概念
工業廢棄場地是指受工業生產活動直接影響失去原來功能而廢棄閒置的用地及用地上的設施。工業生產活動影響指的是工業生產活動終止或工業生產過程中所採用的資源生產技術方法。在外延範疇上,工業廢棄場地包括廢棄工業用地、廢棄的專為工業生產服務的倉儲用地、對外交通用地和市政公用設施用地,以及沿用資源生產技術方法所形成的採掘沉陷區用地、廢棄露天采場用地、工業廢棄物堆場用地等。
內容
廢棄場地就是棄置不用的用地。包括在工業與農業生產、城市建設等土地利用過程中由於自然或人為作用所產生的各種廢棄閒置的用地,工業廢棄場地是其中最主要的形式之一。
在人類社會的發展歷史中,這些工業設施如廢棄的礦山、採石場、工廠、鐵路站場、碼頭、工業廢料傾倒場等,曾發揮過重要作用,但一經廢棄,給生態和環境造成的危害也是多方面且難以恢復的。首先,工業廢棄場地多是由資源粗放型開採方式引發的,常造成大量的耕地被侵占和破壞,使地區的農業經濟支撐能力下降;其次,由於過度利用資源和環境污染等原因,常造成草地、森林等生態系統退化,使土壤亞系統環境惡化,甚至加速了土地的鹽鹼化或荒漠化;再次,形成破殘衰敗的環境景觀,嚴重影響了城市形象;另外,是對城鎮的河流水系、地面的建築物以及公路、鐵路、管線等城市交通和市政設施因廢棄、閒置所造成的損失和破壞。
工業廢棄場地土壤的污染主要是由於企業在原始開發、建設和運行中產生的污染遺留問題。土壤是一個複雜的系統,污染物,特別是重金屬污染物進入上壤後很難從土壤系統中治理出去,經長期積累,超過了土壤的自淨能力,從而使污染物長期停留於土壤中。由於歷史遺留問題,工業廢棄場地中殘留的眾多重金屬或其他污染物很難從土壤中治理出去,這些廢棄場地不僅不能種植食用農作物,廢棄場地中的污染物還會隨地表徑流流入附近水源,造成二次污染,甚至危害地下水環境。
修複方法
對於地表塌陷和表層土壤極端退化的生境,完全恢復不僅難以確定原始條件數據,而且投入成本高,是不現實的。因此,常以“改良”或“重建”作為工業廢棄場地生態修復的主要目標。對於受破壞的農田、草場、林地等生態系統,當塌陷深度不大時,可以採取土地整理和污染治理等改良措施,例如“充填式治理”等,實現地表基底的改善,為生態系統的恢復做好基礎準備,然後再開展恢復土壤、植被和提高土地生產力等工程技術,以增加物種種類和生物多樣性,逐步提高生態系統的自我維持能力和景觀美學價值。對於塌陷深度較大甚至形成積水的塌陷區,採用“非充填式治理”,並視積水深度和生態狀況區別對待。中、低水位的塌陷區宜“改良”成養魚池塘或特殊景觀。高水位塌陷區,可以通過“重建”措施形成“次生濕地生態系統”,該系統具有較高的生態價值和自組織(自我維持、自我恢復)能力,但初期系統較脆弱,加強保育至關重要。
20世紀生態學理論經歷了從淺層生態學向深層生態學的發展過程。面對日益惡化的環境問題,學者們認識到,單純依賴工程技術的方法並不能解決環境問題,還必須重視管理和社會倫理道德,從人文科學的角度來完善解決問題的途徑。一些設計師提出並嘗試了在廢棄場地的改造中,儘量尊重場地的景觀特徵和生態發展過程,在這類設計中,創造了許多新的修復理念和技術,使修復地段上的各類廢棄物質儘可能地得到利用,殘磚瓦礫、工業廢料、礦渣堆、混凝土板、鐵軌等,都能成為景觀建造的良好材料,它們的使用,不僅與修復地的歷史氛圍十分貼切,而日體現了可持續發展的理念。
①景觀再利用法
景觀再利用法大致包括三種方式來保留和再利用廢棄場地上的工業景觀:一是整體保留,這種方法是將以前工廠的原狀,包括工業構築物和設備設施,以及工廠的道路系統和功能分區,全部承襲下來,在改造後的公園中,可以感知以前工業生產的操作流程。二是部分保留,保留廢棄場地工業景觀的片段,使其成為公園的標誌性景觀,保留的片段可以是具有典型意義的、代表工廠特徵的工業景觀,也可以是具有歷史價值的工業建築或是質量好且有特殊風格的老建築。三是構件保留,例如,保留一座建築物、構築物設施結構或構造上的一部分,如牆、基礎、框架、桁架等構件,從這些構件中可以看到以前工業景觀的印跡,引起人們的聯想和記憶。保留下來的廢棄工業建築構築物或設施,可處理成場地上的雕塑,強調視覺上的標誌性效果而不賦予其使用功能。許多情況下,廢棄的工廠設施經過維修改造後是可以重新使用的。
②廢棄物再利用法
工業廢棄場地上的廢料包括廢置不用的工業材料、殘磚瓦礫和不再使用的生產原料以及工業產生的廢渣。一些廢料對環境沒有污染,可以就地使用或加工,如磚、石等;一些廢料是污染環境的,這樣的廢料要經過技術處理後再利用,如礦渣等。在廢料和污染處理過程中,原則是就地取材、就地消化,污染嚴重的要對污染源進行清理。
③生態技術法
在污染得到控制的情況下,可採用生態技術,將工業水渠改造成自然河道,進行河流的自然再生,提高抗洪能力和補充地下水源,為野生生物創造棲息地和活動廊道;採用生物修復技術處理污染土壤,種植能吸收有毒物質的植被,增加土壤的腐殖質,增加土壤微生物的數量和活力,使土壤質量逐步改善。例如,德國曾在礦區內種植芥菜來吸收土壤中的污染物。
由於工業廢棄場地對原生態環境破壞的強度大,持續時間比較長,所以自我恢復常難以實現且過程漫長。如果採用人工輔助的措施,其恢復的時間可以縮短,進程可以加快。生態修復措施中的植被重建技術,是工業廢棄場地生態恢復的關鍵工作,因為所有自然生態系統的恢復和重建,總是以植被重建為前提的。植被重建除了本身起著構建初始植物群落的作用外,還能促進土壤質量、土壤微生物和動物的恢復,具有促進整個生態系統的結構與功能恢復的核心功能。
在工業廢棄場地的改造中,歐美一些國家採用了景觀設計的理論,一些新穎的設計手法和獨特的設計思想值得我國借鑑。例如,有價值的工業景觀的保留利用、材料的循環使用、污染的就地處理、生態處理手段和藝術的創造等。這類景觀的設計,要求必須注重生態與藝術的結合,創造出適應現代社會,具有較高的藝術水準,融人生態思想與技術的景觀。隨著社會的發展,中國的經濟結構正在發生轉變,第三產業迅速發展,高科技產業不斷興起,一些高能耗、高污染、低效益的傳統工業已面臨著嚴峻挑戰。而且,隨著我國城市化進程的快速推進,非農業用地的數量在加大。對此,根據本國自身的情況,採取綜合手段,運用多種技術,因地制宜地把新增的工業用地規劃好,把資源枯竭型城鎮的工業廢棄場地修復好,這些已成為我國經濟社會發展必須高度重視的問題。