重污染地区生态修复及绿化废弃物资源化再利用技术研究

朱梦迪

关键词：生态修复；绿化废弃物；资源化途径；重污染地区；资源化再利用

中图分类号：X171.4 文献标志码：B

前言

城市重污染地区主要集中在中心区域，致使水体、植被、河道等出现严重污染的现象，不但降低城市的美观性，也对居民的健康产生不利影响。由此可见，如何对城市污染情况进行改善、修复与治理具有一定的现实意义。传统污染治理技术主要是采用化学药剂、物理方式降低污染物质的含量，上述两种治理技术在污染治理的同时也会产生二次污染，影响水体、土壤等体系的自净能力，无法满足现今城市发展的需求。为了满足上述需求，生态修复技术应运而生，其有效地结合了景观性、文化性、可持续发展性等多方面的要求，从本质角度出发修复受损的生态系统。

传统焚烧填埋方式虽然能够有效地清除绿化废弃物，但其中富含的营养元素也随之消失，使得绿化绿地生态系统循环环节养分收支失衡，进而影响生态修复技术的应用效果。因此，为了提升城市污染治理效果，提出重污染地区生态修复及绿化废弃物资源化再利用技术研究，以此来完善城市重污染地区生态修复的全过程。

1重污染地区生态修复技术

1.1水体生态修复技术

重污染地区水体净化主要利用集水池、跌水池、氧化池、水草池、沉淀池与植物塘床系统之间的相互作用实现重污染地区水体净化的功能。其中集水池是修建在水源附近，对水体进行收集沉淀，可将其修建为景观湖，跌水池是利用河道地势与石块，将水体转化为跌水，增强水体的观赏性与净化作用，氧化池是增加水体中生物数量，例如鱼、虾等，吞噬微生物菌群，净化微生物杂质，水草池是修建在水流速度较小位置，利用多种水生植物根系吸附作用净化水体中的污染物质，沉淀池是底部含有大量砂石，可以过滤水体中的大颗粒杂质，植物塘床系统是多种植被对水体进行再次过滤、吸收，达到水体净化目标。

在重污染地区水体净化过程中，水生植物应用频率较高，不但具备较高的吸附和过滤功能等，还能绿化城市。依据城市重污染地区水体的实际情况，选取适合水生植物，分别为白茅、灯芯草、旱伞草、风车草和芦苇，其中白茅采用浮岛种植方式，旱伞草采用种植床种植，芦苇采用容器种植，而灯芯草和风车草采用自然式种植。上述过程完成了水体生态修复技术的设计，并选取了适当的水生植物，为重污染地区生态修复提供助力。

1.2植被生态修复技术

植被生态修复技术主要针对重污染地区土壤环境进行修复与改善，选取适当的植被种类，将其作为先锋树种，通过栽种先锋树种恢复土壤环境中的生长因子，为后续植被的引进与补种提供基础条件，从而实现土壤生态系统的良性循环。

根据土地利用建设情况的不同，植被生态修复技术可以划分为多种类型，例如开放绿地区、花卉果林地、山地密林区等。此研究以桉树作为先锋树种，打造桉树混交林，使该区域最大程度地利用水分、光照及其土壤养分，达到生态群落良性演替的结果。需要注意的是，植被种植方式是影响生态修复功能发挥的关键因素，此研究结合重污染地区植被情况与桉树生长习性，确定桉树种植方式，分别为块状种植方式与株间种植方式，具体见图1。

如图1所示，绿色圆圈表示植被种植，白色圆圈表示植被未种植。通过合理的种植方式发挥植被最大功能，恢复污染土壤环境的自身循环功能。上述过程完成了植被生态修复技术的设计，并确定了植被种植方式，为重污染地区生态修复提供助力。

2绿化废弃物资源化再利用技术

2.1绿化废弃物资源化再利用模式探究

了解与梳理重污染地区生态修复过程，结合循环经济发展理念，从收集、加工与消费三个角度人手，构建绿化废弃物资源化再利用模式，该模式以政策支持和利益驱动为基础，分析模式形成原因，获取模式目标，分为绿化废弃物、资源利用、改善环境和长久持续，其中绿化废弃物需要设置临时堆放点，并且设置专责部门，成立督查小组，专责部门负责监测绿化废弃物的加工、回收站和堆肥化。在该模式中加工、回收与堆肥化是绿化废弃物加工环节，处理后的废弃物放回至消费市场，而堆肥化处理的废弃物会转化为绿化的养分，重新回到生态系统中。上述过程完成了绿化废弃物资源化再利用模式的构建，为后续研究的进行奠定坚实的基础。

2.2绿化废弃物理化性质分析

依据已有研究成果可知，不同的绿化废弃物具备着不同的理化性质，这是决定资源化再利用技术选择的关键所在。

典型绿化废弃物理化性质见表1。

如表1所示，绿化废弃物中包含着较多的有机质，若将其进行再利用，能为生态系统提供充足的养分供给。

2.3绿化废弃物堆肥化处理

堆肥化处理是绿化废弃物资源化再利用的关键手段，故此研究对其进行深入分析与探究。绿化废弃物堆肥化处理流程分为三个部分，依次是前期处理、堆肥发酵和后期加工。其中前期处理包括绿化废弃物收集和按照理化性质对废弃物进行分类；堆肥发酵是堆料式堆腐，包含阔苏分解期、腐败期和堆腐结束期；后期加工包含堆肥产品检测与优化，搭配其他基质调节堆肥理化性质。在绿化废弃物堆肥化处理过程中，需要对粒径、温度、水分等进行实时调节。调节过程中的腐熟度起到判定作用，绿化废弃物堆肥腐熟化学指标腐熟度因子公式为式（1）：

依据式（1）对绿化废弃物堆肥腐熟进行判定，实现绿化废弃物的资源化再利用，生产有机肥料，在重污染地区应用上述章节的植被生态修复技术进行土壤修复时，将这些有机肥料施加到污染土壤中，增加土壤有机质含量，改善土壤结构，为绿化提供养分供给，促进植被恢复，从而促进绿化区域的生态系统良性循环。

3实验与结果分析

3.1实验区域选取

选取某城市重污染区域作为实验区域，具体见图2。

如图2所示，选取的实验区域——城市重污染区域存在水体污染、植被缺失、河道边坡水土流失的现象，符合提出技术应用性能测试需求。该研究区域主要污染源是农村生活污水和工厂排放的废水。

3.2生态修复性能测试

选取文献[1]和文献[3]技术作为对比技术1与对比技术2，进行重污染地区生态修复对比实验，测试提出技术的生态修复性能。选取植被覆盖率（水生植被与陆生植被）作为生态修复性能测试指标，该指标数值越大表明生态修复性能越好。通过实验获得植被覆盖率见表2。

如表2数据所示，应用提出技术获得的植被覆盖率均高于对比技术1与对比技术2，在第5个实验组别背景下获得植被覆盖率最大值84%，表明提出技术生态修复性能更好。

3.3废弃物资源化再利用性能测试

选取城乡混合有机垃圾快速稳定化及资源化利用技术的研究构想与前景展望与中国规模化果园有机废弃物资源化利用研究现状作为对比技术3与对比技术4，联合提出技术进行绿化废弃物资源化再利用对比实验，测试提出技术的废弃物再利用性能。

绿化废弃物资源化再利用性能评价需要选取多个指标，记为X={x₁，x₂，…，x_n}，通过这些指标获取绿化废弃物资源化再利用性能评价结果，表达式为式（2）：

通过实验获得绿化废弃物资源化再利用性能评价结果见图3。

如图3数据所示，应用提出技术获得的绿化废弃物资源化再利用性能评价结果均高于对比技术3与对比技术4，在第2个实验组别背景下获得绿化废弃物资源化再利用性能评价结果最大值9.6，表明提出技术绿化废弃物资源化再利用性能较好。

4结束语

经济飞速发展的最大代价是环境污染，尤其是人类活动密集区域，环境污染程度更加严重，环境污染破坏了生态系统的平衡，威胁着植物、水体以及人体的健康，因此，为了修复重污染地区生态，并且再利用废弃物，提出重污染地区生态恢复及绿化废弃物资源化再利用技术研究。该技术设计了水体生态修复技术和植被生态修复技术，通过两种技术的联合，修复生态环境，并且探究了绿化废弃物资源化再利用模式，分析了绿化废弃物理化性质，基于分析结果，设计了绿化废弃物堆肥化处理方法，将获取的绿色废弃物化肥应用到植被生态修复技术中，提供生态修复效果。实验数据显示，提出技术有效提高了植被覆盖率与绿化废弃物资源化再利用性能评价结果，为重污染治理提供一定的助力。