利用城市废弃物的节约型园林绿化扩展性研究

蔡玲玲,李巧娣,陶国齐

(1.广东省深圳市大观园林景观有限公司,广东深圳518000;2.湖北省红安县林业局,湖北红安438400)

1 引言

园林绿化作为城市中唯一有生命的基础设施,对城市生态的调节与改善起着关键作用。但是由于观念上和认识上的偏差,使得园林绿化建设中存在着注重视觉形象而忽略环境效益的现象,在园林绿化中追求豪华奢侈铺张浪费的风气盛行;各种奇花异木飘洋过海,大树移栽之风屡禁不止;违背自然规律的园林绿化手法,如反季节栽种和逆境栽植,追求视觉形象的挖湖堆山,甚至填湖造园等现象屡见不鲜,不讲科学的园林绿化建设,不仅造成宝贵的水土植物资源的严重浪费,而且耗费巨资带来的是当地景观特色的严重丧失。为此,建设部于2007年8月30日出台了关于《建设节约型城市园林绿化的意见》,明确提出“建设节约型城市园林绿化是落实科学发展观的必然要求,是构筑资源节约型、环境友好型社会的重要载体,是城市可持续性发展的生态基础,是我国城市园林绿化事业必须长期坚持的发展方向[1]。

我国以占全球7%的耕地、7%的水资源推动占全球21%的人口的城市化和工业化。今后一个时期,随着城镇化的不断发展,我国每年产生总量近4 000万t的建筑垃圾,约占城市垃圾总量的30%～40%,还有大量的园林垃圾(主要包括树叶、草屑、树木与灌木剪枝等)。这些城市园林废弃物数量日益增加,如果处理不当,不仅影响城市美观,而且还可能引起大气、水体和土壤的污染,从而影响城市居民人身健康和生态城市建设。但至今有关园林废弃物处理处置的报道较少,“垃圾是唯一增长的资源”已在越来越严峻的现实中引起了我们的注意,因此转变思维方式,发展垃圾综合利用体系势在必行[2]。

2 节约型园林绿化的主要措施

园林绿化作为一种有生命的城市基础设施,任务是要改善城市的生态环境和人们的工作环境,建设宜人和谐的生活环境,创造人们娱乐休闲活动场所,为城市的可持续发展作出贡献。节约型园林绿化[3]是指按照自然资源和社会资源循环与合理利用的原则,在城市园林绿化规划设计、建设施工、养护管理、健康持续发展等各个环节中最大限度地节约各种资源,提高资源使用效率,减少资源消耗和浪费,获取最大的生态、社会和经济效益。

2.1 严格保护现有园林绿化成果

保护现有绿地是建设节约型园林绿化的前提,实施严格的“绿线”和“绿色图章”管控制度。加强对城市所依托的山体林地、河湖水系、滩地湿地等自然生态敏感区域的保护,维持城市地域自然风貌,反对过分改变自然形态的人工化、城市化倾向。在建设中要尽可能利用原有的地形地貌特征,反对盲目改变地形地貌、大量使用客土,造成土壤浪费的建设行为。在城市开发建设中,要保护原有树木,严格保护大树、尤其是古树名木;在道路改造过程中,反对盲目地大规模更换树种和绿地改造,禁止随意砍伐和移植行道树;坚决查处侵占、毁坏绿地和随意改变绿地性质等破坏城市绿化的行为。

2.2 加强科学规划设计

通过科学的植物配置,增加乔灌木、地被种植量,努力增加单位绿地生物量,充分利用有限的土地资源实现绿地生态效益的最大化。要适当降低草坪比例,对面积过大、功能作用不明显的草坪,要合理补植乔灌木、地被植物和宿根花卉。要改善城市绿化隔离带、城市道路分车带和行道树池的栽植条件,以增加隔离带上乔木种植的比重,多建林荫道路。要推广立体绿化,利用植物的攀缘缠绕等特性(或设置容器)实施楼体、桥体、墙体绿化,推进破墙透绿,在一切可以利用的地方进行垂直绿化,有条件的地区要推广屋顶绿化。

2.3 提倡应用乡土植物

在城市园林绿地建设中,要优先使用成本低、适应性强、本地特色鲜明的乡土树种(包括本地自然生长的野生植物、归化种、驯化种,以及在园林和农、林业中广泛应用的、能在露地正常生长的植物种类等)。积极利用自然植物群落和野生植被,大力推广宿根花卉和自播能力较强的地被植物,营造具有浓郁地方特色和郊野气息的自然景观。反对片面追求大规格树种和不必要的反季节种树,以及引种不适合本地生长的外来树种等倾向。要推进乡土树种和适生地被植物的选优、培育和应用,培养一批耐旱、耐荫、耐寒、耐污染的植物品种[4～5]。

2.4 发展垂直绿化、屋顶绿化

立体绿化可在有限的土地资源的基础上,提高城市的环境景观和生态效益,不仅节约土地资源、增加绿量,还可以对建筑物起到保温、隔热等作用,间接降低建筑的能源消耗(图1)。

图1 建筑外墙垂直绿化

2.5 发展节水型园林

在游园、公园等公共绿地采用微喷、滴灌、渗灌等节水措施进行绿地灌溉;在有条件的地段安装抽水泵,利用排放的污水、雨水来浇灌就近的绿地;有水体的公园,直接抽河、湖水浇灌花木,可节约大量的自来水费用;大力发展集雨性绿地,如下沉式绿地;在有条件的绿地中建设雨水收集系统;推广使用中水灌溉绿地,进行绿化灌溉的再生水一定要符合相应的标准[6]。

2.6 推广园林废弃物的循环再利用

(1)利用枝叶粉碎机将花草秸秆、树木修剪物进行粉碎,与落叶、草坪修剪物等进行堆集沤肥制成花木专用肥、土壤改良材料等,既提高城市园林用地的理化性状和肥力,又促进园林废弃物的循环利用,减缓城市园林垃圾处理的压力,保护城市风貌。

(2)有的城市把树皮作为树坑铺装材料,既实现了废物利用,又营造了回归自然的园林景观,还达到保湿、保温的效果。

(3)结合修剪进行苗木繁殖。应结合生长期修剪、冬季修剪将培育周期短的苗木(大叶黄杨、金叶女贞、红叶石楠、月季等)枝条进行扦插育苗,缓解苗源紧缺的问题。

2.7 利用地被植物取代老化的草坪

麦冬、小叶扶芳藤、鸢尾等地被植物大都比较耐旱、耐荫、生长快、繁殖能力强、成坪时间短、绿期长,既可观叶也可观花,可粗放管理,养护费用低。将其种植在乔木下,减少裸露地面,既节省管理成本,又可改变景观效果的单一性,提高生态效益。

2.8 采取生物防治、物理机械防治等绿色植保技术

园林病虫害防治方法比较单一,化学农药的应用不仅耗费大量的绿化资金,而且严重污染了城市生态环境。因此,应依据科学的预测预报,以化学防治为辅,采用生物防治、物理机械防治等综合防治方法,如濮阳市在行道树国槐和垂柳上释放蛀干害虫的天敌——管氏肿腿蜂,防治效果明显;在广场、游园等绿地设置黑光灯、粘虫板等,利用害虫的趋光性对其进行诱杀;也可以在树上设置鸟巢,吸引益鸟安家,提高益鸟对害虫的控制效果。

3 利用园林废弃物变基质的扩展性研究

3.1 运用园林废弃物变基质

据有关部门不完全统计,每年广州市产生的园林垃圾约10万t,而且呈逐年增加的趋势。目前枯枝落叶主要作为城市垃圾运到垃圾填埋场倒掉,这不仅增加了城市垃圾处理的压力,而且引起很大的生态环境压力,不符合发展节约型园林绿化的要求[7]。

3.1.1 园林垃圾处理现状与不足

城市绿化必须采用客土或对原土进行改良。广州市园林绿化种植土一般是取自于山地和农田,用量巨大,对农田生态系统造成破坏,目前政府已禁止向农田取土用于园林绿化建设。广州市城市土壤偏酸偏碱比例较大,有机质含量低,养分含量低,而且容易板结,通气性差。这主要由于园林植物的枯枝落叶、修剪的枝、叶和草都作为垃圾被运走。这样虽然保持了清洁,但破坏了园林种植土壤的生态循环,使其养分收支不平衡,土壤肥力逐年下降。

3.1.2 园林垃圾堆肥研制基质的过程与意义

将枯枝落叶粉碎,添加有益微生物菌种,经高温发酵堆沤研制土壤改良剂和高效营养基质等系列产品归还园林种植土。不仅解决了园林垃圾引起的环境问题,而且增加了土壤中的养分含量,实现废物资源化利用,产生较好的生态效益、环境效益和经济效益,为园林绿化行业发展循环经济提供一种实用模式,也为发展节约型园林绿化提供了一条新途径。

3.2 研制基质的主要方法

高温发酵堆肥是园林垃圾无害化处理的一个主要方法,一般经过发热、高温、降温、腐熟等阶段,其中高温阶段可以杀虫灭菌,消灭病菌、虫卵、草籽等有害物质的影响。基质厂采用化学——生物联用快速发酵技术,可使枯枝落叶在20～30d内腐熟完全,大大缩短了堆肥时间,提高产地利用率和处理能力。园林垃圾粉碎后,首先对其采用化学试剂进行预处理,主要使园林垃圾的纤维紧密度降低,有利于缩短腐熟时间。然后添加氮肥或禽畜粪便调节C/N比,使其介于 25～30的范围和水份含量处于 55～65%,为微生物的正常生长活动提供良好的条件。堆肥原料添加适量的微生物菌种,然后起堆,堆肥温度在起堆2～3 d内可升高55℃以上,通常认为55～65℃的高温是保证完全杀灭病原菌的基本条件,是无害化处理园林垃圾的要求。堆体温度是影响堆肥系统中微生物活动和堆肥工艺的重要因素,它制约着微生物的活性及有机质的分解速度,直接影响了堆肥的腐殖化程度。堆体温度的高低受通风量及堆体含氧量的影响,基质厂通过铲车翻堆调节堆体温度,堆肥周期内翻3～4次。堆肥完成后通过分级筛对堆肥产品分选,把堆肥产品和椰糠、泥炭及添加剂等,按一定比例通过搅拌机混匀,生产土壤改良剂和高效营养基质(图2)。

图2 粉碎植物枯枝

3.3 产品应用实例

3.3.1 城市道路、广场绿化方面的应用

在广州大学城公共绿化四标和多个校区标、鸣泉居、新滘南路、科韵路、三十七条道路升级改造及白云国际会议中心等绿化工程等项目中,土壤改良剂得到了广泛的应用。结果显示其可明显提高绿化植物的成活率,植物长势旺盛,提高了园林绿化的生态效益,间接降低了绿化成本。

3.3.2 城市道路、公园园林土壤改良方面的应用

当前广州的大部分城市绿地、公园因竣工至今时间较长,加上没有较为合理、科学的保养,造成土壤板结、结构破坏,土壤有机质下降,微生物减少,主要表现在土壤的排水、通气较差,导致植物浸水烂根现象严重;同时土壤贫瘠,有机物含量少,含有较多的石砾,土壤养分含量较少,严重制约植物生长。为此,通过对越秀公园、流花湖公园、珠江公园、大角山公园等详细勘察,并对园林土壤进行取样、分析和研究,根据现场土壤贫瘠,呈偏酸、碱、盐的性状和植物对养分需求的特点,配制专用土壤改良剂,对其进行改良。结果显示,改良后园林植物均出现叶片变绿,新叶增加,呈现盎然生机的趋势。

3.3.3 立体绿化方面的应用

立体绿化,是指除平面绿化外,充分利用空间优势,利用植物进行绿化、美化环境的一种方式。通过人工创造的特殊环境,使园林植物出现在阳台、窗台、屋顶、人行天桥和高架桥等城市各类建筑物的表面,借以增加城市的绿化面积。立体绿化既是城市平面绿化的补充和完善,是增加城市绿化面积,提高城市绿化指标的重要手段和途径,也是改善城市生态环境,建设生态园林城市,提高城市景观质量的重要措施。立体绿化是节约土地、开拓城市空间、绿化美化城市的有效方法。

园林垃圾堆肥生产的土壤改良剂和高效营养基质也可广泛应用于城市立体绿化,如：人行天桥绿化、楼顶绿化、高速公路坡面绿化等。高效基质应用于人行天桥种植勒杜鹃,具有冬天基本不落叶,花期长且鲜艳的优势。

3.4 园林垃圾变基质的社会效益和生态效益

发展节约型园林一定要坚持服务市民,方便市民,持续地改善人居环境。园林垃圾变基质为市民解决了绿色垃圾处理的困难和由于园林垃圾填埋、焚烧对环境造成的污染及给居民的身体健康带来的极大危害。

随着城市居民住房条件的改善,家居绿化就显得越来越重要了,而城市的发展给居民的植物种植带来了不便,例如,搬运沉重的泥土到高层住宅、土壤养分的难以控制、水分管理麻烦等,而高效营养基质具有重量轻便、养分搭配合适、种植过程的水分管理简单等优点,势必会越来越受到居民的欢迎,利用高效营养基质在家居种植植物是未来发展的方向。

园林垃圾变基质的原材料具有再生性,生产的基质也具有再生性,而现在所应用的基质主要是国产泥炭、进口泥炭。泥炭作为一种不可再生自然资源,带有很强的稀缺性,而可供商业化开发利用的部分则更为稀缺。如果不科学开发,不合理利用,很快就会进入一种枯竭状态,对我国园林绿化的发展将成为一个很大的制约因素。泥炭地是一种独特的湿地类型,泥炭开发必然造成泥炭地环境的改变,过度开发将导致人类生存生产资源的迅速耗失,正确的途径只有选择可持续发展的理念和做法,合理开发泥炭地和研究泥炭替代品。园林垃圾变基质不仅是泥炭土的一种很好替代品,而且保护了湿地资源和湿地生态系统。

园林垃圾变基质是园林行业的环保产业。一方面通过研制基质消纳大量市政废物,使之转化为资源,从而减少污染;另一方面通过使用基质归还园林种植土,促进园林植物的健康生长,提高园林绿化的生态效益。园林垃圾变基质形成废物资源化的大规模循环,是园林生态工程的新模式。因此,园林垃圾变基质使园林资源在园林绿化体系中得到合理和持久利用,发展园林行业循环经济,实现节约型城市绿化模式。这不仅具有较好的社会效益,而且具有较高的生态效益。

3.5 园林垃圾变基质存在问题

广州市绿化公司在园林垃圾变基质方面做了一些理论和实践的探索,但这仅仅是开始,虽然取得了一定的成绩,如利用枯枝落叶堆肥生产土壤改良剂,在园林绿化方面应用效果较好。但园林垃圾作为市政园林中继城市污泥后的第二大污染源,目前的处置相对滞后,堆肥化处理规模尚小,其主要原因是相关法律和政策在一定程度上滞后,资金和设备投入不足,离产业化规模还有一定距离。像欧美、日本等国家处理固体废弃物均有政府补贴大约150美元/t,而且政府对产品给予政策性指导销售,而我们国家尚没有这方面的政策。虽有困难,为了促进该项目的顺利实施,广州市绿化公司已经投入150万元用于堆肥场地和生产大棚建设。园林垃圾变基质具有较强的社会公益性,经济效益不明显,为了响应国家建设节约型园林绿化发展要求,继续扩大处理园林垃圾的能力,把园林垃圾变基质发展成为广州市园林绿化的一个亮点,需要继续扩大生产场地和增加设备。

4 城市建筑垃圾在园林景观中的应用

4.1 原地利用

在对待场地中原有建筑物时,风景园林师往往能够通过设计的力量,使看似已无用的构筑物焕发新的功能和魅力。此举也将提供给人们更多的场地历史与信息。这就需要更有目的性的设计、更有选择性的拆除。

(1)整体保留,将一些旧建筑按现今的需求进行改造,赋予新功能,让其继续在场地中发挥作用,例如北京的798艺术区,成功地从废旧工厂转变为创意产业园区。

(2)部分保留,将建筑部分拆除,使之成为室外景观的一部分。例如只保留梁柱支撑架构,使之成为攀援植物的花架;保留混凝土墙,将其改为攀岩墙;保留仓库的墙面,将其内部改造为一个个不同主题的花园或儿童乐园等等[8]。

4.2 分类处理

在旧建筑拆除后,从源头就需要按标准进行分类,之后才能进行合理的处理。首先从建筑垃圾中剔除不可利用部分,运送至建筑垃圾处理场,按照国家相关法规做无害化处理(例如通过钢板,防水混凝土制板等设施密封)方可填埋,这样可以防止建筑废弃物中有毒有害物质扩散,造成“二次污染”。其次,将可以直接利用部分选出,将建筑垃圾变为建筑材料在场地中进行合理利用。最后将剩下的部分回收重新加工或作为燃料回收。

4.3 直接利用的方法

4.3.1 堆山、造地形

原材料为各类建筑垃圾,此举不仅能消纳大量的建筑垃圾,重塑生态环境,还能改善过于平坦的地形,增加空间的起伏变化。体现了园林景观对废弃地的更新与提升作用。国际上许多著名的公共景观都是建在建筑垃圾堆放地上,例如拜斯比公园、慕尼黑奥林匹克公园(图3)、纽约弗莱士河公园等,上海世博公园在2m厚的覆土下也大量使用了钢铁厂拆除后产生的建筑垃圾。

图3 慕尼黑奥林匹克公园的地形塑造

4.3.2 回填材料

原材料为碎砖、混凝土块、石块。利用建筑垃圾的强度和耐久度,将其置入地基中,形成散状材料桩,通过重锤冲击,使桩与桩间土相互作用形成复合地基,从而使地基承载力提高[2]。

大型广场、城市道路、公路、铁路等建筑物、构筑物需要大量的土方、石方。目前的土石方来源是开山取石、掘地取土,这对生态环境造成了严重破坏,所以将这些建筑废弃物进行破碎、筛分,再按照所需土石方级配要求混合均匀,完全可以用作工程回填材料。此方法适合多年灌溉、含水量大或石料缺乏的地区,经济又环保。

4.3.3 生态墙

原材料为砖块、混凝土块。砖块与混凝土块是建筑垃圾最主要的组成部分,将大块混凝土打碎成10～30cm大小块状,略微加工后即可填充到铁丝笼中,成为铁丝石笼墙(图4)。或者是加工成更规整的长方体块,砌筑成干砌石墙。这些都可以将废料转化为适宜的建筑材料,在园林中用途广泛：建筑结构的围护结构,垒砌挡土墙、形成园林护岸等。随着土壤的附着、植物的生长,自然形成“生态墙”。

图4 铁丝石笼挡墙

4.3.4 土壤基质

原材料为碎砖块、渣土、矿渣、碎木。碎砖块、渣土、矿渣可以部分加入种植土,成为植物的生长介质。同时在土壤中掺进腐殖质和其他有机物,以此培植微生物和植物来“吃掉”污染物质,从而逐渐净化土壤,增加肥力。在选择植物方面,也需挑选杨、柳等抗性较强,且适应这样特殊生境的植物。当植物渐渐丰富起来后自然会形成良性的生态循环系统。例如,杜伊斯堡风景公园中的炉渣林荫广场。碎木、锯末和木屑可作为堆肥原料和侵蚀防护工程中的覆盖物,例如湖边、溪流的护堤,铺一定的厚度,既可防止水土流失,又可增加土壤肥力、减少扬尘、美化造景。

4.3.5 透水铺装

原材料为砖块、混凝土残渣。利用建筑垃圾良好的透水性和多孔性质,可以将建筑垃圾中较小的碎料作为碎石铺地,消纳雨水,补充土壤含水量。或者是作为渗井的填充料,促进水处理的效率,成为构建人工湿地基质的主要材料。

4.3.6 装饰小品

原材料为钢铁、砖块、混凝土、瓦片、木料。建筑垃圾中的废钢铁、砖、瓦、木料均可设计成各种有创意的装饰或小品,如铺地、雕塑、凉亭等等,增加景观的丰富性和趣味性(图5)。

图5 废砖做的立面装饰

5 结语

建设节约型园林绿化是保证城市可持续发展的重要组成部分也是今后城市园林绿化发展的必然方向和要求。节约型园林绿化是建设资源节约型、环境友好型社会的重要载体。实践证明,建设节约型城市园林绿化是客观可行的,在绿化建设中应充分贯彻节约的理念,在园林设计、施工、养护管理等各个环节中坚持节约的原则,并不断探索和落实各种节约措施,实现园林绿化的可持续发展。从节约的角度来认识和发展园林绿化事业还是一个新的课题,节约型城市园林绿地模式的研究是一项丰富而复杂的系统工程,需要广大园林工作者不断完善和发展。

[1]仇保兴.开展节约型园林绿化促进城市可持续发展——在全国节约型园林绿化现场会上的讲话[N].海口日报,2006-08-17(6).

[2]任全进,巫世木,钱永秋.节约型园林绿化建设探析[J].现代农业科技,2008,27(23)：88.

[3]俞孔坚.节约型城市园林绿地理论与实践[J].风景园林,2007(1)：55～ 64.

[4]黎玉才.乡土树种绿地建设的最佳选择[J].湖南林业,2004(11)：10.

[5]刘成达,周淑梅.城市绿化中乡土树种的应用探讨[J].今日科苑,2008(4)：107.

[6]沈淑红,倪 琪.节水型园林——城市可持续发展的必然要求[J].中国园林,2003(12)：54～ 56.

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