吳畑瑤 籍鵬飛
(1.武漢工程科技學院藝術與傳媒學院,湖北 武漢 430000)
(2.湖北商貿學院藝術與傳媒學院,湖北 武漢 430079)
隨著我國城市化進程的不斷推進,城市、人口與生態環境的矛盾越來越突出,形成了不堪重負的生態壓力,城市化及城市生態化發展為城市建設事業提出了更為艱巨的任務及更為嚴苛的要求,風景園林學作為人居環境科學的一大支柱,肩負著自然環境和人工環境建設與發展、提升人類生活質量的重要使命。生態恢復技術作為一項新興環保的修復技術,將其應用于城市園林景觀建設中,改善與修復生態環境問題進一步實現可持續發展,受到社會各界的廣泛關注。
生態恢復技術指的是借助綠色植被、人工合成微生物制劑等人工手段以緩解遭受破壞自然生態系統的負荷壓力,并利用生態系統自我調節及自我組織能力,以促進生態系統有條不紊地達成恢復、重建,進而實現良性循環及發展的管理過程。總的而言,生態恢復技術主要涉及綠化系統、水環境與生態修復、廢棄物管理與處理、室外控溫降溫系統等方面。
一個和諧的城市生態系統應囊括下述幾方面特征:空氣質量佳、水質理想且地下水資源穩定、鮮有光污染及噪聲污染、垃圾資源化、受控制的熱島效應、本土自然物種豐富、城市居民與自然實現和諧共處。城市要想建立起社會、經濟、自然協調發展的復合生態系統,就應當構建起其內部物質代謝、信息傳遞、能量傳輸相互間的緊密聯系,而并非各環節的各自為戰。然而,在一些人為因素的影響下,使得城市生態系統物質代謝、信息傳遞以及能力傳輸等功能受到極大沖擊,進一步引發諸如大氣污染、水體污染、光污染、噪音污染、高溫熱島等各類生態問題,對人類與自然的可持續發展帶來極大威脅。生態恢復技術作為一項介于經濟技術與生態環境保護技術之間的,致力于同時創造經濟效益和生態效應的技術,將其應用于解決城市生態問題,可減少環境污染,促進城市生態平衡,生態恢復技術的核心理念在于以調節自然生態系統平衡及人類最大利益的合理平衡為最大價值取向。所以為解決城市生態問題,必須要引入生態恢復技術,如借助污水處理、中水回用等技術緩解水危機,借助綠化、通風等手段以減輕城市的高溫熱島。對于生態恢復技術的實踐應用,首先應結合具體的項目以分析其所需解決的實際生態問題,并開展生態功能分區,依托生態恢復技術合理的空間布局及選擇,推進生態恢復技術與實際所需解決城市生態問題的有機融合,進而使生態恢復技術的功能作用可得到充分發揮,創造出理想的經濟效益、生態效益。其次,選擇使用的生態恢復技術,并制定生態恢復技術應用控制準則,保障生態恢復技術在后續過程中的有效應用。
隨著社會經濟的不斷發展,大量沒有經過處理的工業廢棄物被排放至土壤系統中,并在相關自然因素的作用下匯集、殘留于土壤中。相關調查統計顯示,我國受農藥、重金屬等污染的土壤面積已達到近2000 萬公頃,就現階段的實際情況而言,在城市園林景觀中引入土壤生物修復技術,從生態學原理角度出發解決生態污染問題,尤其是土壤污染修復問題,對于實現人與自然的和諧發展有著十分重要的現實意義。
土壤生物修復技術,亦可稱之為生物恢復,是一項借助生物技術手段對污染土壤進行治理,使其功能得以恢復正常的生態修復技術。土壤生物修復有狹義、廣義之分,狹義上的土壤生物修復指的是依托微生物的作用將土壤中有害的有機污染物降解成無害的無機物諸如二氧化碳、水,或者其他無害物質的過程。廣義上的土壤生物修復指的是借助土壤中的一系列生物-植物、土壤動物以及微生物對土壤中的污染物予以吸收、降解及轉化,進而將土壤中污染物含量控制在可接受范圍,亦或將有害污染物轉化成無害物質。
土壤生物修復主要包括有植物修復、動物修復以及微生物修復等類型。土壤生物修復技術在城市園林景觀中實踐應用,不僅不會破壞植物生長對應需求的土壤環境,使土壤的各項性質維持不變,甚至較原本的性質變得更理想。同時,還可實現對污染物的充分降解,可將有機污染物降解成無害的無機物,不會造成二次污染。土壤生物修復技術在實踐應用中,應用手段多樣,可對污染土壤進行就地處理,操作較為便捷,比如污染土壤處在公路或建筑物下方無法挖掘、移出時,即可應用土壤生物修復技術。
植物修復技術是基于植物忍耐、超量積累相關化學元素理論,借助植物及其共存微生物體系消除環境中污染物的一項生態恢復技術。植物修復技術涉及借助植物修復污染土壤、借助植物精華空氣和水資源、借助植物清除放射性核元素等多個方面。自上世紀八十年代誕生以來,植物修復技術實現不斷的發展應用。依據城市環境污染修復對象的不同,可將植物修復技術分成土壤污染的植物修復、水污染的植物修復以及大氣污染的植物修復。
首先,土壤污染的植物修復。植物可對污染土壤中的有機污染物、無機污染物進行選擇性修復。土壤重金屬污染的植物修復,尤其是超濃縮植物的篩選,是現階段國際領域研究的一項熱點課題。一般而言,只可通過吸收有機物以將重金屬從土壤中去除,而難以被微生物降解,這一點與有機物的處理原理存在明顯差異。而對于土壤中的有機污染物,則可利用多種不同優勢植物進行選擇性去除。
其次,水污染的植物修復。對于水污染的植物修復而言,基本不會產生任何排放物或廢棄物,這為我國城市水環境污染治理提供了有力支持。長期以來,農藥化肥的大量使用及生活用水的任意排放,造成了嚴重的城市水體富營養化和污染,對此可采用植物修復技術進行過濾處理。
最后,大氣污染的植物修復。大氣受到短期污染的程度可通過植物葉片上大氣污染的含量進行有效呈現,大氣中聚集的顆粒污染物可對人體健康構成極大威脅,而它們主要源自工業鍋爐及家用煤爐的無組織排放。通過結合當地的空氣特征,及植物修復大氣污染的能力,選擇合理的城市綠化植物,可在短期內實現對大氣中聚集污染物的有效去除。
微生物修復技術是指通過微生物自身的代謝作用,以對污染物進行轉化、降解,通常適用于土壤中有機污染物的降解。微生物修復技術主要可分為原位微生物修復和異位微生物修復兩種類型。微生物修復技術在城市園林景觀中的實踐應用,主要是利用微生物分泌的胞外酶進行降解,在微生物將污染物吸收進細胞內后,通過胞外酶開展降解。另外,還可采用生物通風法、土地耕作法、生物強化法、預制床發、堆制法及泥漿生物反應器法等。
植物微生物聯合修復是指借助植物及其共存的微生物體系,對污染物進行清除的一項生態恢復技術。在聯合體系中的植物根際的生物量、微生物活性及三氯乙烯的生物降解顯著超過沒有植物的土壤,在城市園林景觀中,植物可直接吸收有機污染物并于植物組織中代謝或積累,植物修復的一系列分泌物或者酶類可推動有機污染物的生物降解,并且植物可增強根際區的微生物礦化作用,進而實現對有機污染物的有效清除。
總而言之,生態環境與人類的生存發展息息相關,在城市園林景觀中有效應用生態恢復技術,可緩解、改善一系列環境污染問題,推動生態系統平衡及生態環境的可持續發展。所以,相關人員應圍繞如何更有效實現生態恢復技術在城市園林景觀中的應用進行探索研究,唯有不斷提升生態恢復技術,方可切實構建起人與自然和諧發展的城市綠地,實現人與自然的和諧共處。