园林绿化废弃物处理研究进展

章志琴，高跃雯

(无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214000)

园林绿化废弃物处理研究进展

章志琴，高跃雯

(无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214000)

园林绿化废弃物的处理包括传统处理方式(填埋与焚烧)和现代处理方式(有机覆盖物、生物堆肥、生物质能源、食用菌培育和一些生物产品研发等)。综合利用城市园林绿化废弃物，对于改善城市生态环境意义重大。综述了园林绿化废弃物处理方式的研究进展，并探讨了园林绿化废弃物处理的合理处理方式(回收再利用和原地分解两种处理方式相结合)及其未来研究方向。

园林绿化废弃物；处理方式；回收再利用；原地分解；研究进展

园林绿化废弃物是指园林绿地中植物新陈代谢产生的自然凋落物和养护过程中产生的修剪物，包括枯枝落叶、废弃草花、养护间伐物、草坪修剪物和去除的杂草等植物性材料[1]。对于园林绿化废弃物的研究，目前国内外主要集中在绿化废弃物的产生[1-5]、处理[6]、资源化再利用[7-9]和产业化模式开发[10]等方面。随着城市化的发展，从一线特大城市，二线大城市到三四线中小城市的园林化建设突飞猛进，随之而来急剧增加的园林绿化废弃物成为了城市发展面临的严重生态学问题之一[6,8,10]。在国外，园林绿化废弃物的处理观念和方法较先进，已经逐步发展成为了一种伴生的新型生态环保产业[11]；而在我国关于园林绿化废弃物的处理方式依然比较传统且相对落后[12]，一种传统方式是运送至郊外垃圾场进行填埋处理，另一种处理方式是随生活垃圾一起焚烧。这两种办法既对环境产生危害，又浪费大量人力、物力和财力。截至目前，相比国外发达国家的处理方式，在国内仅限少数一线特大城市如北京和上海等地开展了生态循环利用的试点推广工作[10,13]。因此，寻求园林绿化废弃物的优质处理及资源化再利用，对于节约自然资源、防止环境污染和实现生态经济良性循环具有重要意义。可见，我国园林绿化废弃物的处理和循环利用的研究工作任重而道远。鉴于此，本文将从园林绿化废弃物的产生、处理利用方式探讨城市绿地废弃物的研究进展，从而展望其未来的研究方向。

1 园林绿化废弃物产生

据全国绿化委员会办公室发布的《2013年中国国土绿化状况公报》(2014年3月)的调查结果显示，全国城市建成区绿化覆盖率与绿地率分别为39.59%和35.72%，全国城市建成区绿化覆盖面积和城市人均公园绿地面积分别为181.2 万hm2和12.26 m2，比2012年增加9.3 万m2和 0.46 m2[14]。伴随城市绿地面积的稳步增长，园林绿化废弃物总量亦随之显著增多，主要出现于城市道路和城市广场等的硬质铺装空间和以森林公园、城市公园、生产绿地、防护绿地、单位附属绿地及城市绿化带等草坪为主的绿地空间。城市园林绿地废弃物的产生主要来源于以下三个方面：(1)园林绿化植物新陈代谢所产生的凋落物、枯萎的花草和死亡的树木等；(2)养护修剪所产生的植物残体和草坪碎屑等；(3)自然生长的杂草等。

根据植物自然生长规律，不同来源的绿化废弃物产生的时间不同：新陈代谢所产生的绿化废弃物主要集中在头年的秋冬季(包括落叶植物产生的凋落物、一年生草本植物、多年生宿根植物以及球根植物残体)和第二年春季四五月份(常绿植物产生的凋落物)；养护修剪所产生的大植物残体(如行道树修剪)一般在植物进入休眠期的冬季，灌木小枝碎叶和草坪碎屑、自然生长的杂草等均出现在植物旺盛生长的春夏季；同时在一些景区，花败的产生则与法定节假日的花卉布置有关。

2 园林绿化废弃物处理研究进展

2.1 园林绿化废弃物的传统处理

对于园林绿化废弃物，在传统观念中一直被视为“废弃物”处理，由环卫部门清扫后大部分与生活垃圾一起进入填埋场或焚烧，操作简单粗犷，处理过程占用大量土地，增加地表扬尘和大气悬浮物，加重雾霾的产生，从而破坏生态环境，进而影响人类健康和生态文明城市的建设；由于园林绿化废弃物清扫后直接进入垃圾填埋场，不能进入城市土壤肥力自维持的循环系统，导致城市园林绿化地域的土壤肥力退化，从而进一步加剧了城市生态系统的营养失衡[15,16]。此外，园林绿化废弃物与普通的固体废弃物的最大差异在于，其富含大量的木质素、纤维素、半纤维素和一些其他有机物质，因此，传统的填埋和焚烧不利于城市生态系统的能量流动和自稳循环。可见，将园林绿化废弃物视同普通垃圾的简单处理方式是对城市生态资源的巨大浪费，如何高效、无污染、资源化处理园林绿化废弃物，将是一个十分严峻的园林生态学问题。

2.2 园林绿化废弃物的回收再利用

2.2.1 国外概况

随着园林绿化废弃物的急剧增多以及人们对其巨大生态价值和潜在经济价值的认识，一些发达国家较早开展了对园林绿化废弃物的回收再利用的研究与探讨。

美国早在20世纪80年代就开始禁止将绿化废弃物填埋和焚烧，城市绿化中充分利用枯枝落叶堆肥来替代自然土壤，将园林绿化废弃物用于城市绿化用土和土壤改良[17]；截至2005年，美国园林绿化废弃物回收再利用率达到62%[18]。2009年，仅堆肥一项绿化废弃物处理就达到了绿化废弃物产生总量的59.9%[19]。目前，在美国已经专门成立了有机覆盖物的专业组织。据报道，全美国约有6%的森林凋落物用于有机覆盖物生产，其凋落物和绿化废弃物用于有机覆盖物生产已经逐渐发展成为了一种新型生态环保产业[20]。目前美国国家环境保护部门还专门颁布了城市园林绿化废弃物堆肥的处理规则，对城市园林绿化废弃物的收集分类、堆肥处理工序的工艺程序等都制定了相关的规则和标准[21]。德国于2000年制定了Ksasel计划，即将绿化废弃物采用堆肥化处理，收集庭院枯枝落叶等有机废弃物，集中回收放入生物降解塑料袋，进行降解试验和堆肥化处理，最终将其降解物作为资源回收利用[22]。丹麦对园林绿化废弃物再利用已经发展成为相当成熟的产业，可以将园林绿化废弃物加工处理为绿地覆盖物、有机肥和非常规饲料等多种产品，满足不同的生产需求[23, 24]。澳大利亚将绿化废弃物回收利用作为生产有机覆盖物的原料，绿化废弃物的生产与利用在该国已经形成了绿色经济产业链，带来了显著的经济收益和社会效应[25]。新西兰于2010年开始禁止对绿化废弃物采用焚烧和填埋的处理方式，积极推动园林绿化废弃物堆肥和再利用政策的推广和应用[26]。日本对于园林绿化废弃物的处理，主要采取多种堆肥技术将其变废为宝[27]，至2005年日本园林绿化废弃物再利用率达到52.2%，取得了显著的经济效益和生态效果[28]。

总体来说，发达国家对于园林绿化废弃物回收再利用已经基本普及和成熟化，其利用途径主要包括生物堆肥化处理、有机覆盖物生产和木塑工艺等的综合利用。园林绿化废弃物回收再利用逐渐成为了新型环保产业，并给社会带来一定的经济效益和生态效益。

2.2.2 国内概况

2007年中华人民共和国建设部发布《关于建设节约型城市园林绿化的意见》，倡导全社会充分认识建设节约型城市园林的重要性，鼓励将修建的园林绿化废弃物采取生物堆肥、研发有机营养基质、发展生物质燃料和其它深加工等处理方式，实现对园林绿化废弃物的循环利用。基于此指导意见，我国各大中型城市先后开始了对城市园林绿化废弃物回收再利用的探讨与研究工作。

北京自2005年在各个行政区先后建立植物垃圾处理厂，将绿化废弃物制成栽培基质、食用菌的菌棒和压制成能源块，实现生物质能源等再利用方式[29-31]。上海于2009年在国内率先提出了《绿化植物废弃物处置技术规范》[32]，开启了国内园林绿化废弃物规范处理的先河；近年来，上海建立了10多个绿化废弃物处置场地，将绿化废弃物进行规范处理并探索其再利用方式[33]；同时政府激励经济实体投资创办园林绿化废弃物回收再利用的处理试点，如上海植物园自建绿化废弃物堆肥场，平均每年可处理6万立方米的绿化废弃物[34]。广州于2005年在华南植物园建成国内第一个绿化废弃物堆肥厂，制成的生物有机肥运用于小型花草的养护，取得了一定的经济效益；随后还建立了园林绿化基质生产厂，负责绿化废弃物的回收处理，为园林绿化生产提供优质的土壤基质[35]；2013年广州市园林科学研究所编制出台了《城市绿化废弃物循环利用技术通用规范》，规范强调了园林绿化废弃物经过堆肥化处理后变成可利用的再生资源[36]；此外，国内首座绿化废弃物再生生物燃料工程也于广州投产，而且生产出来的生物质颗粒燃料经检测符合相关技术指标要求，可作为再生生物燃料利用。据2014年的综合调查数据显示，广州对园林绿化废弃物的再利用率已接近50%，是目前我国对园林绿化废弃物回收再利用应用与推广工作做得最好的城市之一[26]。此外，广东深圳[37]、江苏泰州[40]、甘肃天水[9]、河北德州[41]等城市近年来也先后展开了对园林绿化废弃物再利用的试点推广工作并取得了一定的社会效益。

然而，我国虽然对绿化废弃物的再利用研究进行了探索，但由于缺少相应政策支持、资金投入和技术规范，难以形成绿化废弃物再利用产业化的有效运转。与发达国家相比，国内仅有少数特大一线城市对绿化废弃物再利用进行了试点，并未进入规模化生产和成熟化利用阶段。

2.3 园林绿化废弃物的原地分解

园林绿化废弃物作为城市生态系统内的重要组分，是分解者的物质和能量来源，有着十分重要的生态学功能。当前大多数城市为追求整洁美观，绿化废弃物常成为绿地养护管理的直接清除对象，这不仅增加了城市绿地养护的投入，而且破坏了城市园林生态系统的物质循环和能量流动[42]，导致城市土壤贫瘠化程度加剧，严重制约了城市绿地生产力的提高[43]。研究发现，维护绿地枯枝落叶层的完整性，将有助于改善植物的营养水平和城市生态环境[44]。由此可见，在物质养分循环中，园林绿化废弃物作为养分的基本载体，最宜作为地表覆盖物，从而维持城市土壤肥力。为此，《绿化植物废弃物处置技术规范》DB31/T404-20092009(上海市地方标准)中指出：“位于城市郊区的城市森林等绿地的枯枝落叶(植物凋落物)宜采取就地覆盖处理，位于城区中心的城市公园等绿地的枯枝落叶也应尽量就地覆盖处理。”

近年来，我国已有一些学者开始对园林绿化废弃物的生态特征进行了相关研究。张庆费等[42]论述了城市枯枝落叶的生态功能；郑璐等[45]对城市森林公园的绿化废弃物产生量与植物配置结构的关系进行了研究，表明不同配置结构的绿地凋落物量差异显著，双层结构(乔灌混交)凋落物量明显高于单层结构(乔木混交)；而植物品种组成对凋落物量几乎无影响，但对凋落物的养分含量影响较大[46]。绿化植物废弃物作为植被覆盖能显著降低土壤密度，提高土壤保水和蓄水能力，显著改善土壤的物理性能，并能显著增加土壤有机C，全N、全P、水解性氮、有效磷和速效钾等的含量，此外，土壤微生物生物量和生物活性亦显著增加，最终有利于土壤养分的保持和循环[44]。此外，郑思俊等[47]开展了上海城市外环线绿地群落凋落物对土壤物理性质的影响，李冬梅等[48]开展了上海绿地凋落物层土壤动物群落结构与动态的研究，结果均表明园林绿化废弃物覆盖能够显著改善土壤理化性能，提高土壤微生物活性，提高城市绿化土壤的质量。由此可见，园林绿化废弃物的覆盖处理对于城市园林植物的生长、土壤肥力的自维持和生态系统平衡均具有重要的生态学作用。

目前已有少量学者开始对园林绿化废弃物分解规律和机制进行了研究。张璇等[49]对深圳绿地植被凋落物存留特征及其影响因素进行了研究；郑璐等[50]研究了微生物菌剂对干旱区城市防护绿地凋落物分解的影响，表明微生物菌剂可以显著加速干旱地区城市防护绿地凋落物分解；刘顿等[51]对海口城区不同地面类型(水泥地，透空砖、草地)上树木凋落叶的分解速率和养分释放快慢的规律的研究结果表明，草地上凋落物分解速率和养分释放均优于透空砖和水泥地[51]。可见，园林绿化废弃物分解及其养分循环利用机制逐年引起城市生态学家的重视，他们开始对城市绿化废弃物的原地分解进行探讨，包括分解机制、养分循环和影响因子等方面。

3 园林绿化废弃物处理方式探讨

目前，园林绿化废弃物的处理方式主要包括传统的填埋与焚烧、回收再利用和原地分解。三种处理方式各有利弊。

对绿化废弃物填埋与焚烧，其处理方法简单，时间短，成本低，是目前我国大多城市对绿化废弃物处理的主要方式。但这是对有机资源的巨大浪费，并容易对生态环境产生二次污染如产生烟雾等，这种处理方式与城市环境保护、资源节约利用和生态文明建设发展战略相悖。可见，随着城市政策法规的逐步完善以及经济与技术的不断发展，将绿化废弃物填埋、焚烧的处理方式终将被淘汰。

绿化废弃物回收再利用是对有机资源的有效利用，为国外一些发达国家对绿化废弃物处理的主要方式。但由于处理过程要求相关技术手段成熟，成本高，同时费时费力，在我国仅处在初步探索阶段[10]。因此今后可联合专业的园林废弃物的相关科研机构对有机覆盖物、园林绿化基质、堆肥处理、生物质能源和木塑工艺等绿化废弃物再利用方式各个领域技术关键点进行突破，研发成熟的处理技术，降低投入产出比，逐步推动产业化发展模式。

绿化废弃物原地分解，几乎不费任何财力人力，养分直接归还土壤，增加土壤肥力，维持城市绿地能量流动、物质循环系统，是值得我们探讨的一种新型处理方式。但是存在分解慢、周期长的缺陷，因此探讨绿化废弃物分解速率和养分释放规律迫在眉睫。针对绿化废弃物分解的生物菌剂研发，生物薄膜分解技术研究等将可能成为园林绿地废弃物研究的热点方向；同时，也可以借鉴传统森林凋落物分解的研究机制，如混合分解[52]，外加氮源和人为干预[53]等方法展开对园林绿化废弃物的分解研究进行探索。

综上所述，依据城市绿化废弃物产生的场所和不同处理方式的优缺点，今后的园林绿化废弃物处理，可以多种方式相结合：城市广场、行道树等硬质铺装空间产生的绿化废弃物宜清扫回收利用，保持城市绿地的美观清洁；防护绿地、生产绿地、森林公园、城市公园、单位附属绿地、城市绿化带等绿地空间产生的草坪碎屑、残花败叶、碎枝等绿化废弃物宜原地分解；枯枝死树、修剪产生的大枝条宜清扫回收，根据当地政策及经济实力灵活的综合再利用。

4 展望

综上所述，伴随城市发展的日新月异，园林绿化废弃物处理方式的相关研究也趋于白热化，一方面纵观国内外园林绿化废弃物处理方式的研究进展，研究内容多限于园林绿化废弃物处理方式和循环再利用方式的探讨，而关于园林绿化废弃物回收再利用的投入产出比是否符合产业化标准，回收再利用过程中是否会引起二次环境污染等生态学问题却少有涉及，相关研究将是今后园林绿化废弃物回收再利用的研究重点。另一方面，由于绿化废弃物收集-处理-加工-再利用整个过程费时费力，投入大，回报低，绝大部分城市对于园林绿化废弃物再利用的产业化过程遭遇资金和产业推广的瓶颈。因此，园林绿化废弃物资源化再利用需要政府的引导和扶持，尤其需要包括场地、资金和设施设备等政府资源的投入和资助，同时需要政府宏观指导，积极出台一系列的政策和法规，使绿化废弃物处理具有统一的行业规范。再次科研机构是研究园林绿化废弃物回收再利用方式的生力军，加大科研投入，探究绿化废弃物存留特征及养分循环机制，研发加速绿化废弃物快速原地分解技术；最后通过多方筹措，鼓励社会资金参与园林绿化废弃物的循环利用项目研发，同时辅以政策和资金支持，最终达到园林绿化废弃物的处理成为循环经济，将是园林绿化废弃物处理和综合利用的终极目标。

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Review on Garden Greening Waste Disposal

ZHANG Zhi-qin，GAO Yue-wen

(Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi Jiangsu 214000, China)

The disposal method of garden greening waste includes the traditional mode (burying and burning) and modern mode (organic mulch, biological compost, biomass energy, edible mushroom cultivation and other biological products researches). Comprehensive utilization of urban garden greening wastes is of great importance to improve the urban ecological environment. This paper focused on the research progress of disposing garden greening wastes and utilizing them. It aimed at discussing the reasonable approach to deal with garden greening waste in China and clarify the future study direction as concerning as the garden greening waste disposal.

garden greening waste disposal; process mode; recycle and reuse; decompose in situ

2016-10-08

江苏省大学生创新训练计划项目(201613748004Y)

章志琴(1979—)，女，安徽安庆人，副教授，硕士，主要从事园林生态、园林植物的研究与应用。E-mail:zzq219@163.com

X705

A

1004-2237(2016)06-0087-06

10.3969/j.issn.1004-2237.2016.06.019