多维棕地论

郑晓笛/ZHENG Xiaodi

“棕地是什么？”“建筑学院为什么要研究棕地？”

这是笔者12 年前刚开始棕地领域研究时被问及最多的两个问题。彼时，“棕地”这一概念对国内各领域而言都还是非常陌生的。随着近年来我国对土壤污染问题的高度重视与环境治理力度的大力加强，城市双修与城市更新策略指导下对存量土地利用的推进，棕地已经快速发展为我国生态文明建设中的前沿热点议题，然而其具体内涵仍然有很大的讨论空间。棕地的改造利用过程极其复杂，挑战度高，其设计应对策略仍处于艰难的摸索前行阶段。在新的发展阶段，一方面是新型城镇化对土地的迫切需求，另一方面是大量棕地对生态环境与人类健康的严重威胁。我们究竟应该如何认识棕地再生？实践中有何可以采取的具体策略？这些问题的厘清具有紧迫性与必要性。

1 认知维度：狭义棕地与广义棕地

“棕地”源自英文概念Brownfield 的直译，其内涵既有特殊性，亦有模糊性。关于英文棕地的定义，即有学者撰文专门论述[1]，模糊性主要是缘于其两个不同的源头：其一源自老牌工业国家英国在规划领域中的用语，“棕地”是与“绿地”相对应的概念，泛指曾经被开发过的土地[2]；另一个源头为美国，其于 2002 年颁布的 《小企业责任减免及棕地振兴法案》中将“棕地”明确定义为“可能因已知或潜在存在的危害物质、污染源或污染物而使其扩展、再开发或再利用过程变得复杂的不动产”。可以看出，美国将“污染”（已知的或潜在的）作为棕地的必要特征之一，而英国的棕地定义则更为宽泛，包含了所有曾经承载过人类开发活动的土地，污染场地只是棕地中的一部分。

其实，世界上各个国家的棕地定义均不同，但总体而言，基本强调了两个方面的特征：其一为污染或废弃的状态，其二为再利用的需求。尽管棕地在中国的学术研究、工程实践与部分官方文本中的使用已较为普遍，但目前尚无法定的棕地定义。作为研究对象，有必要给出清晰的界定，可以从狭义与广义两个维度来探讨。

就狭义棕地的定义而言，可参见《建筑设计资料集》第三版。2017 年，在这部被誉为建筑专业领域的百科全书进行修订的过程中，增加了“棕地再生”小节，采用了笔者于2014 年提出的棕地定义，即“棕地泛指因人类活动而存在已知或潜在污染的场地，其再利用需要建立在基于目标用途的场地风险评估与修复基础之上”[3]。该定义一方面借鉴了美国、加拿大、日本及欧盟“棕地”定义中对场地污染（已知的或潜在的）与再利用意向的描述，另一方面，特别增加了“基于目标用途的场地风险评估与修复”的再利用限制条件，原因有二：其一，是回应棕地再生过程中最常被问及的“到底要多干净”的问题，强调基于风险评估的修复策略，即不以绝对值来判断修复目标，而以是否对生态环境及人类健康造成风险为评判标准；其二，要明确地将“目标用途”作为环境工程风险评估及修复措施的前置条件，因为不同的目标用途（例如，新型工业园区、居住区或城市公园）的风险评判标准是有差异的，相应会要求采取不同的修复策略与技术，进而影响资金与项目周期等一系列问题。目标用途的确定要求规划设计专业人员能够在棕地项目早期参与其中，而非在场地修复完成后仅作为后端利用方加入，这个方面目前在中国仍然受到认知与政策等多方限制而难以切实实现。根据中国目前的现实挑战，主要棕地类型包括3 种，即工业与基础设施闲置地、矿业废弃地与垃圾填埋场，此3 类棕地在空间特征、污染构成及改造策略上均有较大差异，具体详见第3 小节“本体维度”。

“广义棕地”是在狭义棕地基础上的拓展1），指因污染、受损、废弃、闲置等原因而面临改造更新需求的场地。从类型上来说，广义棕地包括了战争棕地、墓地、灾害地、畸零空间等更加多样而广泛的类型；从内涵上来说，则不囿于是否存在污染，而更加强调其作为城市用地的功能潜力是否被充分挖掘和利用。需要指出的是，此处所说的“充分利用”并不是指要进行高强度的开发建设，而是指恰如其分的功能定位，该是什么就是什么，既可以是城市绿地、生态廊道，也可以是混合商业开发、新型工业园区、文创产业园，甚至居住区。

无论是狭义棕地，还是广义棕地，均为高挑战度的场地。这些场地是如何引起关注？又是怎样被推动进入再利用过程的呢？可以从“压力—动力”的二元驱动机制角度进行理解。后文将以狭义棕地为主要对象进行探讨，因为与广义棕地相较而言，狭义棕地的问题更为尖锐、矛盾更为突出，其发展历程受到更为广泛的关注，也更具代表性。

2 机制维度：“压力—动力”二元驱动机制

棕地的登场始于“压力”，是人类惨痛的记忆。无论在美国还是在中国，棕地的标志性事件均既非源于科学家们的研究兴趣，亦非艺术家们爆发了创作灵感，更非政府主动采取行动，而是惨痛的恶性环境污染事件，是普通民众的健康与安全受到致命威胁时的压力让人类意识到棕地是其生存所必须应对的挑战。美国对棕地问题的关注始于1978 年纽约州尼亚加拉瀑布市拉弗运河社区（Love Canal）的环境污染及公众事件。26 年后的2004 年，北京地铁 5 号线宋家庄工地发生的工人因场地污染超标被紧急送医的事件，成为中国棕地再生的标志性开端事件而载入史册。

真正推动中国棕地再生进程的“动力”则是两个国家级重大事件的举办，即2008 年北京奥林匹克运动会及 2010 年上海世界博览会。这两个国际性盛会均是首次在中国举办，于2001 年和2002年先后申办成功，立刻成为国家各方面工作的重点，在政策和资金上都得到中央政府最强有力的支持。它们分别坐落于中国南北两个城市化率最高的城市，均要求大面积的建设用地，且交通通达、与中心城区联系便利。两个举办城市不约而同地将目光投向了城市中占地面积大且位置优越的老工业用地。北京奥运会曾经把位于垡头地区的北京焦化厂厂区作为备选会址，但最终因其场地污染过于严重，无法在预期时间内完成治理工作而放弃。上海世博会则成功落户于黄浦江畔的老工业区，成为棕地再生的成功实践项目。

尽管2008 年北京奥运会最终并未选择棕地进行改造利用，但是为迎接奥运会而进行的全市范围环境质量改善工作及北京市的产业结构调整，共同促成了一批工业企业从城市中心区搬迁，成为亟待改造的棕地。据统计，2001-2005 年间，北京共搬迁了142 家工厂，置换出约900hm2的土地供重新利用[4]。其中，不乏万众瞩目的大厂搬迁，例如2005 年开始搬迁的首钢和2006 年开始搬迁的北京焦化厂。有意思的是，将近20 年后，在全力筹备北京2022 年冬奥会的契机下，首钢石景山老厂区不仅全面转型为“新首钢高端产业综合服务区”，而且成为冬奥组委的总部基地。

比北京奥运会更进一步，2010 年上海世博会的场地建设本身就成为中国棕地再生的成功典范。上海世博会的选址在黄浦江两岸综合开发区的南翼地区，包括江南造船厂与浦东钢铁厂等多处工业用地。其时，这两个大型工厂已严重影响了城市的生态环境，并降低了周边城市土地的开发价值。上海市政府将其划入世博会的红线范围，正是希望通过世博会这个重大国家项目迫使城市中心区边缘的这两个污染工厂早日搬迁[5]。申博成功以后，上海对世博园区进行了土壤普查，专门成立了土壤修复中心，开展了污染物质和放射性的评估工作，大力推进了上海市及全国在棕地相关技术上的研发与资金投入。2006 年9 月-2008 年底，共修复了8 处重点污染地块和 35 座外国自建馆的土壤[6]。

需要特别指出的是，除了在技术与实践领域的促进，上海世博园棕地再生项目对中国污染场地评价与修复相关标准的制定也起到了巨大的推动作用。上海市赢得 2010 年世博会举办权时，中国还没有污染土壤评价的相关标准规范。上海世博会主办机构邀请美国参展时，美方了解到世博园场地选址于老工业区，属于棕地，便强烈要求中方提供土壤评价标准，否则拒绝参展2）。在这样的契机下，2007年6 月，中国国家环保总局（现环境保护部）批准了《展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）》为国家环境保护行业标准，并予以发布。该标准是“第一个全国性土壤修复技术标准”[7]，具有重要意义。

综观各类棕地的再生进程，基本都是在“压力—动力”的二元驱动机制共同作用下推进的。当然，不同的场地情况会有所差异，有的棕地再生过程中，“压力”成为主导因素，多以恶性环境污染所导致的公众事件呈现出来，例如常州外国语学校环境污染事件、武汉毒地楼盘遭退房事件等；而有的棕地再生过程则以“动力”为主导，例如政府环境治理与生态修复的相关政策、房地产开发商的经济诉求等。

那么，当我们面对一处污染严重的棕地时，如何把握其核心本体要素？可以从哪些方面制定再生策略呢？下面聚焦于场地的本体维度来一探究竟。

3 本体维度：棕色土方

“污染”是棕地最显著的特征，“棕色土方”即是污染的物质空间载体，是棕地的本体核心要素。“棕色土方”泛指棕地中含有（或潜在含有）污染物的土壤及其他类土状物质，包括污染土壤、矿渣、尾矿、垃圾土、焚烧灰烬等，棕地再生过程需对其进行调查、评估与治理。在不同类型的棕地中，棕色土方所包含的具体成份有所不同，某些情况下可能为单一构成，例如污染土壤；但大多数情况下是多种成份的复杂构成，因为很多棕地在形成的过程中经历了不同功能的影响叠加，例如采矿废弃地后期被作为垃圾填埋场，则场地中的棕色土方不仅包含尾矿和矿业开采过程所造成的污染土壤，也会包含堆放的垃圾。

棕色土方的特征赋予了棕地区别于一般场地的独特挑战，棕色土方工程也将污染治理的环境工程作业与场地地形空间塑造有机结合在一起。特别是采用原场修复策略时，这种关联性就更为显著。所谓原场修复3），是指棕色土方的污染治理在项目自身红线范围内完成，而不外运至城市的其他地方进行处置，避免外运过程中的二次污染。美国和澳大利亚等发达国家往往通过法律法规的约束，或极高的污染土壤外运处置成本来要求或鼓励棕地项目采用原场修复的方式。我国在棕地治理初期受急于看到改造成效等因素影响，很多情况下采用污染土壤外运的方式，造成隐患。

近年来，随着我国土壤污染治理相关规范的不断完善与公众环保意识的逐渐加强，原场修复策略的比例在逐年提升，大量棕色土方需要在场地内进行处置。此种情况下，破解污染治理工程与后期改造利用有效协同不仅具有必要性，对同时实现控制资金投入、缩短项目周期且营造更为理想的景观空间的复合性目标具有重要意义。

棕地再生项目实践要牢牢抓住“棕色土方”这个核心要素，明确其土方量，通过详尽勘测了解其污染成分的构成及其空间分布，根据再利用的目标用途进行风险评估并确定修复目标，综合考虑上位规划、区域情况、场地限制、修复策略、设计概念等多种因素以确定最终规划设计方案。从风景园林系统的角度而言，要明晰“棕色土方”与地形、水体、植被三大基本要素之间的关系（图1）：

（1） “棕色土方”与地形：土方量是核心影响变量。在原场进行棕色土方的异位修复治理时，会涉及棕色土方的挖掘、搬运与堆放，为场地地形的重塑提供了契机。规划设计人员要在项目早期参与其中，与环境工程人员协同工作确定污染治理策略，否则修复治理工程往往将场地进行平整，后期改造利用如若希望进行地形塑造要再次进行挖填方或购置客土，费钱费时费力。

（2）“棕色土方”与水体：场地内的雨洪管理需要针对棕色土方的分布情况进行统筹，因为如若不采取措施，棕色土方中的污染物质会随地表水的流动进行迁移，造成土壤及地下水中的污染扩散。因此，需要隔绝棕色土方与雨水及其他地表水的接触，建立雨洪的收集、净化与循环利用系统，并可与水景设计进行有机结合。

（3）“棕色土方”与植被：棕色土方中的污染成份会影响场地植被物种的选择。部分污染成份，如重金属，可以采用植物修复的方式，用来修复的植物需要进行定期收割与处置，形成特殊的种植景观。采用封盖修复技术处置的棕色土方，其上需要覆盖客土以进行新的种植，覆土厚土与计划种植的物种根系深度紧密关联，且物种的选择往往要求对环境有较高的耐受力。

1 “棕色土方”与风景园林系统构建/Brown earth-work and the landscape architecture system（绘制：郑晓笛）

2 基于“棕色土方”的3类棕地再生风景园林学途径框架/Landscape strategy framework for three main types of brownfields based on the concept of brown earth-work（绘制：郑晓笛）

原则如是，但实际棕地项目中棕色土方的处置与呈现状态是复杂多样的。例如，2000 年澳大利亚悉尼奥运会千禧公园的设计中，美国知名风景园林师彼得· 沃克（Peter Walker）采用几个圆锥形山体的形式配合场地中大量棕色土方封盖修复策略的实现，同时营造出极具特色的景观地标。不明背后原因的来访者，只会以为这是沃克极简的设计手法，不会想到其巧妙地解决了让甲方发愁的污染土壤处置问题，而这样的解决方案只有设计师与工程师在项目早期即进行配合才有可能实现。又例如，在经典后工业项目德国鲁尔区北杜伊斯堡景观公园项目中，设计师彼得·拉茨（Peter Latz）将场地中的污染土壤迁移封盖于原来的矿仓之中，其上覆盖种植土，形成别具一格的矿仓花园，而迁移走污染土壤的场地通过客土也得以实现树阵广场等景观空间的塑造。

如前所述，我国以3 种棕地类型为主，其棕色土方的构成、场地的空间特征、可能采取的棕色土方治理技术各异，在雨洪管理、特殊水体应对和适宜物种的选择上亦各有其特殊性，风景园林系统构建的可能策略详见图2。

“棕色土方”为应对棕地再生项目提供了抓手。然而，棕地不仅是场地尺度的问题，在区域维度上也提出了严峻的挑战，在中国尤其显著。

4 区域维度：棕地群与棕地专项规划

中国的棕地数量是巨大的。2014 年公布的《全国土壤污染状况调查公报》中指出，我国土壤污染总的点位超标率已经达到了 16.1%。然而，由于此次调查采样点的分布距离远、数据分析方法有争议，我国建成区的土壤污染面积与分布状况仍然是不清晰的。2017 年，环境保护部、财政部、国土资源部、农业部、国家卫计委等5 部委联合部署了土壤污染状况详查工作，旨在摸清重点行业企业用地与农用地的污染状况。近20 年来，全国已有超过 10 万家工业企业关停运转，造成大量高风险的棕地闲置或面临改造的迫切需求。

受资源分布和制造业产业特征，特别是政策因素的影响，大量棕地并非以“孤岛”的形式存在，而是成群成片以“棕地群”的形式分布在城市中4）（图3）。“棕地群”指因共同资源或生产要素、交通流线、地理空间分布相近等因素而紧密关联的棕地集群。

棕地群并非中国独有，德国的鲁尔区和美国的“锈带”均存在鲜明的棕地群现象。鲁尔区是重工业地区成功转型的国际典范，在1989 年“埃姆舍园区国际建筑展览”（IBA Emscher Park）项目的指引下，努力探索一种可持续的生态、经济和审美更新的区域性政策[8]。该项目涉及17 个城市，通过区域范围生态系统修复、工业遗产之路区域性旅游网络的建立等举措，以区域联动的方式振兴地方经济，完成后工业转型。美国的“锈带”也称为“制造业带”，包括了芝加哥、匹兹堡和底特律等多座曾经的重工业城市，1970-1980 年代经济衰退，工厂倒闭，面临巨大的转型挑战，城市中出现大量棕地。底特律在转型的痛苦过程中，进行了城市范围棕地再生策略的有益尝试。2010 年，该市启动“底特律工程项目”（Detroit Works Project），希望从城市的整体尺度出发探索未来愿景。该项目规划特别提出了利用城市中的棕地与闲置地构建城市绿色与蓝色基础设施、生产性景观及休闲娱乐公园的构想。

与美国和欧洲相较而言，中国的棕地群现象更为显著，而且并不止局限于老工业基地或重工业城市，这与中国自上而下的政策调控方式紧密关联。例如，在以北京大气污染防治与生态治理目标为导向的政策引导下，截至 2015 年，仅河北省就关停污染企业 9300 多家。政策驱动会令大量棕地在同一区域内同时产生，一方面在资金和策略层面对其改造再利用提出了严峻挑战，但另一方面其实也为城市提供了大量的机会用地，为区域性的整体决策提供了契机。而这后一点，目前还未能得到充分的认识与重视。

棕地群在资源衰退型城市中的城市空间重塑中起着更为决定性的作用，因为大量的资源衰退型城市因矿而建、因厂而生，大型工矿用地往往面积巨大且占据着城市的核心空间，这些场地的改造将极大地影响整个城市的景观与生态空间格局。例如江西省新余市，作为第3 批资源枯竭型城市，其核心资源为铁、煤和石灰岩，通过高分辨率遥感影像分析及多源数据辅助判断的方法，并在此基础上进行基于GIS 的核密度计算，可识别出城市主要棕地群的空间分布特征及其与城市建成区之间的关系，为后续制定区域维度的改造策略提供依据（图4）。

我国目前的棕地改造项目数量巨大，但绝大部分项目仍为“就地论地”的决策与改造过程，缺乏在区域视角下以棕地群为对象的整体性和系统性策略，丧失了将棕地再生作为优化城市绿地系统、增加生态空间的重要契机。建议在城市层面制定“棕地专项规划”，建立棕地数据库，将场地污染信息、原始用途、占地面积、区位关系等信息系统录入，纳入国土空间规划的“一张图”体系，与其他规划信息进行叠加，辅助决策。例如，通过与城市绿地系统及生态网络信息的叠加，识别位于重要生态斑块与廊道位置上的棕地，根据污染风险、上位规划、人口密度、交通可达性等多因素综合判断最适宜被改造为城市绿地的场地。

5 生命周期维度：物质流之空间呈现

棕地之间的关联性并不止体现在空间上，也体现在时间维度上，是物质流动与人类社会生产生活之间关联性的空间呈现。特别是以矿产资源为依托的城市，矿产资源在被采掘、洗选、冶炼、加工、使用、循环处置的过程中从原矿石变为成品矿，进而成为多种多样的成品钢材与钢铁制品，直至完成使用寿命，被作为废钢回收利用。铁物质在这一生命周期中进行着流动，其生产使用环节以相应的物质空间为载体，过程中也产生了相应的棕地，例如采掘过程会产生采矿废弃地与尾矿库。这一过程可以借助工业生态学的物质流分析来阐释。

物质流分析指在一定时空内，对特定系统开采、使用、消耗、转移、弃置全过程的物质通量和分布情况的系统测量与分析[9]，多应用于循环经济、资源保护与环境管理、可持续发展研究等领域。风景园林领域亦开始出现关注垃圾、建筑材料等物质流动对城市发展演变与景观空间格局影响的研究。例如，以诸如石头、钢铁等常见景观建筑材料为对象，通过追溯其源头与终点来探讨生态、劳动力及相伴而生的景观空间之间的隐形关联性[10]。

3 唐山市棕地调研/Large-scale brownfields in Tangshan, China（图片来源：郑晓笛课题组，摄影：卓百会）

4 江西省新余市棕地群空间分布分析/Spatial pattern of brownfield clusters in Xinyu, China（图片来源：郑晓笛课题组，绘制：付泉川）

5 湖北省黄石市铁物质流与棕地分布分析/Substance flow of iron and brownfields distribution of Huangshi, China（图片来源：郑晓笛课题组，绘制：吴熙）

6 人类社会生产生活与棕地关系示意图/The relationship between human settlement and brownfields（绘制：郑晓笛）

就棕地而言，物质流分析提供了一种理解棕地产生背后资源流动关联性的视角，使我们得以从更加动态和整体性的角度来思考。以资源衰退型城市湖北省黄石市为例（图5），其有着逾3000 年的采矿和冶炼历史，铁、煤、石灰石等核心资源的采掘与冶炼过程已经成为城市发展的血脉，显著地影响着城市空间格局。以铁物质流为对象，通过棕地识别与物质流分析，可以归纳出铁矿石流、成品钢材流、废钢铁流等3 条流线，串联了城市中的多个重要棕地斑块、基础设施与标志性城市节点。从历史发展的维度，亦可以铁物质流为骨架梳理出城市扩张发展的演变过程。

将视野放得更广大一些，物质流不仅存在于一个城市内部空间的形成过程之中，也超出城市的边界影响到其他省市地区，甚至全球。仍以铁物质流为例，受铁矿石开采成本的影响，澳大利亚已经成为中国重要的铁矿石进口国。铁矿石在澳大利亚被开采出来，相伴产生了采矿业废弃地和尾矿库，铁矿石被运至中国通过冶炼加工成为成品钢材，可能被用于某项重大的基础设施工程。这一物质流过程所产生的空间影响是跨越国界的，也为我们提供了一个重要的视角，以理解世界在气候变化与棕地再生等可持续发展议题上确实是不可分割的整体。

6 结语

棕地是充满挑战的领域，威胁着生态环境与人类健康；但也是充满了魅力与机遇的领域，科学合理地应对棕地再生问题，可能成为城市更新、重塑绿水青山与生态文明建设的重要途径。棕地的产生与人类社会的生产生活密不可分。人类社会的发展要求掘取自然资源，作为能源供应、城市建设和产品制造的基础原材料，为城市生活服务以后，最终以垃圾废料的形式被丢弃，而这一过程也就产生了前述的3 种主要棕地类型，即工业与基础设施闲置地、采矿业废弃地、垃圾填埋场（图6）。

只要有人类社会的存在，只要继续维持现代的生产生活方式，就必然有棕地的产生。唯有直面棕地问题，科学地、实事求是地明晰棕地的危害与风险，掌握可能的应对策略，才有可能化挑战为机遇。

作为人与自然关系最为尖锐的场地类型之一，棕地不仅是亟待解决的问题，亦是我们反思人类进程、认识世界发展历程的一扇窗。□

注释/Notes

1）2019年5月4日笔者受邀于“第二届环境修复清华论坛”上进行了题为“展望棕地再生：‘棕地群’与广义棕地”的报告，提出“广义棕地”并进行阐释，本文中不展开论述。

2）陈同斌（中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任）报告“土壤重金属污染、健康效应与修复”，2012 年 9 月 12 日，经济观察报报社，北京。

3）环境工程领域里亦有原位修复与异位修复的分类。原位修复指污染土壤保留在原始位置进行修复治理，而异位修复则是指将污染土壤挖掘运输到他处进行处置。此处的原场修复既有可能是原位修复，也有可能是异位修复，强调的是修复工程在项目场地范围内完成。

4）笔者于2016年国家自然科学基金青年项目《区域视角下棕地群的遥感信息提取、特征识别与生态效益评价》（项目批准号：51608295）中首次提出“棕地群”的概念。