重污染地區生態修復及綠化廢棄物資源化再利用技術研究

朱夢迪

關鍵詞：生態修復；綠化廢棄物；資源化途徑；重污染地區；資源化再利用

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：B

前言

城市重污染地區主要集中在中心區域，致使水體、植被、河道等出現嚴重污染的現象，不但降低城市的美觀性，也對居民的健康產生不利影響。由此可見，如何對城市污染情況進行改善、修復與治理具有一定的現實意義。傳統污染治理技術主要是采用化學藥劑、物理方式降低污染物質的含量，上述兩種治理技術在污染治理的同時也會產生二次污染，影響水體、土壤等體系的自凈能力，無法滿足現今城市發展的需求。為了滿足上述需求，生態修復技術應運而生，其有效地結合了景觀性、文化性、可持續發展性等多方面的要求，從本質角度出發修復受損的生態系統。

傳統焚燒填埋方式雖然能夠有效地清除綠化廢棄物，但其中富含的營養元素也隨之消失，使得綠化綠地生態系統循環環節養分收支失衡，進而影響生態修復技術的應用效果。因此，為了提升城市污染治理效果，提出重污染地區生態修復及綠化廢棄物資源化再利用技術研究，以此來完善城市重污染地區生態修復的全過程。

1重污染地區生態修復技術

1.1水體生態修復技術

重污染地區水體凈化主要利用集水池、跌水池、氧化池、水草池、沉淀池與植物塘床系統之間的相互作用實現重污染地區水體凈化的功能。其中集水池是修建在水源附近，對水體進行收集沉淀，可將其修建為景觀湖，跌水池是利用河道地勢與石塊，將水體轉化為跌水，增強水體的觀賞性與凈化作用，氧化池是增加水體中生物數量，例如魚、蝦等，吞噬微生物菌群，凈化微生物雜質，水草池是修建在水流速度較小位置，利用多種水生植物根系吸附作用凈化水體中的污染物質，沉淀池是底部含有大量砂石，可以過濾水體中的大顆粒雜質，植物塘床系統是多種植被對水體進行再次過濾、吸收，達到水體凈化目標。

在重污染地區水體凈化過程中，水生植物應用頻率較高，不但具備較高的吸附和過濾功能等，還能綠化城市。依據城市重污染地區水體的實際情況，選取適合水生植物，分別為白茅、燈芯草、旱傘草、風車草和蘆葦，其中白茅采用浮島種植方式，旱傘草采用種植床種植，蘆葦采用容器種植，而燈芯草和風車草采用自然式種植。上述過程完成了水體生態修復技術的設計，并選取了適當的水生植物，為重污染地區生態修復提供助力。

1.2植被生態修復技術

植被生態修復技術主要針對重污染地區土壤環境進行修復與改善，選取適當的植被種類，將其作為先鋒樹種，通過栽種先鋒樹種恢復土壤環境中的生長因子，為后續植被的引進與補種提供基礎條件，從而實現土壤生態系統的良性循環。

根據土地利用建設情況的不同，植被生態修復技術可以劃分為多種類型，例如開放綠地區、花卉果林地、山地密林區等。此研究以桉樹作為先鋒樹種，打造桉樹混交林，使該區域最大程度地利用水分、光照及其土壤養分，達到生態群落良性演替的結果。需要注意的是，植被種植方式是影響生態修復功能發揮的關鍵因素，此研究結合重污染地區植被情況與桉樹生長習性，確定桉樹種植方式，分別為塊狀種植方式與株間種植方式，具體見圖1。

如圖1所示，綠色圓圈表示植被種植，白色圓圈表示植被未種植。通過合理的種植方式發揮植被最大功能，恢復污染土壤環境的自身循環功能。上述過程完成了植被生態修復技術的設計，并確定了植被種植方式，為重污染地區生態修復提供助力。

2綠化廢棄物資源化再利用技術

2.1綠化廢棄物資源化再利用模式探究

了解與梳理重污染地區生態修復過程，結合循環經濟發展理念，從收集、加工與消費三個角度人手，構建綠化廢棄物資源化再利用模式，該模式以政策支持和利益驅動為基礎，分析模式形成原因，獲取模式目標，分為綠化廢棄物、資源利用、改善環境和長久持續，其中綠化廢棄物需要設置臨時堆放點，并且設置專責部門，成立督查小組，專責部門負責監測綠化廢棄物的加工、回收站和堆肥化。在該模式中加工、回收與堆肥化是綠化廢棄物加工環節，處理后的廢棄物放回至消費市場，而堆肥化處理的廢棄物會轉化為綠化的養分，重新回到生態系統中。上述過程完成了綠化廢棄物資源化再利用模式的構建，為后續研究的進行奠定堅實的基礎。

2.2綠化廢棄物理化性質分析

依據已有研究成果可知，不同的綠化廢棄物具備著不同的理化性質，這是決定資源化再利用技術選擇的關鍵所在。

典型綠化廢棄物理化性質見表1。

如表1所示，綠化廢棄物中包含著較多的有機質，若將其進行再利用，能為生態系統提供充足的養分供給。

2.3綠化廢棄物堆肥化處理

堆肥化處理是綠化廢棄物資源化再利用的關鍵手段，故此研究對其進行深入分析與探究。綠化廢棄物堆肥化處理流程分為三個部分，依次是前期處理、堆肥發酵和后期加工。其中前期處理包括綠化廢棄物收集和按照理化性質對廢棄物進行分類；堆肥發酵是堆料式堆腐，包含闊蘇分解期、腐敗期和堆腐結束期；后期加工包含堆肥產品檢測與優化，搭配其他基質調節堆肥理化性質。在綠化廢棄物堆肥化處理過程中，需要對粒徑、溫度、水分等進行實時調節。調節過程中的腐熟度起到判定作用，綠化廢棄物堆肥腐熟化學指標腐熟度因子公式為式（1）：

依據式（1）對綠化廢棄物堆肥腐熟進行判定，實現綠化廢棄物的資源化再利用，生產有機肥料，在重污染地區應用上述章節的植被生態修復技術進行土壤修復時，將這些有機肥料施加到污染土壤中，增加土壤有機質含量，改善土壤結構，為綠化提供養分供給，促進植被恢復，從而促進綠化區域的生態系統良性循環。

3實驗與結果分析

3.1實驗區域選取

選取某城市重污染區域作為實驗區域，具體見圖2。

如圖2所示，選取的實驗區域——城市重污染區域存在水體污染、植被缺失、河道邊坡水土流失的現象，符合提出技術應用性能測試需求。該研究區域主要污染源是農村生活污水和工廠排放的廢水。

3.2生態修復性能測試

選取文獻[1]和文獻[3]技術作為對比技術1與對比技術2，進行重污染地區生態修復對比實驗，測試提出技術的生態修復性能。選取植被覆蓋率（水生植被與陸生植被）作為生態修復性能測試指標，該指標數值越大表明生態修復性能越好。通過實驗獲得植被覆蓋率見表2。

如表2數據所示，應用提出技術獲得的植被覆蓋率均高于對比技術1與對比技術2，在第5個實驗組別背景下獲得植被覆蓋率最大值84%，表明提出技術生態修復性能更好。

3.3廢棄物資源化再利用性能測試

選取城鄉混合有機垃圾快速穩定化及資源化利用技術的研究構想與前景展望與中國規模化果園有機廢棄物資源化利用研究現狀作為對比技術3與對比技術4，聯合提出技術進行綠化廢棄物資源化再利用對比實驗，測試提出技術的廢棄物再利用性能。

綠化廢棄物資源化再利用性能評價需要選取多個指標，記為X={x₁，x₂，…，x_n}，通過這些指標獲取綠化廢棄物資源化再利用性能評價結果，表達式為式（2）：

通過實驗獲得綠化廢棄物資源化再利用性能評價結果見圖3。

如圖3數據所示，應用提出技術獲得的綠化廢棄物資源化再利用性能評價結果均高于對比技術3與對比技術4，在第2個實驗組別背景下獲得綠化廢棄物資源化再利用性能評價結果最大值9.6，表明提出技術綠化廢棄物資源化再利用性能較好。

4結束語

經濟飛速發展的最大代價是環境污染，尤其是人類活動密集區域，環境污染程度更加嚴重，環境污染破壞了生態系統的平衡，威脅著植物、水體以及人體的健康，因此，為了修復重污染地區生態，并且再利用廢棄物，提出重污染地區生態恢復及綠化廢棄物資源化再利用技術研究。該技術設計了水體生態修復技術和植被生態修復技術，通過兩種技術的聯合，修復生態環境，并且探究了綠化廢棄物資源化再利用模式，分析了綠化廢棄物理化性質，基于分析結果，設計了綠化廢棄物堆肥化處理方法，將獲取的綠色廢棄物化肥應用到植被生態修復技術中，提供生態修復效果。實驗數據顯示，提出技術有效提高了植被覆蓋率與綠化廢棄物資源化再利用性能評價結果，為重污染治理提供一定的助力。