環(huán)境工程技術(shù)在棕地景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

周玉超 王昱茹

（1.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司銅川分公司 陜西西安 710075 2.陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司黃河西岸土地整治分公司 陜西西安 710075）

緒論

由于多種因素影響，國(guó)內(nèi)各業(yè)環(huán)境保護(hù)意識(shí)不足，很多個(gè)人和行業(yè)只注重企業(yè)發(fā)展忽略環(huán)境保護(hù)，逐漸激化保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的矛盾，自然環(huán)境也因?yàn)檫^(guò)度開(kāi)發(fā)被破壞。為有更好的生活環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)與修復(fù)工作急需加快步伐。故而切實(shí)將環(huán)境工程技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)而成為將自然環(huán)境恢復(fù)與美化同步化關(guān)鍵之處。

1 相關(guān)概念

1.1 環(huán)境工程

作為環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支，環(huán)境工程研究如何保護(hù)和合理利用自然資源，應(yīng)用科學(xué)手段對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題和逐漸下降環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行解決和改善。環(huán)境工程與生態(tài)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)和環(huán)境醫(yī)學(xué)，以及環(huán)境物理學(xué)和環(huán)境化學(xué)均有聯(lián)系。目前環(huán)境工程處在初創(chuàng)階段，日后的的發(fā)展前景較好。

1.2 棕地概況

棕地是指閑置、廢棄或者不再進(jìn)行使用的工業(yè)用地和商業(yè)用地。從用地性質(zhì)角度分析，棕地多是規(guī)模、工業(yè)開(kāi)發(fā)、污染程度均有不同的工業(yè)用地。存在于棕地中的污染物多處于“老化”狀態(tài)，吸附于各類型細(xì)粒土壤表面或滲入其中。污染時(shí)間較久的棕地，其污染物大多為遷移擴(kuò)散能力較低的“固定”狀態(tài)，相比而言剛發(fā)生的土壤污染，因?yàn)槠渲械奈廴疚锱c土壤和地下水之間的吸附與解吸尚未達(dá)到平衡狀態(tài)，因而容易遷移和擴(kuò)散。目前，“老化態(tài)”污染物的處理是棕地景觀修復(fù)的技術(shù)難點(diǎn)。

2 環(huán)境工程技術(shù)

環(huán)境工程技術(shù)主要對(duì)水污染、大氣污染、固體廢物處理與利用、噪聲污染、工業(yè)行業(yè)廢水等城市污染源進(jìn)行控制管理，通過(guò)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)利用微生物、土建工程及污染治理設(shè)施運(yùn)營(yíng)與管理等手段，對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行處理。本文主要對(duì)環(huán)境工程中污水處理技術(shù)和污損土地治理技術(shù)進(jìn)行梳理。

2.1 污染水治理

其中對(duì)污染水的處理方式主要分物理處理方法、化學(xué)處理方法和生物處理方法。針對(duì)廢水處理一般分為三級(jí)：

一級(jí)處理是從廢水中去除懸浮的固體顆粒，多采用物理處理方法，去除率一般達(dá)70～80%，相比生化法25～40%去除率，物理處理方法在懸浮物處理過(guò)程中效果較為明顯。

二級(jí)處理是去除廢水內(nèi)有機(jī)污染物，利用生化反應(yīng)將廢水內(nèi)的有機(jī)污染物固化排除，在二級(jí)處理中生化處理法要比物理法去除率高。

三級(jí)處理是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步去除廢水內(nèi)的各種污染物質(zhì)，如磷、氮，增設(shè)的一項(xiàng)或者多項(xiàng)處理單元，以增加污水的凈化度。

2.2 污損土地治理

污損土地中的污染物大多由原工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)引起的，處于“老化”狀態(tài)，吸附于土壤顆粒、尤其是細(xì)粒土壤表面，或滲入土壤顆粒內(nèi)部，甚至嵌入土壤晶格中。也因?yàn)楦黝愇廴就恋匚廴驹磁c程度的不同，有不同的修復(fù)方式，如：物理修復(fù)法的水泥窯協(xié)同處置、焚燒制磚、阻隔填埋技術(shù)、滲透反應(yīng)墻技術(shù)、氣相抽提技術(shù)等，化學(xué)修復(fù)法化學(xué)淋洗技術(shù)、穩(wěn)定/固化、化學(xué)氧化/還原技術(shù)，生物修復(fù)法植物修復(fù)、微生物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)。

3 上海后灘濕地公園

3.1 項(xiàng)目概況

上海世博后灘濕地公園是上海世博園的核心綠地景觀之一。其位于黃浦江的東岸與浦明路之間，占地18hm2。南臨浦明路，西至倪家浜，北望盧浦大橋。該場(chǎng)地原本為鋼鐵廠和后灘船舶修理廠所在地，公園建設(shè)由2007年初開(kāi)始，2009年10月建成。公園保留了場(chǎng)地內(nèi)原有的面積為16hm2的江灘濕地，場(chǎng)地內(nèi)柳樹(shù)茂盛、蘆葦豐盈，提供各類鳥(niǎo)類棲息且發(fā)揮凈化河水和防止洪水侵蝕的功能。公園內(nèi)改造原有水泥硬化防洪堤為生態(tài)型的江濱潮間帶濕地，供鄉(xiāng)土水岸植被繁衍生長(zhǎng)，并依據(jù)綠地現(xiàn)狀及遺存的工業(yè)建筑和濕地凈化系統(tǒng)基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一個(gè)人工內(nèi)河濕地系統(tǒng)，綿延1.7km，寬窄不一。

3.2 公園設(shè)計(jì)策略

為將原工業(yè)場(chǎng)地改造成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)本次設(shè)計(jì)策略為再生設(shè)計(jì)策，生態(tài)系統(tǒng)中擁有綜合生態(tài)功能：食物生產(chǎn)、防洪、水凈化和棲息地生成。是2010年上海世博會(huì)生態(tài)文化的一大創(chuàng)新示范。

3.2.1 再生設(shè)計(jì)

濕地的再生設(shè)計(jì)是在江灘的自然基底上，選用了適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的江南四季作物，并運(yùn)用梯田和灌溉技術(shù)解決高差和滿足蓄水凈化之功效。其中根據(jù)四季變化的不同，依次有菜花流金，葵花照耀，稻菽飄香，翹搖鋪地，以最為普通的農(nóng)作物、鄉(xiāng)土植物裝點(diǎn)大地，如此設(shè)計(jì)不僅滿足公園凈水功能，同時(shí)也具備了防洪的功能，其中防洪堤以同樣的形式，隱藏在流域兩邊的田谷堤岸的植被之下。如此外側(cè)的設(shè)計(jì)可以防50年一遇的大水，同時(shí)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)則可以防百年一遇的大水。整個(gè)濕地是緩沖洪水和濕地恢復(fù)功能并存的載體。

3.2.2 道路系統(tǒng)

公園內(nèi)設(shè)置一個(gè)狹長(zhǎng)的幽谷空間，在解決防洪問(wèn)題的同時(shí)，給游客以躍變的視覺(jué)享受。其長(zhǎng)近2km，沿途建有一系列親水棧橋、平臺(tái)和穿梭于植被中的步道網(wǎng)絡(luò)。始于西端的跌瀑水墻，止于金屬帷幔，營(yíng)造一個(gè)“葭蒹蒼蒼，白露為霜”“登高臨淵，彩蝶紛飛”的桃園之景。

3.3 濕地功能

3.3.1 凈化功能

利用梯度變化，引導(dǎo)水流，將黃浦江劣質(zhì)V類水，經(jīng)過(guò)沉淀、曝氣加氧，土壤和植物及微生物的凈化，在緩慢流經(jīng)濕地的過(guò)程中，得以凈化至III類凈水，供世博會(huì)場(chǎng)的景觀、澆灌和沖洗用水。在全面考慮黃浦江與內(nèi)河濕地的水位、縱向流速，湖底生態(tài)系統(tǒng)的需求的前提下，利用地勢(shì)差，凈化通道從西到東，依次流經(jīng)病原體凈化區(qū)、重金屬凈化區(qū)，進(jìn)入水質(zhì)穩(wěn)定調(diào)節(jié)區(qū)，不斷通過(guò)下水道在梯田進(jìn)出，迂回凈化。初步試運(yùn)行證明，后灘公園的水凈化能力每天2400t。

3.3.2 防洪功能

短期防洪土坡式防洪堤和長(zhǎng)期的臺(tái)地式防洪堤之間，形成了一個(gè)黃浦江和陸地之間的過(guò)渡帶和緩沖區(qū)，可以在遇到突發(fā)洪水時(shí)作為城市的滯洪地。分層建堤大大降低了對(duì)防洪堤的需求高度和強(qiáng)度，使原本的水泥防洪堤可以改為低強(qiáng)度的泥土和天然材料制作的生態(tài)化的護(hù)堤，改善濱江生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)環(huán)境。

3.3.3 景觀功能

蘆荻臺(tái)面積約1650m2，位于后灘公園中部的原污水處理廠碼頭，長(zhǎng)10m，寬8m，設(shè)計(jì)將整個(gè)碼頭及基礎(chǔ)全部保留，利用碼頭原有格局，體現(xiàn)工業(yè)遺存特色；整體鋪竹木甲板，局部砌出種植池，植入其它元素，建立人性化休息系統(tǒng)；為阻擋江風(fēng)的吹襲，平臺(tái)上還豎起一片片嵌有玻璃的鋼板。平臺(tái)兩端以及臨水一側(cè)種植有蘆葦和荻，將平臺(tái)融入濱江濕地之中，盡顯野趣和自然。

4 結(jié)論與總結(jié)

隨著環(huán)境污染因素的增加，棕地景觀設(shè)計(jì)不再是一昧的植物配置如此簡(jiǎn)單，更需要科學(xué)技術(shù)的支撐的特置。景觀設(shè)計(jì)尤其是棕地景觀設(shè)計(jì)更需要先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)推論、合理的布局。上海后灘濕地公園于2010年10月建成，經(jīng)過(guò)八年時(shí)間的考驗(yàn)，濕地公園累積凈化數(shù)百萬(wàn)頓污水，真正的做到景觀設(shè)計(jì)長(zhǎng)期性、經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性設(shè)計(jì)。取得如此成果離不開(kāi)先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、詳盡的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、明晰的矛盾羅列、合理的應(yīng)對(duì)策略、豐富的生態(tài)知識(shí)和合理的環(huán)境工程技術(shù)應(yīng)用。

在上海后灘濕地公園設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師以再生設(shè)計(jì)為理念，全線貫穿于設(shè)計(jì)中，在詳細(xì)勘探后，明晰羅列出六大問(wèn)題并提出六大對(duì)策，尤其是在公園整體設(shè)計(jì)上，利用地勢(shì)差引導(dǎo)污水流經(jīng)各區(qū)塊，將初步凈化的水循環(huán)往復(fù)的流過(guò)，利用土壤對(duì)污水進(jìn)行滲透凈化，并利用植物對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)，將污水轉(zhuǎn)嫁到土壤的污染降到最少。除此之外，濕地公園在建設(shè)過(guò)程中利用磚、石、混凝土廢棄物作為碎礫石透水層、磚混凝土碎塊填充物基層，在小品設(shè)計(jì)中如飲水器、垃圾桶、休閑椅等都有非常獨(dú)特環(huán)保的設(shè)計(jì)。由此可見(jiàn)，環(huán)境工程技術(shù)可以應(yīng)用到棕地景觀重塑的每一個(gè)細(xì)節(jié)，大到方案設(shè)計(jì)，小到施工細(xì)節(jié)。故而做好棕地景觀設(shè)計(jì)，認(rèn)真學(xué)習(xí)先進(jìn)的環(huán)境工程技術(shù)是不可或缺的。