| 养分循环代谢的城市可持续社区

2018-06-12    

      在当前城市面临的种种困境里,养分线性代谢是一个日益严重却被长期忽视的问题,构建新的城市养分代谢系统、重新闭合养分循环是一个必要措施。


1  循环代谢养分,修补“代谢断层”

早在19世纪中后期,马克思就提出了“代谢断层”(metabolic rift)的概念,揭示出养分代谢过程与当代环境问题的深层次、多维度关联。其后果一方面是土地养分枯竭,被迫消耗石油等矿藏资源进行贴补;另一方面是城市被垃圾围困,为污水脱养、垃圾填埋等环境问题苦恼不已。而这正是因为城市的代谢循环通路断裂造成的。从生态学的角度来看,一切事物都有其去向,在自然界中并没有所谓的“废物”。现代城市每天都产生大量废水、垃圾、人类排泄物,通常人们只考虑如何处置这些所谓的“废弃物”,却极少将其视为可以循环利用的养分资源。通过变革城市相关基础设施,把线性、开环的养分代谢通路重新闭合成循环流动的回路,使土地流失的养分重新返田,避免养分从农业—食物系统中向外泄露,才有可能从根本上解决养分线性代谢问题。


近年来在社区层面关注养分循环问题的建设实践颇多,位于中国鄂尔多斯市的郝兆奎社区是一个典型案例。该社区区别于普通住区的显著特征是内部相对封闭的养分循环体系,其作用机理在于就地收集、利用社区产生的富含养分的有机代谢废物,使之转化成为可以利用的有机肥料;经过社区内部城市农业作物种植将肥料中的养分转化为人类可以食用的食物,再通过社区居民对食物的代谢开启又一轮养分循环过程。


在当前生态环境恶化、城市线性代谢的负面效应日益凸显的背景下,养分循环的重要生态意义及相关技术问题在国内外学术界开始得到关注。正如麦克维尔(Mcconville)所言,养分代谢如此重要,在制定任何尺度的城市空间规划设计策略时,都应该把养分再利用问题纳入考量。社区作为介于微观的建筑与宏观的城市之间的中观尺度,与建筑相比,其可容纳食物生产、食物消费、废弃物收集、养分转化、肥料返田等全过程,分类回收社区内部的有机废弃物并集中转化为农作物可利用的养分,建立更为完整、有效的社区级养分循环系统;与城市相比,社区通常具有相对固定的边界和人群,不需要对基础设施进行过多投资即可建立相对封闭的社区内部养分循环,可操作性较强且相对独立,由此形成的养分循环半径更小、效率更高,因而社区是当前可能实现养分闭合循环的适宜尺度。通过社区内部废弃物的收集与再利用,闭合社区内部养分循环,可以更加有效地支持整个城市的代谢系统,值得在我国可持续社区建设中加以推广应用。

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2  案例解析——鄂尔多斯郝兆奎可持续社区

郝兆奎社区位于中国鄂尔多斯市东胜区,一期总占地约13.9h㎡,总建筑面积约为10.7万㎡,由40多栋建筑层数以4~5层为主的住宅楼组成,容纳居民832户共约2912人。社区是瑞典斯德哥尔摩国际环境研究院(SEI)和鄂尔多斯市政府合作研发的、在小城镇多层楼房中使用生态卫生系统的实验基地,其设计目标是改变当前人居方式,改善人与环境的关系。


社区区别于普通住区的显著特征是内部相对封闭的养分循环体系,其作用机理在于就地收集、利用社区产生的富含养分的有机代谢废物,使之转化成为可以利用的有机肥料;经过社区内部城市农业作物种植将肥料中的养分转化为人类可以食用的食物,再通过社区居民对食物的代谢开启又一轮的养分循环过程(图1)。

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