综述:从环境风险和封场后管理的角度审视已关闭的城市固体废物填埋场的复垦:一项国际综述

《Journal of Environmental Management》:Reclamation of closed municipal solid waste landfills from the perspective of environmental risk and post-closure management: An international review

【字体: 时间:2026年03月06日 来源:Journal of Environmental Management 8.4

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  垃圾填埋场长期环境挑战与生态修复潜力分析,提出整合风险控制、生态演替与治理能力的RSG框架,揭示工程修复、混合与低干预模型的选择逻辑及适应性管理需求。

  
玛格达莱娜·达里亚·瓦韦尔科娃(Magdalena Daria Vaverková)|尤金纽什·科达(Eugeniusz Koda)|安娜·波德拉塞克(Anna Podlasek)|扬·温克勒(Jan Winkler)
波兰华沙生命科学大学土木工程研究所可持续建筑与大地测量系,Nowoursynowska 159,02-776,华沙

摘要

已关闭的市政固体废物(MSW)填埋场仍然是城市和城郊景观的持久特征,并继续对关闭后的环境管理构成长期挑战。尽管已经关闭,这些场地仍可能通过填埋气体排放、渗滤液产生以及长期沉降过程产生持续的环境影响。同时,它们作为绿色基础设施网络和气候适应策略中的空间资产的潜力日益受到重视。本文从环境风险和关闭后管理的角度,对填埋场复垦和关闭后土地利用模型进行了国际性回顾。该回顾基于科学出版物、机构报告和规划文件,并使用提出的风险-演替-治理(Risk-Succession-Governance,RSG)框架作为定性编码方案来分析国际案例研究。该框架整合了三个相互依赖的维度:环境与岩土风险控制、人为基质上的生态演替潜力,以及长期监测和维护围护系统的机构能力。综合分析确定了三种主要的复垦模型:工程化模型、混合模型和低干预的演替模型。这些模型被解释为一个连续体,其形态受场地特定边界条件、不确定性以及控制暴露路径的能力的影响。回顾表明,有效的复垦不是一次性的设计干预,而是一个需要长期机构责任、持续监测和对环境变化(包括极端事件)作出响应的适应过程。所提出的RSG框架作为一种决策导向工具,用于在持续的环境和社会约束下指导复垦策略的选择和整合。

引言

已关闭的市政固体废物(MSW)填埋场仍然是现代城市和城郊景观的持久组成部分(Wen等人,2023年)。尽管运营阶段已经结束,但这些场地可能通过填埋气体排放、渗滤液产生以及长期沉降过程在数十年内继续影响环境(Przydatek等人,2025年)。同时,已关闭的填埋场越来越被认为空间资产(Somani,2025年),可以重新整合到绿色基础设施网络(Choi等人,2026年)、休闲系统和气候适应策略(Koda等人,2022年)中。在这种背景下,填埋场后的区域代表了一类特定的退化土地:虽然可以重新利用,但必须仔细平衡长期技术限制与生态和社会期望(Koda等人,2013年;Oliva等人,2026年)。在本回顾中,“复垦”一词被用作一个涵盖关闭后干预和填埋场土地利用重新配置的统称,包括工程控制、表面重新开发和长期管理。“生态恢复”一词仅用于明确目标涉及向定义的参考条件恢复生态系统结构和功能的情况。“再自然化”被理解为一种低干预方法,其中自然演替是表面变化的主要驱动力,通常在持续的技术限制下产生新的生态系统轨迹。
历史上,填埋场复垦方法主要集中在工程措施和合规性上(Ukhurebor等人,2022年;Koda等人,2023年;Reddy等人,2025年)。然而,最近的研究转向了更加综合的模型,这些模型结合了生态过程、植被演替、社会功能和长期适应性管理(Azevedo-Lopes等人,2024年;Zhou等人,2024年)。与此同时,地质环境和岩土工程文献越来越强调更广泛的可持续性和韧性范式,超越了传统的设计和建造实践,纳入了生命周期思维、多维性能指标和对变化边界条件的适应性(Reddy等人,2025年)。同时,基于风险的方法和关闭后管理框架变得越来越重要,优先考虑控制暴露路径和在长时间范围内保持保护功能。从这个角度来看,填埋场复垦不再被视为一次性的封闭设计干预,而是一个需要监测、维护围护基础设施和系统管理不确定性的长期过程。
尽管关于这一主题的文献越来越多,但现有的回顾往往将工程性能、生态恢复结果和关闭后治理视为独立领域。明确整合环境风险控制、人为基质上的生态演替动态和长期机构责任的比较框架仍然有限。因此,在持续不确定性和关闭后约束下选择复垦策略的决策支持框架也相对有限。
为了解决这一差距,本回顾采用了风险-演替-治理(RSG)框架,通过三个相互关联的维度来考察填埋场后的复垦策略:环境与岩土风险(暴露路径、稳定性和围护性能)、人为基质上的生态演替潜力(包括新的生态系统轨迹),以及关闭后的治理能力(监测、维护义务和机构责任)。该框架将工程化模型、混合模型和低干预模型视为一个连续体,而不是离散的类别。本回顾的关键贡献是提出的RSG框架,旨在将关闭后的约束转化为一个连贯的决策结构,将风险控制、生态演替自主性和治理可行性联系起来。这种综合视角阐明了为什么在演替轨迹和机构维护能力不同的情况下,相似的工程设计可能会产生不同的长期结果。因此,RSG框架加强了在长期环境变化下进行适应性、基于风险的复垦规划的证据基础。
RSG框架中的“演替”维度并非规范性概念,不应被解释为暗示自然生态发展是固有的理想状态。相反,它描述了生态轨迹在人为基质上的自主程度及其与环境安全约束的兼容性。演替可以增强表面稳定性并支持生态系统功能的发展,但也可能强化持续的杂草状态,促进入侵物种的扩展,或与覆盖完整性要求和关闭后的运营约束产生冲突。
文献越来越多地强调,为退化景观选择复垦模型不仅仅是工程决策,而是受到对“理想”环境状态的不同定义、不同的利益相关者观点以及在人为基质转化条件下对安全、效用和“自然性”关系的不同概念化方式的共同影响(Menéndez和Loredo,2018年;Frantál等人,2024年)。从这个角度来看,复垦通常被理解为在持续约束下恢复关键生态系统结构和功能的干预,而不仅仅是简单重建干扰前的状态。这必然意味着技术、生态和社会目标之间的权衡(Society for Ecological Restoration International Science & Policy Working Group,2004年)。Zhang等人(2025年)进一步指出,有效的恢复和棕地再利用需要整合技术、环境和社会维度,并协调多个利益相关者,反映了跨学科方法在复垦研究中的重要性日益增加。
历史生态学的见解也表明,忽视真实的土地利用历史和干扰轨迹可能会导致解决方案仅仅表面地再现“自然”生态系统功能,而忽略了长期的环境和社会动态(Babalis,2011年;Higgs等人,2014年)。在这种情况下,利益相关者的叙述和偏好成为关键驱动因素,可能在注重风险控制的安全使用方法和强调生态自主性和自然演替的低干预概念之间产生紧张关系(Frantál等人,2024年)。
因此,填埋场复垦应被视为一个适应性过程,需要考虑技术约束、生态边界条件以及后工业景观的文化和社会解释。这种视角支持对工程驱动方法和混合或低干预策略进行更系统的比较,其中核心挑战在于管理不确定性、功能权衡以及关闭后景观性能的长期机构责任(Menéndez和Loredo,2018年)。
与早期通常基于技术解决方案或土地利用结果对填埋场复垦方法进行分类的回顾不同,本文将复垦模型概念化为由风险、不确定性和机构能力塑造的适应策略谱系。通过整合工程约束、生态演替动态和关闭后治理要求,该回顾提供了一个决策导向的框架,用于在持续的环境和社会约束下选择和组合复垦策略。因此,本回顾的目的不仅是比较技术解决方案,还包括确定驱动模型选择的边界条件,并澄清关闭后监测、维护和机构责任的长期管理影响。
这项分析以RSG框架为指导,该框架作为连接环境安全要求、生态演替自主性和关闭后机构能力的整合视角。该框架通过明确将风险管理优先事项与生态发展轨迹和治理可行性联系起来,促进了在长期不确定性下的复垦路径的比较评估。据此,本回顾解决了以下指导性问题:(i)不同的复垦策略如何平衡环境风险控制与生态演替过程;(ii)在什么边界条件下低干预方法与关闭后的安全要求保持兼容;(iii)治理能力如何影响长期景观性能。后续部分应用RSG框架对国际案例进行研究,比较工程化、混合和低干预复垦模型作为对持续关闭后约束的适应性响应。

文献回顾方法

文献回顾基于对同行评审的科学出版物、机构报告和规划文件的分析,这些文件涉及已关闭MSW填埋场的复垦和填埋场后场地的重新开发。采用叙事-比较方法来识别主要的复垦策略,并从环境风险和关闭后管理的角度解释其影响。资料来源于Web of Science、Scopus和Google Scholar。

填埋场复垦模型

在RSG框架内,确定的复垦模型反映了以下方面的不同配置:(i)环境与岩土风险控制水平;(ii)人为基质上的生态演替过程的自主性;(iii)长期关闭后管理的机构能力(监测、维护和问责)。这些模型应被视为理想类型,而实际实施往往结合了多种RSG配置的特点。

讨论

国际案例综合表明,填埋场后复垦并非通用程序,而是一个决策过程,其中工程解决方案必须嵌入生态、空间和社会背景中。模型选择反映了三个维度之间的平衡:(i)环境和岩土风险的降低;(ii)在人为基质上实现生态系统功能和演替轨迹的潜力;(iii)社会期望

结论

填埋场复垦并非通用做法,而是一个受当地环境、技术和社会条件影响的决策过程。分析的案例表明,长期有效性主要取决于复垦策略与场地特定边界条件的匹配,而不是直接转移“最佳实践”解决方案。
在环境与岩土风险较高的情况下,尤其是水文地质条件下,工程化模型仍然至关重要
CRediT作者贡献声明
玛格达莱娜·达里亚·瓦韦尔科娃(Magdalena Daria Vaverková):撰写——审阅与编辑、初稿撰写、可视化、监督、方法论、数据管理、概念化。尤金纽什·科达(Eugeniusz Koda):撰写——审阅与编辑、初稿撰写、数据管理、概念化。安娜·波德拉塞克(Anna Podlasek):撰写——审阅与编辑、初稿撰写、概念化。扬·温克勒(Jan Winkler):撰写——审阅与编辑、初稿撰写、数据管理、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
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