发创造条件，推动城市生态进程，不断适应新常态下的城市发展需求。

[1]陈昌笃.中国的城市生态研究[J].生态学报,1990(01).

[2]阎水玉.城市生态学学科定义、研究内容、研究方法的分析与探索[J].生态科学,2001,Z1:96-105.

[3]曹康,何华春.“棕地”揭秘[J].中国土地,2007,08:43-44.

[4]王芳,李洪远,陈小奎.Woolston城市生态公园棕地生态恢复的经验和启示[J].农业科技与信息(现代园林),2013,11:11-18.

[5]Hartley,W.,Dickinson,N.M.,Riby,P.,Shutes,B..Sustainable ecological restoration of brownfield sites through engineering or managed natural attenuation A case study from Northwest England[J].EcologicalEngineering,2012,40:70-79.

[6]李建萍,张建红,王存政,滑铁钢,顾成海.工业废弃场地再开发的土壤环境评价与修复研究[J].环境工程,2011,04:109-111+120.

[7]张兴庆,李小风,白娟,刘斌,彭绪亚.搬迁企业原址场地土壤污染环境风险评价——以重庆某搬迁企业为例[J].四川兵工学报,2009(10).

[8]李晨.从“化工厂上的经适房”看我国污染场地及土壤修复制度[J].环境保护,2011(05).

[9]王宏新,甄磊,周拯.发达国家棕地再开发经验及启示[J].中国土地科学,2011,02:92-96.