我国园林绿化废弃物资源化利用方式及建议

时间：2024-05-23

康凯丽王朴夏禹梁玉婷于静亚

摘要：随着城市绿化的快速发展，我国每年产生大量的园林绿化废弃物，目前园林绿化废弃物处理方式仍以堆放、填埋、焚烧为主，给环境带来了巨大压力，资源化利用是解决城市园林绿化废弃物有效途径之一。本文对我国园林绿化废弃物传统利用方式及高值化利用方式进行了总结，并从完善收集体系、优化处理方式、加大科研力度、培育产品市场、健全法律法规等方面提出园林绿化废弃物资源化利用建议，以期为我国园林绿化废弃物资源化利用提供借鉴，推进生态园林城市建设。

关键词：园林绿化废弃物;资源化利用;生态园林

中图分类号： X712 文献标识码： A DOI 编码：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

园林绿化废弃物通常指在城市园林绿化中植物新陈代谢自然产生的或是在绿化养护过程中产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、花园和花坛内废弃草花及杂草等植物性材料[1]，此外还包括林区抚育、计划采伐及林业相关产业产生的废弃物[2]。据统计，2019年全国共完成造林706.7万hm2、森林抚育773.3万hm2、种草改良草原314.7万hm2，住建系统完成城市建成区绿地219.7万hm2，城市建成区绿地率、绿化覆盖率分别达37.34%，41.11%，为维护国土生态安全、建设生态文明和美丽中国、美化人居环境作出了重要贡献[3]，同时不可避免的产生了大量的绿化废弃物。目前园林绿化废弃物处理方法仍以堆放、填埋、焚烧为主，即造成资源浪费，又给环境带来了巨大压力。园林绿化废弃物是一种重要的生物质资源，可通过堆肥、发展生物质燃料、深加工等方式，实现减量化、资源化的循环利用。

1 园林绿化废弃物利用方式

1.1 园林绿化废弃物传统利用方式

堆肥技术是目前处理园林绿化废弃物主要利用方式，分为厌氧堆肥和好氧堆肥。研究表明杨树、银杏的叶片可通过厌氧发酵生产沼气，有较好的产气潜力[4-5]。樟树、广玉兰、法国冬青的枝叶可用于好氧堆肥[6]，好氧堆肥的园林绿化废弃物有多种用途，可用作土壤覆盖物，如樟树、法桐、欒树的堆肥覆盖物可显著降低表层土壤容重和pH值[7-8]、改善土壤温湿状况[9];作为土壤改良剂，可促进土壤中小团聚体向大团聚体转化，提高土壤中毛管孔隙度和饱和导水率[10]。园林绿化废弃物经堆肥处理后还可作为栽培基质，如发酵腐熟的桉树渣经淋洗或与其他基质混配后可作为育苗基质或栽培基质使用;园林绿化废弃物含有大量纤维素和木质素，适宜作为木腐型食用菌的栽培基质，如杨树木屑、桑枝木屑、竹屑、桉树木屑、芦苇等可用于金针菇、姬菇、平菇的栽培[11];园林绿化废弃物还可作为红掌、鸟巢蕨、非洲凤仙、矮牵牛、四季海棠、彩叶草等花卉栽培基质[12-14]，并可用于油松、紫薇等容器苗的生产[15-16]。

1.2 园林绿化废弃物高值化利用方式

1.2.1 制备生物质能源国外生物质资源主要以粮油作物为主，巴西是世界上最早生产和推广使用燃料乙醇的国家，主要以蔗糖为发酵底物生产乙醇;美国95%以上的燃料乙醇以玉米为原料，欧盟则利用原料丰富的油菜生产生物柴油[17]。利用粮油作物生产生物质燃料显然不符合我国国情，寻求非粮生物质原料是我们发展生物质能产业的重要任务。早在2011年已有研究利用杂草和木屑，探索园林绿化废弃物生产乙醇这一能源发展新模式[18]。随着科技进步，热化学转化技术的突破使得富含纤维素、半纤维素和木质素的生物质原料代替淀粉生产燃料乙醇成为可能，以木质纤维类为主要成分的园林绿化废弃物将是一种很好的生物质资源[19]。例如柳树、桉树、杨树和刺槐材料均适用于生产纤维素乙醇[20-21];黄连木、文冠果、光皮梾木、麻风树、乌桕、油桐等已被广泛应用于生物柴油研究[22];另外石楠、火棘、银木、樟树、紫藤、厚朴、白玉兰、含笑、山茶、重阳木等都可作为潜在生物质能源植物[23]。利用园林绿化废弃物开发生物质燃料，既能缓解我国的能源危机，优化能源结构，同时可节约耕地，保障我国的粮食安全。

1.2.2 制备生物质炭生物质炭是指生物质在缺氧或者绝氧条件下，经一定温度的热解所产生固体物质，也称生物炭，目前常见的生物炭有竹炭、稻壳炭、秸秆碳。利用园林绿化废弃物制备生物质炭的报道较少，生物质热解炭化技术为园林废弃物的资源化利用提供了新的技术途径。研究表明不同温度下热裂解的香樟树枝制成的生物炭可以有效去除恶臭气体中的硫化氢[24]，法国梧桐的叶片炭和枝条炭均能较好地吸附水溶液中的Pb2+[25]，松木生物质碳可钝化土壤中的重金属Pb和Cd[26]，还可有效去除污染水体中的萘、硝基苯等污染物[27]，此外桂花、红叶石楠的枝叶均可制成生物碳，作为吸附剂在气体、水体和土壤污染物修复方面[28]。园林绿化废弃物生物炭可作为土壤覆盖物，促进紫娇花和北美海棠生长，缓解其不良长势[29]，并能显著提高小白菜产量，降低土壤硝态氮和铵态氮积累，提高氮素利用率[30]。园林绿化废弃物生物质碳在固碳减排、土壤改良和环境污染治理等领域具有广阔的应用前景。

1.2.3 制备木塑复合材料木塑复合材料是利用木质粉料与高密度聚乙烯、聚丙烯等热塑性塑料混合，经挤压、注塑、压制而成的一种新型环保材料，具有木材与塑料的双重特性[31]。木质粉料作为木塑复合材料的重要原料之一，可选用来源广泛的园林绿化废弃物，如松木粉、杨木粉、竹粉、云杉木粉、桉木粉等木质纤维均可制备木塑复合材料[32-34]。目前木塑复合材料己经在汽车工业、家庭装修、建筑材料等领域有了广泛应用[35]，另外利用木塑复合材料可生产木塑花箱、花架、栏杆、栈道、休闲椅、凉亭、垃圾桶等应用于园林工程中[36]。

1.2.4 制备生态覆盖垫生态覆盖垫是使用植物纤维制成的可用于护坡造林、土壤改良及风沙治理等相关的纺织品，主要由棕榈纤维、椰丝纤维、谷类秸秆和棉麻纤维等天然原料制成[37-38]。目前利用园林绿化废弃物制备生态覆盖垫较少，刺槐、构树、柳树、杨树以及油松等园林废弃物可与脲醛树脂、酚醛树脂、水性聚氨酯等胶黏剂混合后经过一定工艺制作生态覆盖垫[39-40]。有机覆盖垫可改善土壤理化性状，研究表明园林有机覆盖垫可以增加裸露土壤和树穴土壤有机质及速效养分氮、磷、钾的含量[41-42]，降低土壤温差并且显著提高土壤含水量[43]。

目前我国的园林废弃物产生量应在3 000～4 000万t[44-45]，其资源化利用率较低，探索园林绿化废弃物高值化利用技术和途径，可提高原料的利用效率和产品附加值，开辟园林绿化废弃物循环利用的新模式，为园林绿化、新材料、新能源等行业提供高性价比、绿色环保的新产品。

2 园林绿化废弃物资源化利用建议

2.1 建立园林绿化废弃物收集体系

可参照城市生活垃圾的收集和处理模式，设立或指定园林绿化废弃物收集机构，对园林绿化废弃物源头分类，优化收集方式，制定合理的收集路线，建造专门的处置站点。完善园林绿化废弃物收集体系，可提高园林绿化废弃物利用效率，降低处理成本，稳定产品性能。

2.2 优化利用方式

园林绿化废弃物资源化利用方式应因地制宜，根据城市总体规划和产业布局综合利用[46]。例如以旅游业为支柱产业的城市利用方式可以堆肥为主，生产土壤有机覆盖物、花卉栽培基质、有机肥等，直接或间接的将园林绿化废弃物回归城市绿化。发展新能源的城市可以将园林绿化废弃物生产生物质燃料。畜牧业发达的城市可以将园林绿化废弃物用作青储饲料或与畜禽粪便堆肥。森林面积大，木材产出多的城市可利用绿化废弃物发展人造板材、木塑产业、造纸业等。

2.3 加大科研投入

基于文献计量的分析统计[47-48]，我国园林绿化废弃物的研究始于20世纪80年代，起步较早，但在后期很长时间内没有得到足够的重视，进展缓慢，直至本世纪初才有较快发展，但研究投入与其他领域相比仍存在差距。如在科研基金方面，虽然有国家自然科学基金、国家科技支撑计划等国家项目的资助，但大部分仍以省、市及高等院校设立的基金为主。研究机构方面目前仅北京林业大学针对园林绿化废弃物循环利用开展了较为全面系统的研究，核心机构分布少，我国有关园林绿化废弃物的研究仍处于初级阶段。另一方面，在已开展的研究中，还要加大科研深度和攻关力度，例如堆肥利用方式，研究较多的是堆肥条件、菌种的筛選，而对堆肥过程中机理研究及堆肥与植物互作关系缺乏深入探讨;高温热解和水解法存在高耗能、水解废液等问题，需要优化生产工艺、提高设备性能，解决后续处理工艺等;生产有机覆盖垫及木塑复合材料，需对粘合剂种类进一步筛选，同时对粘合剂对植物生长的抑制机理进一步研究，使其既能达到产品性能要求，又对环境无毒害作用。

2.4 培育产品市场

参照城市生活垃圾处理及农资产品，对园林绿化废弃物处理及产品进行政策补贴，对相关企业进行适当的税收减免政策或优惠贷款等，将园林绿化废弃物产品纳入政府绿色采购名录[49]。设立专项资金支持园林绿化废弃物科技创新和技术攻关，支持产学研结合，提高企业生产能力，提升产品质量，降低生产成本，形成产品优势。提高用户环保意识，改变消费习惯，培育消费群体。以政府倡导，媒体宣传、社区推广、全民参与的形式，加大园林绿化废弃物利用的科普教育和宣传力度，提高公众使用园林绿化废弃物产品的意识和意愿，使消费绿色环保产品成为新风尚。

2.5 建立健全相关法律法规

目前我国仍将园林绿化废弃物作为城市生活垃圾进行处置，还没有园林绿化废弃物管理的专项法律，仅在清洁生产、循环经济、污染防治等相关的法律法规中略有涉及[50]。在地方立法层面，北京、上海、广州、深圳等地制定了园林绿化废弃物循环利用的技术规程或规范，但法律效力低，缺乏强制性。与发达国家相比，我国已有的法律规制，存在立法理念滞后、法律体系不完善、管理部门权责不清等问题，因此以生态文明理念为指导重构园林绿化废弃物管理法律体系，弥补园林绿化废弃物循环利用的专项法律空白势在必行。

园林绿化废弃物资源化利用是建设节约型城市园林的重要内容，也是建设生态文明、美丽中国战略任务的必然要求，园林绿化废弃物资源化利用体系的建立需以法律为依据，以政策支持为保障，以先进的处理技术为手段，由政府主导，企业实施，全民参与，逐步推进园林绿化废弃物资源化利用，最终实现经济社会发展与生态环境保护的平衡和共赢。

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