有機廢棄物在城市綠地上的利用與對策
一、 綠地土壤質量已成為制約上海綠化發展的主要因子
以建設“生態城市”為目標的上海，城市綠化發展的速度是驚人的，在寸土寸金的中心城區大面積拆房建綠，見縫插綠，截止2008年全市綠化面積已達 31795公頃。但是也不難發現，上海與國外景致迷人的城市綠化相比，植物景觀效果還是差強人意；和國內一些園林城市相比，植物長得不夠高大挺拔；而在大量引進國內外優良的植物品種上，則沒有原場地那樣色澤鮮艷。總的來說，在綠化“量”方面已經發展了，但“質”方面還有待提升。這既有當地的氣候等條件，也受土壤條件的制約，而且這一直是阻礙上海綠化發展的關鍵因素。
上海的土壤，普遍存在pH偏高、土壤板結、通氣性差、養分偏低等問題，究其成因主要有三：一是成土條件造成的。上海主要為河海沖積物或沉積物組成，一般質地粘重并有碳酸鈣沉積，土壤呈堿性或強堿性；二是綠化興建中對土方質量控制不嚴。一些不合格的污染化學土、建筑垃圾土或沒有活性的深層土被迫用于綠地。而土方改良的不到位，也進一步造成了土壤質量的惡化；三是受養護水平的制約。首先是受養護經費的限制，其次是養護單位為經濟利益所趨，在養護過程中少施肥或不施肥，導致土壤逐漸貧瘠。再是在養護過程中偏施單一肥料、喜施化學肥而不用或少用有機肥，在養護中清掃枯枝落葉等不當的養護措施，也會導致土壤進一步退化。
在上海，對現有綠地土壤質量的調查顯示：土壤有機質的平均含量在15 g/kg左右，有近五分之四的土壤有機質小于園藝發達國家對有機質的最低要求（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氣孔隙度<5%，土壤嚴重壓實，影響植物根系生長；而有近二分之一土壤為粘質土，土壤缺少團粒結構；土壤養分含量也比較低，除鉀含量適中外，大部分土壤有效N和速效P處于中下等水平。上海的綠化土壤理化性狀和營養水平，都遠不能滿足植物生長的需要。
此外，由于人為嚴重干擾，上海不少綠地的重金屬和多環芳烴(PAHs)等有機污染物，均存在不同程度的累積作用。這在交通密集的交通要道、人口密集的商業區和工業區表現得更為明顯，不少綠地已經出現Zn、Cu、Cd以及多環芳烴的污染。雖然園林植物不直接進入食物鏈，但污染土壤不但直接影響植物生長，而且也會通過接觸等途徑影響人類的健康，直接影響到上海生態型都市建設的步伐。
二 、上海城市面臨著巨大有機廢棄物處理處置的壓力
隨著城市化進程的加快、城市規模的不斷擴大，城市外來人口日益激增，上海城市廢棄物的產生量也在飛速的增加，其中能在土壤中循環再利用的有機廢棄物的量也非常大，特別是生活垃圾、城市污泥和綠化植物廢棄物。
1、城市生活垃圾
表1所示為2002-2008年上海城市生活垃圾的全年清除總量，從中可以計算得出，2002-2008年間上海城市生活垃圾全年清除總量的年平均增幅為2.9%。
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城市生活垃圾量的增長，主要受人口增長、經濟發展、城市化率提高等因素影響。假設2015年上海市常住人口為2200萬人，按人均排放垃圾1.03千克/天測算，2015年上海市生活垃圾全年清除總量約為827萬噸，日清除量將達到2.27萬噸/天。
目前，上海垃圾主要是運到老港垃圾場進行填埋，隨著填埋場地庫容的日近飽和，尋找新的處置方式也被提到議事日程上了。
2、城市污泥
2005年上海市日產干污泥總量達到了600多噸，根據2007年7月《上海市污水處理系統專業規劃修編(2020年)》，上海市轄區6340平方公里內，規劃污水量1050萬立方米／天。到2020年末，總體污水處理設施規模將突破1118萬立方米／天。那時全市范圍內將規劃建成64座污水處理廠，來應對增長迅猛的污水量。因此可以想象，未來如此巨大的污水水量必將產生相應數量巨大的污泥。
此外，上海市政設計院在《上海市污泥處理處置專項規劃》中也對污水污泥的未來產量進行了預測，認為2020年污水污泥的產量(干重)為1469噸／天，幾乎為2007年污泥產量（793噸／天）的2 倍。目前，上海污泥主要也是運到老港垃圾場進行填埋，和垃圾處置同樣矛盾，老港填埋場地不可能無限擴充的，污泥也需要尋找新的處置方式。
3、城市綠化植物廢棄物
據統計，截至2008年年底，上海人均公共綠地面積達12.5平方米，綠地率達到36.17 %，綠化覆蓋率達到38 %。公共綠地的總面積已達到14777公頃，林地總面積為140萬畝，森林覆蓋率11.63 %。其中，中心城區和建成區公共綠地中的林地10萬畝，郊區林地面積為130萬畝。隨著綠化面積的擴大，綠地或林地中綠化植物自然或養護過程中所產生的喬灌木修剪物（間伐物）、草坪修剪物、雜草、落葉、枝條、花園和花壇內廢棄草花等綠化植物廢棄物的量也越來越大。
以前，上海基本采用的是焚燒或填埋的處置方式，但隨著人們環保意識的逐步提高，特別是認識到土壤對提高綠化質量水平的重要性，近幾年大力推廣了綠化植物廢棄物的循環再利用，有10 多個區建立了綠化植物廢棄物處置場地。另外，上海還主持制定了上海市《綠化植物廢棄物處置技術規范》的地方標準，但由于缺少相應政策支持和全市統一的管理，基本也是各個區各自為政，很難形成綠化植物廢棄物處置產業化的有效運轉。
三、 城市有機廢棄物能有效地改善城市綠地土壤質量
眾所周知，城市有機廢棄物具有豐富的養分，有機廢棄物在土壤中的循環利用能切實可行地提高土壤的質量。在這方面，西方發達國家做出了比較好的典范。在美國等園藝發達國家，城市綠化已經走出了利用自然土壤的傳統年代，轉而利用枯枝落葉、工廠下腳料、生活垃圾、生活污泥、畜禽糞便和食品副產品等城鄉廢棄物來生產堆肥（compost）、基質(media)來替代自然土壤，這些廢棄物改善了自然土壤存在的板結、有機質含量低、通氣性差和透水性不良的現狀，更為關鍵的是這些廢棄物的利用改善了土壤的植物生長、污染物凈化和雨水滲透能力等生態功能。
多年的試驗也證實，城市有機廢棄物能有效地改善城市綠地的土壤質量，將城市有機廢棄物處置和綠地景觀效果的提升有機地結合在一起。
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表2是新虹橋綠地和上海園林科研所附屬綠地，連續施用污泥3年后土壤肥力的變化情況。從中可以發現，土壤pH有明顯的下降，施用污泥后土壤的有機質含量遠遠超過了園藝發達國家對有機質含量的要求（20 g/kg），而且除全K外（從上述的土壤調查可知上海綠地土壤不缺K），全N、全P、水解性N、有效P和速效K的含量均有明顯的增加。連續施用污泥3年后，這些養分的含量均約增加了2倍，尤以有效P的含量增加更為明顯；而且從>0.25 mm水穩性大團聚體所占比例也可得知，施污泥后土壤的理化性質也得到了明顯的改善。這也可以從虹橋綠地施污泥后龍爪槐的長勢得到進一步的證實。
而綠化植物廢棄物對土壤改良效果也非常明顯。它主要有兩種利用方式，一種是直接覆蓋，一種是堆肥后作為改良材料或栽培基質使用。在浦東新區外環東川林帶和北川林帶進行綠化植物廢棄物覆蓋實驗（圖3-圖6）表明，覆蓋能降低土壤容重，提高土壤保水能力，增加總孔隙度和毛管孔隙度尤其是非毛管孔隙度；而且覆蓋能顯著增加土壤有機質、全氮、全磷、水解性氮、有效磷、速效鉀含量；覆蓋后土壤微生物生物量碳、氮也顯著增加，微生物周轉速率加快，周期縮短，轉移量增加，土壤微生物活性增強，有利于土壤養分的循環和保持；且在實驗設計的6120 kg/hm2的覆蓋范圍內，土壤關鍵性養分指標與覆蓋量顯著正相關，覆蓋量越多對土壤養分含量的增加也越顯著。而利用綠化植物廢棄物堆肥產品對華山路某綠化工程中深層土壤的改良試驗也顯示，綠化植物廢棄物堆肥產品能增加土壤含水量、降低土壤pH、提高土壤有機質、增加土壤養分（尤其是N和P）有明顯的作用，此外對提高土壤微生物活性，增加土壤微生物生物量C、N也有顯著效果；而且綠化植物廢棄物的用量越大，其對土壤的改良效果越明顯。
綠化植物廢棄物與污泥和生活垃圾等城市固體有機廢棄物相比，其Pb、Cd、Hg等重金屬污染物含量很小（詳見表3），其土地利用的風險性較小，因此相比較而言，綠化植物廢棄物土地利用的價值更高。
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此外，我們通過室內綠化植物廢棄物堆肥產品對重金屬污染土壤的培養實驗，以及對有機污染物多環芳烴（PAHs）的降解實驗也得出：綠化植物廢棄物堆肥可通過其高的有機物含量來改變土壤中重金屬的形態，從而達到改善土壤環境質量的作用，而且對有機污染物也有很好的降解效果。同時，通過淋溶實驗的研究也發現：綠化植物廢棄物堆肥與城市重金屬污染土壤混合后能有效抑制重金屬向下遷移，即綠化植物廢棄物的添加對減輕重金屬對地下水的影響具有較好的效果，且綠化植物廢棄物堆肥添加量越多，其對重金屬的抑制效果越明顯。
四、 城市有機廢棄物循環利用的對策
與國外相比，循環經濟在我國起步較晚，直到本世紀初才開始得到重視。2002年，國家相關部門將遼寧省和貴陽市確定為循環經濟的試點地區，上海、山東、江蘇、天津等省市也著手發展循環經濟。但這些重點側重于垃圾的循環利用，對其它廢棄物（如污泥、園林綠色廢棄物等）的循環利用還不太重視。分析我國和國外綠化水平的差異，其中土壤質量是一重要因素。國外之所以綠化土壤質量好，是因為有機廢棄物循環利用已經形成一種產業，對改善土壤質量和提高綠化種植水平起到關鍵作用。
1、國外情況
國外有機廢棄物之所以能形成產業，主要有兩個方面的依托。一是政府立法或政策扶持，引導企業從事該產品的生產和應用；二是制定了廢棄物處置和應用的系列技術標準，為確保產品質量和合理利用提供了技術保障。
關于廢棄物的循環利用，國外起步較早，20世紀九十年代初，循環經濟的概念在國際上已逐步被傳播，其中德國走在世界前列，1996年頒布了《循環經濟與廢棄物管理法》；日本是發達國家中循環經濟法律體系最全面的國家，已經頒布了《循環型社會基本法》等一系列具體法律；美國沒有全國性循環經濟法規，但一半州都制定了不同形式的再生循環法。
尤其是對具有清潔、安全等優勢的園林綠化植物廢棄物，世界各國及地方政府都制定了相應的法律法規禁止園林廢棄物填埋或焚燒。如Karen Scoulding等對加拿大和美國南部的124個社區的庭院廢棄物(yard trimming)處理相關規定進行了調查，結果發現，其中48 %的社區都頒布了庭院廢物處理禁令，并且各級政府可以根據本區域的具體情況發布禁令。此外，1999年歐盟垃圾填埋導則(99/31/EC)也明確指出了減少可降解城市廢棄物填埋的目標，即到2006年可降解的城市廢棄物填埋量是1995年填埋量的75 %，到2009年填埋量則為1995年的50 %，到2016年則為1995年的35 %。
另外，各國政府還制訂了一系列有效的廢棄物收集計劃，用降低費用來促使園林綠化植物廢棄物資源化。同時，也采取了一些相應的稅收政策來引導有機廢棄物的土地利用。1996年英國政府對進入填埋場的有機廢棄物收取一定稅收，目的主要是使填埋逐漸成為一種昂貴的處理方法，從而增強其它處理方式(如堆肥生產等土地利用處理方式)在財政上的競爭力，以此來減少廢棄物對填埋場的依賴。
國外不但制定了系列有機廢棄物循環再利用的標準，如美國環保署制定的有關污泥土地利用的EPA503法則《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》，有關庭院修剪物和城市固體垃圾的《Composting Yard Trimming and Municipal Solid Waste》；澳大利亞的國家標準《Composts, soil conditioners and mulches》，加拿大堆肥協會的《Development of Landscape Architect specifications for Compost Utilization》等等。而且國外標準內容非常詳實，如美國EPA503法則，有二百多頁的內容，對重金屬、病原菌和有機化合物都有限制指標，還將污泥按質量指標進行分類，確定不同污泥的施用地點。另外對污泥施用時間、植物生長季節和管理方式也有嚴格規定，其中僅污泥在林地中應用就有詳細的設計方案（有約13000字），將林地按新開墾未種植、初期種植園和移植森林進行分類，分別就污泥在這三種林地中使用的優缺點進行詳細概述。該標準還對樹木大小、污泥使用時間、污泥營養及污染元素的土地容量有詳細規定，尤其是對氮在土壤中的化學過程、每年使用量及計算方法也有詳細介紹。正因為國外有詳細標準作為技術指導，對保證有機廢棄物產品質量和有效運行均起到非常好的技術支撐作用。
2、上海的對策
根據上海情況，應該在以下方面進行努力。
一是，制定系列標準并確保標準的有效實施。應該說在有機廢棄物標準制定方面，上海應走在國內同行的前沿。上海已經制定了有關有機廢棄物在綠化上應用的4 項技術標準。這4項標準分別為中華人民共和國國家標準《城鎮污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》（GB/T23486-2009）；上海市地方標準《應用于園林綠化的城鎮污水廠污泥的技術要求》（DB31/T403-2008）；上海市地方標準《綠化綠色廢棄物處理處置技術標準》（DB31/T 404-2008）和中華人民共和國林業行業標準《綠化用有機基質》。其中上海市地方標準《綠化綠色廢棄物處理處置技術標準》正準備上升為國家標準。這些標準雖然制定了，但尚需要有效的實施主體，在強調政府服務功能的同時，首先就要轉變行業管理模式，從傳統行政命令逐步轉向行業技術管理指導。其次是，要使行業標準成為實施中的重要角色。
二是，制定適合城市有機廢棄物循環利用的產業政策。首先是政治手段，要根據實際情況，頒布不同級別的廢棄物循環利用政策，同時進一步地健全法規。其次是經濟手段，一是要提供專項資金建立堆肥廠，減少城市廢棄物的產生，促使其循環再利用，也可以提供就業崗位、減少城市就業壓力；二是要對垃圾資源化利用企業給予政策上的鼓勵和操作上的便利。
三是，加強輿論宣傳和公眾參與。為引起社會各方的高度重視以形成共識，應當通過新聞、媒體等多種渠道，大力宣傳城市土壤保護、有機廢棄物循環利用的重要性，使人們投入到綠色廢棄物的收集體系中，并把詳細的收集計劃公布于眾，介紹和宣傳綠色廢棄物堆肥產品的用途，建立典型的示范基地。
四是，加大科技投入力度。大力支持城市有機廢棄物（如樹枝落葉等綠化垃圾）的處理方法、處理技術和處理設備的研究、創新與推廣應用，增加科技投入，通過企業、科研院所和高等院校在科研、設計、產品開發等方面的強強聯合，培育并逐步形成其技術產品市場，推動城市有機廢棄物綜合利用產業的深入發展。
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