文·圖 ◎ 黃亦明 楊永浩

城市土壤微生物原位修復(fù)

文·圖 ◎ 黃亦明 楊永浩

近二三十年，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市建設(shè)的興起，城市綠化種植土的原有格局已經(jīng)被打破，優(yōu)質(zhì)綠化土嚴重缺乏，阻礙了城市綠化的發(fā)展。綠化種植土的質(zhì)量和活力出現(xiàn)了明顯的下降。建設(shè)開挖的深基坑土隨意應(yīng)用，甚至許多重金屬等污染物超標的土壤都應(yīng)用于綠化工程中。在人們的意識中，綠化栽植僅僅美化環(huán)境，不同于農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)作物直接進入和接觸人體、對人體健康造成危害而引起重視，因而人們更關(guān)注后者的生長環(huán)境，對于前者植物栽于什么樣的土壤環(huán)境并不在意。這一現(xiàn)象已引起國家的高度重視，近幾年來連續(xù)頒發(fā)了一系列關(guān)于土壤修復(fù)的文件和通知，相關(guān)的政策法規(guī)正在抓緊制定中。

本文從以下幾方面來探討解決城市綠化原土修復(fù)和利用的新途徑。

種植土的使用現(xiàn)狀

公園和道路的綠化種植土壤隨著年長時久，會出現(xiàn)土質(zhì)退化與活力下降的現(xiàn)象。與此同時，城市發(fā)展過程中出現(xiàn)了大量新建綠地和道路交通綠化帶，由于缺乏土壤表土保護意識，城市綠化種植土由異地大量運入。這些運入城市的綠化土質(zhì)量參差不一，其中不少土壤質(zhì)量低下并含有建筑垃圾，有機質(zhì)含量低、粘性大、團粒結(jié)構(gòu)差，未經(jīng)修復(fù)直接用于綠化種植后患無窮。由于城市綠化土壤質(zhì)量問題存在的隱患，多年后，植物長勢不佳，景觀效果變差。綠化種植土因土質(zhì)差而產(chǎn)生的問題逐漸顯現(xiàn)。這時候就需要進行土壤修復(fù)或直接換土。

圖片說明

1. 采用機械設(shè)備微生物修復(fù)前后的對比

微生物原土修復(fù)的優(yōu)勢

土壤修復(fù)分為異位修復(fù)和原位修復(fù)兩類。

異位修復(fù)就是將受污染的土壤運輸至異地進行無害化處理。人工和機械開挖原土，將原土裝入重型工程車輛，工程車輛再將原土運往異地處理。往返運輸過程中，運輸成本增加的同時，重型工程車輛對道路損壞，對周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴重的噪聲和揚塵污染，同時增加了交通事故的發(fā)生概率，處理時需要添加其他材料，并產(chǎn)生場地費和處置費等費用。因此，異位修復(fù)在費用和時間上成本增加，對環(huán)境造成二次污染，還有安全隱患。

2.上海國際旅游度假區(qū)內(nèi)微生物修復(fù)試驗現(xiàn)場

原位修復(fù)是通過物理的、化學(xué)的和生物等方法，對被污染的土壤在原地完成無害化處理，其中物理和化學(xué)的方法主要針對各種化學(xué)和重金屬造成的工業(yè)場地污染。本文重點介紹的是一種微生物原土原位修復(fù)方式。利用原生態(tài)微生物和功能微生物之間的相互作用來完成土壤修復(fù)，適合園林綠化和城市綠化的土壤修復(fù)。針對土壤的構(gòu)造和特性，通過外源微生物激活和喚醒原生態(tài)中的土壤微生物，以微生物的代謝和放大作用，使原土的活力得以恢復(fù)。原位修復(fù)大大提高了原土的利用率，節(jié)約和降低了城市建設(shè)中原土的運輸成本，以及車輛對道路的損壞，噪音和尾氣排放對城市環(huán)境的污染、場地的占有等系列問題。

原位修復(fù)中的微生物修復(fù)借助功能性活菌來完成。菌種包括復(fù)合菌種如放線菌、芽孢桿菌以及植物乳酸菌等。其中放線菌可以促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，有利于提高土壤的透氣性和酥松性。芽孢桿菌可以通過營養(yǎng)競爭，進行生長繁殖，以占據(jù)生存空間的方式來阻止植物病原菌的生長，能在植物表面迅速形成一層高密保護膜，使病原菌得不到生存空間，從而保護作物免受病原菌危害。

3. 上海國際旅游度假區(qū)內(nèi)微生物修復(fù)試驗現(xiàn)場

復(fù)合菌群進入土壤后，可以在土壤中形成優(yōu)勢的強大團體，經(jīng)由代謝和放大，分解土壤中的有機物質(zhì)，提高肥效；抑制有害菌，營造良好的土壤微生物環(huán)境，降低土壤中的蟲害；促進植物根系的吸收和機體的養(yǎng)分轉(zhuǎn)換，提高植物體的抵抗力；改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)。

微生物土壤修復(fù)劑通常需量身定制，根據(jù)原土的具體情況，在進行土壤檢測后依結(jié)果制訂相應(yīng)的配方。配方菌種經(jīng)過反復(fù)的提純復(fù)壯后，接種到經(jīng)由35天以上高溫連續(xù)發(fā)酵的綠化廢棄物和有機廢棄物載體中，再經(jīng)過自然垛堆干燥，濕度控制在35%左右，即為成品，可以使用。使用時，對修復(fù)區(qū)域原土進行翻土、粉碎，與微生物土壤修復(fù)劑均勻混拌即可完成初步修復(fù)。

修復(fù)周期需視原土具體情況和方案而定，由原土的原始土質(zhì)、容重和酸堿度等要素決定。通常在進行微生物原土原位修復(fù)后，經(jīng)過1～2年的綠化種植，并在種植過程中嚴格控制殺蟲劑和其他化學(xué)藥劑的使用。這將有利于縮短修復(fù)的周期，使修復(fù)效果早日顯現(xiàn)。

目前，中國的土壤修復(fù)主要集中在對舊工業(yè)基地的化學(xué)和物理修復(fù)，針對原土修復(fù)的微生物土壤修復(fù)很少有見。然而相對舊工業(yè)基地，非舊工業(yè)基地的原土修復(fù)無論在區(qū)域面積上還是體量上都是遠遠超過前者的，因此有著廣闊的市場。

案列一：上海迪士尼項目原土修復(fù)

上海國際旅游度假區(qū)（即上海迪士尼園區(qū)及周圍延伸區(qū)域）建設(shè)項目是國家和上海市的重大建設(shè)項目，綠化工程種植土在質(zhì)量和技術(shù)上有著全新的質(zhì)量要求和解決方案，同時也在土壤保護與修復(fù)方面進行了一系列的科學(xué)試驗，在國內(nèi)率先開創(chuàng)了機械化配方土生產(chǎn)，為探索和提高中國城市園林綠化種植土的質(zhì)量進行了有益的嘗試。

4. 微生物修復(fù)現(xiàn)場，現(xiàn)場采集圖樣

上海國際旅游度假區(qū)建設(shè)項目是中、美合作項目，項目工程的一切建設(shè)均參考美國迪士尼建設(shè)的各項標準。為確保綠化種植土達到和符合有關(guān)的技術(shù)指標，相關(guān)部門首先對上海國際旅游度假區(qū)范圍內(nèi)的大量表土進行采集和處理，收集與儲存，同時建造了大型的機械化種植土生產(chǎn)加工廠房。通過實驗，形成中美雙方認可的種植土配方，對種植土原料嚴格篩選和把關(guān)，按照統(tǒng)一的配比要求，進行工廠化加工，最終生產(chǎn)出雜質(zhì)含量極低、顆粒度均勻的砂質(zhì)壤土。然而這種著眼于未來、追求長期效應(yīng)而造價高昂的土壤改良形式，目前很難在中國的其他園林景觀的建設(shè)中強力推廣。

針對國內(nèi)多數(shù)的項目，我們必須探索一種適合中國國情、可推廣、可復(fù)制的園林綠化土改良與修復(fù)技術(shù)。同時，和上海國際旅游度假區(qū)的工廠化種植土相比，目標土壤的大部分理化指標要相當、成本應(yīng)大大下降。要達到這些要求，采用微生物原位修復(fù)技術(shù)，再添加些輔料，筆者認為是對園林綠化原土改良與修復(fù)的有益嘗試與目標。

5. 上海國際旅游度假區(qū)內(nèi)綠化種植土生產(chǎn)現(xiàn)場

為此，筆者在除迪尼斯園區(qū)項目之外，開展了不少微生物土壤修復(fù)試驗。修復(fù)后的土壤多項指標基本接近和達到了上海國際旅游度假區(qū)配方土的要求。這也就說明微生物原土原位修復(fù)技術(shù)在提高原土的活力、有機質(zhì)含量以及恢復(fù)土壤疏松性，降低土壤酸堿度和生物多樣化方面有明顯的作用。

6. 2013年8月7日，在上海國際旅游度假區(qū)現(xiàn)場借助機械設(shè)備進行微生物原位修復(fù)

案例二：上海市松江區(qū)古樹原位復(fù)壯

依據(jù)微生物原土原位修復(fù)技術(shù)的原理和方法，筆者在上海市松江區(qū)對部分不同科屬的瀕危古樹進行微生物復(fù)壯搶救，取得了明顯的效果。復(fù)壯區(qū)域古樹的土壤環(huán)境得到明顯改善，原先古樹周邊泥土中的地老虎、蜈蚣、螞蟻等害蟲基本消失，蚯蚓數(shù)量明顯增加，古樹萌發(fā)有力，生長狀況日益改善。

7. 上海市松江區(qū)中心醫(yī)院黑松古樹微生物修復(fù)前后對比圖

傳統(tǒng)原土微生物修復(fù)的受限及機械化修復(fù)的應(yīng)用前景

微生物原土原位修復(fù)技術(shù)對于解決和提高原土利用率不失為一項好技術(shù)，但傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式在一定程度上制約了這項技術(shù)的推廣應(yīng)用。人工作業(yè)成本逐年上升，且人工作業(yè)方式無法解決微生物菌劑與原土的均勻混合，這在一定程度上制約著微生物原土原位修復(fù)的見效速度。

8. 上海市松江區(qū)佘山敬老院內(nèi)一級古樹山茶微生物復(fù)壯前

移動式土壤混拌機的問世，為園林綠化土壤改良工程的發(fā)展，提供了良好的契機。該設(shè)備在引進、消化和結(jié)合國情的基礎(chǔ)上，已初見成果，不久將在土壤修復(fù)和土壤治理領(lǐng)域發(fā)揮積極的作用。

9. 上海市松江區(qū)佘山敬老院內(nèi)一級古樹山茶微生物復(fù)壯后

黃亦明 上海申迪園林投資建設(shè)有限公司技術(shù)部高級工程師。

楊永浩 上海大頌生物技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)。