基於霧霾治理環境中的綠化廢棄物處理研究論文
基於霧霾治理環境中的綠化廢棄物處理研究論文
摘要：從霧霾治理角度，研究了園林綠化廢棄物處理問題。以河北化工醫藥職業技術學院綠化管護過程中產生的廢棄物為研究物件，透過堆肥處理技術、廢棄物覆蓋技術對廢棄物進行了試驗性應用研究。試驗結果表明：堆肥處理技術能夠將廢棄物降解掉66%，但是完全使用綠化廢棄物為原料會使生產出肥料的C/N偏高，不能到標準肥料所要求的標準，考慮在堆肥處理過程中摻入校園餐廚垃圾等來調節堆肥C/N；廢棄物覆蓋能夠有效減少土壤水分蒸發、防塵滯塵，緩慢的分解釋放營養成分增強土壤肥力，厚重的覆蓋透過物理壓制作用抑制雜草生長，具有提升林下景觀效果等重要作用。
關鍵詞：霧霾；綠化；廢棄物；堆肥；覆蓋
中圖分類號：X703
文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20009403
1引言
隨著現代化程序的快速推進，人類社會生產生活對自然環境的影響加劇，隨之而來的是生存環境發生巨大變化。近些年霧霾天氣的頻繁發生，並以持續發展的勢態嚴重影響了人們的生活品質，給廣大居民身體健康帶來極大的危害。同時也對社會環境造成影響和破壞。對於如何防控霧霾和治理霧霾的研究也引起社會人士的廣泛關注，政府也出臺了多項措施防控治理霧霾。在治理霧霾的各項措施中，園林綠化能夠有效地減低和消除霧霾以及改善環境質量，因此得到廣泛認同。在提高園林綠化，降低霧霾影響的同時，因逐年增多的園林綠地，生產廢棄物也有很大地增加。如何妥善處理園林綠化廢棄物以及如何對其合理再利用就成為一個不得不解決的社會發展重要問題。為了有效地減少綠化廢棄物對生活環境造成的汙染，如何提高園林綠化廢棄物資源化利用水平，這是值得思考的問題，合理處理和利用園林綠化廢棄物也是社會持續發展的需求。
2霧霾的成因及治理問題
霧霾的定義一般較複雜，霧是大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠，是近地面空氣中水汽凝結的產物[1]；霾是大量極細微的非水性物質等均勻地浮游在空中造成空氣渾濁的氣溶膠，它的顆粒物直徑以PM2.5為標準，能夠降低能見度[2]；霧霾是兩種共同作用的結果表現，文中所述霧霾是一種汙染天氣，是對空氣中存在各種懸浮物含量超標的模糊表述。對於霧霾的形成，依照相關研究資料分析，霾與地形、風速等氣象條件的定性關係，與大氣顆粒物質量濃度之間的半定量關係[3]。
近些年，因霧霾的發生，給人們的生產生活帶來了諸多不便，霧霾天氣多發生在京津冀地區，以“石家莊-邢臺-邯鄲”一線最為嚴重。在開展霧霾汙染治理方面，各地制定了詳細的汙染天氣應急預案；對於霧霾治理的研究在多方面也有了逐步成效，如李華威等的基於霧霾防治的景觀生態規劃的探索；王志磊等的園林植物防治霧霾的應用研究；朱春陽等的城市帶狀綠地結構型別與溫溼效應的.關係[4]；王會霞等的城市綠化植物葉片表面特徵對滯塵能力的影響[5]。
3園林綠化及廢棄物處理對霧霾的影響
3.1園林綠化緩解霧霾
各位園林業專家於2014年11月23日在北京西郊賓館召開了一場名為“園林綠化與霧霾防治”的現代園林論壇。在會中由趙梁軍教授做了題為《創新發展‘低碳減霾園林’的思考》的報告，提出“空氣是最重要的公共資源，清潔的空氣是國民的最大福祉。”由北京市園林科學研究院高階工程師李新宇做了關於“各種植物對大氣中不同顆粒物的吸收”的報告——《城市綠地對大氣細顆粒物防控功能的定量化研究》。
園林綠化中的植物葉片能夠將空氣中的細小顆粒物吸附在表面，能夠吸收掉空氣中的有害氣體，淨化空氣，能夠緩解霧霾的形成，改善人們生存環境。相關研究表明，樹林的阻塵率在23%～27%之間，闊葉植物滯塵量達68t/（hm2·a）；杉類林為32t/（hm2·a）；松類林為34.58t/（hm2·a）[6]，攀巖類植物凌霄為70.53g/（m2·a）；地錦為111.65g/（m2·a）[7]，其中以法桐、毛白楊、臭椿樹為代表的闊葉植物滯塵效應大[8]。
3.2園林綠化廢棄物處理
園林綠化廢棄物主要是指在園林綠化管護過程中，因植物生長受季節變化產生的落葉，綠地生長的雜草、受景觀要求和確保植物正常生長產生的修剪植物枝葉以及植物保護使用過後的草繩、樹木支撐等，其主要成份是大量的木質纖維素和有機成分。
傳統處理園林綠化廢棄物的方式是隨生活垃圾一起填埋，或者透過焚燒處理，這種處理方式不僅浪費大量的有機資源而且造成社會資源的浪費和空氣環境的汙染。相關研究表明，填埋處理廢棄物，佔地面積大，汙染地下水；焚燒處理會產生大量的細小顆粒物漂浮或懸浮在空氣當中，對空氣環境造成嚴重的汙染，焚燒廢棄物已成為引發霧霾天氣的重要原因之一[9，10]。
4基於霧霾治理環境中的綠化廢棄物處理
因霧霾天頻發，增強了人們保護環境意識。園林綠化廢棄物焚燒、填埋處理不適應當下社會發展的要求，實現可持續發展，對廢棄物處理進行無害化、資源再利用處理是發展之需，是必然趨勢。園林綠化廢棄物的資源化利用包括加工成肥料，培育成植物、菌類的栽培基質等[11]；加工成園林覆蓋物，可以增加土壤養分，並緩慢釋放，保持土壤水分含量，抑制病害，助降解土壤中的汙染物，還可以改善粘土和沙土的理化性質，提高土壤微生物含量，增強土壤肥力，使園林綠化的養護變得更為簡單、方便[12]。
4.1堆肥處理技術
堆肥處理是將廢棄物經過微生物發酵使有機物轉化為穩定腐殖質物質的過程，以其成本低、除臭和殺滅病原菌效果好，能有效改善廢棄物的物理、化學性狀等優點而倍受人們關注，併成為當前有機廢棄物無害化和資源化的重要途徑之一[13]。園林綠化廢棄物的主要成分是木質纖維和有機成分，可以透過回收廢棄物與生活垃圾混合發酵，經過腐爛腐熟轉化為肥料，不但可以有效殺滅其中有害生物，同時也減少了其體積，還可以作為土壤改良劑或者植物生長的良好介質，大大降低了園林廢棄物處置的費用[11]。堆肥產品可以安全處理和儲存，是一種良好的土壤改良劑和有機肥料[14]。堆肥處理不僅實現了園林綠化廢棄物的迴圈，自產自消，節約費用，還有利於恢復土壤肥力。
園林綠化廢棄物堆肥處理有其優越性，其主要成分是可降解的木質纖維素和有機成分，相關研究表明，堆肥能夠將廢棄物降解掉66%。與城市生活垃圾相比，園林綠化廢棄物相對集中，便於收集，而且便於處理，堆肥基礎較好。但是堆肥原料完全使用綠化廢棄物會使生產出肥料的C/N偏高，不能到到標準肥料所要求的標準。相關研究資料表明，樹皮木屑的C/N在200～750之間，植物殘體的C/N約在100～150之間，而草末的C/N在40～60之間，這就需要在堆肥過程當中進行調配處理，如摻入生活垃圾、動物糞便、硫胺或尿素等來調節堆肥C/N。
4.2廢棄物覆蓋技術
為使綠化不見裸露土壤，考慮綠地美觀，對地表進行保護，所用有機的、無機的一類物質稱為園林覆蓋物。綠化中廢棄的樹枝樹皮、松針松皮、果殼等植物材料是主要的有機覆蓋物，覆蓋在林下、喬灌木樹池下。卵石、砂礫不易腐爛，管理費用低，是最常用的無機覆蓋物，但其會影響覆蓋土壤的通透性，影響植物生長。
園林綠化廢棄物可以用作覆蓋材料直接覆蓋，也可以經過堆肥處理後再進行覆蓋。容易形成腐爛的草坪碎屑、枯葉等園林廢棄物不適合用作覆蓋，不易分解的松樹皮、碎木片、果殼類園林廢棄物適合用作覆蓋物。一般用於覆蓋鋪設草坪的林地和樹下徑部在1～2m2範圍內，覆蓋厚度一般不會超過10cm；在覆蓋層次上，一般在下層的2～5cm內以養分豐富的細粒徑為好，在上層的5～8cm以養分含量少、粒徑大於20mm的為好[12]。覆蓋裸露地面對於治理灰土揚塵是最有效、最簡易的方法，簡單的覆蓋不僅可以節約資源又能將園林綠化廢棄物就地處理，變廢為寶。還可以將用於覆蓋的廢棄物透過染色，處理成各種顏色，起到較好的綠化景觀效果。
園林綠化廢棄物覆蓋不僅僅是解決了灰土揚塵問題，透過覆蓋還避免了陽光直接照射在裸露的土壤上，減少土壤水分的蒸發，保持了土壤的溼潤；透過覆蓋能夠有效地控制雜草的生長和蔓延；透過覆蓋能夠保持地溫，起到防寒保暖的作用，降低越冬苗木發生凍害的可能性；覆蓋的有機廢棄物能夠降低因雨水沖刷帶來的水土流失，還透過緩慢的分解釋放營養成分，經雨水沖刷滲透到土壤中，使土壤中的有機質含量增加，增強土壤肥力。
5綠化廢棄物再利用的效益
園林廢棄物的恰當處理，可以為社會帶來一定的經濟、生態和環境效益[15]，避免廢棄物填埋、焚燒所產生的溫室氣體及難聞氣味。
以河北化工醫藥職業技術學院為例，校園佔地面積42hm2，綠化面積22hm2，種植近萬株喬灌木，修剪草坪產生的碎草屑每月以50g/m2計算，10000m2每月產生的碎草屑500kg，全校每月產生的碎草屑1.1萬kg；每月清除雜草200kg/萬m2；每年修剪喬灌木類樹木產生的枝葉和秋冬落葉，經統計折算為15～25cm的落葉樹木，1萬kg/100株計算，每年產生的廢棄物100萬kg。初步統計全校每年產生的綠化廢棄物總量在115～120萬kg之間，依據情況，將碎草屑、雜草、枯樹葉等容易降解的廢棄物採用蚯蚓堆肥處理技術，按照廢棄物初始含水量為60%的適宜條件下，厭氧降解階段有機質降解率達到38.77%計算[16]，可以頂替約合2.5t的有機肥料。將修剪的樹木枝幹加工處理成2～5cm的薄片小段，每年生產量大約在150～250m3左右，能過滿足覆蓋2000m2左右的裸露地面。
將這些廢棄物資源化處理，樹木的枯枝落葉的堆肥量可達到15%～60%；收集不易分解的樹皮、果殼類，加工處理樹木枝幹，用作園林綠化覆蓋物，可以滿足校園綠化裸露土地覆蓋和景觀裝飾。既節約了運輸成本，又減少了養護投入肥料和材料的開支，還能夠減少枯枝落葉填埋、焚燒量，在一定程度上為減弱霧霾效應、提高空氣質量作出貢獻，是一勞多得的管護策略。資源化的處理使廢棄物對社會環境的影響無害，為社會處理汙染減量。
6結語
園林綠化廢棄物資源化處理是當下社會治理霧霾，實現可持續發展的客觀要求。將園林綠化廢棄物看待為一種潛在的物質資源，透過科學的處理和合理利用，使廢棄物不以汙染源的形式汙染環境，而是轉化為有機肥料、可再生的園林覆蓋物迴圈到環境中去，降低環境汙染，降低資源投入。綠化廢棄物的處理在實際應用當中還存在收集不到位、處理不合理等問題，還需要透過堅持不懈的努力去改善。