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垃圾填埋場(chǎng)的土壤修復(fù)與再生利用分析

發(fā)布時(shí)間:2016/8/12 來源:《上海城市規(guī)劃》

本文著力探討已經(jīng)封場(chǎng)的或廢棄的垃圾填埋場(chǎng)用地如何通過整體規(guī)劃進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和地區(qū)再生。基于慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的視角,本文分析了垃圾填埋場(chǎng)用地的特性,并著重通過近年來歐....
本文著力探討已經(jīng)封場(chǎng)的或廢棄的垃圾填埋場(chǎng)用地如何通過整體規(guī)劃進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和地區(qū)再生?;诼l(fā)性技術(shù)災(zāi)害的視角,本文分析了垃圾填埋場(chǎng)用地的特性,并著重通過近年來歐美國(guó)家城市中垃圾填埋場(chǎng)用地修復(fù)與再生的3個(gè)典型案例,探討當(dāng)前及未來行之有效的垃圾填埋場(chǎng)規(guī)劃修復(fù)與再生的策略與技術(shù)。
1、垃圾填埋場(chǎng)用地引發(fā)的慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害
1.1 對(duì)城鄉(xiāng)土地資源的侵占
垃圾填埋場(chǎng)往往占地面積巨大,需要侵占寶貴的城鎮(zhèn)建設(shè)用地和鄉(xiāng)村農(nóng)田耕地。封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)則大多淪為城鎮(zhèn)邊緣地帶的荒廢地,極大浪費(fèi)了土地資源。
1.2 對(duì)城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的破壞
對(duì)土壤環(huán)境的影響。在填埋的生活垃圾和工業(yè)垃圾中有些本身就帶有一定的污染性,不僅污染與之直接接觸的土壤,還會(huì)通過滲透作用進(jìn)一步污染深層土壤以及周邊的土地。
對(duì)大氣環(huán)境的影響。垃圾被填埋后,隨著時(shí)間的推移和微生物的作用,會(huì)釋放填埋氣體,亦稱沼氣。沼氣也是目前造成空氣污染的主要原因之一,所含大量難聞的氣體具有的毒性成分會(huì)給周邊居民的健康與生命安全帶來威脅。
對(duì)水環(huán)境的影響。垃圾自然降解過程中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物,會(huì)伴隨著水分從垃圾填埋場(chǎng)向外滲透,形成垃圾滲濾液,其中含有大量高濃度的有毒物質(zhì),滲透到地下將直接污染地下水源,隨著雨水向周圍擴(kuò)散還會(huì)威脅周邊的地表徑流。
對(duì)地表植被的影響。垃圾填埋場(chǎng)對(duì)土壤、大氣和水環(huán)境的危害還會(huì)帶來次生災(zāi)害,有毒的氣體和水體不僅會(huì)毒害垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)部的植被,還會(huì)危害垃圾填埋場(chǎng)周邊的植被及農(nóng)作物,造成對(duì)垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)外地區(qū)整體生物系統(tǒng)的破壞。
1.3 垃圾填埋場(chǎng)引發(fā)的慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的特征
災(zāi)害持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。垃圾填埋場(chǎng)的使用年限一般在10年以上,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不斷釋放有毒氣體,產(chǎn)生垃圾滲濾液,當(dāng)沼氣達(dá)到一定濃度時(shí)甚至?xí)l(fā)填埋場(chǎng)的火災(zāi)與爆炸。
災(zāi)害影響層次多、范圍廣、作用復(fù)雜。從土壤環(huán)境、空氣環(huán)境到水環(huán)境,都會(huì)受到不同程度的污染,并且這些污染作用是相互聯(lián)系、相互影響的。
治理難度高。由于垃圾填埋場(chǎng)引發(fā)的慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的持續(xù)時(shí)間、影響范圍及作用方式,直接導(dǎo)致了其治理修復(fù)的難度高,必須通過整體的規(guī)劃控制和修復(fù),運(yùn)用生態(tài)的技術(shù)和理念,才能重建被破壞的生態(tài)系統(tǒng),消除次生和深層次污染的隱患。
1.4 我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)引發(fā)慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的巨大威脅
我國(guó)人口眾多、垃圾產(chǎn)量驚人,更因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)管不到位、生態(tài)技術(shù)普及低,大多數(shù)垃圾填埋場(chǎng)本身的設(shè)計(jì)與建設(shè)存在缺陷,從而加劇了慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的發(fā)生。如果不積極有效地應(yīng)對(duì)處理,由垃圾填埋場(chǎng)引發(fā)的慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害還會(huì)蔓延和綿延下去,帶給全社會(huì)巨大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)災(zāi)難。
2、歐美垃圾填埋場(chǎng)的規(guī)劃修復(fù)與再生案例研究
2.1 案例1:女王伊莉莎白二世奧林匹克公園(Queen ElizabethOlympic Park),倫敦
倫敦奧林匹克公園占地約2.5 km2,該基地在二戰(zhàn)中倫敦大轟炸后被用作垃圾填埋場(chǎng),因?yàn)橥寥篮偷叵滤粐?yán)重污染,這片土地對(duì)開發(fā)商來說基本毫無價(jià)值,而政府在整個(gè)規(guī)劃和投資中發(fā)揮了中心作用。借倫敦第三次舉辦奧運(yùn)會(huì)之機(jī),倫敦市政府發(fā)布了一項(xiàng)可持續(xù)開發(fā)計(jì)劃,對(duì)基地及地區(qū)遺留問題進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃,并要求將大部分受污染的土地改造后,建造奧運(yùn)場(chǎng)館、公共綠地和住宅。

女王伊莉莎白二世奧林匹克公園規(guī)劃修復(fù)與再生前(上圖)后(下圖)場(chǎng)景
倫敦市政府對(duì)這塊土地的污染情況進(jìn)行反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)勘查,制訂了詳細(xì)的生態(tài)修復(fù)規(guī)劃。首先是場(chǎng)地清污。工程就地清理了整個(gè)園區(qū)的土壤,80%以上的被污染土壤得以重新使用,基地運(yùn)營(yíng)方在園區(qū)成立了“土壤醫(yī)院”,微生物修復(fù)技術(shù)也被廣泛采用。接下來是生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和項(xiàng)目運(yùn)作的物質(zhì)準(zhǔn)備。園區(qū)里超過8 km長(zhǎng)的水道得到清理,原來污染嚴(yán)重的河流被改造成市域最大的濕地。至此,園區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)基本恢復(fù)到自然的平衡。
修復(fù)工程采取了“準(zhǔn)備—過渡—更新”的三步走規(guī)劃修復(fù)策略,具有清晰的時(shí)間性和階段規(guī)劃目標(biāo)。

女王伊莉莎白二世奧林匹克公園修復(fù)與再生的3個(gè)階段
2012年奧運(yùn)會(huì)之前的準(zhǔn)備階段。核心任務(wù)是制定一個(gè)鼓舞人心和切實(shí)可行的總體規(guī)劃方案,來指導(dǎo)長(zhǎng)期可持續(xù)的修復(fù)和再生工程,并主要進(jìn)行基地的整治和城市基礎(chǔ)設(shè)施的跟進(jìn)。
2012—2015年的過渡階段。將園區(qū)所有新舊社區(qū)和周邊的社區(qū)整合在一起,實(shí)現(xiàn)設(shè)施的共享。將園區(qū)重新開放,新的公交線路以及擴(kuò)展的自行車租賃計(jì)劃都增加了園區(qū)的可達(dá)性。
2015—2030年的再生階段。核心內(nèi)容是吸引投資,進(jìn)行大規(guī)模的再生建設(shè)。經(jīng)過此階段,園區(qū)將變身為倫敦市推行可持續(xù)生活的先鋒社區(qū)。
2.2 案例2:弗萊士基爾斯公園(Fresh Kills Parkland),紐約
美國(guó)紐約的弗萊士基爾斯公園占地面積約8.9 km2,其前身是于1948年臨時(shí)設(shè)置的弗萊士基爾斯垃圾填埋場(chǎng),垃圾場(chǎng)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)已嚴(yán)重退化。為了充分利用這塊基地的潛力,發(fā)掘其適應(yīng)性的最終用途,紐約市城市規(guī)劃局舉辦了國(guó)際設(shè)計(jì)競(jìng)賽,以促進(jìn)弗萊士基爾斯公園總體規(guī)劃的形成,滿足城市社區(qū)的需要,并且反映該基地自然的和建設(shè)的歷史。
在改造過程中,環(huán)境修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)過程被結(jié)合在一起。設(shè)計(jì)者應(yīng)用了“因地制宜”的規(guī)劃控制與修復(fù)策略,根據(jù)不同地塊的現(xiàn)狀條件,將園區(qū)分成5個(gè)規(guī)劃區(qū)域,按照自然特征被分為濕地、草地、林地3大類,對(duì)不同的規(guī)劃區(qū)域?qū)嵭胁煌男迯?fù)方案。
弗萊士基爾斯公園總體規(guī)劃修復(fù)的核心概念是生命景觀(lifescape),打造一個(gè)自然景觀與人造景觀相結(jié)合、具有多種自然特征的大型城市公園。由于垃圾場(chǎng)規(guī)模龐大,所以預(yù)計(jì)修復(fù)和再開發(fā)的時(shí)間大約需要30年或者更久,時(shí)間上可分成3個(gè)主要階段。

弗萊士基爾斯公園修復(fù)再生的3個(gè)主要階段
最初10年主要為長(zhǎng)遠(yuǎn)期的投入和發(fā)展而進(jìn)行生態(tài)改良和基礎(chǔ)建設(shè)。
第二個(gè)10年致力于加強(qiáng)基礎(chǔ)項(xiàng)目的引入以及進(jìn)一步提升生態(tài)系統(tǒng)。不斷加大公共投入,加大綠色技術(shù)的投入,促進(jìn)高質(zhì)量的建筑建造,推進(jìn)更多投資豐厚的商業(yè)項(xiàng)目的開發(fā)。
最后10年公園將擴(kuò)大對(duì)公眾開放的面積,并承接更多新的功能,野外生態(tài)環(huán)境和動(dòng)物棲息環(huán)境在這一階段將被繼續(xù)加強(qiáng)。一些早期的簡(jiǎn)單的項(xiàng)目將轉(zhuǎn)變成為更復(fù)雜的城市功能,所有公園區(qū)域建設(shè)完成并被激活,生命景觀被恢復(fù)并進(jìn)化。
2.3 案例3:圣米歇爾環(huán)保中心(Saint-Michel EnvironmentalComplex),蒙特利爾
加拿大蒙特利爾市的圣米歇爾環(huán)保中心占地192 hm2,過去是米隆采石場(chǎng),1968年部分采石場(chǎng)開始作為垃圾填埋場(chǎng),被使用了30多年,給城區(qū)環(huán)境帶來了諸多不良影響,過去一直是蒙特利爾主要的污染源。城市政府主導(dǎo)下,提出了該項(xiàng)目的修復(fù)計(jì)劃,基地逐漸被轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)城市綠色空間,預(yù)計(jì)2023年將改造成為蒙特利爾最大的多功能大都市公園。
圣米歇爾環(huán)保中心項(xiàng)目規(guī)劃修復(fù)的核心原則是安全優(yōu)先,即在整體修復(fù)過程中,人和環(huán)境的安全是第一位的。在垃圾封場(chǎng)工程中,為了確保垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的廢氣和垃圾滲濾液不會(huì)外泄,整項(xiàng)工程采用了多層覆蓋的技術(shù)。此外,垃圾滲濾液也被有效地收集,經(jīng)過壓縮后送到污水廠進(jìn)行處理,避免了后續(xù)慢發(fā)性災(zāi)害的產(chǎn)生。
米隆垃圾填埋場(chǎng)的修復(fù)與再生規(guī)劃確定了集環(huán)保、科教、文化、體育、休閑娛樂于一體的功能定位,并采用了多重策略。

蒙特利爾市圣米歇爾地區(qū)的功能定位分布圖
策略之一是建立蒙特利爾國(guó)際馬戲藝術(shù)之都的地位。策略之二是保留垃圾處理的功能。策略之三是廢物處置、管理、再循環(huán)和再利用技術(shù)的提升促進(jìn)。策略之四是以社區(qū)參與為基礎(chǔ)全面進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃。
2.4 案例對(duì)照分析
從上述案例中可以看出,由垃圾填埋場(chǎng)引發(fā)的慢發(fā)性技術(shù)災(zāi)害的規(guī)劃修復(fù)和再生在總體策略、階段環(huán)節(jié)以及方法技術(shù)方面具有一些共性,即:耗時(shí)均長(zhǎng)達(dá)幾十年的時(shí)間,分階段循序漸進(jìn)非常必要,并必然包括場(chǎng)地清污與環(huán)境修復(fù)、基礎(chǔ)設(shè)施重建與生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、新功能項(xiàng)目激活以及與城市周邊社區(qū)可持續(xù)整合發(fā)展的過程,此外還有長(zhǎng)期的環(huán)境跟蹤監(jiān)測(cè)。
案例規(guī)劃修復(fù)與再生情況對(duì)照

垃圾填埋場(chǎng)規(guī)劃修復(fù)與再生的主要階段環(huán)節(jié)與方法技術(shù)
3、歐美垃圾填埋場(chǎng)用地規(guī)劃修復(fù)與再生的啟示
關(guān)于修復(fù)與再生規(guī)劃的功能定位。垃圾填埋場(chǎng)用地適應(yīng)性的功能一般包括:①自然公園或戶外體育活動(dòng)空間,開發(fā)建設(shè)量小,在投入使用后仍可以繼續(xù)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。②文化娛樂教育設(shè)施,對(duì)于場(chǎng)地的修復(fù)要求較高,但是可以為園區(qū)增添新的生命力,并且適合占地巨大的大型公共娛樂設(shè)施。③微型能源站,可系統(tǒng)收集處理沼氣資源。對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)用地的再生來說,通常并不只是引進(jìn)單一類型的功能項(xiàng)目,而是同時(shí)或分時(shí)期引進(jìn)不同類型的項(xiàng)目。
關(guān)于修復(fù)與再生的持續(xù)規(guī)劃管理。垃圾填埋場(chǎng)的修復(fù)與再生是個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過程,需要長(zhǎng)期的通盤規(guī)劃和分階段的實(shí)施步驟。整個(gè)過程對(duì)技術(shù)和管理的依賴度高,因此垃圾填埋場(chǎng)的修復(fù)與再生規(guī)劃很大程度上是一種精準(zhǔn)規(guī)劃、協(xié)同規(guī)劃,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境的、經(jīng)濟(jì)的和社會(huì)的效益共贏。

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