植被修复技术在生活垃圾填埋场中的应用

摘要：本文综述了国内外在生活垃圾填埋场植被修复方面的研究现状，与国外相比，我国不论在基础研究和应用方面都与国外差距很大，需加强相关基础和关键技术研究、技术标准的制订以及示范基地建设。
关键词：生活垃圾填埋场；植被恢复；技术措施；演替规律
植被修复（vegetation restoration）是指运用生态学原理，通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草植被，修复或重建被毁坏或被破坏的自然生态系统，恢复其生物多样性及其生态系统功能。植被修复与植被重建内涵基本相同，但又有所区别。“修复”或“恢复”是将受损生态系统从远离初始状态的方向推移回初始状态，而“重建”就是将生态系统的现有状态进行改善，改善的结果是增加人类所期望的“人造”特点，压低人类不希望的自然特点，使生态系统进一步远离它的初始状态。
垃圾填埋场作为位于农业特征的陆生生态系统向城市生态系统的过渡带的生态系统，生态环境脆弱。生物种类及其生长介质的丧失或改变是影响生态恢复的主要障碍。垃圾填埋场根据设计和施工是否规范，可分为简易堆填场（open dumpsites）和卫生填埋场（scientifically designed sanitary landfills）。无论是卫生填埋场还是简易堆填场，都不可避免地带来了许多环境污染和生态破坏问题，除了引发地形、地貌和景观的变迁、植被的破坏、水文地质和地球化学条件的变化外，还容易产生诸如填埋气、渗滤液等污染，对附近地区的公众健康构成威胁。因此，封场后的垃圾填埋场的生态环境建设不但能改善场地环境、恢复土地利用价值、创造新的城市或城市生态景观，而且对垃圾填埋场本身的安全与稳定也具有重要意义。
1国内外的研究现状
在生活垃圾填埋场生态恢复的研究和管理方面，国外起步较早，并且取得了比较成功的经验。早在1863年，巴黎就将一座废弃的石灰石场和垃圾填埋场改造成比特蒙公园。美国环保局于1983年颁布了已关闭卫生填埋场植被重建的标准步骤，美国圣地亚哥的Miramar填埋场在当地环境服务部门的帮助下，使用高质量的堆肥和填埋场育苗基地培育的本地植物品种，进行了大规模的植被恢复，使封场区域由干裂贫瘠的不毛之地，重建为类似未作为填埋场使用前的开放绿地。随着草坪热的升温，德国、荷兰等环保型国家已有在垃圾填埋场建植草坪的报道。另外，芬兰、加拿大、美国、英国等国家已经把垃圾填埋场开发成公园、娱乐场所、高尔夫球场甚至商用设施用地。
而我国在填埋场方面的研究主要集中在渗沥液处理技术、堆体稳定性和沉降特性、填埋气的产生预测及利用、防渗材料研究等方面，而在终场生态恢复领域，起步较晚，且研究成果报道不多。1994年开始，中国环境科学研究院、青岛市环保所和英国利物浦大学共同合作，首次在我国进行了垃圾填埋场的生态恢复工程研究。他们在青岛市湖岛垃圾临时卸地点通过现场实验，研究了在垃圾临时卸地点上植树造林的方法、适宜树种的筛选以及影响树木成活和生长发育的主要因素，对垃圾临时卸地点的植物群落的重建提供了一定的理论基础。周乃杰等及以上海市老港垃圾临时卸地点建立的植被生态系为例说明了植被在垃圾临时卸地点生态恢复中的作用，认为植被改善了土壤生态环境，植物能吸收垃圾中的有害元素，对污染物起到降解和消减作用，发现枸杞、苜蓿、画眉草等植物在垃圾填埋场生长良好。冷丽丽等在封场改造的垃圾填埋场——嫩江公园内栽植26个品种，成活23个品种67株，铺植6000m2，其中接骨木生长良好，是绿化的好树种。值得一提的是，国内将垃圾填埋场改造的典型工程例子当属福建的鳌峰垃圾填埋场，1995年，当地政府投资将垃圾山推移填埋，铺植了大片草坪，并以榕树、麻练、芒果为基调树种，种植灌花品种，增加植物景观层次变化，后来从泰国引进670条鳄鱼供市民观赏。这样，往日的垃圾山变成了集观赏、科普、娱乐、休闲为一体的中国最大也是最具特色的主题公园，对我们进行大田山生态公园研究具有很好的借鉴作用。
除了进行耐性物种的筛选研究外，科学家们对填埋场的限制因子也进行了调查研究。Flower等曾在美国境内调查了接近100个已关闭的垃圾填埋场，发现试图在那里生长的植物——特别是具有深根系的木本植物种类——面临着相当大的生存压力。填埋场植物生长的最主要的限制因子是土壤中填埋气体（特别是有机废弃物厌氧分解所产生的CO2和CH4）的存在。郭宛如等人对垃圾填埋场营造人工植被的研究中指出，垃圾中有机质发酵所产生的甲烷气体是抑制树木成活和生长的关键因素，而覆土层除了 为树木提供支持和生存环境外，还能阻挡甲烷气体的逸出，因此，土层越厚，越有利于树木成活和生长。想使草本植物正常生长，需要铺至少60 cm厚的土壤，以防植被退化。中山大学林学瑞等对中山市狗仔坑垃圾填埋场的植被恢复及其环境影响因子进行研究发现，影响该填埋场植被恢复的环境因子包括土壤的营养成分、重金属和填埋气。
实际上，在规范设计的生活垃圾填埋场中，由于最终覆土层下边铺设了HDPE（高密度聚乙烯）膜，有效阻隔了填埋气体扩散后对植物根茎的损坏，因此，填埋气体的影响得到了很好的控制。然而，封场工程施工过程中，会对最终覆土层进行压实，这就造成过度致密、根系缺氧，不利植物生长。而且，HDPE膜虽然实现了雨污分流，但同时使得雨水在重力作用下沿着膜向下游流动，土壤的持水性变差，持水量变少，在蒸腾作用下，土壤水分不足，干旱，也不利于植物的生长。由于HDPE膜的存在，不适宜种植深根系植物，否则会破碎膜层，造成雨水渗入，增加渗沥液产生量。