利用城市廢棄物的節約型園林綠化擴展性研究

蔡玲玲,李巧娣,陶國齊

(1.廣東省深圳市大觀園林景觀有限公司,廣東深圳518000;2.湖北省紅安縣林業局,湖北紅安438400)

1 引言

園林綠化作為城市中唯一有生命的基礎設施,對城市生態的調節與改善起著關鍵作用。但是由于觀念上和認識上的偏差,使得園林綠化建設中存在著注重視覺形象而忽略環境效益的現象,在園林綠化中追求豪華奢侈鋪張浪費的風氣盛行;各種奇花異木飄洋過海,大樹移栽之風屢禁不止;違背自然規律的園林綠化手法,如反季節栽種和逆境栽植,追求視覺形象的挖湖堆山,甚至填湖造園等現象屢見不鮮,不講科學的園林綠化建設,不僅造成寶貴的水土植物資源的嚴重浪費,而且耗費巨資帶來的是當地景觀特色的嚴重喪失。為此,建設部于2007年8月30日出臺了關于《建設節約型城市園林綠化的意見》,明確提出“建設節約型城市園林綠化是落實科學發展觀的必然要求,是構筑資源節約型、環境友好型社會的重要載體,是城市可持續性發展的生態基礎,是我國城市園林綠化事業必須長期堅持的發展方向[1]。

我國以占全球7%的耕地、7%的水資源推動占全球21%的人口的城市化和工業化。今后一個時期,隨著城鎮化的不斷發展,我國每年產生總量近4 000萬t的建筑垃圾,約占城市垃圾總量的30%～40%,還有大量的園林垃圾(主要包括樹葉、草屑、樹木與灌木剪枝等)。這些城市園林廢棄物數量日益增加,如果處理不當,不僅影響城市美觀,而且還可能引起大氣、水體和土壤的污染,從而影響城市居民人身健康和生態城市建設。但至今有關園林廢棄物處理處置的報道較少,“垃圾是唯一增長的資源”已在越來越嚴峻的現實中引起了我們的注意,因此轉變思維方式,發展垃圾綜合利用體系勢在必行[2]。

2 節約型園林綠化的主要措施

園林綠化作為一種有生命的城市基礎設施,任務是要改善城市的生態環境和人們的工作環境,建設宜人和諧的生活環境,創造人們娛樂休閑活動場所,為城市的可持續發展作出貢獻。節約型園林綠化[3]是指按照自然資源和社會資源循環與合理利用的原則,在城市園林綠化規劃設計、建設施工、養護管理、健康持續發展等各個環節中最大限度地節約各種資源,提高資源使用效率,減少資源消耗和浪費,獲取最大的生態、社會和經濟效益。

2.1 嚴格保護現有園林綠化成果

保護現有綠地是建設節約型園林綠化的前提,實施嚴格的“綠線”和“綠色圖章”管控制度。加強對城市所依托的山體林地、河湖水系、灘地濕地等自然生態敏感區域的保護,維持城市地域自然風貌,反對過分改變自然形態的人工化、城市化傾向。在建設中要盡可能利用原有的地形地貌特征,反對盲目改變地形地貌、大量使用客土,造成土壤浪費的建設行為。在城市開發建設中,要保護原有樹木,嚴格保護大樹、尤其是古樹名木;在道路改造過程中,反對盲目地大規模更換樹種和綠地改造,禁止隨意砍伐和移植行道樹;堅決查處侵占、毀壞綠地和隨意改變綠地性質等破壞城市綠化的行為。

2.2 加強科學規劃設計

通過科學的植物配置,增加喬灌木、地被種植量,努力增加單位綠地生物量,充分利用有限的土地資源實現綠地生態效益的最大化。要適當降低草坪比例,對面積過大、功能作用不明顯的草坪,要合理補植喬灌木、地被植物和宿根花卉。要改善城市綠化隔離帶、城市道路分車帶和行道樹池的栽植條件,以增加隔離帶上喬木種植的比重,多建林蔭道路。要推廣立體綠化,利用植物的攀緣纏繞等特性(或設置容器)實施樓體、橋體、墻體綠化,推進破墻透綠,在一切可以利用的地方進行垂直綠化,有條件的地區要推廣屋頂綠化。

2.3 提倡應用鄉土植物

在城市園林綠地建設中,要優先使用成本低、適應性強、本地特色鮮明的鄉土樹種(包括本地自然生長的野生植物、歸化種、馴化種,以及在園林和農、林業中廣泛應用的、能在露地正常生長的植物種類等)。積極利用自然植物群落和野生植被,大力推廣宿根花卉和自播能力較強的地被植物,營造具有濃郁地方特色和郊野氣息的自然景觀。反對片面追求大規格樹種和不必要的反季節種樹,以及引種不適合本地生長的外來樹種等傾向。要推進鄉土樹種和適生地被植物的選優、培育和應用,培養一批耐旱、耐蔭、耐寒、耐污染的植物品種[4～5]。

2.4 發展垂直綠化、屋頂綠化

立體綠化可在有限的土地資源的基礎上,提高城市的環境景觀和生態效益,不僅節約土地資源、增加綠量,還可以對建筑物起到保溫、隔熱等作用,間接降低建筑的能源消耗(圖1)。

圖1 建筑外墻垂直綠化

2.5 發展節水型園林

在游園、公園等公共綠地采用微噴、滴灌、滲灌等節水措施進行綠地灌溉;在有條件的地段安裝抽水泵,利用排放的污水、雨水來澆灌就近的綠地;有水體的公園,直接抽河、湖水澆灌花木,可節約大量的自來水費用;大力發展集雨性綠地,如下沉式綠地;在有條件的綠地中建設雨水收集系統;推廣使用中水灌溉綠地,進行綠化灌溉的再生水一定要符合相應的標準[6]。

2.6 推廣園林廢棄物的循環再利用

(1)利用枝葉粉碎機將花草秸稈、樹木修剪物進行粉碎,與落葉、草坪修剪物等進行堆集漚肥制成花木專用肥、土壤改良材料等,既提高城市園林用地的理化性狀和肥力,又促進園林廢棄物的循環利用,減緩城市園林垃圾處理的壓力,保護城市風貌。

(2)有的城市把樹皮作為樹坑鋪裝材料,既實現了廢物利用,又營造了回歸自然的園林景觀,還達到保濕、保溫的效果。

(3)結合修剪進行苗木繁殖。應結合生長期修剪、冬季修剪將培育周期短的苗木(大葉黃楊、金葉女貞、紅葉石楠、月季等)枝條進行扦插育苗,緩解苗源緊缺的問題。

2.7 利用地被植物取代老化的草坪

麥冬、小葉扶芳藤、鳶尾等地被植物大都比較耐旱、耐蔭、生長快、繁殖能力強、成坪時間短、綠期長,既可觀葉也可觀花,可粗放管理,養護費用低。將其種植在喬木下,減少裸露地面,既節省管理成本,又可改變景觀效果的單一性,提高生態效益。

2.8 采取生物防治、物理機械防治等綠色植保技術

園林病蟲害防治方法比較單一,化學農藥的應用不僅耗費大量的綠化資金,而且嚴重污染了城市生態環境。因此,應依據科學的預測預報,以化學防治為輔,采用生物防治、物理機械防治等綜合防治方法,如濮陽市在行道樹國槐和垂柳上釋放蛀干害蟲的天敵——管氏腫腿蜂,防治效果明顯;在廣場、游園等綠地設置黑光燈、粘蟲板等,利用害蟲的趨光性對其進行誘殺;也可以在樹上設置鳥巢,吸引益鳥安家,提高益鳥對害蟲的控制效果。

3 利用園林廢棄物變基質的擴展性研究

3.1 運用園林廢棄物變基質

據有關部門不完全統計,每年廣州市產生的園林垃圾約10萬t,而且呈逐年增加的趨勢。目前枯枝落葉主要作為城市垃圾運到垃圾填埋場倒掉,這不僅增加了城市垃圾處理的壓力,而且引起很大的生態環境壓力,不符合發展節約型園林綠化的要求[7]。

3.1.1 園林垃圾處理現狀與不足

城市綠化必須采用客土或對原土進行改良。廣州市園林綠化種植土一般是取自于山地和農田,用量巨大,對農田生態系統造成破壞,目前政府已禁止向農田取土用于園林綠化建設。廣州市城市土壤偏酸偏堿比例較大,有機質含量低,養分含量低,而且容易板結,通氣性差。這主要由于園林植物的枯枝落葉、修剪的枝、葉和草都作為垃圾被運走。這樣雖然保持了清潔,但破壞了園林種植土壤的生態循環,使其養分收支不平衡,土壤肥力逐年下降。

3.1.2 園林垃圾堆肥研制基質的過程與意義

將枯枝落葉粉碎,添加有益微生物菌種,經高溫發酵堆漚研制土壤改良劑和高效營養基質等系列產品歸還園林種植土。不僅解決了園林垃圾引起的環境問題,而且增加了土壤中的養分含量,實現廢物資源化利用,產生較好的生態效益、環境效益和經濟效益,為園林綠化行業發展循環經濟提供一種實用模式,也為發展節約型園林綠化提供了一條新途徑。

3.2 研制基質的主要方法

高溫發酵堆肥是園林垃圾無害化處理的一個主要方法,一般經過發熱、高溫、降溫、腐熟等階段,其中高溫階段可以殺蟲滅菌,消滅病菌、蟲卵、草籽等有害物質的影響。基質廠采用化學——生物聯用快速發酵技術,可使枯枝落葉在20～30d內腐熟完全,大大縮短了堆肥時間,提高產地利用率和處理能力。園林垃圾粉碎后,首先對其采用化學試劑進行預處理,主要使園林垃圾的纖維緊密度降低,有利于縮短腐熟時間。然后添加氮肥或禽畜糞便調節C/N比,使其介于 25～30的范圍和水份含量處于 55～65%,為微生物的正常生長活動提供良好的條件。堆肥原料添加適量的微生物菌種,然后起堆,堆肥溫度在起堆2～3 d內可升高55℃以上,通常認為55～65℃的高溫是保證完全殺滅病原菌的基本條件,是無害化處理園林垃圾的要求。堆體溫度是影響堆肥系統中微生物活動和堆肥工藝的重要因素,它制約著微生物的活性及有機質的分解速度,直接影響了堆肥的腐殖化程度。堆體溫度的高低受通風量及堆體含氧量的影響,基質廠通過鏟車翻堆調節堆體溫度,堆肥周期內翻3～4次。堆肥完成后通過分級篩對堆肥產品分選,把堆肥產品和椰糠、泥炭及添加劑等,按一定比例通過攪拌機混勻,生產土壤改良劑和高效營養基質(圖2)。

圖2 粉碎植物枯枝

3.3 產品應用實例

3.3.1 城市道路、廣場綠化方面的應用

在廣州大學城公共綠化四標和多個校區標、鳴泉居、新滘南路、科韻路、三十七條道路升級改造及白云國際會議中心等綠化工程等項目中,土壤改良劑得到了廣泛的應用。結果顯示其可明顯提高綠化植物的成活率,植物長勢旺盛,提高了園林綠化的生態效益,間接降低了綠化成本。

3.3.2 城市道路、公園園林土壤改良方面的應用

當前廣州的大部分城市綠地、公園因竣工至今時間較長,加上沒有較為合理、科學的保養,造成土壤板結、結構破壞,土壤有機質下降,微生物減少,主要表現在土壤的排水、通氣較差,導致植物浸水爛根現象嚴重;同時土壤貧瘠,有機物含量少,含有較多的石礫,土壤養分含量較少,嚴重制約植物生長。為此,通過對越秀公園、流花湖公園、珠江公園、大角山公園等詳細勘察,并對園林土壤進行取樣、分析和研究,根據現場土壤貧瘠,呈偏酸、堿、鹽的性狀和植物對養分需求的特點,配制專用土壤改良劑,對其進行改良。結果顯示,改良后園林植物均出現葉片變綠,新葉增加,呈現盎然生機的趨勢。

3.3.3 立體綠化方面的應用

立體綠化,是指除平面綠化外,充分利用空間優勢,利用植物進行綠化、美化環境的一種方式。通過人工創造的特殊環境,使園林植物出現在陽臺、窗臺、屋頂、人行天橋和高架橋等城市各類建筑物的表面,借以增加城市的綠化面積。立體綠化既是城市平面綠化的補充和完善,是增加城市綠化面積,提高城市綠化指標的重要手段和途徑,也是改善城市生態環境,建設生態園林城市,提高城市景觀質量的重要措施。立體綠化是節約土地、開拓城市空間、綠化美化城市的有效方法。

園林垃圾堆肥生產的土壤改良劑和高效營養基質也可廣泛應用于城市立體綠化,如：人行天橋綠化、樓頂綠化、高速公路坡面綠化等。高效基質應用于人行天橋種植勒杜鵑,具有冬天基本不落葉,花期長且鮮艷的優勢。

3.4 園林垃圾變基質的社會效益和生態效益

發展節約型園林一定要堅持服務市民,方便市民,持續地改善人居環境。園林垃圾變基質為市民解決了綠色垃圾處理的困難和由于園林垃圾填埋、焚燒對環境造成的污染及給居民的身體健康帶來的極大危害。

隨著城市居民住房條件的改善,家居綠化就顯得越來越重要了,而城市的發展給居民的植物種植帶來了不便,例如,搬運沉重的泥土到高層住宅、土壤養分的難以控制、水分管理麻煩等,而高效營養基質具有重量輕便、養分搭配合適、種植過程的水分管理簡單等優點,勢必會越來越受到居民的歡迎,利用高效營養基質在家居種植植物是未來發展的方向。

園林垃圾變基質的原材料具有再生性,生產的基質也具有再生性,而現在所應用的基質主要是國產泥炭、進口泥炭。泥炭作為一種不可再生自然資源,帶有很強的稀缺性,而可供商業化開發利用的部分則更為稀缺。如果不科學開發,不合理利用,很快就會進入一種枯竭狀態,對我國園林綠化的發展將成為一個很大的制約因素。泥炭地是一種獨特的濕地類型,泥炭開發必然造成泥炭地環境的改變,過度開發將導致人類生存生產資源的迅速耗失,正確的途徑只有選擇可持續發展的理念和做法,合理開發泥炭地和研究泥炭替代品。園林垃圾變基質不僅是泥炭土的一種很好替代品,而且保護了濕地資源和濕地生態系統。

園林垃圾變基質是園林行業的環保產業。一方面通過研制基質消納大量市政廢物,使之轉化為資源,從而減少污染;另一方面通過使用基質歸還園林種植土,促進園林植物的健康生長,提高園林綠化的生態效益。園林垃圾變基質形成廢物資源化的大規模循環,是園林生態工程的新模式。因此,園林垃圾變基質使園林資源在園林綠化體系中得到合理和持久利用,發展園林行業循環經濟,實現節約型城市綠化模式。這不僅具有較好的社會效益,而且具有較高的生態效益。

3.5 園林垃圾變基質存在問題

廣州市綠化公司在園林垃圾變基質方面做了一些理論和實踐的探索,但這僅僅是開始,雖然取得了一定的成績,如利用枯枝落葉堆肥生產土壤改良劑,在園林綠化方面應用效果較好。但園林垃圾作為市政園林中繼城市污泥后的第二大污染源,目前的處置相對滯后,堆肥化處理規模尚小,其主要原因是相關法律和政策在一定程度上滯后,資金和設備投入不足,離產業化規模還有一定距離。像歐美、日本等國家處理固體廢棄物均有政府補貼大約150美元/t,而且政府對產品給予政策性指導銷售,而我們國家尚沒有這方面的政策。雖有困難,為了促進該項目的順利實施,廣州市綠化公司已經投入150萬元用于堆肥場地和生產大棚建設。園林垃圾變基質具有較強的社會公益性,經濟效益不明顯,為了響應國家建設節約型園林綠化發展要求,繼續擴大處理園林垃圾的能力,把園林垃圾變基質發展成為廣州市園林綠化的一個亮點,需要繼續擴大生產場地和增加設備。

4 城市建筑垃圾在園林景觀中的應用

4.1 原地利用

在對待場地中原有建筑物時,風景園林師往往能夠通過設計的力量,使看似已無用的構筑物煥發新的功能和魅力。此舉也將提供給人們更多的場地歷史與信息。這就需要更有目的性的設計、更有選擇性的拆除。

(1)整體保留,將一些舊建筑按現今的需求進行改造,賦予新功能,讓其繼續在場地中發揮作用,例如北京的798藝術區,成功地從廢舊工廠轉變為創意產業園區。

(2)部分保留,將建筑部分拆除,使之成為室外景觀的一部分。例如只保留梁柱支撐架構,使之成為攀援植物的花架;保留混凝土墻,將其改為攀巖墻;保留倉庫的墻面,將其內部改造為一個個不同主題的花園或兒童樂園等等[8]。

4.2 分類處理

在舊建筑拆除后,從源頭就需要按標準進行分類,之后才能進行合理的處理。首先從建筑垃圾中剔除不可利用部分,運送至建筑垃圾處理場,按照國家相關法規做無害化處理(例如通過鋼板,防水混凝土制板等設施密封)方可填埋,這樣可以防止建筑廢棄物中有毒有害物質擴散,造成“二次污染”。其次,將可以直接利用部分選出,將建筑垃圾變為建筑材料在場地中進行合理利用。最后將剩下的部分回收重新加工或作為燃料回收。

4.3 直接利用的方法

4.3.1 堆山、造地形

原材料為各類建筑垃圾,此舉不僅能消納大量的建筑垃圾,重塑生態環境,還能改善過于平坦的地形,增加空間的起伏變化。體現了園林景觀對廢棄地的更新與提升作用。國際上許多著名的公共景觀都是建在建筑垃圾堆放地上,例如拜斯比公園、慕尼黑奧林匹克公園(圖3)、紐約弗萊士河公園等,上海世博公園在2m厚的覆土下也大量使用了鋼鐵廠拆除后產生的建筑垃圾。

圖3 慕尼黑奧林匹克公園的地形塑造

4.3.2 回填材料

原材料為碎磚、混凝土塊、石塊。利用建筑垃圾的強度和耐久度,將其置入地基中,形成散狀材料樁,通過重錘沖擊,使樁與樁間土相互作用形成復合地基,從而使地基承載力提高[2]。

大型廣場、城市道路、公路、鐵路等建筑物、構筑物需要大量的土方、石方。目前的土石方來源是開山取石、掘地取土,這對生態環境造成了嚴重破壞,所以將這些建筑廢棄物進行破碎、篩分,再按照所需土石方級配要求混合均勻,完全可以用作工程回填材料。此方法適合多年灌溉、含水量大或石料缺乏的地區,經濟又環保。

4.3.3 生態墻

原材料為磚塊、混凝土塊。磚塊與混凝土塊是建筑垃圾最主要的組成部分,將大塊混凝土打碎成10～30cm大小塊狀,略微加工后即可填充到鐵絲籠中,成為鐵絲石籠墻(圖4)?；蛘呤羌庸こ筛幷拈L方體塊,砌筑成干砌石墻。這些都可以將廢料轉化為適宜的建筑材料,在園林中用途廣泛：建筑結構的圍護結構,壘砌擋土墻、形成園林護岸等。隨著土壤的附著、植物的生長,自然形成“生態墻”。

圖4 鐵絲石籠擋墻

4.3.4 土壤基質

原材料為碎磚塊、渣土、礦渣、碎木。碎磚塊、渣土、礦渣可以部分加入種植土,成為植物的生長介質。同時在土壤中摻進腐殖質和其他有機物,以此培植微生物和植物來“吃掉”污染物質,從而逐漸凈化土壤,增加肥力。在選擇植物方面,也需挑選楊、柳等抗性較強,且適應這樣特殊生境的植物。當植物漸漸豐富起來后自然會形成良性的生態循環系統。例如,杜伊斯堡風景公園中的爐渣林蔭廣場。碎木、鋸末和木屑可作為堆肥原料和侵蝕防護工程中的覆蓋物,例如湖邊、溪流的護堤,鋪一定的厚度,既可防止水土流失,又可增加土壤肥力、減少揚塵、美化造景。

4.3.5 透水鋪裝

原材料為磚塊、混凝土殘渣。利用建筑垃圾良好的透水性和多孔性質,可以將建筑垃圾中較小的碎料作為碎石鋪地,消納雨水,補充土壤含水量?；蛘呤亲鳛闈B井的填充料,促進水處理的效率,成為構建人工濕地基質的主要材料。

4.3.6 裝飾小品

原材料為鋼鐵、磚塊、混凝土、瓦片、木料。建筑垃圾中的廢鋼鐵、磚、瓦、木料均可設計成各種有創意的裝飾或小品,如鋪地、雕塑、涼亭等等,增加景觀的豐富性和趣味性(圖5)。

圖5 廢磚做的立面裝飾

5 結語

建設節約型園林綠化是保證城市可持續發展的重要組成部分也是今后城市園林綠化發展的必然方向和要求。節約型園林綠化是建設資源節約型、環境友好型社會的重要載體。實踐證明,建設節約型城市園林綠化是客觀可行的,在綠化建設中應充分貫徹節約的理念,在園林設計、施工、養護管理等各個環節中堅持節約的原則,并不斷探索和落實各種節約措施,實現園林綠化的可持續發展。從節約的角度來認識和發展園林綠化事業還是一個新的課題,節約型城市園林綠地模式的研究是一項豐富而復雜的系統工程,需要廣大園林工作者不斷完善和發展。

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[5]劉成達,周淑梅.城市綠化中鄉土樹種的應用探討[J].今日科苑,2008(4)：107.

[6]沈淑紅,倪 琪.節水型園林——城市可持續發展的必然要求[J].中國園林,2003(12)：54～ 56.

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