上海市绿化土壤标准体系构建及应用

上海市绿化土壤标准体系构建及应用

30年来，中国的经济改革和发展迅速，这是中国城市化快速扩张的时期。二者相辅相成。当城镇快速扩张带来的经济红利被释放殆尽，雨后“城市观海”、废弃物围城、雾霾笼罩等“摊大饼”式传统城市扩张带来的各种生态环境安全问题也日渐凸显，成为新时期我国城市发展亟待解决的痛点和难点。城市有机更新是中国将生态文明上升为国家发展战略的新形势、新视角下的城市发展对策，如何实现城市有机更新不仅成为我国城市发展的焦点，也成为行行业业亟待突破的瓶颈。土壤作为城市生态环境的重要组成要素，是实现城市生态有机更新不可忽略的重要因素，而绿化土壤作为城市中唯一和地下水直接贯通的最大下垫面，也是和市民接触最为密切的土壤类型，在城市生态有机更新中更是扮演重要角色。上海科研工作者基于上海作为典型大都市的生态实践，以及上海世博会、上海迪士尼等与国际接轨的重大工程经验积累，在国内率先制定从表土保护→绿化用土壤改良材料→绿化种植土壤的系列标准，在国内首次构建绿化土壤标准体系。该标准体系不仅在上海过往的城市建设中树立了生态环境友好型、资源节约型的城市生态建设典型案例，也在上海正在进行的城市有机更新中树立了新的生态更新典范，为此，本文专门介绍绿化标准体系具体内容及其应用典型案例，最大程度发挥标准的指导和引领效应，助力我国城市生态有机更新。1主要行业和指标间关系绿化土壤标准体系，由7项标准组成，涵盖我国城镇化进程中表土保护、有机废弃物处置和绿地消纳以及土壤质量维护的全过程，覆盖国土资源、绿化、水务、农林、环卫、市政交通等城市主要行业，标准间和指标间均相互衔接。具体为：1.1表土利用标准上海市地方标准《绿化用表土保护和再利用技术规范》DB31/T661—2012于2012年11月26日正式发布。该标准总结了上海迪士尼45万方表土的工程实践经验，提出表土现场调查、表土质量分类、表土收集、表土堆放和表土再利用5个操作步骤和关键技术要领及相应规范要求，细化了表土评价和再利用的具体指标。在总结国内外表土保护和再利用的科研成果和实践经验基础上，该标准2015年1月1日上升为林业行业标准《绿化用表土保护技术规范》LY/T2445-2015。1.2绿化种植土壤指标标准住房城乡建设部行业产品标准《绿化种植土壤》CJ/T340-2011于2011年5月17日正式发布，该标准也是在上海10多年绿化工程土壤质量管理实践基础上的进一步提升。为使标准全面又便于操作，该标准采用了渐进式指标，分别从外观和嗅觉、理化和营养指标、安全指标和生物毒性等方面规定了绿化种植土壤的指标要求。规定了必测指标、参考标准和安全指标适用范围和评价准则，采纳了见证取样送样制度等我国工程建设上实行的管理经验。该标准运行5年后，修订版本CJ/T340-2016于2016年6月28日正式发布，首次将土壤入渗纳入评价标准，提出雨水花园土壤入渗分级指标；划分了不同景观需求的土壤养分指标和不同土壤障碍的主控指标；满足我国海绵城市和不同景观要求的建设需求。该标准不仅指导全国大大小小的绿化工程建设，而且成为废弃物土地利用的重要参考标准。1.3处理有机废物和土地循环的基准将有机废弃物处置和消纳与绿地土壤改良修复有机结合，既有综合类，也有分别针对不同有机废弃物的专项标准。1.3.1有机废弃物再利用标准林业行业标准《绿化用有机基质》于2010年6月10日正式发布，这是有机废弃物综合类和普适性的技术标准，可作为大部分生物质有机废弃物生产绿化用作绿化基质的技术依据。该标准归纳了以各种城乡有机废弃物为主要原料生产绿化用有机基质的质量要求，划分其用作土壤改良、扦插和育苗、栽培等不同用途的产品质量要求。该标准于2017年7月12日上升为国家标准《绿化用有机基质》GB/T33891-2017，该标准在原有林业标准的基础上，针对餐厨垃圾土地利用存在盐分超标的最大危害，专门增加钠离子和氯离子的控制指标，并细分了不同盐分含量土地利用适用比例；针对有机废弃物不当土地利用易引起水体富营养化的潜在危害，增加了水解性氮、有效磷等速效养分的控制指标；新增的技术指标也及时体现了当前我国生态环境发展中值得关注的问题。1.3.2绿化植物废弃物再利用国外标准提升国际规程上海市地方标准《绿化植物废弃物处置技术规范》于2009年6月5日正式发布，2014年10月12日上升为林业行业标准《绿化植物废弃物处置和应用技术规程》LY/T2316-2014,2015年7月3日上升为国标《绿化植物废弃物处置和应用技术规程》GB/T31755-2015，经历了从地标→行标→国标的不断提升。该标准不仅规范了绿化植物废弃物从收集→粉碎→处置全过程，细化处置工艺及处置场地选址、规模和功能划分、机械配置、环境要求（噪声、气味、粉尘、渗滤液）等技术要求，并规定了绿化植物废弃物用作堆肥和覆盖技术要求和使用方法。该标准指导了国内80多个绿化植物废弃物处置场建立和运行，标准培训2000多人次，较好地指导国内绿化植物废弃物处置和土地利用。1.3.3《城镇污水处理厂污泥处置办法》上海市地方标准《城镇污水厂污泥应用于园林绿化的技术要求》DB31/T403-2008于2008年11月12日正式发布，2009年4月13日上升为国家标准《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T23486—2009，该规定城镇污水处理厂污泥用作园林绿化泥质的稳定化、理化指标、养分指标、生物学指标和污染物指标，为规范城镇生活污水厂污泥在园林绿化上合理利用提供技术依据。1.4有机覆盖物控制标准上海市地方标准《绿化有机覆盖物应用技术规范》DB/T1035-2017于2017年1月20日正式发布，该标准划分有机覆盖物不同来源和处置方式，规定不同类型有机覆盖物产品质量评价技术指标，规范有机覆盖物覆盖厚度、时间、范围和一般原则。该标准培训1000多人次，在国内较广泛地传播有机覆盖物理念，较好地指导国内有机覆盖物应用。1.5明确了技术要求上海市地方标准《硬质路面绿化用结构土配制和应用》DB31/T1198-2019于2019年11月29日正式发布，主要总结了上海迪士尼结构土工程应用经验，规定了石块、土壤、联结剂和土壤调理剂等结构土主要原料的技术要求，规范了结构土产品配比比例、主控指标、配制及质量抽查方法、现场安装主要步骤，规范了绿化结构土生产和应用。该标准为行道树、广场等硬质路面绿化建设提供新的思路，由于具有较高土壤入渗率，也为我国海绵城市建设提供了新材料、新标准。2绿化种植土壤改良标准与质量监控绿化土壤标准体系既来源于上海典型重大工程，同时又很好指导我国重大工程建设。如在上海迪士尼建设中，国际知名企业—美国华莱士集团提出了远高于国际标准的31项绿化种植土和22项土壤有机改良材料的高标准要求，中方利用已颁布实施的住建部行业标准《绿化种植土壤》和林业行业标准《绿化用有机基质》和美方据理力争，在不降低产品标准的前提下，将绿化种植土的31项指标降为20项，将有机改良材料22项将为8项主控指标，同时调整了部分指标的技术要求，极大提高项目施工效率，并大大降低整个项目建设费用，利用中国制定的标准有利地维护了中方权利。而2021年5月21日～7月2日在崇明正在召开的第十届中国花卉博览会，在崇明本底土壤盐碱严重以及前期疫情耽搁工期等不利影响因素下，正因为有绿化标准体系支撑，从表土保护→改良材料采购→土壤生产整个过程中有规范化操作规程可依、有量化的产品质量指标可监控，从而将我国传统的、简陋的土壤改良上升为机械化、数字化、规模化的现代化优质种植土生产工程，为花博会树木全冠移植和快速成景以及千余种花卉争奇斗艳提供了坚实土壤基础。如果说上海迪士尼进行规模化土壤改良工程是外国跨国公司倡导不得已而为之，那么崇明花博会就是结合中国实情，在绿化土壤标准体系支撑下的自觉行为，实现从标准体系→重大工程实践质的飞跃。3绿化种植技术与标准的修订我国传统绿化由于不重视土壤，导致绿化“量”急速增长但“质”却普遍不容乐观。以2010年4月初步建成并对外开放的上海辰山植物园为例，由于土壤严重压实导致整个园区积水严重，不仅直接影响植物生长，而且也影响园区容貌，也充分认识到土壤入渗重要性。也正是基于对辰山植物园工程案例的具体认识，《绿化种植土壤》在修订时增加了土壤入渗和不同景观需求的土壤养分的评价指标，这些也成为辰山植物园土改的主要技术依据，为整个园区土壤质量和景观质的提升提供了重要技术支撑。此外，上海辰山植物园贯彻园区零绿化植物废弃物产生的理念，按照《绿化植物废弃物处置和应用技术规程》和《绿化有机覆盖物应用技术规范》2项标准，对整个园区的绿化植物废弃物进行统一收集和集中处置，并以有机覆盖作为主要利用方式之一，有效地维护了园区土改的质量。而对游人较多广场采用《硬质路面绿化用结构土配制和应用》标准进行大型乔木地下生境改良，原先长势衰败的树木也焕发新颜，根系发达，长势郁郁葱葱。如今，经过几年土改和绿化土壤标准体系在园区实践，辰山植物园景观效果在上海乃至全国影响力逐步扩大，对我国类似的绿地景观提升、废弃物处置和硬质路面改造都有积极引导作用，是绿化土壤标准体系以辰山植物园为场景的集中实践示范，也树立了我国城市生态有机更新的新典范。4形成了完整的国土绿化行业各行业标准体系契合我国不同时期生态文明的发展需求，绿化土壤标准体系一直在不断完善和提升过程中。如今，聚焦城市有机更新的新需求，根据原有标准存在局限，利用近年研究成果，不断提升标绿化土壤标准体系的内涵和辐射度。如2020年新立项的中国工程建设标准化协会团体标准《有机覆盖物应用技术规程》，将原先只局限在上海市和绿化行业狭小范围内的有机覆盖地方标准，上升到整个国土空间的地力维护和清洁空气质量的高度，不仅专门划分了有机覆盖物种类和适用场景，充实了全覆盖土层、盐碱土、海绵城市建设、不同气候等适宜我国不同立地条件和应用场景的覆盖方法，涵盖有机覆盖物从产品标准到质量评价→设计→施工→验收→养护全产业链过程，对全国有机覆盖物产业发展和应用指导作用更强。同样，原先局限在上海市和绿化林业的结构土地方标准，获得2020年中国工程建设团体标准立项，从海绵城市建设高度，将市政道路、建筑施工和绿化等行业连接在一起，而不是传统的绿化施工往往是所有市政施工的最后工序，在项目施工前就开始结构土的设计，从设计顶层就有利于标准实施。而获得2020年国家标准立项的《表土资源保护和再利用技术规范》，也不仅仅局限在绿化表土保护，首先提出的是一种表土资源保护理念，将表土保护上升到整个国土空间的表土资源保护，而且该国家标准将在2022年以外文出版，将向全世界输出具有“中国”标识的标准，树立中国注重生态环境资源保护的大国形象。5绿化技术体系绿化土壤标准体系有利于改变我国传统的土地开发和城市建管模式，至少在技术层面为城市生态有机更新提供了重要依据和借鉴。如传统土地开发不重视对表土保护，仅2006～2014年全国建设占用耕地、破坏表土就达140万公顷，而表土保护标准不仅提倡表土保护的理念，五大操作步骤和表土分级处置标准更为具体实施提供依据。我国传统绿化普遍采用密植这种不可持续的建设模式，而有机覆盖不但是改变密植最有效方式；有机覆盖还能维护土壤地力、提高景观效果；减少扬尘，对城市雾霭也有缓解作用；特别是将绿化植物废弃物等植物性材料用作有机覆盖物，非常符合循环经济理念，生态效益和环境效益显著。而结构土的土壤入渗率高大500mm/h以上，能为城市海绵建设提供新方法、新理念和新技术。而《绿化用有机基质》将城市中普遍存在的生活污泥、有机垃圾等废弃物处置和土壤改良和生态功能提升有机结合，即提高土壤质量，又促进城市节能减排。总之，绿化土壤标准体系以“土壤”为媒介，