有机废弃物在城市绿地上的利用与对策
一、 绿地土壤质量已成为制约上海绿化发展的主要因子
以建设“生态城市”为目标的上海，城市绿化发展的速度是惊人的，在寸土寸金的中心城区大面积拆房建绿，见缝插绿，截止2008年全市绿化面积已达 31795公顷。但是也不难发现，上海与国外景致迷人的城市绿化相比，植物景观效果还是差强人意；和国内一些园林城市相比，植物长得不够高大挺拔；而在大量引进国内外优良的植物品种上，则没有原场地那样色泽鲜艳。总的来说，在绿化“量”方面已经发展了，但“质”方面还有待提升。这既有当地的气候等条件，也受土壤条件的制约，而且这一直是阻碍上海绿化发展的关键因素。
上海的土壤，普遍存在pH偏高、土壤板结、通气性差、养分偏低等问题，究其成因主要有三：一是成土条件造成的。上海主要为河海冲积物或沉积物组成，一般质地粘重并有碳酸钙沉积，土壤呈碱性或强碱性；二是绿化兴建中对土方质量控制不严。一些不合格的污染化学土、建筑垃圾土或没有活性的深层土被迫用于绿地。而土方改良的不到位，也进一步造成了土壤质量的恶化；三是受养护水平的制约。首先是受养护经费的限制，其次是养护单位为经济利益所趋，在养护过程中少施肥或不施肥，导致土壤逐渐贫瘠。再是在养护过程中偏施单一肥料、喜施化学肥而不用或少用有机肥，在养护中清扫枯枝落叶等不当的养护措施，也会导致土壤进一步退化。
在上海，对现有绿地土壤质量的调查显示：土壤有机质的平均含量在15 g/kg左右，有近五分之四的土壤有机质小于园艺发达国家对有机质的最低要求（20 g/kg）；而近二分之一的土壤密度大于1.35 Mg/m3，有五分之四以上的土壤通气孔隙度<5%，土壤严重压实，影响植物根系生长；而有近二分之一土壤为粘质土，土壤缺少团粒结构；土壤养分含量也比较低，除钾含量适中外，大部分土壤有效N和速效P处于中下等水平。上海的绿化土壤理化性状和营养水平，都远不能满足植物生长的需要。
此外，由于人为严重干扰，上海不少绿地的重金属和多环芳烃(PAHs)等有机污染物，均存在不同程度的累积作用。这在交通密集的交通要道、人口密集的商业区和工业区表现得更为明显，不少绿地已经出现Zn、Cu、Cd以及多环芳烃的污染。虽然园林植物不直接进入食物链，但污染土壤不但直接影响植物生长，而且也会通过接触等途径影响人类的健康，直接影响到上海生态型都市建设的步伐。
二 、上海城市面临着巨大有机废弃物处理处置的压力
随着城市化进程的加快、城市规模的不断扩大，城市外来人口日益激增，上海城市废弃物的产生量也在飞速的增加，其中能在土壤中循环再利用的有机废弃物的量也非常大，特别是生活垃圾、城市污泥和绿化植物废弃物。
1、城市生活垃圾
表1所示为2002-2008年上海城市生活垃圾的全年清除总量，从中可以计算得出，2002-2008年间上海城市生活垃圾全年清除总量的年平均增幅为2.9%。
 |
城市生活垃圾量的增长，主要受人口增长、经济发展、城市化率提高等因素影响。假设2015年上海市常住人口为2200万人，按人均排放垃圾1.03千克/天测算，2015年上海市生活垃圾全年清除总量约为827万吨，日清除量将达到2.27万吨/天。
目前，上海垃圾主要是运到老港垃圾场进行填埋，随着填埋场地库容的日近饱和，寻找新的处置方式也被提到议事日程上了。
2、城市污泥
2005年上海市日产干污泥总量达到了600多吨，根据2007年7月《上海市污水处理系统专业规划修编(2020年)》，上海市辖区6340平方公里内，规划污水量1050万立方米／天。到2020年末，总体污水处理设施规模将突破1118万立方米／天。那时全市范围内将规划建成64座污水处理厂，来应对增长迅猛的污水量。因此可以想象，未来如此巨大的污水水量必将产生相应数量巨大的污泥。
此外，上海市政设计院在《上海市污泥处理处置专项规划》中也对污水污泥的未来产量进行了预测，认为2020年污水污泥的产量(干重)为1469吨／天，几乎为2007年污泥产量（793吨／天）的2 倍。目前，上海污泥主要也是运到老港垃圾场进行填埋，和垃圾处置同样矛盾，老港填埋场地不可能无限扩充的，污泥也需要寻找新的处置方式。
3、城市绿化植物废弃物
据统计，截至2008年年底，上海人均公共绿地面积达12.5平方米，绿地率达到36.17 %，绿化覆盖率达到38 %。公共绿地的总面积已达到14777公顷，林地总面积为140万亩，森林覆盖率11.63 %。其中，中心城区和建成区公共绿地中的林地10万亩，郊区林地面积为130万亩。随着绿化面积的扩大，绿地或林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物（间伐物）、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花等绿化植物废弃物的量也越来越大。
以前，上海基本采用的是焚烧或填埋的处置方式，但随着人们环保意识的逐步提高，特别是认识到土壤对提高绿化质量水平的重要性，近几年大力推广了绿化植物废弃物的循环再利用，有10 多个区建立了绿化植物废弃物处置场地。另外，上海还主持制定了上海市《绿化植物废弃物处置技术规范》的地方标准，但由于缺少相应政策支持和全市统一的管理，基本也是各个区各自为政，很难形成绿化植物废弃物处置产业化的有效运转。
三、 城市有机废弃物能有效地改善城市绿地土壤质量
众所周知，城市有机废弃物具有丰富的养分，有机废弃物在土壤中的循环利用能切实可行地提高土壤的质量。在这方面，西方发达国家做出了比较好的典范。在美国等园艺发达国家，城市绿化已经走出了利用自然土壤的传统年代，转而利用枯枝落叶、工厂下脚料、生活垃圾、生活污泥、畜禽粪便和食品副产品等城乡废弃物来生产堆肥（compost）、基质(media)来替代自然土壤，这些废弃物改善了自然土壤存在的板结、有机质含量低、通气性差和透水性不良的现状，更为关键的是这些废弃物的利用改善了土壤的植物生长、污染物净化和雨水渗透能力等生态功能。
多年的试验也证实，城市有机废弃物能有效地改善城市绿地的土壤质量，将城市有机废弃物处置和绿地景观效果的提升有机地结合在一起。
 |
表2是新虹桥绿地和上海园林科研所附属绿地，连续施用污泥3年后土壤肥力的变化情况。从中可以发现，土壤pH有明显的下降，施用污泥后土壤的有机质含量远远超过了园艺发达国家对有机质含量的要求（20 g/kg），而且除全K外（从上述的土壤调查可知上海绿地土壤不缺K），全N、全P、水解性N、有效P和速效K的含量均有明显的增加。连续施用污泥3年后，这些养分的含量均约增加了2倍，尤以有效P的含量增加更为明显；而且从>0.25 mm水稳性大团聚体所占比例也可得知，施污泥后土壤的理化性质也得到了明显的改善。这也可以从虹桥绿地施污泥后龙爪槐的长势得到进一步的证实。
而绿化植物废弃物对土壤改良效果也非常明显。它主要有两种利用方式，一种是直接覆盖，一种是堆肥后作为改良材料或栽培基质使用。在浦东新区外环东川林带和北川林带进行绿化植物废弃物覆盖实验（图3-图6）表明，覆盖能降低土壤容重，提高土壤保水能力，增加总孔隙度和毛管孔隙度尤其是非毛管孔隙度；而且覆盖能显著增加土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、有效磷、速效钾含量；覆盖后土壤微生物生物量碳、氮也显著增加，微生物周转速率加快，周期缩短，转移量增加，土壤微生物活性增强，有利于土壤养分的循环和保持；且在实验设计的6120 kg/hm2的覆盖范围内，土壤关键性养分指标与覆盖量显著正相关，覆盖量越多对土壤养分含量的增加也越显著。而利用绿化植物废弃物堆肥产品对华山路某绿化工程中深层土壤的改良试验也显示，绿化植物废弃物堆肥产品能增加土壤含水量、降低土壤pH、提高土壤有机质、增加土壤养分（尤其是N和P）有明显的作用，此外对提高土壤微生物活性，增加土壤微生物生物量C、N也有显著效果；而且绿化植物废弃物的用量越大，其对土壤的改良效果越明显。
绿化植物废弃物与污泥和生活垃圾等城市固体有机废弃物相比，其Pb、Cd、Hg等重金属污染物含量很小（详见表3），其土地利用的风险性较小，因此相比较而言，绿化植物废弃物土地利用的价值更高。
 |
此外，我们通过室内绿化植物废弃物堆肥产品对重金属污染土壤的培养实验，以及对有机污染物多环芳烃（PAHs）的降解实验也得出：绿化植物废弃物堆肥可通过其高的有机物含量来改变土壤中重金属的形态，从而达到改善土壤环境质量的作用，而且对有机污染物也有很好的降解效果。同时，通过淋溶实验的研究也发现：绿化植物废弃物堆肥与城市重金属污染土壤混合后能有效抑制重金属向下迁移，即绿化植物废弃物的添加对减轻重金属对地下水的影响具有较好的效果，且绿化植物废弃物堆肥添加量越多，其对重金属的抑制效果越明显。
四、 城市有机废弃物循环利用的对策
与国外相比，循环经济在我国起步较晚，直到本世纪初才开始得到重视。2002年，国家相关部门将辽宁省和贵阳市确定为循环经济的试点地区，上海、山东、江苏、天津等省市也着手发展循环经济。但这些重点侧重于垃圾的循环利用，对其它废弃物（如污泥、园林绿色废弃物等）的循环利用还不太重视。分析我国和国外绿化水平的差异，其中土壤质量是一重要因素。国外之所以绿化土壤质量好，是因为有机废弃物循环利用已经形成一种产业，对改善土壤质量和提高绿化种植水平起到关键作用。
1、国外情况
国外有机废弃物之所以能形成产业，主要有两个方面的依托。一是政府立法或政策扶持，引导企业从事该产品的生产和应用；二是制定了废弃物处置和应用的系列技术标准，为确保产品质量和合理利用提供了技术保障。
关于废弃物的循环利用，国外起步较早，20世纪九十年代初，循环经济的概念在国际上已逐步被传播，其中德国走在世界前列，1996年颁布了《循环经济与废弃物管理法》；日本是发达国家中循环经济法律体系最全面的国家，已经颁布了《循环型社会基本法》等一系列具体法律；美国没有全国性循环经济法规，但一半州都制定了不同形式的再生循环法。
尤其是对具有清洁、安全等优势的园林绿化植物废弃物，世界各国及地方政府都制定了相应的法律法规禁止园林废弃物填埋或焚烧。如Karen Scoulding等对加拿大和美国南部的124个社区的庭院废弃物(yard trimming)处理相关规定进行了调查，结果发现，其中48 %的社区都颁布了庭院废物处理禁令，并且各级政府可以根据本区域的具体情况发布禁令。此外，1999年欧盟垃圾填埋导则(99/31/EC)也明确指出了减少可降解城市废弃物填埋的目标，即到2006年可降解的城市废弃物填埋量是1995年填埋量的75 %，到2009年填埋量则为1995年的50 %，到2016年则为1995年的35 %。
另外，各国政府还制订了一系列有效的废弃物收集计划，用降低费用来促使园林绿化植物废弃物资源化。同时，也采取了一些相应的税收政策来引导有机废弃物的土地利用。1996年英国政府对进入填埋场的有机废弃物收取一定税收，目的主要是使填埋逐渐成为一种昂贵的处理方法，从而增强其它处理方式(如堆肥生产等土地利用处理方式)在财政上的竞争力，以此来减少废弃物对填埋场的依赖。
国外不但制定了系列有机废弃物循环再利用的标准，如美国环保署制定的有关污泥土地利用的EPA503法则《Land application of Sewage Sludge — A Guide for Land Appliers on the Requirements of the Federal Standards for the Use or Disposal of Sewage Sludge》，有关庭院修剪物和城市固体垃圾的《Composting Yard Trimming and Municipal Solid Waste》；澳大利亚的国家标准《Composts, soil conditioners and mulches》，加拿大堆肥协会的《Development of Landscape Architect specifications for Compost Utilization》等等。而且国外标准内容非常详实，如美国EPA503法则，有二百多页的内容，对重金属、病原菌和有机化合物都有限制指标，还将污泥按质量指标进行分类，确定不同污泥的施用地点。另外对污泥施用时间、植物生长季节和管理方式也有严格规定，其中仅污泥在林地中应用就有详细的设计方案（有约13000字），将林地按新开垦未种植、初期种植园和移植森林进行分类，分别就污泥在这三种林地中使用的优缺点进行详细概述。该标准还对树木大小、污泥使用时间、污泥营养及污染元素的土地容量有详细规定，尤其是对氮在土壤中的化学过程、每年使用量及计算方法也有详细介绍。正因为国外有详细标准作为技术指导，对保证有机废弃物产品质量和有效运行均起到非常好的技术支撑作用。
2、上海的对策
根据上海情况，应该在以下方面进行努力。
一是，制定系列标准并确保标准的有效实施。应该说在有机废弃物标准制定方面，上海应走在国内同行的前沿。上海已经制定了有关有机废弃物在绿化上应用的4 项技术标准。这4项标准分别为中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》（GB/T23486-2009）；上海市地方标准《应用于园林绿化的城镇污水厂污泥的技术要求》（DB31/T403-2008）；上海市地方标准《绿化绿色废弃物处理处置技术标准》（DB31/T 404-2008）和中华人民共和国林业行业标准《绿化用有机基质》。其中上海市地方标准《绿化绿色废弃物处理处置技术标准》正准备上升为国家标准。这些标准虽然制定了，但尚需要有效的实施主体，在强调政府服务功能的同时，首先就要转变行业管理模式，从传统行政命令逐步转向行业技术管理指导。其次是，要使行业标准成为实施中的重要角色。
二是，制定适合城市有机废弃物循环利用的产业政策。首先是政治手段，要根据实际情况，颁布不同级别的废弃物循环利用政策，同时进一步地健全法规。其次是经济手段，一是要提供专项资金建立堆肥厂，减少城市废弃物的产生，促使其循环再利用，也可以提供就业岗位、减少城市就业压力；二是要对垃圾资源化利用企业给予政策上的鼓励和操作上的便利。
三是，加强舆论宣传和公众参与。为引起社会各方的高度重视以形成共识，应当通过新闻、媒体等多种渠道，大力宣传城市土壤保护、有机废弃物循环利用的重要性，使人们投入到绿色废弃物的收集体系中，并把详细的收集计划公布于众，介绍和宣传绿色废弃物堆肥产品的用途，建立典型的示范基地。
四是，加大科技投入力度。大力支持城市有机废弃物（如树枝落叶等绿化垃圾）的处理方法、处理技术和处理设备的研究、创新与推广应用，增加科技投入，通过企业、科研院所和高等院校在科研、设计、产品开发等方面的强强联合，培育并逐步形成其技术产品市场，推动城市有机废弃物综合利用产业的深入发展。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
