重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)及綠化廢棄物資源化再利用技術(shù)研究

朱夢(mèng)迪

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；綠化廢棄物；資源化途徑；重污染地區(qū)；資源化再利用

中圖分類號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

城市重污染地區(qū)主要集中在中心區(qū)域，致使水體、植被、河道等出現(xiàn)嚴(yán)重污染的現(xiàn)象，不但降低城市的美觀性，也對(duì)居民的健康產(chǎn)生不利影響。由此可見，如何對(duì)城市污染情況進(jìn)行改善、修復(fù)與治理具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)污染治理技術(shù)主要是采用化學(xué)藥劑、物理方式降低污染物質(zhì)的含量，上述兩種治理技術(shù)在污染治理的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生二次污染，影響水體、土壤等體系的自凈能力，無(wú)法滿足現(xiàn)今城市發(fā)展的需求。為了滿足上述需求，生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其有效地結(jié)合了景觀性、文化性、可持續(xù)發(fā)展性等多方面的要求，從本質(zhì)角度出發(fā)修復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)。

傳統(tǒng)焚燒填埋方式雖然能夠有效地清除綠化廢棄物，但其中富含的營(yíng)養(yǎng)元素也隨之消失，使得綠化綠地生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)環(huán)節(jié)養(yǎng)分收支失衡，進(jìn)而影響生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用效果。因此，為了提升城市污染治理效果，提出重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)及綠化廢棄物資源化再利用技術(shù)研究，以此來(lái)完善城市重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)的全過(guò)程。

1重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

1.1水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)

重污染地區(qū)水體凈化主要利用集水池、跌水池、氧化池、水草池、沉淀池與植物塘床系統(tǒng)之間的相互作用實(shí)現(xiàn)重污染地區(qū)水體凈化的功能。其中集水池是修建在水源附近，對(duì)水體進(jìn)行收集沉淀，可將其修建為景觀湖，跌水池是利用河道地勢(shì)與石塊，將水體轉(zhuǎn)化為跌水，增強(qiáng)水體的觀賞性與凈化作用，氧化池是增加水體中生物數(shù)量，例如魚、蝦等，吞噬微生物菌群，凈化微生物雜質(zhì)，水草池是修建在水流速度較小位置，利用多種水生植物根系吸附作用凈化水體中的污染物質(zhì)，沉淀池是底部含有大量砂石，可以過(guò)濾水體中的大顆粒雜質(zhì)，植物塘床系統(tǒng)是多種植被對(duì)水體進(jìn)行再次過(guò)濾、吸收，達(dá)到水體凈化目標(biāo)。

在重污染地區(qū)水體凈化過(guò)程中，水生植物應(yīng)用頻率較高，不但具備較高的吸附和過(guò)濾功能等，還能綠化城市。依據(jù)城市重污染地區(qū)水體的實(shí)際情況，選取適合水生植物，分別為白茅、燈芯草、旱傘草、風(fēng)車草和蘆葦，其中白茅采用浮島種植方式，旱傘草采用種植床種植，蘆葦采用容器種植，而燈芯草和風(fēng)車草采用自然式種植。上述過(guò)程完成了水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)的設(shè)計(jì)，并選取了適當(dāng)?shù)乃参铮瑸橹匚廴镜貐^(qū)生態(tài)修復(fù)提供助力。

1.2植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)

植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要針對(duì)重污染地區(qū)土壤環(huán)境進(jìn)行修復(fù)與改善，選取適當(dāng)?shù)闹脖环N類，將其作為先鋒樹種，通過(guò)栽種先鋒樹種恢復(fù)土壤環(huán)境中的生長(zhǎng)因子，為后續(xù)植被的引進(jìn)與補(bǔ)種提供基礎(chǔ)條件，從而實(shí)現(xiàn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

根據(jù)土地利用建設(shè)情況的不同，植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)可以劃分為多種類型，例如開放綠地區(qū)、花卉果林地、山地密林區(qū)等。此研究以桉樹作為先鋒樹種，打造桉樹混交林，使該區(qū)域最大程度地利用水分、光照及其土壤養(yǎng)分，達(dá)到生態(tài)群落良性演替的結(jié)果。需要注意的是，植被種植方式是影響生態(tài)修復(fù)功能發(fā)揮的關(guān)鍵因素，此研究結(jié)合重污染地區(qū)植被情況與桉樹生長(zhǎng)習(xí)性，確定桉樹種植方式，分別為塊狀種植方式與株間種植方式，具體見圖1。

如圖1所示，綠色圓圈表示植被種植，白色圓圈表示植被未種植。通過(guò)合理的種植方式發(fā)揮植被最大功能，恢復(fù)污染土壤環(huán)境的自身循環(huán)功能。上述過(guò)程完成了植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)的設(shè)計(jì)，并確定了植被種植方式，為重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)提供助力。

2綠化廢棄物資源化再利用技術(shù)

2.1綠化廢棄物資源化再利用模式探究

了解與梳理重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)過(guò)程，結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，從收集、加工與消費(fèi)三個(gè)角度人手，構(gòu)建綠化廢棄物資源化再利用模式，該模式以政策支持和利益驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ)，分析模式形成原因，獲取模式目標(biāo)，分為綠化廢棄物、資源利用、改善環(huán)境和長(zhǎng)久持續(xù)，其中綠化廢棄物需要設(shè)置臨時(shí)堆放點(diǎn)，并且設(shè)置專責(zé)部門，成立督查小組，專責(zé)部門負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)綠化廢棄物的加工、回收站和堆肥化。在該模式中加工、回收與堆肥化是綠化廢棄物加工環(huán)節(jié)，處理后的廢棄物放回至消費(fèi)市場(chǎng)，而堆肥化處理的廢棄物會(huì)轉(zhuǎn)化為綠化的養(yǎng)分，重新回到生態(tài)系統(tǒng)中。上述過(guò)程完成了綠化廢棄物資源化再利用模式的構(gòu)建，為后續(xù)研究的進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2綠化廢棄物理化性質(zhì)分析

依據(jù)已有研究成果可知，不同的綠化廢棄物具備著不同的理化性質(zhì)，這是決定資源化再利用技術(shù)選擇的關(guān)鍵所在。

典型綠化廢棄物理化性質(zhì)見表1。

如表1所示，綠化廢棄物中包含著較多的有機(jī)質(zhì)，若將其進(jìn)行再利用，能為生態(tài)系統(tǒng)提供充足的養(yǎng)分供給。

2.3綠化廢棄物堆肥化處理

堆肥化處理是綠化廢棄物資源化再利用的關(guān)鍵手段，故此研究對(duì)其進(jìn)行深入分析與探究。綠化廢棄物堆肥化處理流程分為三個(gè)部分，依次是前期處理、堆肥發(fā)酵和后期加工。其中前期處理包括綠化廢棄物收集和按照理化性質(zhì)對(duì)廢棄物進(jìn)行分類；堆肥發(fā)酵是堆料式堆腐，包含闊蘇分解期、腐敗期和堆腐結(jié)束期；后期加工包含堆肥產(chǎn)品檢測(cè)與優(yōu)化，搭配其他基質(zhì)調(diào)節(jié)堆肥理化性質(zhì)。在綠化廢棄物堆肥化處理過(guò)程中，需要對(duì)粒徑、溫度、水分等進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過(guò)程中的腐熟度起到判定作用，綠化廢棄物堆肥腐熟化學(xué)指標(biāo)腐熟度因子公式為式（1）：

依據(jù)式（1）對(duì)綠化廢棄物堆肥腐熟進(jìn)行判定，實(shí)現(xiàn)綠化廢棄物的資源化再利用，生產(chǎn)有機(jī)肥料，在重污染地區(qū)應(yīng)用上述章節(jié)的植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤修復(fù)時(shí)，將這些有機(jī)肥料施加到污染土壤中，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，為綠化提供養(yǎng)分供給，促進(jìn)植被恢復(fù)，從而促進(jìn)綠化區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。

3實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

3.1實(shí)驗(yàn)區(qū)域選取

選取某城市重污染區(qū)域作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，具體見圖2。

如圖2所示，選取的實(shí)驗(yàn)區(qū)域——城市重污染區(qū)域存在水體污染、植被缺失、河道邊坡水土流失的現(xiàn)象，符合提出技術(shù)應(yīng)用性能測(cè)試需求。該研究區(qū)域主要污染源是農(nóng)村生活污水和工廠排放的廢水。

3.2生態(tài)修復(fù)性能測(cè)試

選取文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[3]技術(shù)作為對(duì)比技術(shù)1與對(duì)比技術(shù)2，進(jìn)行重污染地區(qū)生態(tài)修復(fù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，測(cè)試提出技術(shù)的生態(tài)修復(fù)性能。選取植被覆蓋率（水生植被與陸生植被）作為生態(tài)修復(fù)性能測(cè)試指標(biāo)，該指標(biāo)數(shù)值越大表明生態(tài)修復(fù)性能越好。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得植被覆蓋率見表2。

如表2數(shù)據(jù)所示，應(yīng)用提出技術(shù)獲得的植被覆蓋率均高于對(duì)比技術(shù)1與對(duì)比技術(shù)2，在第5個(gè)實(shí)驗(yàn)組別背景下獲得植被覆蓋率最大值84%，表明提出技術(shù)生態(tài)修復(fù)性能更好。

3.3廢棄物資源化再利用性能測(cè)試

選取城鄉(xiāng)混合有機(jī)垃圾快速穩(wěn)定化及資源化利用技術(shù)的研究構(gòu)想與前景展望與中國(guó)規(guī)?；麍@有機(jī)廢棄物資源化利用研究現(xiàn)狀作為對(duì)比技術(shù)3與對(duì)比技術(shù)4，聯(lián)合提出技術(shù)進(jìn)行綠化廢棄物資源化再利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，測(cè)試提出技術(shù)的廢棄物再利用性能。

綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)需要選取多個(gè)指標(biāo)，記為X={x₁，x₂，…，x_n}，通過(guò)這些指標(biāo)獲取綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)結(jié)果，表達(dá)式為式（2）：

通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)結(jié)果見圖3。

如圖3數(shù)據(jù)所示，應(yīng)用提出技術(shù)獲得的綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)結(jié)果均高于對(duì)比技術(shù)3與對(duì)比技術(shù)4，在第2個(gè)實(shí)驗(yàn)組別背景下獲得綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)結(jié)果最大值9.6，表明提出技術(shù)綠化廢棄物資源化再利用性能較好。

4結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的最大代價(jià)是環(huán)境污染，尤其是人類活動(dòng)密集區(qū)域，環(huán)境污染程度更加嚴(yán)重，環(huán)境污染破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡，威脅著植物、水體以及人體的健康，因此，為了修復(fù)重污染地區(qū)生態(tài)，并且再利用廢棄物，提出重污染地區(qū)生態(tài)恢復(fù)及綠化廢棄物資源化再利用技術(shù)研究。該技術(shù)設(shè)計(jì)了水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)和植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)，通過(guò)兩種技術(shù)的聯(lián)合，修復(fù)生態(tài)環(huán)境，并且探究了綠化廢棄物資源化再利用模式，分析了綠化廢棄物理化性質(zhì)，基于分析結(jié)果，設(shè)計(jì)了綠化廢棄物堆肥化處理方法，將獲取的綠色廢棄物化肥應(yīng)用到植被生態(tài)修復(fù)技術(shù)中，提供生態(tài)修復(fù)效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，提出技術(shù)有效提高了植被覆蓋率與綠化廢棄物資源化再利用性能評(píng)價(jià)結(jié)果，為重污染治理提供一定的助力。