园林废弃物是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物枝干、落叶、草屑、花败及其他绿化修剪物等。在城市环境中,由于美观清洁和绿地防火等原因,养护人员通常将园林废弃物作为固体废弃物集中清理,从而切断城市绿地的物质循环和能量流动。一方面,随着园林建设速度的加快,园林废弃物的量将越来越大,所面临的问题也将更加紧迫;另一方面,中国城市的土壤大多裸露,水土流失、污染严重。森林中存在着枯枝落叶层,它可以保持水土和涵养水源,有机覆盖是对森林生态系统的一种模仿。
有机覆盖可以提高土壤的蓄水、保墒能力,维持土壤湿度并减缓水分蒸发,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式,这也是海绵城市建设的需求。它还能保护土壤免受雨水的直接冲击,防止土壤溅蚀发生。其优异的保水保温性、可降解性、取材于自然的低碳特性,很好地诠释了“节约型园林”的概念,具有综合的生态、社会和经济效益。
以北京为例,城区中存在大量的裸露树穴。传统的无机覆盖(例如铸铁盖板)存在价格昂贵、透水透气性差等问题。有机覆盖(例如木片)可直接覆盖裸露树穴,但很容易被大雨冲走或强风刮走,易受行人踩踏,且覆盖后垃圾不易清扫。
针对上述问题,作者以以园林绿化产生的废弃物(柏木枯枝)为原料,加入环保型胶黏剂,制备应用于城市裸露树穴的覆盖板,寻找一种生态型的有机覆盖途径。柏木枯枝分为粗(1~3 cm)和细(0~1 cm)2种类型,水性聚氨酯胶黏剂的添加质量分别占原料质量的20%、25%、30%、35%和40%。将原料与胶黏剂混匀后放入模具并加压,得到10种不同规格的覆盖板,研究其持水能力、抗压性能和耐香烟灼烧能力等性质。
研究结果表明:
柏木枯枝作为园林废弃物的一部分,来源广泛,经过粉碎后添入环保型胶黏剂,可以根据树穴尺寸制备成型的覆盖板。生产施胶量为25%的细枯枝覆盖板,成本约87元/m3,其吸水厚度膨胀属于正常现象,不影响使用,最高持水量能达到2209.25g/kg,有效拦蓄量为214.30t/hm2,相当于拦蓄21.49mm的降雨,且抗压强度在浸泡后依然达到1.95MPa。虽然其持水量和抗压强度是一对相互制约的性能,但所有覆盖板完全能承受行人的正常踩踏且耐香烟灼烧。
制备此覆盖板可以达到节约园林绿化用水和资源化利用园林废弃物的双重目的,并为城市树穴覆盖提供一种参考。任何一种覆盖都有其优劣,覆盖板随着使用年限的增加以及受人为踩踏等外界因素的影响,质量肯定不如铸铁盖板,但其具有保持水土的优异性能,且在成本上有所优势。综上,可率先在城市人流量较少的郊区或工业园区道路两侧树穴推广应用。
本研究制备的覆盖板符合“海绵城市”和“节约型园林”建设的需要,在涵养水源的同时保护了树穴土壤,丰富了城市树穴有机覆盖的形式,是一种新型有机覆盖方式。