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    改良景观——基顺河流修复与土方填埋场改造项目, 以色列

    关键词:风景园林;棕地;以色列;河流修复;土方填埋

    Key words:landscape architecture; brownfield; Israel; stream restoration; landfill

    摘要:在以色列最大炼油厂的栅栏和新开凿的基顺(Kishon)河流之间有25hm2农田地,是以色列最昂贵和最复杂的土壤治理和河流修复项目之所在。几十年来,从相邻工业区排放的工业废料污染了溪流的河床,并且使其生态不断退化,它们不仅把人们的休闲娱乐排斥在外,而且成为一个公共健康的威胁。基顺河流修复项目,是一个包括在场地原址上进行100万m3的重污染淤泥修复,以及计划控制在20m高的土方填埋场改造项目。景观设计将作为滨水河岸和湿地生境修复的催化剂,随着时间的推移,它们最终将成为规划中的都市公园的一部分。这个案例研究还展现了风景园林师在棕地项目上的核心角色:从一个仅仅视觉的创造者转变到对新规划方案的重要参与人,他们通过设计和对解决方案的完成实施,来创造一个生态丰富和满足各种社会活动需求的景观。

    Abstract:The 25 hectare plot of croplands carved between the fence of Israel's largest oil refinery complex and the newly manmade Kishon Meander is home to Israel's most expensive and complex soil remediation and stream restoration project. Decades of unmonitored industrial waste discharges from adjacent facilities contaminated the stream riverbed, degrading its ecology, excluding human recreation and becoming a public health threat. The Kishon Meander restoration project includes the in-situ remediation of 1,000,000 cu. meters of heavily contaminated sludge, designed and capped in 20 meter high landfills. The designed landscape acts as a catalyst for riparian and wetland habitat restoration, which would, in time, become a part of a planned metropolitan park. This case study also describes the central role landscape architects plays in brownfield projects: from communicating a vision that negotiates stakeholder concerns regarding proposed alternatives, through to design and construction of solutions that refine the landscape with enriched ecologies and social activities.

    内容:1   基顺河流修复计划
    位于以色列最大工业区的基顺河(The Kishon)流域大约有1 081km2,它们的支流在Zevulun河谷会聚到一起,并进入到一个工程化的水道。自20世纪以来,它的7km长的河岸线一直作为相邻石化工业的排污口,以及当地城市的污水排放系统。这些没有被监管的工业排污,导致溪流的水和河道都收到严重的污染,并成为以色列污染最严重的河流。它同时还成为一个由工业污染引起的生态退化和公共健康问题的标志性河流。1994年,以色列政府决定进行基顺河流修复工程,并成立了基顺河管理局(The Kishon Stream Authority)来负责项目的实施。修复项目的很大一部分是包括对河道2~5m污染淤泥的疏通及其在原场地的土壤修复。大约有100万m3污染的淤泥被挖掘、降解,然后填埋。由此形成的土方填埋场,最终将会成为规划中的都市公园的一部分[1](图1)。
    2011年7月14日,发布的政府决议中详细地阐述了项目的资金来源,主要来自过去与当前的河流污染企业[2]。整个修复过程包括疏通工程与淤泥挖掘工程,并要求建设一段2km长的蜿蜒溪流,将整个项目中污染最严重的溪流河床部分环绕其中。修复设计还包括生态修复和动植物栖息地修复。修复设计的总平面,场地背景和历史上的排污企业如图2所示。

    2  以色列的工业、棕地和立法
    以色列是一个拥有760万人口的国家,自2010年来成为经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development,简称经合组织OECD)成员国[3]。以色列的工业主要是以研究和发展为基础,并形成的一个与军事技术产业相关的工业。位于海法湾(Haifa Bay)的以色列重工业中心,主要是由石化工厂组成。以色列国防军(IDF)占据着大量的土地作为培训基地,其中一些位于拥有高密度人口的城市中心。包括以色列国防军(IDF)在内的大多数以色列产业,在过去70~100年的运营过程中,对其污染没有控制。近年来,以色列环境保护部出台了一系列相关的法律和执行标准[4],主要涉及空气质量标准,和2008年颁布的《清洁空气法》(Clean Air Act)[5]。
    以色列有一个中央集权的规划结构体系,其以法律的形式体现于1965年颁布的《规划与建设法》(The Law of Planning and Construction,1965)。该法律涉及发展的所有要求和规章,以及污染和环境问题。(区域的)规划和发展是由地方、区域和由政府官员、公众代表和相关机构代表组成的国家规划委员会(national planning committees)三方面负责。委员会中的环境公平及环境正义的代表由环境保护部任命。来自规划委员会的每一项提案,在其被确认前,必须满足环境保护实践中有益环境的标准。同时,需要达到的土壤质量标准也是由环境保护部制定。对污染修复治理的标准通常是由具体的项目要求决定,根据其未来的规划土地用途来决定是否修复成功。污染的程度一般是以国际标准来衡量,通常以美国环保局和欧盟为标准,它们都以不危害公众健康为前提。
    自从以色列颁布限制在绿地范围内建设的“国家开放空间计划(National Plan for Open Spaces,TMA 35,2005)”以来,似乎棕地的改造与发展成为规划建设的一个最活跃的部分。这个国家计划通过增加城市密度来较大的影响城市化的模式,并且促进了军事基地和工业从人口稠密的地区迁出。所有的这些法律和法规措施,都增加了对棕地修复及其涉及的相关环境问题的专业意识。

    3  基顺河流污染的程度
    基顺河流的河道污染情况是基于2008年对19个采集样点的分析[6]。该河流河道的污染物主要是以石化工业为主,包括高浓度的全石油碳氢化合物(Total Petroleum Hydrocarbons,TPH)以及铬(Chromium)、镉(Cadmium)等重金属元素。
    基顺河流的全石油碳氢化合物(TPH)的污染,估计约有890t受污染的河道,其平均浓度为2 690ppm的干物质(范围在0~28 000ppm)。镉的污染约有2.7t,以平均浓度为8.3ppm(范围在0~45ppm)计算。铬的污染约有27t,以平均浓度为81.5ppm(范围在2~540ppm)计算。污染从相邻石化工业区的工厂排出,流向江河口岸,具有典型的河床断面,深度达到2~5m。
    场地调研建议清除约100万m3的被污染河床,作为整体溪流修复与洪泛区设计过程的一部分。

    4  修复的标准
    对这些污染河床的修复治理标准是环境保护部根据农田地的要求来制定的。这意味着全石油碳氢化合物(TPH)的值必须低于500ppm,同时,在土壤中相应的重金属浓度,必须达到表1的要求。
    用来评价基顺河流河床修复的2个其他清理标准是:1)美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)对沉积物质量风险评价的低限(ERL)和高限(ERM)(表2)[7];2)环境保护部对居住土地用途的标准。专业委员会决定使用农田地的标准来衡量沉积物的修复,是由于它们与周围农田地的土壤质量相接近。那些被扭转为季节性农业用地的周围土地,现在正被定期的施肥,同时处理杀虫剂遗留的问题。这块土地用处理过的水来灌溉。在将来公园的土地规划中,并没有对居住用地的要求(表3)。

    5  修复的方案,溪流的分流,土方填埋场的原位改造
    在项目的设计准备阶段(图3),几种不同的修复策略被拿出来进行对比。根据以色列过去治理土壤污染修复的经验,需要把污染的淤泥运到场外的废弃处理池进行填埋处理。由于高污染的风险和运输大量有害污染土壤的复杂性,政府的决策者们放弃了以往的做法,正如项目设计团队里的风景园林师塔莉·塔奇(Tally Tuch)记述的一样[8]。在以色列,这是第一次采用原位修复策略。修复过程的第一步是将溪流转向引流到一个拱形的截断曲流中,绕过污染最严重的溪流河床[8]。一个25hm2的土地被设计用来进行土壤修复和进行污染降解的处理过程。
    修复的过程包括对污染淤泥的脱水处理和空气质量的治理,它们包含高浓度的悬浮固体总量(Total Suspended Solids,TSS),以及氨和其他一些重金属。再接下来,是在处理池里进行化学处理和对被污染的水进一步过滤。处理污泥的水将流回到溪流中。沉积物在脱水后,被堆到3m高,等待进行生物治理。成堆的污染物将被沉积物中的微生物进行降解。围绕沉积物堆的空气循环将进一步加速污染物的降解过程。从这些生物反应堆(bio-piles)中散发的空气将被过滤和监控,以防止挥发性的化合物散发到环境中。降解过程的最佳条件将通过对于堆体夯实度、气流、养分水平(根据需要可添加有机肥料)和生物反应堆的温度进行监测来控制。这种“堆”的设计处理时间大约需要40天。基顺河流项目的沉积物修复过程详见图4。修复的3个阶段过程同样记录在相关的政府决议的附录中。

    6  项目的完成和资金计划
    为了保证修复项目的完成,成立了一个特别委员会,它是由环境保护部和不同的股东组成。其中,代表政府部门的有环境保护部、能源与水利部、农业和乡村发展部、当地市政府(土地所有者),污染企业以及2个基顺河管理部门:基顺河管理局(The Kishon Stream Authority)和基顺河排水与河务局(The Kishon Drainage and River Authority)也各有代表。
    项目的资金计划是以4年期限来支付(2012—2015年)。政府机构和部门提供6 000万以色列元(Israeli Shekel,IS)。那些多年来把污染排放到溪流的企业提供1.2亿,根据每个企业排污的比例来摊派。由于污水的溢出和相邻地区市政污水处理厂地表径流的污染,当地政府追加2 000万的额外资金。整个项目的修复和治理的总预算是2.2亿以色列元(约5 500万美元)。

    7  土方填埋场设计
    再修复过程结束后,这些清洁、干燥的淤泥堆被塑造成不同的地形,高度达到离地面约18~20m。塔莉女士显示了风景园林师是如何在有限的资金预算下,确保项目的顺利进行。风景园林师被要求证明,这些在场地内的堆土设计如何不影响欣赏相邻老炼油厂的冷却塔。2个80m高的混凝土建筑(译者注:冷却塔)是以色列国家工业的象征,它们有着独特的文化和建筑价值。
    通过运用计算机3d模型对场地地形塑造进行检验和论证,为原位修复策略及其分期建设情况提供了一个可视化的形象展示。在与环境保护部的谈判中,涉及在场地修复处理的过程中是否会散发出有毒的污染物,以及如何对当地的景观和自然风景的演变,这些模型扮演了一个重要的角色。
    景观设计中的地形设计展示了自然丘陵的曲线和温和的山谷,它们加强了炼油厂和其雕塑般炼油塔周围的自然风景。而蜿蜒曲线的溪流设计,使正在进行的自动化灌溉系统与相邻的种植农田更加和谐。
    新设计溪流河床的钢筋石笼(gabin)和大石头,不仅用来加强生态修复和抵御洪水冲击,同时还可以减少水土流失。一个动态的河岸边界线将允许不同层级的河岸、湿地、水生栖息地并存,从而提高生物的多样性。在山体与溪流河岸上将种植耐旱的乡土物种。

    8  建设后期和监控
    由于淤泥的重污染特征和在场地内原址进行的修复方案,一个按照项目建设周期的5年监控计划被制定。在场地完全向公众开放之前,这一监控计划将满足人们对健康的安全需求。新规划的公园将把沿着基顺河周围现有的绿道和公共休闲空间连接起来。塔莉女士还计划在场地中增添教育的功能,把基顺河的修复和治理故事告诉给大家,以提高公众的环境意识和自然保护思想。土方填埋场的改造设计过程参见(图5~7)。

    9  结论和讨论
    今天, 基顺河流修复项目是以色列最大、最昂贵的棕地修复项目。几十年的持续污染,修复操作本身的复杂性,以及涉及的多个参与股东,为项目的完成创造了一个富有挑战性的格局。本论文试图对场地的历史工业背景,河道的污染程度,在场地原址进行修复设计,以及使项目成为现实的法律依据进行概述。以色列的规划法律保证了多个项目管理公司在修复过程中的积极参与。基顺河管理局(The Kishon Stream Authority)主要负责把溪流恢复到工业污染前的水平。基顺河排水与河务局(The Kishon Drainage and River Authority)掌握着流域内所有水道的管辖权和责任权,并对所有的防洪、建设和维护活动进行监督,包括修复项目的完成实施[9]。当地市政府以及工厂对河床的污染负责。自1994年以来,在多党制政府和私营资本介入的联合管理下,基顺河修复项目被耽搁了近20年。针对这种情况,2011年,在政府直接管理下制定了棕地修复项目的计划框架。以色列政府,是唯一能够联合各部门,形成一个整体和综合的解决方案,该方案将即有益于海法大都市圈的公众,又能够兼顾基顺河的自然栖息地。
    项目同时还是一个示范案例,它显示了大尺度的棕地修复增加了项目的复杂性和风险性。通过采用在场地内原位修复的策略,设计团队越过了运输高污染的挑战,而是选择了在污染源近距离之处进行如此复杂和有风险的修复工作。
    在设计团队与不同部门之间的交流中,如何显示不同修复策略的益处,风景园林师有着至关重要的角色。3D计算机辅助模型,以一种更直接的方式展示了分期建设的可能性。同时,它还解决了保护场地独特特征和视线的问题。通过这种蜿蜒曲线的设计,再加上与水利工程师和生态学家的合作,把一个基础设施水道改造提升为生态丰富的动植物栖息地。未来场地的进一步设计,还包括休闲步道,观景平台和站台设计。所有的这些措施,将把场地改造成以色列第一个河岸栖息地和溪流修复的教育基地。目前,项目正处于修复治理的过程中,据风景园林师塔莉女士所述,项目的具体景观设计工作将很快展开。新开凿的蜿蜒曲流和治理淤泥的人工地形堆可以从远处观看到,在场地内已可以看到一些扮演先头部队的鸟类。
    基顺河流修复项目被添加到以色列一系列著名的棕地修复案例名单中,如阿里尔·沙龙(Ariel Sharon Park)公园(Hiria)和Jaffa垃圾公园。基顺河流修复项目还显示了环境和社会正义的价值。工业化所产生的有害污染被修复和改造成一个“山”的地形,其使江河口岸再次走向曾经的繁荣。相对于周边抬高的20m,这个土方填埋场以一种具体的形式提醒大家关于基顺河污染的过去。再过3年,场地将完成全部的景观建设,它将成为一个与曾经的污染源并存,可以提供生态恢复和满足人们休闲娱乐的平台 [10]。

    注:文中图片除注明外,均由Tuch-Saragossi风景园林事务所提供。
    致谢:感谢来自以色列Tuch-Saragossi设计公司的风景园林师塔莉·塔奇(Tally Tuch)女士,感谢她把这个案例的专业研究和经验总结慷慨地与大家分享,感谢她提供的各种图片和插图。还要感谢来自哈佛大学设计学研究生院的尼尔·柯克伍德(Niall Kirkwood)教授,谢谢他对这个棕地案例研究论文的指导。