不同层级城市规划土地质量地球化学调查评价方法研究

何中发, 占光辉, 王 瑶

(上海市地质调查研究院,上海 200072)

随着国家生态文明战略的推进,人们逐渐认识到土地质量的好坏对整个城市或区域生态环境的影响巨大。值得注意的是,现有的城市总体规划、控制性详细规划的编制已经非常关注水土环境质量现状信息,但是不同层级的城市规划对土地质量数据的精度需求不一样,导致了已有土地质量成果较难和城市规划编制需求紧密结合起来。土壤环境成果大多在城市规划或土地利用规划环境影响评价工作中体现,将土地质量地球化学调查和评价直接与城市规划工作应用对接起来,目前少有研究[1]。城市规划、土地利用规划、环境保护规划、空间规划等编制和审批从属于不同的管理部门,而土地质量调查又涉及到国土、环保、农业、林业等管理部门,因此如何将土地质量调查成果服务应用于城市规划编制和实施领域,一直是亟待解决的科学技术难题和管理瓶颈问题。

1 城市规划编制体系与土地质量相关标准体系现状以及对接方面存在的问题

1.1 城市规划编制体系对土地质量的要求

当前城市规划编制体系没有直接对土地质量要求的条款,大多是比较笼统的文字描述。《中华人民共和国城乡规划法》[2]第四条规定“制定和实施城乡规划,应当遵循城乡统筹、合理布局、节约土地、集约发展和先规划后建设的原则,改善生态环境,促进资源、能源节约和综合利用,保护耕地等自然资源和历史文化遗产,保持地方特色、民族特色和传统风貌,防止污染和其他公害,并符合区域人口发展、国防建设、防灾减灾和公共卫生、公共安全的需要。在规划区内进行建设活动,应当遵守土地管理、自然资源和环境保护等法律、法规的规定。 县级以上地方人民政府应当根据当地经济社会发展的实际,在城市总体规划、镇总体规划中合理确定城市、镇的发展规模、步骤和建设标准。”地方上编制的城乡规划条例,也大多是比较笼统的文字描述,比如《上海市城乡规划条例》[3]第二十二条规定“城乡规划组织编制机关委托相关单位承担城乡规划具体编制工作的,受委托的单位应当具有相应资质等级。 编制城乡规划必须遵守国家和本市有关法律、法规、技术规范和标准,并综合考虑地质灾害影响评价、环境影响评价和交通影响评价等结论。”

另外在城市用地布局规划、城市用地分类与评价研究时,对城市用地自然条件评价更多的是从工程地质条件、水文及水文地质条件来评价,较少地考虑土地质量。其中工程地质条件评价,包括土质与地基承载力、地形条件、冲沟、滑坡与崩塌、岩溶、地震等;水文及水文地质条件评价,包括水文条件、水文地质条件、气候条件等[4]。

1.2 土地质量相关标准在城市规划方面的需求响应

目前土地质量的相关标准,主要还是从土地使用和类型方面加以应用约束,与城市规划领域的土地分类较难实现一一对接。1995年颁布的《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)主要应用于农用地的分类管理[5],但成果也可以间接应用于城市用地分类评价。2007年颁布的《展览会用地土壤环境质量评价标准》[6],主要适用于展览会用地,在一段时间内也作为对土壤环境质量要求较高的建设用地的评价标准。2014年以来为更好地指导污染场地环境调查与风险评估和修复工作,陆续颁布了场地环境调查、场地环境监测、污染场地风险评估、污染场地土壤修复等技术导则[7-10],主要在具体地块和项目层面管控土壤环境质量。近几年北京、上海等地陆续颁布了土壤环境健康风险评估筛选值,进一步在地块和项目层面加强了对居住用地等敏感用地及工业用地等非敏感用地的质量监管[11]。

1.3 土地质量调查评价成果应用于城市规划领域存在的主要问题

土地质量调查评价成果应用于城市规划编制,存在的主要问题首先是调查工作精度的对应问题,其次是已有的土地质量分级标准较难直接应用于城市规划用地分类上,已有的土地质量成果图件较难直接应用于城市规划领域。

1.3.1 城市规划编制环节缺乏相对应的土地质量调查方法技术

省级的城乡规划编制、城市总体规划编制需要大量的基础底板数据支撑,编制的成果比例尺一般要求为1∶50 000～1∶200 000,目前省级的土地质量调查成果比例尺大多在1∶250 000精度。控制性详细规划编制成果比例尺一般要求为1∶2 000～1∶5 000,个别的分图图则成果比例尺一般要求为1∶500～1∶2 000,针对控制性详细规划的土地质量调查成果大多是以场地环境质量调查形式进行的,一般是在土地地块出让阶段进行,调查的网格一般为40 m×40 m左右。

省级层面的城乡总体规划(含城镇体系规划)、区县层面的城市总体规划、镇级层面的城市总体规划,目前都有开展过相对应比例尺的土地质量调查工作,但是缺乏相对应的成果应用对接方法技术。编制控制性详细规划的场地面积大小不一,目前开展过的直接应用于控制性详细规划编制的土地质量调查工作,一般调查网格在200 m×200 m左右,40 m×40 m的调查网格一般应用于具体地块的场地环境调查,不适合控制性详细规划编制。

1.3.2 城市规划编制环节缺乏相对应的土地质量评价方法技术

土地质量数据底板是城市规划编制的众多参考底板数据之一,可用于城市用地布局规划、专项规划中的环境保护规划等。目前城市用地评价主要包括城市用地自然条件评价、城市用地建设条件评价、城市用地经济性评价、城市用地工程适宜性评价等,城市用地类型的分类包括居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、道路与交通设施用地、公用设施用地、绿地与广场用地等,不同城市用地分类土地质量评价涉及到众多土壤元素指标的选择以及每个评价指标评价区间的划分等技术难题。城市总体规划更多关注的是用地的空间布局、生态用地与建设用地的布局优化,控制性详细规划更多关注的是编制单元内地块的空间布局等。因此需要基于城市规划编制的土地质量评价方法技术,以便城市规划编制时更方便直观地参考土地质量成果信息。

1.3.3 土地质量地球化学成果图件的直接应用问题

土地质量地球化学成果应用于城市规划编制领域,其主要应用方式是将土地质量地球化学成果数据底板作为城市规划编制众多参考底板数据之一,将地球化学成果作为规划编制的参考因素之一。目前主要问题是地球化学成果图件众多,既有单元素含量分布图和评价图,也有多指标的综合评价图,而且依据不同的评价标准也会有不同的评价结果图,如何编制出简洁有效、直接方便应用的地球化学成果图件,是影响土地质量成果应用于城市规划领域的关键因素之一。

2 城市规划土地质量调查评价方法技术

2.1 城市规划土地质量调查工作精度

2.1.1 城市总体规划土地质量调查工作精度

城市总体规划的层级主要有省级(直辖市)、市县级、镇乡级等三个层面。其中个别城市会在中心城区内编制分区规划,分区规划的层级可理解为市县级;在分区规划基础上编制的单元规划,其可理解为镇乡级。

《土地质量地球化学评价规范》对应的工作性质一般有国家和流域级,对应的比例尺为1∶250 000,采样点的点数为1～2个/km2;区域级对应的比例尺为1∶50 000,采样点的点数为4～16个/km2;地区级对应的比例尺为1∶2 000～1∶10 000,采样点的点数为20～64个/km2[12]。近年来关于土地质量地球化学评价方法与研究方面主要侧重于土壤环境评价指标选择、插值方法、土地质量地球化学等级划分等方面,主要集中于地球化学评价本身的方法技术探索[13-15]。借鉴土地质量地球化学评价规范对比例尺的要求,城市规划编制土地质量调查工作对应关系具体可见表1。省级总体规划对应的土地质量调查工作精度为1∶250 000,采样点数为1～2点/km2。市县级规划对应的土地质量调查工作精度为1∶50 000,可根据具体的土地质量背景选择合适的测量网格,采样点数可控制在4～16点/km2。其中对于自然生态背景较好、面积较大的市县调查工作精度还可以适度降低到1∶100 000或1∶250 000。镇乡级规划对应的土地质量调查工作精度为1∶10 000,采样点数可控制在16～20点/km2。 其中对于地貌形态单一、土地质量背景较好、面积较大的乡镇调查工作精度可以适度降低到1∶50 000。

表1 不同层级城市规划土地质量调查工作精度Table 1 The scale of land quality geochemical survey for different hierarchical urban planning

2.1.2 控制性详细规划土地质量调查工作精度

控制性详细规划是在对用地进行细分的基础上,规定用地的性质、建筑量及有关环境、交通、绿化、空间、建筑形体等的控制要求,通过立法实现对用地建设的规划控制,并为土地出让使用提供依据。目前许多城市都存在城市转型升级的需求,不少大型老工业区通过城市更新的方法逐步建设成大型住宅区或商务区,这些老工业区土地质量现状成果成为控制性详细规划编制的重要参考依据之一。而在土地出让环节,不少城市已出台了相关的土壤和地下水调查评价方法技术,比如上海市先后出台了《上海市经营性用地和工业用地全生命周期管理土壤环境保护管理办法》、《上海市工业用地全生命周期管理场地环境保护技术指南》、《上海市经营性用地全生命周期管理场地环境保护技术指南》等文件,出让地块的调查网格一般为40 m×40 m左右、80 m×80 m左右。

在控制性详细规划编制前,采用多少的土地质量调查网格精度合适,目前鲜有研究报道。直接采用土地出让地块的调查网格,存在工作量大、工作量可能重复的问题。为更宏观地初步了解规划地区的土地质量现状,可将控制性详细规划土地质量调查的精度控制在1∶5 000,调查网格一般为200 m×250 m、200 m×200 m,采样点数可控制在20～25点/km2。

2.1.3 土地质量调查采样等方法技术

总体规划和控制性详细规划土地质量调查,主要采集表层土壤样品,目前对于样品的布设、样品编号的规则、样品的采集、样品的加工、外业检查及质量控制已有相关的方法技术标准,建议可直接参照《多目标区域地球化学调查规范(1∶250 000)》、《土地质量地球化学评价规范》、《土壤环境监测技术规范》、《场地环境调查技术导则》、《场地环境监测技术导则》等执行。

2.2 城市规划土地质量评价方法技术

土地质量数据底板是城市规划编制的众多参考底板数据之一,可用于城市用地布局规划、专项规划中的环境保护规划等。目前城市用地评价主要包括城市用地自然条件评价、城市用地建设条件评价、城市用地经济性评价、城市用地工程适宜性评价等,不同城市用地分类土地质量评价涉及到众多土壤元素指标的选择以及每个评价指标、评价区间的划分等技术难题。城市总体规划更多关注的是用地的空间布局、生态用地与建设用地的布局优化,控制性详细规划更多关注的是编制单元内地块的空间布局等。因此需要基于城市规划编制的土地质量评价方法技术,以便城市规划编制时更方便直观地参考土地质量成果信息。

2.2.1 已有土地质量评价标准体系

《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)规定了土壤中镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、六六六、滴滴涕等指标不同土壤质量等级的含量限值,Ⅰ类土壤环境质量执行一级标准,Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准,Ⅲ类土壤环境质量执行三级标准。《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007)规定了不同土地利用类型中14项无机污染物、24项挥发性有机物、47项半挥发性有机物、7项其它污染物的评价标准限值,土壤环境质量评价标准分A、B两级。《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值(试行)》规定了116项指标的敏感用地和非敏感用地风险筛选值,作为上海市场地调查项目中必选分析测试指标,主要包含有重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、总石油烃、有机氯农药和有机磷农药6类物质,其中无机指标19项和有机指标97项。《农用地环境质量标准》(第三次征求意见稿)在《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)基础上新增总锰、总钴、总硒、总钒、总锑、总铊、总钼、氟化物(水溶性氟)、苯并[a]芘、石油烃类总量、邻苯二甲酸酯类总量等11种污染物含量限值,土地利用类型包括耕地、园地、草地和林地[16]。《建设用地质量标准》(第三次征求意见稿)规定了103项土壤污染物的最高允许浓度限值,包括金属与无机物共15项、脂肪烃及其衍生物共24项、单环芳烃及其衍生物共19项、多环芳烃类污染物共8项、多氯联苯等污染物共15项、有机氯农药类污染物共19项、石油烃类污染物共5项、其他类污染物2项。其中建设用地土壤环境功能分为两类：一类以住宅用地为代表,包括居住用地、文化设施用地、中小学用地、社会福利设施用地等；二类以工业用地为代表,包括工业用地、物流仓储用地、商业服务业设施用地、公用设施用地等。

2.2.2 针对规划用途的土地分级方法

目前关于土地利用类型的分类主要为《土地利用现状分类》和《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137-2011)[17],土地利用规划和城市规划更为关注的是土地质量最好的地方在哪里，以便规划对自然环境要求最高的生态用地,土地质量最差的地方在哪里，以便综合评价规划用途,以及农用地和建设用地的空间优化布局。因此从更直观方便对接的角度,土地质量分级可划分为六个等级(见表2)。农用地当中的生态用地,主要可用来规划为自然保护区用地、基本农田用地、水源地保护区用地等,土壤环境质量基本处于自然背景状态下,质量等级要求为特级。农用地当中的耕地、园地、草地,土壤环境质量应为良好,质量等级要求为一级。农用地当中的林地,土壤环境质量应为不适合种植可食农产品的土地,质量等级要求为二级。建设用地当中的敏感用地,主要可用来规划为居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、公园绿地等,土壤环境质量不会对居住的敏感人群造成危害,质量等级要求为三级。建设用地当中的非敏感用地,主要可用来规划为工业用地、道路与交通设施用地、公共设施用地、物流仓储用地等,土壤环境质量要求较低，但不适合作为居住用地开发等,土地质量等级要求为四级。其它用地为亟待修复的用地,表示土壤污染十分严重,若不修复不适合任何规划用途，而且需要进行生态防护,土地质量等级要求为五级。土地质量等级的划分标准一直是学术研究的技术难题之一,鉴于国家和地方近几年已经陆续颁布了许多标准,为便于全国统一和对比,因此建议直接引用已有的标准为主,个别分级限值可以根据地方实际来调整。另外控制性详细规划编制土地用途为建设用地,主要参考三级、四级、五级标准即可,也可在三级前再运用农用地的某个等级划分出一个等级出来,主要目的是识别出规划单元内土地质量最好的地块,比如可优先规划为教育用地等。

表2 城市规划用地类型划分及土地质量等级要求Table 2 The land use classification of urban planning and the grade of land quality

2.2.3 土壤评价指标选择

目前已有的国家和地方土壤环境质量标准众多,必测指标主要为《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)所列指标,选测指标主要为在此基础上扩展的无机和有机污染物指标。城市总体规划和控制性详细规划虽然在功能、内容和规划区域上均有较大差别,但控制性详细规划是城市总体规划的承接,城市总体规划和控制性详细规划的适宜性评价指标体系中基本指标应保持一致,控制性详细规划可在基本指标基础上根据规划区的原有产业,增补其可能的特征污染物指标作为扩充指标。因此在土壤评价指标选择方面,建议可从《农用地环境质量标准》(第三次征求意见稿)、《建设用地质量标准》(第三次征求意见稿)、《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值(试行)》等标准中筛选,同时指标选择上应覆盖区域原有的主要特征污染物和新增的有害污染物,对于区域背景值整体偏低或整体超标的指标可以不用选定,比如铊元素或钴元素在某些地区由于地质背景的原因整体超标等。

3 方法技术应用实例

3.1 上海地区不同层级城市规划与土地质量调查工作精度对接及应用情况

自2002年以来上海市陆续开展过上海市多目标区域地球化学调查、上海市土地质量调查与监测等1∶250 000精度项目,在金山区开展过1∶50 000精度的土地质量地球化学评估项目,在金山区廊下镇、奉贤区青村镇等地方开展过1∶10 000精度的土地质量地球化学评估项目。上述地区获得的土地质量调查评价成果在这些地区的城市总体规划、土地规划编制中得到了应用。在上海市城市总体规划(2017-2035年)编制过程中,全市的土地质量综合评价成果作为规划编制底板要素数据之一。

在土地质量地球化学调查与评价工作应用于控制性详细规划编制方面,上海市进行过较多的探索与尝试。为更好地服务上海世博会园区规划建设与管理工作,2004年启动的《上海市三维城市地质调查》项目中设置了《中国2010年上海世博会会址区地质环境调查与安全性评价》子课题,其中针对世博会会址区地球化学调查采样网格为200 m×200 m,野外调查和采样工作于2005年6月开展,通过该方法较好地揭示了会址区地球化学元素分布特征,圈定了几个大型老工业基地的地球化学异常,并对异常区按照50 m×50 m网格开展了地球化学异常评价工作,获得的成果为世博会园区的规划提供了决策支撑。2009-2012年上海虹桥商务区、上海国际旅游度假区在城市规划编制与实施阶段开展的相应地区地质环境调查项目中,其关于土地质量调查工作精度为1∶5 000,地球化学调查采样网格为200 m×200 m,所获得的规划区土地质量调查成果为规划用地的空间布局提供了一定参考。

3.2 应用案例

华东某大型工业区拟转型并进行城市更新工作,2016年在控制性详细规划编制前开展了1∶5 000精度的土地质量地球化学调查工作,按照文中推荐的方法思路,选定参与评价指标为14项无机指标(As、Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Hg、Se、Mo、Sb、Co、Be、氟化物)和26项有机指标(挥发性有机物11项、半挥发性有机物13项、有机氯农药类1项、总石油烃类1项),通过该方法较好地识别出规划区土地质量最好地块与最差地块的空间位置,哪些地块更适合布局住宅、学校、商业等敏感地块,哪些地块适合布局工业、物流仓储等非敏感地块。评价结果与城市规划用地分类较好地实现了对接,为成果的更好服务应用奠定了基础。

4 结论与建议

新形势下城市规划编制要尊重自然、顺应自然、保护自然、改善城市生态环境,土地质量调查评价成果数据可为城市规划编制的科学性提供更好的支撑。全国多目标区域地球化学调查、土地质量地球化学评估等工作的开展,已经积累了大量的1∶250 000、1∶50 000、1∶10 000精度的成果数据,而全国土壤污染状况调查工作的开展将会获取更多的成果,因此土地质量调查与评价方法技术如何实现与不同层级城市规划编制工作的衔接，不论对于国土资源、环境保护管理工作，还是城乡规划建设管理工作都具有重要的现实意义。

(1) 省级总体规划对应的土地质量调查工作精度可为1∶250 000,采样点数为1～2点/km2。市县级规划对应的土地质量调查工作精度为1∶50 000,采样点数可控制在4～16点/km2。镇乡级规划对应的土地质量调查工作精度为1∶10 000,采样点数可控制在16～20点/km2。

(2) 控制性详细规划土地质量调查的精度控制在1∶5 000,调查网格一般为200 m×250 m、200 m×200 m,采样点数可控制在20～25点/km2。

(3) 为更方便地实现土地质量调查与城市规划工作对接,在成果表达方面可将城市规划用地分为生态用地,耕地、园地、草地,林地,敏感用地,非敏感用地,亟待修复用地等6个类别,每个类别土地质量要求分别对应为特级、一级、二级、三级、四级、五级,不同等级对应不同土壤环境质量分级标准。

(4) 在土壤评价指标选择方面,可从《农用地环境质量标准》(第三次征求意见稿)、《建设用地质量标准》(第三次征求意见稿)、《上海市场地土壤环境健康风险评估筛选值(试行)》等标准中筛选,同时指标选择上应覆盖区域原有的主要特征污染物和新增的有害污染物。

土地质量调查评价成果在城市规划编制环节应用,主要目的是为城市规划编制提供直观的方便对接的图件成果,以便规划用地布局更具科学性。鉴于不同地方土地质量的差异性、土壤评价指标及评价区间选择的多元性,本文只是从理论方法技术层面进行了初步探讨,后续还需要从更多案例应用研究方面进行适宜性评价工作。

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