垃圾场生态修复策略探索

垃圾场生态修复策略探索

作者:李秀云 单位:唐山市园林绿化管理局

垃圾是城市的必然产物。在众多的垃圾处理方法中,卫生填埋法较为简便、经济。随着城市规模的扩大,填埋场进入城区的范围,直接影响城市的美观,尤其是垃圾填埋后腐烂分解产生的填埋气(如甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨气等)和渗滤液,已成为重要的环境污染源而影响居民的生活。垃圾填埋场封场后的生态修复与恢复至关重要。唐山南湖垃圾填埋场占地9.8hm2,高53m,自1986年建设,1989年投入使用,为唐山震后建筑与部分生活垃圾倾倒场。通过生态修复规划和封山、排出废气、隔离山体周边渗透、覆土及人工植被恢复建设,现已成为唐山采煤塌陷区生态治理特殊环境的技术示范地[10],成为集生态教育、观光休闲为一体的生态实用技术园———“凤凰台”。

2垃圾填埋场封场技术

2.1山体处理

根据封场总图布置,对垃圾山坡体缓于1∶3的坡面,按1∶3坡度采用机械进行抛削、翻填结合方式进行区域平衡整形,在尺量上做到小范围挖填平衡。对坡度陡于1∶3的的坡面,均按1∶3坡的采用机械进行抛削并辅以人工抛削、堆填、修整坡面。在坡面上每隔5m(20m和25m标高)设2m宽安全平台,在28m标高位置设5m高加筋挡土墙,墙基外侧设5m宽安全平台[1]。

2.2渗滤液收集导排系统

沿挡墙后侧设置渗滤液收集盲沟,并保持与山体相同的坡度,宜保持≥0.4%的排水坡度,避免平坡,杜绝倒坡。使用De200HDPE穿孔管,渗沥液回填区敷设11道De75HDPE双排管,采用内灌+亚表面灌溉的方式交错进行。用De75HDPE管将收集到的渗沥液回灌输送至渗沥液调节池。坡顶收集的渗沥液采用De315HDPE灌输送至渗沥液调节池[2]。

2.3填埋气体收集导排系统

包括坡顶竖向填埋收集井、坡面横向导气盲购及相应的连结管。导气井HDPE管标高超出垃圾场顶面1.0m。在坡顶和山腰平台设置填埋气体收集井,其余区域设置水平收集盲沟,填埋气分区收集,集中汇集至密闭火炬燃烧炉。为解决垃圾残余渗液和垃圾产生的余热,采取堆砌假山的方法,在垃圾山东侧堆砌南北长80m、高10m的假山,阻挡垃圾渗液的外溢。同时,在山上每隔15~20m设置一个10m深的通气孔,孔内安放具有良好透水透气性的水泥管,对山体内部的沼气进行有效导流与收集处理。将垃圾所产生的渗沥液、填埋气等进行收集导排,于火炬炉密闭燃烧。

2.4封场覆盖技术

在修整后的垃圾表面从坡顶至坡面按设计结构铺设土工布、土工膜、复合土工网格、土工合成材料。覆盖粘性土壤30cm压实后,覆盖50cm种植土压实,以形成良好的植被生长基础。局部更换种植土120cm,台顶及泄水平台和周边平地,采用正常的植树方法,边坡采用“鱼鳞坑’形式并沿等高线进行栽植穴不等距整理,以便于截留自然降水和灌溉用水,防止水土流失。铺设钢筋砼排水管设置环场道排水沟、封场主干道排水沟、平台排水沟、挡墙顶排水沟、四角排水沟、钢筋混凝土盖板排水沟。地表水(降水)收集至地表水池后作绿化灌溉。封场后全场绿化灌溉分降雨、非降雨两种情况。水源为场区钻井取水和天然降水。在山脊设置带孔可渗透雨水汇集沟,收集自然降水于山南坡假山下水体内,用于浇灌植被[3]。

3垃圾填埋场生态恢复技术

3.1土壤改良技术

垃圾腐烂后释放出可燃气体,并使土壤呈碱性,植被不易成活,须进行土壤改良。加入有机肥和草炭土,比例为种植土、有机肥、草炭3︰1︰1,拌合时保证三种原料均匀。处理后的土壤,含N、P、K等多种营养成分,且营养释放缓慢,通气性好,渗水性好,调节了土壤酸碱度,有利于树木根系发育。土壤的翻挖深度与苗木的栽植深度相适应,整个地形考虑排水问题,特别注意地势比较洼的地带需回填种植土,避免积水[4]。

3.2人工种植植被

采用组团式密植,植物郁闭快,生态修复效果好。选择耐旱、浅根性、衍生力强、少人工维护的油松、白皮松、华山松、桧柏、侧柏、栾树、国槐、雄性毛白杨、千头椿、火炬、紫叶李、西府海棠、金银木、胡枝子、珍珠梅、山杏、山桃、紫穗槐、红瑞木、红王子锦带、棣棠、迎春、连翘、沙地柏、金娃娃、鸢尾、蛇莓、景天、中国地锦、菊科野花组合等抗性强、吸收有害气体及截留雨水、抗污水能力强并具有一定的观赏价值的品种。同时,适当选种刺槐、荆条、苜蓿草等蜜源植物来吸引昆虫及鸟类,加速恢复生态系统。

3.3生态恢复效果分析

基于3a植被成活率及生长势调查结果,分析如下:(1)乔木树种:用于边坡的落叶乔木丝棉木,浅根性常绿乔木侧柏、云杉及行道树栽植的国槐,成活率均在85%以上,且长势良好,占乔木种类的3.08%;山顶栽植的油松、龙爪槐等因土壤条件良好,改良后的土壤厚度达100cm,因此成活率均提高了2%~4%,长势旺盛。合欢、雪松在唐山适应性较差,只能在小气候下可以良好生长,因此在春季季风气候下,成活率低,生长势差,故不适合在此栽植[5]。(2)灌木树种:落叶类灌木紫穗槐、平枝荀二○一二年第五期林业实用技术子、珍珠梅、连翘、红王子锦带、金银木、棣棠、紫薇、红瑞木、太平花、榆叶梅、木槿,常绿类灌木沙地柏、剑麻等成活率在80%以上,胡枝子成活率仅2%,主要因春季干旱、多风等环境因子影响其成活率,成活后的胡枝子阳坡长势优于阴坡。(3)藤本植物:蔷薇、爬山虎是良好的护坡绿化植物,且具有抗寒、抗旱、抗病虫害等抗性特点,可充分发挥植物的保持水土的作用。常春藤虽耐阴,但不耐寒,但若长期缺少光照,则叶色暗淡,枝叶徒长,节间抽长,植株衰弱。所以在北坡、西坡栽植未考虑适地适植的原则及植物生态特性,长势差。(4)宿根花卉:月季、金娃娃萱草、鸢尾、大花萱草、景天、马蔺、金鸡菊等成活率均在80%以上,婆婆纳、紫露草、地被菊成活率低,且长势一般。(5)地被植物:冷季型草、麦冬、蛇莓、野花组合当年郁闭度均能达到100%,适合于垃圾填埋场封场后的坡体绿化,起到固土作用。野花组合第一年各品种长势良好,群体效果明显,但到第二、三年只有波斯菊、金光菊长势旺盛,矢车菊等品种未繁殖或发芽率极低,因此在选择野花组合时,其品种应以多色波斯菊为主导,以期更好地发挥地被植物覆盖功能。#p#分页标题#e#

4结论与讨论

4.1栽植模式

南湖垃圾填埋场采用乔、灌、地被立体复合栽植模式,通过植物发达的根系,移除、转变、固定或破坏土壤沉淀物及地下水中的污染物质,将有害的物质吸收并转变成对空气无害的气体挥发到大气中。复合种植模式有利于植物群落恢复,形成良好的人工生态系统,利于实现垃圾填埋场生态修复的可持续性[7]。

4.2种植方式

根据坡向的不同,选择种植了适宜的植物品种,以植物种植方式引导优化植物配置,建立良好的人工植物群落。植物在坡向的塑造过程中起到了重要的作用。工程措施对山体的控制能够在一定程度上帮助地形的形成,植物在山体的布局塑造自然地形,引导山体地表水径流方向,并与自然地形结合,在部分区域内可形成较好的小气候[8]。

4.3植物配置

采用密植复合栽植方式。考虑填埋场最终的利用目标,先锋植物种、建群植物种与辅助肥料植物种的合理搭配,加快了稳定植物群落的形成[9]。在生态恢

复的不同阶段中,植物的生长对环境的影响越来越明显,从而对生态系统环境产生影响。持续性的植物种植不仅能改善土壤环境,更能在持续的造景过程中与周边环境相结合,使其呈现具有生命力的新景观。

4.4生态修复

可持续发展的生态修复模式。在垃圾山生态修复的过程中,不同于以往的固定化设计,它应用了生态规划的思想,提供的是一个建立在自然进化和植物生命周期基础之上的、长期的策略,利用了以植物———土壤———微生物为主的生态工程来处理固体废弃物、改良土壤和生态园建设,恢复和建立了良性循环的、接近自然的生态环境[6]。“凤凰台”的建成是垃圾山改造的理想模式之一,成为集环境保护教育、旅游观光于一体的科普基地[11]。环境的改善吸引游客的到来,使人们对环境的认知增强,对环境的改善有更多积极的作用。尽管垃圾山的生态改造改造是一项需要长期关注、需要不断完善的项目,但在有效的生态恢复措施下,垃圾山环境的改善会与不断变化的城市环境相适应,与城市生态系统共同生长。