天津临港经济区吹填海湾泥绿化改良技术研究

侯俊伟,闻铁,王武,张金龙

摘要：对天津临港工业区吹填海湾泥土壤基本理化性状、绿化改良技术进行了研究，结果表明，吹填海湾泥土壤理化性状空间变异较大，土体中自然或人工侵入体较多；土层含盐量较高，一般在1.0%以上。采用暗管排盐、掺砂、施有机肥、局部换土等综合改良措施能有效改善吹填海湾泥土壤通气透水能力，降低土壤盐分含量，提高土壤肥力；园林植物栽植成活率在92%以上。

关键词：吹填海湾泥；理化性状；土壤改良；绿化

中图分类号： TU472 文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.02.044

Studies on Improvement and Afforestation Techniques of Brackish Dredged Sediment in Tianjin Harbor Economic Area

HOU Jun-wei1, WEN Tie1, WANG Wu2, ZHANG Jin-long2

(1.Tianjin Harbor Landscape Construction Company Limited, Tianjin 300452, China; 2. Tianjin TEDA Landscape Construction Company Limited, Tianjin 300457, China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: In the paper, the properties, improvement and afforestation techniques of brackish dredged sediment in Tianjin harbor economic area were investigated. The results showed that the physical properties of brackish dredged sediment varied clearly at different spots. The salinity content of brackish dredged sediment was above 1.0%, and main salt ions were Cl-，Na+，SO42-. The brackish dredged sediment could improve greatly by comprehensive measures of mixing with sand, fertilization, irrigation leaching, subsurface drainage. The salinity content dropped and fertility increased greatly after three years of improvement activities, and survival rate of garden plant was above 92%.

Key words: brackish dredged sediment; soli properties; soil improvement; afforestation

当前天津滨海新区正在进行大规模的围海吹填造陆[1]，如临港经济区、南港工业区、滨海旅游度假区、中心渔港等。大规模的围海造陆为经济发展提供了空间，但由于新成陆地立地条件较差，生态环境建设面临着巨大挑战[2]。采用常规的客土绿化技术等能够有效改善生态环境，但也存在实施成本高、破坏土源地区生态环境等不足[3-4]。从战略高度来看，建设一个地区的生态环境不能以牺牲另一地区生态环境为代价。况且，由于客观条件的限制，土地资源日趋紧张，综合开发建设成本持续增加，难以满足长期发展建设的需要。因此，对吹填海湾泥土壤直接改良绿化才是解决问题的根本。

天津临港经济区位于海河入海口南侧滩涂浅海区，是围海造地而成的港口与工业一体化产业区，以发展重型装备制造为主导的生态型临港经济区。笔者对天津临港经济区吹填海湾泥基本理化性状进行了调查分析，并通过田间试验对吹填海湾泥绿化改良技术及其效果进行了研究。

1材料和方法

1.1 试验地概况

天津临港经济区处于渤海湾的滨海淤泥质滩涂地区，吹填前为浅滩淤泥，大沽高程为-4～0 m，吹填后大沽高程为3 m。试验地位于临港经济区A23道与B16路东北，经济区污水处理厂和给水加压泵站南侧，长150 m，宽30 m，面积4 500 m2。

1.2吹填海湾泥绿化改良方法

以大沽高程2.1 m开槽，整平槽底后铺设排盐管、隔盐层，砌筑排盐井。排盐管采用内径60 mm PVC双壁波纹管，间距6 m，坡降3‰。隔盐层材料为碎石，厚20 cm。排盐井与市政排水管网接通保证排除渗透水。开槽海湾泥与粗砂以体积比9∶1拌合后回填整平，回填高度90 cm。在回填海湾泥表面填垫30 cm厚客土，客土全盐含量0.21%、pH值8.2，施腐熟牛粪并旋耕整地，施用量 3 kg·m-2。建设浇灌系统，水源为市政处理中水，矿化度1 600 mg·L-1。栽植国槐、白蜡、毛白杨等园林乔木，树穴规格1 m ×1 m×0.9 m，株行距4 m×4 m，树穴回填土为上述客土，并施腐熟牛粪，施用量 6 kg·穴-1。播种高羊茅草坪。栽植后正常养护。

1.3分析方法

土壤盐分采用电导率法测定，pH值采用酸度计测定，容重采用环刀法，渗透系数利用Guelph土壤入渗仪测定，粒径分析采用比重计法[5]。

2结果与分析

2.1吹填海湾泥基本性状

吹填海湾泥不是经过自然成土过程形成[6]，可以看作是一种人工土壤，土壤性状与人的活动密切相关。土壤剖面中含有较多的自然和人工侵入体，自然侵入体主要是各类贝壳，人工浸入体主要是建筑垃圾、塑料排水带、排水管、土工布等。在改良海湾泥时，应清除其中的人工侵入体。海湾泥土壤质地空间变异较大，主要为砂壤质和粘壤质，这与海湾泥来源地质地、土壤颗粒沉积速度和距离吹填管口远近有关。土壤没有经过熟化过程，结构很差。土壤容重较大，一般在1.5 g·cm-3左右。土壤渗透系数变化较大，在1×10-6～1×10-4 cm·s-1之间。为了改善土壤结构，保证海湾泥均匀脱盐，应深翻并掺拌结构改良物。

受海水浸渍影响，吹填海湾泥土壤剖面各层含盐量都较高，含盐量都在1.0%以上[7]，最高可达4.0%以上。盐分离子以Cl-、Na+、SO42-等为主，为氯化物型盐碱土。吹填海湾泥土壤 pH值在7.9～8.3之间，呈弱碱性；吹填海湾泥有机质含量较低，在0.7%～1.2%。

2.2吹填海湾泥改良效果

2.2.1吹填海湾泥理化性状变化表1是改良前后试验地吹填海湾泥理化性状测定结果。由表1可知，经过改良后海湾泥通气透水能力得到明显改善，土壤容重降到1.42 g·cm-3左右，渗透系数增加到7.8×10-5 cm·s-1。改良后海湾泥土壤肥力明显提高，土壤有机质和速效氮含量分别增加到1.27%和51.5 mg·kg-1。根据第二次全国土壤普查养分分级标准，改良后吹填海湾泥肥力等级达到中等或中等偏上水平[8]。

2.2.2吹填海湾泥盐碱变化表2是连续3年树穴种植土盐分调查分析结果。树穴种植土为客土，初始盐分含量为0.21%。在自然降雨和人工浇灌养护作用下，树穴种植土盐分含量降低，并且维持在较低水平。这表明在绿化改良技术和养护管理技术的作用下，树穴种植土不会发生次生盐渍化，能够符合国槐、白蜡等乔木生长要求。

图1是连续3年树穴间土壤盐分变化规律。树穴间土壤由表层30 cm厚客土和底层90 cm厚海湾泥组成，初始盐分含量分别是0.21%和1.53%。由图1可知，0～20 cm土层土壤盐分含量维持在0.2%以下，能够保证高羊茅草坪草正常生长。在自然和人工淋洗作用下，深层土壤持续明显脱盐，经过2年养护后，20～60 cm土层土壤盐分含量降到0.3%以下；经过3年养护后，60～80 cm土壤盐分降到0.27%，80～100 cm土层土壤盐分降到0.32%。这表明改良绿化技术能有效降低海湾泥土壤盐分含量，将吹填海湾泥改良为适合植物生长的种植土。

连续3年调查分析发现，树穴种植土和海湾泥pH值变化没有规律性，但都在8.5以下，没有脱盐碱化现象发生，这可能与土壤改良施用了大量的有机肥有关。

2.3 植物生长状况

栽植后白蜡、国槐、毛白杨等乔木成活率都较高，在92%以上。2008年调查发现，乔木根系已伸展到树穴种植土之外，且主要分布在0~50 cm土层中。图2是白蜡2年生枝新梢伸长生长动态。4─5月新梢平均伸长了45 cm左右；全年新梢伸长生长量约为60 cm，伸长生长量不大。这表明园林植物栽植后1~3年内应加强养护管理，提高土壤肥力，改善植物生长状态；或者采用更大规格的树穴换土。高羊茅草坪草生长良好，播种后一次性成坪率在95%以上。

3结论

吹填海湾泥土壤理化性质变异较大，土壤剖面中还有较多的自然或人工侵入体，增加了改良难度和成本。海湾泥改良应清除土壤中的侵入体，特别是土工布、大块建筑垃圾。由于吹填海湾泥土壤性状空间差异较大，为了保证海湾泥均匀脱盐，应采用适当深翻并掺拌结构改良物的改良方法。

采用暗管排盐、掺砂、施有机肥、局部换土等综合改良绿化技术能持续有效降低吹填海湾泥土壤盐分含量，改善土壤通气透水能力，提高土壤肥力，为园林植物正常生长创造适宜的地下环境。应用海湾泥综合改良绿化技术替代传统的客土绿化技术，对节约客土资源、保护耕地、改善环境、降低绿化建设成本都具有重要的意义。

参考文献：

[1] 王春波，王江宏，卢广宁. 天津滨海新区吹填土固化方案的技术比较[J]. 天津城市建设学院学报，2007，13(4)：267-270.

[2] 王鹏山，张金龙，侯俊伟，等. 滨海吹填土灌排工程改良效果研究[J]. 灌溉排水学报，2011，30(5)：131-134.

[3] 张万均，唐廷贵，郭育文，等. 盐渍土绿化[M]. 北京：中国环境科学出版社，1999.

[4] 张万钧，郭育文，黄明勇，等. 三种固体废弃物综合利用的研究[J]. 中国工程科学，2002，4(10)：62- 66.

[5] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2004.

[6] 柯丽丽，黄明勇，苏德荣，等. 海砂和电石渣对吹填土理化性状的影响及水盐动态研究[J]. 水土保持学报，2010，24(2)：92-95.

[7] 毛建华，刘太祥.曹妃甸填海造地新陆地的土壤及其改良与绿化[J].天津农业科学，2010,16（2）：1-4.

[8] 全国第二次土壤普查办公室. 第二次全国土壤普查技术规程[M]. 北京：农业出版社，1980.