健康城市导向下的居住圈环境污染治理研究
2022-04-20郑馨刘婧琳
郑馨, 刘婧琳
(吉林建筑大学艺术设计学院,长春 130118)
0 引言
“居住圈”是一种新的城市居住空间体系。这一概念源于日本的“定居圈”和韩国的“整体生活圈”模式,后又根据我国工业化相随而生的城市空间结构大扩展的发展状况,成为了城市环境一个新的研究领域。它以中心城住区为核心,在一定的交通时距范围内,选择有发展潜质的空间载体通过合理组织形成有机系统。它由副城住区、城市边缘住区、卫星城住区、城郊乡村住区沿对外交通干线及景观优美地段布局的住区等区域共同组成,能够满足不同层次居民多样化的需求。
随着社会的进步及城市居民生活水平的提高,居住圈环境的污染情况日趋复杂化。土壤污染、水污染、大气污染主要危害居民的身体健康,光污染和噪声污染则偏向于影响居民的心理健康。这几种不同类型的污染并不独立存在,而是因果循环,息息相关的,这些具有潜在风险的空间区域会对居民的健康生活产生消极影响,污染物质通过不同的媒介进入身体,造成了持续且不可逆的危害。
如今,现代城市生活与自然环境逐渐疏离,一个健康且成为居民乐于的居住环境更为重要[1]。对城市居住圈的污染场地进行治理,营造城市居民的健康生活,推动城市可持续发展已经成为当前迫在眉睫的任务。文中将结合2017年由水石国际公司提出的“BSC健康+”理念,通过“健康+Body”、“健康+Spirit”和“健康+Communication”三个模块来深层剖析居住圈环境污染对居民健康的影响,以求构建居住圈环境的健康体系。
1 长春市居住圈污染现状及存在问题
调研区域锁定为吉林省长春市红旗街城市综合体居住圈。红旗街于1933年由伪满政府修建,具有深刻的历史保护意义,1931年建造保留至今的有轨电车、1937年的株式会社满洲映画协会都成为了红旗街独特的历史景观。如今,场地内有多个老旧小区以及商场、医院等大型公共设施,周围人流量较大,环境情况复杂,污染种类繁多,附近居民的健康状况影响较为严重,由此将以红旗街万达广场为中心的15min可达居住圈定为研究范围见图1。
图1 长春市红旗街城市综合体居住圈示意图
1.1 生态景观破坏严重
良好的生态景观是城市居住圈的健康前提。随着长春市建设的不断发展,居住圈的环境问题被集中暴露,由于管理的疏忽和居民环保意识的淡泊,大量垃圾及废弃物的堆砌造成城市居住圈现有环境资源被侵占。污染物质损害了原本的土壤层,导致植物发育不良甚至死亡。居住圈内植物景观的设计和营造来自非专业人士,整体视觉效果较差,缺乏美感,后期管理的缺乏导致公共绿地植物出现不同程度的残败或疯狂乱长,已失去健康景观的功能,甚至存在安全隐患如图2所示。植物涵养水源能力的下降,影响地表径流下渗,遇到雨水天气会造成部分区域积水,破坏区域水系循环。若污染物过多,超过水体自净能力承受范围,又将造成居住圈水质点源、面源、内源的多重污染[2]。
图2 长春市红旗街城市综合体居住圈现状
采用资源等值分析(REA)法[3]可分别开展场地土壤和水污染环境损害程度评估,并对评估结果的不确定性进行分析,发现近年来的污染损害额(Debit)呈先增加后减少趋势,但整体数额较大,不确定性概率呈正态分布,被污染的环境资源无法被快速利用,对居民健康有极大危害,长此以往将阻碍城市发展。
1.2 生活设施有待完善
完善的生活设施是城市居住圈的健康基础。基本的生活设施应同时具有可获得性、丰富性和便利性三方面特性来保证城市居民的获得感、归属感与幸福感[4]。调研结果显示,场地内设施污染破坏严重,设施规模和质量分布不均,设施的空间发展存在时序差异。经过测量,红旗街城市综合体居住圈的总面积为6km2,基础生活设施在居住圈内的有效服务面积为0.83km2,利用公式F=A/B(F为居住圈单元内基础生活设施的地均服务水平用;A为基础生活设施在居住圈内的有效服务面积;B为居住圈的面积[5]。)计算可得居住圈基础生活设施服务范围的覆盖率为13.8%,远低于国内平均水平。
场地现有设施单调乏味,功能单一,缺乏有效管理维护,未合理利用空间布置,景观设施被占用,甚至缺失无障碍设施,如机动车和废弃物堆放压占盲道、空间高差处理不妥等。尤其老旧小区内有多处公共设施被损坏,建筑外立面污染严重,公告栏管理不当,垃圾收集设施不完善,油污、建筑施工材料以及多种有害物质充斥整个空间造成土壤污染及大气污染,不仅影响居住圈整体风貌,更对居民健康造成多方面的危害。事实上居住圈设施服务水平与人口密度、人口年龄结构以及设施类型高度相关,大量日常活动都围绕其发生,严重影响居民的身心及交流健康。因此居住圈规划必须加强管理,解决污染破坏问题,并根据不同人口特征及服务需求,定制多元化的生活设施供给策略。
1.3 社会环境秩序紊乱
有序的社会环境是城市居住圈的健康保障。红旗街城市综合体居住圈的环境可归纳为“三多”,即车多、行人多、交互活动多。过多的机动车和非机动车造成空间的拥挤和凌乱,多数区域噪声污染严重,GB 3096-2008《声环境质量标准》指出,居住、商业、工业混杂区的噪声监测值(LAeq)应符合2类标准,即昼间噪声≤60dB,夜间噪声≤50dB[6]。通过对区域内27处不同类型的场地进行瞬时噪声检测见图3,结果显示,居住圈内的瞬时噪声级超过60dB,在城市环境噪声污染等级中达到四级[7],属于严重污染。
图3 长春市红旗街城市综合体居住圈瞬时噪声统计
存在的其他问题,机动车和大量废弃物对空间资源的侵占导致步行可达性低,不利于营造安全的步行氛围;人车分流措施简略,道路铺装遭受不同程度的污染与损坏,存在安全隐患且无法形成具有场所精神的城市风貌。空间尺度上,沿街界面的空间形式感较弱,缺乏独立、尺度合宜的疏散空间。部分道路狭窄且两侧建筑过高,D:H值远小于1,空间不宜人,易给行人以逼仄的步行感受。商业区营业时间较长,夜晚的散溢光、眩光及侵害光超过了标准的阈值增量[8],长期居住和生活会导致居民的心理健康问题。
2 污染场地治理与健康环境营造的协同关系
2.1 矛盾点
居住圈污染场地需应用大量仪器进行监测和治理,如土壤的收集、水体的采样以及大气的检测,这些都会在一定程度上产生临时性污染,对附近居民的健康生活造成轻微影响。此外,修复活动的正面综合效益很多时候达不到预期,尤其在一些工程设计和施工管理不健全的情况下,修复活动导致的负面影响甚至大于正面效益[9],这会在健康环境营造地进程中产生新的亟待解决的污染问题。
2.2 协同点
(1) 健康城市视角下的居住环境营造可为污染场地治理提供历史前瞻性的指导思想。健康的景观设计可以缓解城市污染问题,改善生态环境,构建人性化交往空间,有利于人们养成健康的生活方式,促进社会健康[10]。它是健康理念和景观营造的结合产物,能够摆脱长春市红旗街居住圈早期由于历史遗留问题带来的景观设计局限性。从当下出发,以改变过去为目的,以保障现在为基础,以发展未来为目的,将身体、心理、交流健康多维度与场地的污染状况融合,提出针对性解决策略,更好地帮助我们站在现在的视角审视未来的问题。
(2) 健康城市视角下的居住环境营造可为污染场地治理带来产城融合性的多方效益。红旗街城市综合体居住圈内具有大量保护价值较高的制造业、交通运输业、商业、教育业、文化业等多种产业,居住圈内的景观营造可以利用城市产业的先进技术,融合多种高新产业元素,实现社会环境一个大的健康状态,以推动城市居民生活水平的提升。能够有效化解城市产业发展与城市发展的矛盾,增加社区创业功能、营造创新创业的社会氛围、实现社区尺度的产城融合[11]。另外也能够为居民增加部分就业机会,带来生态、经济、社会多方面效益,成为未来双创发展的重要载体。
(3) 健康视角下的居住环境营造可为污染场地治理创造可持续发展的生态视角。红旗街道环境情况复杂,常有施工改建等大型生产活动,多重污染源的出现对生态环境造成了恶劣影响。我们既要在可持续的状态中进行发展,又要在发展中顾虑到可持续的状态[12],要将居住圈内建设活动对户外生态环境造成影响和干扰尽可能降到最低,利用多维度的污染治理与健康环境营造可以全方位审视当下居住圈的环境问题,提升景观建设的可参与性,这也能让更多居民主动为污染治理做出贡献,创造一个积极可持续的良性循环。
2.3 协同方式与技术探究
(1) 污染场地治理与健康环境营造可以通过以下方式进行协同:①通过政府的提倡与宣传使健康环境理念和环保意识深入人心,让居民理解居住圈污染的危害性,主动减少对环境的人为破坏,这也是健康环境营造的基础和前提;②发挥设计师的主导性作用,不仅要解决最基本的污染问题保障居民身体健康,更需要通过节奏与韵律、尺度与比例、质感与肌理等多种设计手法营造良好的居住氛围,对居民的心理健康起到积极影响;③调动居民的积极性,在污染治理的过程中制造民众共同参与的机会,居住圈各类空间与元素的构建也能够增加人与景观的互动与交流,最终达到和谐的健康状态。
(2) 居住圈污染场地的类型、污染物种类及来源较为复杂见图4,每一种都有其针对性的处理技术,在这里需进行分类讨论。
图4 居住圈污染场地的类型、污染物种类及来源
红旗街城市综合体居住圈的土壤污染多为生活垃圾及废弃物随意丢弃造成,修复方法可分为物理化学方法、生物方法以及联动修复治理技术三类,具体包含电动修复法,植物修复技术、微生物修复技术、以及“化学还原+固化稳定”的手法[13]。
居住圈内水污染多来源于居民生活用水的随意排放以及雨水的处理不妥当,目前我国主要使用的为新型生物处理方法,其中包含MSBR技术(Modified Sequencing Batch Reactor)、间歇式循环延时曝气活性污泥法、好氧间歇曝气系统、CAST工艺、Unitank工艺、厌氧生物处理方法、SHARON-ANAMMOX工艺、SS一SBR 技术等[14]。
红旗街交通情况复杂,大气污染多来源机动车尾气排放,需要用大气环境立体监测技术与遥感监测技术进行监测,针对不同原因产生的污染用不同技术进行处理,如燃料燃烧优化、烟气脱硫除尘、催化燃烧处理有机废气、催化法和非催化法处理氮氧化物等[15]。
光污染和噪声污染目前没有较先进的处理技术,只能通过立法以及其他防治手段减弱其危害。
污染治理与健康环境营造之间既有矛盾点,也有协同点。其主要矛盾是进行污染治理和城市建设中会产生新的污染问题影响居民健康。解决矛盾点的思路是利用新型技术,合理规划空间,自上而下地对城市环境进行重新整理,将负面影响尽可能降到最低。总之,二者的协同实际上是对城市资源的一种保护,污染场地的治理能够显著提高城市居民的生活品质,达到城市污染治理与健康环境营造共同发展的目的。
3 红旗街城市综合体居住圈污染场地健康环境营造策略
早期居住环境的健康问题较注重环境的物质空间改良,以单一的生理健康为主导探讨居民的健康问题,而随着时代对健康知识的深入认识,健康环境的营造不仅限于关注生理健康,更侧重于形成一个良好的居住系统,逐渐向多维度转变[16]。“BSC健康+”理念迎合了现代化的健康观念,从景观设计的角度分别针对长春市居住圈就“Body”、“Spirit”、“Communication”三个模块的健康问题提出针对性解决策略见图5。
图5 “BSC健康+”理念下的居住圈健康环境营造策略
3.1 “健康+Body”:以人本为导向,以重塑为基准
(1) 清除有害物质,降低健康风险。从各方面严格把控污染物质对居住圈环境的危害,通过土壤污染的修复技术将土壤内含有的重金属离子以及有机物控制在居住用地标准的土壤风险评估筛选值之下(镍<50mg/kg,砷<20mg/kg,铍<4mg/kg,苯并芘<0.2mg/kg,1、2、3-三氯丙炼烷<0.05mg/kg)[17]。通过修建人工蓄水池汇集雨水和场地的地表水,灌溉和植物营造景观,建造湿地沉淀、吸收和降解有毒有害的物质改善红旗街居住圈的环境破坏状况。通过加强监管力度,完善城市机动车使用的行政执法措施、司法程序以及相关法律监督体系减少大气污染物对居住圈健康环境的危害[18]。
(2) 利用景观再生,修复城市环境。在治理污染的过程中,可以采用景观再生的设计手法对场地水系管理、植被恢复、生产活动、能源利用和物料循环五个方面进行入手[19],明确低影响开发策略和重点建设区域,结合红旗街现有生态基础设施布局对居住圈场地进行重新规划布局,最终的目的是修复场地生态环境、减少污染危害、实现场地可持续发展以及破除环境与居民身体健康之间的矛盾。
(3) 增加运动场地,强健全民体魄。将治理后确认没有风险的污染场地改造成多功能的运动场地,再辅以配套运动设施,遵循开放共享、高效复合、因地制宜、便捷可达四个原则[20],如按照不同的跑步节奏与速率设置科学跑道,在弯道、交叉区域设置UGR<13的照度,在打开视野的同时能够做到低眩护眼,打造居住圈“户外健身房”。
3.2 “健康+Spirit”:以生态为基础,以疗愈为目标
(1) 种植康养类植物,实现自由呼吸。从净化空气的效益来说,固碳释氧量复层结构大于单一结构[21],红旗街居住圈交通情况繁杂,毗邻街道的住区内作为造景使用的乔灌草群落释氧量应达到12.93t/hm2来改善大气环境,行道树应选择树冠6m以上,平均高度7m以上,叶面积指数LAI≥3的乔木,且整体群落结构的郁闭度应≥3。根据长春市地域性特色,可选择北方特有的寒地植物。乔木可选择桃叶卫矛、核桃楸、旱柳、稠李、黄檗、金叶榆等,灌木可选择小叶丁香、东北珍珠梅等[22],草本植物可选择千屈菜、毛茛、萱草、景天等。
(2) 运用园艺疗法,舒缓精神压力。种植具有疗愈功效的植物可以提高居民的社会适应力和生命意义感[23],研究表明,随着园艺疗法的开展,抑郁合并焦虑症状人群的SDS(抑郁自评量表)和SAS(焦虑自评量表)评分皆有显著水平的下降[24],红旗街居住圈环境嘈杂,居民大多睡眠质量较差,可以利用薰衣草、香叶天竺葵、罗勒等芳香类中草药植物中的挥发物改善多种与睡眠有关的指标,安抚紧张情绪、集中精神、舒缓压力,实现抗抑郁和抗焦虑效果[25],提升居住圈居民的心理健康指数。
(3) 利用色彩心理效应,合理配置植物。研究通过人的正负情绪量表(PANAS)和简明心境量表(POMS)[26]作为试验的心理指标探究其在观看不同颜色植物后的变化趋势及变化程度得出结论,白色和绿色植物对综合负向情绪的恢复作用最显著,此外对慌乱和抑郁情绪以及有心率恢复作用植物颜色分别还有红色和黄色[27,28]。根据寒地城市的地域性特色以及红旗街居住圈居民的心理需求,除了松柏等常绿植物,还可以种植白玉兰、白丁香、银杏、鹅掌楸、垂丝海棠、木芙蓉等带有白、黄、红颜色的植物,色彩结合时空顺序搭配,保障四季有景可赏,长期改善居民心理负面状态。
3.3 “健康+Communication”:以需求为出发点,以科学为依据
(1) 利用空间规划设计,阻绝噪声与眩光。可以将居住圈的空间边界进行“软化”处理[29],即将住区公共空间和红旗街道之间的公共空间向城市开放,在形成的新的空间与住宅之间新增居住圈景观对住宅形成一定的遮挡来阻隔噪声,形成分级控制的“城市-社区-住区”公共活动空间体系,住宅与公共活动空间的合并使得视觉空间以及周边居民的行为活动范围得到了有效改善[30]。对于玻璃幕墙建筑产生的眩光影响,应利用绿化和休息设施的朝向位置等,尽量影响到周边建筑。在光污染较为严重的区域,可设置屏障,广栽林木,削弱眩光污染,减少对人体健康的影响[31]。
(2) 增加互动设施,促进邻里交流。《城市居住区设计标准》中提到,在15min的城市居住圈中,文化设施应配建服务半径不大于1000m的文化活动中心(含青少年、老年活动中心),体育设施应配置大、中型多功能运动场地,服务半径不宜大于1000、500m,或可根据实际情况按需配置体育场(馆)或全民健身中心,以实现居住圈“一低二高”的特点。即低容积率、高比例公建设施、高水平社区服务。
(3) 规划适龄场地,实现全龄化生活。红旗街居住圈内多为老旧小区,人口老龄化严重,因此可以将老年活动区依照年龄细致规划分区,设计“3+1”活动场地,分别为55~70岁低龄老人、70~80岁中龄老人、80岁以上高龄老人及儿童设置专属居住圈场地,增加弹性户外时间的可再次利用性[32]。由于老年人的身体状况、个人经历、生活方式偏好、社交偏好、心理需求等因素都能够影响其对场地的选择[33],因此需要扩大各年龄段人群的交往时间,并与景观产生互动、得到良好的交往空间,全龄性的居住圈景观有益于构建良好的全龄化邻里交往体系,能够进一步改善居民的生理与心理的健康问题。
4 结语
居住圈不仅是城市发展的重要组成单位,更是影响着居民身体、心理、交流健康的生活系统。利用“BSC健康+”理念进行城市居住圈健康环境营造,通过“Body”、“Spirit”、“Communication”三个模块对居住圈污染场地提出的针对性解决策略可以更有效地反映居民对生活环境多层次、高水平的追求,有助于激发设计参与者对于居住圈污染问题的反思,促进健康生活模式的重塑。
面向我国城市,居住圈健康景观相关研究的发展趋势在发生转变,从过去只关注单一的身体健康问题到现在的多维度健康环境营造研究,已经出现了质的飞跃。在未来,还需持续关注城市居住圈污染对居民健康的各方面影响,将复杂化的污染问题简单化,将多元化的影响因子单一化。“BSC健康+”理念为城市居住圈的污染场地治理探索提供了一种新视角,值得进一步探讨。