我國園林綠化廢棄物資源化利用方式及建議

康凱麗 王樸 夏禹 梁玉婷 于靜亞

摘??? 要：隨著城市綠化的快速發(fā)展，我國每年產(chǎn)生大量的園林綠化廢棄物，目前園林綠化廢棄物處理方式仍以堆放、填埋、焚燒為主，給環(huán)境帶來了巨大壓力，資源化利用是解決城市園林綠化廢棄物有效途徑之一。本文對我國園林綠化廢棄物傳統(tǒng)利用方式及高值化利用方式進行了總結(jié)，并從完善收集體系、優(yōu)化處理方式、加大科研力度、培育產(chǎn)品市場、健全法律法規(guī)等方面提出園林綠化廢棄物資源化利用建議，以期為我國園林綠化廢棄物資源化利用提供借鑒，推進生態(tài)園林城市建設(shè)。

關(guān)鍵詞：園林綠化廢棄物;資源化利用;生態(tài)園林

中圖分類號： X712?????? 文獻標識碼： A?????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.02.019

Resource Utilization and Suggestions of Garden Waste in China

KANG Kaili1， WANG Pu1， XIA Yu2， LIANG Yuting1， YU Jingya1

（1.Wuhan Institute of Landscape Architecture， Wuhan， Hubei 430081，China; 2.Wuhan Sanchu Construction Supervision Limited Liability Company， Wuhan， Hubei 430015，China）

Abstract： With the rapid development of urban greening， a large number of garden waste is produced in China every year. At present， the methods of disposing garden waste are mainly stacking， landfill and incineration， which bring great pressure to the environment. Resource utilization is one of the effective ways to solve the problem of garden waste. This article summarized the traditional and high-value utilization of garden waste in China， and put forword suggestions on perfecting collection system， optimizing utilization， enhancing scientific research， cultivating market， improving laws and regulations and other aspects， in order to provide the reference for the resource utilization of garden waste in China and promote the construction of ecological garden city.

Key words：lgarden waste; resource utilization; ecological garden

園林綠化廢棄物通常指在城市園林綠化中植物新陳代謝自然產(chǎn)生的或是在綠化養(yǎng)護過程中產(chǎn)生的喬灌木修剪物、草坪修剪物、花園和花壇內(nèi)廢棄草花及雜草等植物性材料[1]，此外還包括林區(qū)撫育、計劃采伐及林業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢棄物[2]。據(jù)統(tǒng)計，2019年全國共完成造林706.7萬hm2、森林撫育773.3萬hm2、種草改良草原314.7萬hm2，住建系統(tǒng)完成城市建成區(qū)綠地219.7萬hm2，城市建成區(qū)綠地率、綠化覆蓋率分別達37.34%，41.11%，為維護國土生態(tài)安全、建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國、美化人居環(huán)境作出了重要貢獻[3]，同時不可避免的產(chǎn)生了大量的綠化廢棄物。目前園林綠化廢棄物處理方法仍以堆放、填埋、焚燒為主，即造成資源浪費，又給環(huán)境帶來了巨大壓力。園林綠化廢棄物是一種重要的生物質(zhì)資源，可通過堆肥、發(fā)展生物質(zhì)燃料、深加工等方式，實現(xiàn)減量化、資源化的循環(huán)利用。

1 園林綠化廢棄物利用方式

1.1 園林綠化廢棄物傳統(tǒng)利用方式

堆肥技術(shù)是目前處理園林綠化廢棄物主要利用方式，分為厭氧堆肥和好氧堆肥。研究表明楊樹、銀杏的葉片可通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，有較好的產(chǎn)氣潛力[4-5]。樟樹、廣玉蘭、法國冬青的枝葉可用于好氧堆肥[6]，好氧堆肥的園林綠化廢棄物有多種用途，可用作土壤覆蓋物，如樟樹、法桐、欒樹的堆肥覆蓋物可顯著降低表層土壤容重和pH值[7-8]、改善土壤溫濕狀況[9];作為土壤改良劑，可促進土壤中小團聚體向大團聚體轉(zhuǎn)化，提高土壤中毛管孔隙度和飽和導(dǎo)水率[10]。園林綠化廢棄物經(jīng)堆肥處理后還可作為栽培基質(zhì)，如發(fā)酵腐熟的桉樹渣經(jīng)淋洗或與其他基質(zhì)混配后可作為育苗基質(zhì)或栽培基質(zhì)使用;園林綠化廢棄物含有大量纖維素和木質(zhì)素，適宜作為木腐型食用菌的栽培基質(zhì)，如楊樹木屑、桑枝木屑、竹屑、桉樹木屑、蘆葦?shù)瓤捎糜诮疳樄健⒓Ч健⑵焦降脑耘郲11];園林綠化廢棄物還可作為紅掌、鳥巢蕨、非洲鳳仙、矮牽牛、四季海棠、彩葉草等花卉栽培基質(zhì)[12-14]，并可用于油松、紫薇等容器苗的生產(chǎn)[15-16]。

1.2 園林綠化廢棄物高值化利用方式

1.2.1 制備生物質(zhì)能源 國外生物質(zhì)資源主要以糧油作物為主，巴西是世界上最早生產(chǎn)和推廣使用燃料乙醇的國家，主要以蔗糖為發(fā)酵底物生產(chǎn)乙醇;美國95%以上的燃料乙醇以玉米為原料，歐盟則利用原料豐富的油菜生產(chǎn)生物柴油[17]。利用糧油作物生產(chǎn)生物質(zhì)燃料顯然不符合我國國情，尋求非糧生物質(zhì)原料是我們發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的重要任務(wù)。早在2011年已有研究利用雜草和木屑，探索園林綠化廢棄物生產(chǎn)乙醇這一能源發(fā)展新模式[18]。隨著科技進步，熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的突破使得富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的生物質(zhì)原料代替淀粉生產(chǎn)燃料乙醇成為可能，以木質(zhì)纖維類為主要成分的園林綠化廢棄物將是一種很好的生物質(zhì)資源[19]。例如柳樹、桉樹、楊樹和刺槐材料均適用于生產(chǎn)纖維素乙醇[20-21];黃連木、文冠果、光皮梾木、麻風(fēng)樹、烏桕、油桐等已被廣泛應(yīng)用于生物柴油研究[22];另外石楠、火棘、銀木、樟樹、紫藤、厚樸、白玉蘭、含笑、山茶、重陽木等都可作為潛在生物質(zhì)能源植物[23]。利用園林綠化廢棄物開發(fā)生物質(zhì)燃料，既能緩解我國的能源危機，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，同時可節(jié)約耕地，保障我國的糧食安全。

1.2.2 制備生物質(zhì)炭??? 生物質(zhì)炭是指生物質(zhì)在缺氧或者絕氧條件下，經(jīng)一定溫度的熱解所產(chǎn)生固體物質(zhì)，也稱生物炭，目前常見的生物炭有竹炭、稻殼炭、秸稈碳。利用園林綠化廢棄物制備生物質(zhì)炭的報道較少，生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)為園林廢棄物的資源化利用提供了新的技術(shù)途徑。研究表明不同溫度下熱裂解的香樟樹枝制成的生物炭可以有效去除惡臭氣體中的硫化氫[24]，法國梧桐的葉片炭和枝條炭均能較好地吸附水溶液中的Pb2+[25]，松木生物質(zhì)碳可鈍化土壤中的重金屬Pb和Cd[26]，還可有效去除污染水體中的萘、硝基苯等污染物[27]，此外桂花、紅葉石楠的枝葉均可制成生物碳，作為吸附劑在氣體、水體和土壤污染物修復(fù)方面[28]。園林綠化廢棄物生物炭可作為土壤覆蓋物，促進紫嬌花和北美海棠生長，緩解其不良長勢[29]，并能顯著提高小白菜產(chǎn)量，降低土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮積累，提高氮素利用率[30]。園林綠化廢棄物生物質(zhì)碳在固碳減排、土壤改良和環(huán)境污染治理等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.2.3 制備木塑復(fù)合材料 木塑復(fù)合材料是利用木質(zhì)粉料與高密度聚乙烯、聚丙烯等熱塑性塑料混合，經(jīng)擠壓、注塑、壓制而成的一種新型環(huán)保材料，具有木材與塑料的雙重特性[31]。木質(zhì)粉料作為木塑復(fù)合材料的重要原料之一，可選用來源廣泛的園林綠化廢棄物，如松木粉、楊木粉、竹粉、云杉木粉、桉木粉等木質(zhì)纖維均可制備木塑復(fù)合材料[32-34]。目前木塑復(fù)合材料己經(jīng)在汽車工業(yè)、家庭裝修、建筑材料等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用[35]，另外利用木塑復(fù)合材料可生產(chǎn)木塑花箱、花架、欄桿、棧道、休閑椅、涼亭、垃圾桶等應(yīng)用于園林工程中[36]。

1.2.4 制備生態(tài)覆蓋墊 生態(tài)覆蓋墊是使用植物纖維制成的可用于護坡造林、土壤改良及風(fēng)沙治理等相關(guān)的紡織品，主要由棕櫚纖維、椰絲纖維、谷類秸稈和棉麻纖維等天然原料制成[37-38]。目前利用園林綠化廢棄物制備生態(tài)覆蓋墊較少，刺槐、構(gòu)樹、柳樹、楊樹以及油松等園林廢棄物可與脲醛樹脂、酚醛樹脂、水性聚氨酯等膠黏劑混合后經(jīng)過一定工藝制作生態(tài)覆蓋墊[39-40]。有機覆蓋墊可改善土壤理化性狀，研究表明園林有機覆蓋墊可以增加裸露土壤和樹穴土壤有機質(zhì)及速效養(yǎng)分氮、磷、鉀的含量[41-42]，降低土壤溫差并且顯著提高土壤含水量[43]。

目前我國的園林廢棄物產(chǎn)生量應(yīng)在3 000～4 000萬t[44-45]，其資源化利用率較低，探索園林綠化廢棄物高值化利用技術(shù)和途徑，可提高原料的利用效率和產(chǎn)品附加值，開辟園林綠化廢棄物循環(huán)利用的新模式，為園林綠化、新材料、新能源等行業(yè)提供高性價比、綠色環(huán)保的新產(chǎn)品。

2 園林綠化廢棄物資源化利用建議

2.1 建立園林綠化廢棄物收集體系

可參照城市生活垃圾的收集和處理模式，設(shè)立或指定園林綠化廢棄物收集機構(gòu)，對園林綠化廢棄物源頭分類，優(yōu)化收集方式，制定合理的收集路線，建造專門的處置站點。完善園林綠化廢棄物收集體系，可提高園林綠化廢棄物利用效率，降低處理成本，穩(wěn)定產(chǎn)品性能。

2.2 優(yōu)化利用方式

園林綠化廢棄物資源化利用方式應(yīng)因地制宜，根據(jù)城市總體規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)布局綜合利用[46]。例如以旅游業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)的城市利用方式可以堆肥為主，生產(chǎn)土壤有機覆蓋物、花卉栽培基質(zhì)、有機肥等，直接或間接的將園林綠化廢棄物回歸城市綠化。發(fā)展新能源的城市可以將園林綠化廢棄物生產(chǎn)生物質(zhì)燃料。畜牧業(yè)發(fā)達的城市可以將園林綠化廢棄物用作青儲飼料或與畜禽糞便堆肥。森林面積大，木材產(chǎn)出多的城市可利用綠化廢棄物發(fā)展人造板材、木塑產(chǎn)業(yè)、造紙業(yè)等。

2.3 加大科研投入

基于文獻計量的分析統(tǒng)計[47-48]，我國園林綠化廢棄物的研究始于20世紀80年代，起步較早，但在后期很長時間內(nèi)沒有得到足夠的重視，進展緩慢，直至本世紀初才有較快發(fā)展，但研究投入與其他領(lǐng)域相比仍存在差距。如在科研基金方面，雖然有國家自然科學(xué)基金、國家科技支撐計劃等國家項目的資助，但大部分仍以省、市及高等院校設(shè)立的基金為主。研究機構(gòu)方面目前僅北京林業(yè)大學(xué)針對園林綠化廢棄物循環(huán)利用開展了較為全面系統(tǒng)的研究，核心機構(gòu)分布少，我國有關(guān)園林綠化廢棄物的研究仍處于初級階段。另一方面，在已開展的研究中，還要加大科研深度和攻關(guān)力度，例如堆肥利用方式，研究較多的是堆肥條件、菌種的篩選，而對堆肥過程中機理研究及堆肥與植物互作關(guān)系缺乏深入探討;高溫?zé)峤夂退夥ù嬖诟吆哪堋⑺鈴U液等問題，需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高設(shè)備性能，解決后續(xù)處理工藝等;生產(chǎn)有機覆蓋墊及木塑復(fù)合材料，需對粘合劑種類進一步篩選，同時對粘合劑對植物生長的抑制機理進一步研究，使其既能達到產(chǎn)品性能要求，又對環(huán)境無毒害作用。

2.4 培育產(chǎn)品市場

參照城市生活垃圾處理及農(nóng)資產(chǎn)品，對園林綠化廢棄物處理及產(chǎn)品進行政策補貼，對相關(guān)企業(yè)進行適當?shù)亩愂諟p免政策或優(yōu)惠貸款等，將園林綠化廢棄物產(chǎn)品納入政府綠色采購名錄[49]。設(shè)立專項資金支持園林綠化廢棄物科技創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，支持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，提高企業(yè)生產(chǎn)能力，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，形成產(chǎn)品優(yōu)勢。提高用戶環(huán)保意識，改變消費習(xí)慣，培育消費群體。以政府倡導(dǎo)，媒體宣傳、社區(qū)推廣、全民參與的形式，加大園林綠化廢棄物利用的科普教育和宣傳力度，提高公眾使用園林綠化廢棄物產(chǎn)品的意識和意愿，使消費綠色環(huán)保產(chǎn)品成為新風(fēng)尚。

2.5 建立健全相關(guān)法律法規(guī)

目前我國仍將園林綠化廢棄物作為城市生活垃圾進行處置，還沒有園林綠化廢棄物管理的專項法律，僅在清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、污染防治等相關(guān)的法律法規(guī)中略有涉及[50]。在地方立法層面，北京、上海、廣州、深圳等地制定了園林綠化廢棄物循環(huán)利用的技術(shù)規(guī)程或規(guī)范，但法律效力低，缺乏強制性。與發(fā)達國家相比，我國已有的法律規(guī)制，存在立法理念滯后、法律體系不完善、管理部門權(quán)責(zé)不清等問題，因此以生態(tài)文明理念為指導(dǎo)重構(gòu)園林綠化廢棄物管理法律體系，彌補園林綠化廢棄物循環(huán)利用的專項法律空白勢在必行。

園林綠化廢棄物資源化利用是建設(shè)節(jié)約型城市園林的重要內(nèi)容，也是建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國戰(zhàn)略任務(wù)的必然要求，園林綠化廢棄物資源化利用體系的建立需以法律為依據(jù)，以政策支持為保障，以先進的處理技術(shù)為手段，由政府主導(dǎo)，企業(yè)實施，全民參與，逐步推進園林綠化廢棄物資源化利用，最終實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的平衡和共贏。

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