土地是人類文明的載體

人類對(duì)土地的最原始需求是居住，在進(jìn)化過(guò)程中，古猿離開(kāi)森林來(lái)到陸地生活，首先要解決居住的問(wèn)題。以前的山洞、半地坑窯、窯洞到今天的高樓大廈等為人類提供了遮風(fēng)擋雨的場(chǎng)所，并在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出了城市。土地是城市建設(shè)的母體，現(xiàn)代化城市是在規(guī)劃、給排水設(shè)計(jì)、土木工程、道路設(shè)計(jì)、園林設(shè)計(jì)等眾多學(xué)科和技術(shù)體系支撐下建設(shè)、擴(kuò)展的。

通過(guò)土體有機(jī)重構(gòu)解決城市土體污染問(wèn)題

當(dāng)今社會(huì)，城市越來(lái)越大，功能越來(lái)越齊全，應(yīng)該是人與生態(tài)環(huán)境最協(xié)調(diào)的時(shí)候，然而狀況卻恰恰相反，我們只重視城市建設(shè)中土地的社會(huì)屬性或者說(shuō)服務(wù)功能，很少關(guān)注土地有何污染物或者是否含有重金屬。

人類破壞了生態(tài)環(huán)境，環(huán)境惡化反過(guò)來(lái)威脅人類。城市生態(tài)系統(tǒng)整體脆弱，空氣污染嚴(yán)重，水體、土體污染，垃圾圍城問(wèn)題突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)有600多座城市中，超過(guò)2/3的城市存在缺水問(wèn)題，垃圾累計(jì)堆存量超過(guò)7億噸，占地5萬(wàn)多公頃，200多個(gè)大中城市已被垃圾包圍，填埋和露天堆放又造成了二次污染；擁堵、內(nèi)澇問(wèn)題更是困擾著每一個(gè)市民。這就是通常所說(shuō)的“城市病”。產(chǎn)生這種“病”的主要原因在于對(duì)城市建設(shè)的母體——土地的承載力及土體結(jié)構(gòu)關(guān)注不足，對(duì)不良土體的危害認(rèn)識(shí)不足，特別是土體污染具有隱蔽性、累積性、滯后性和不可逆性，土體的緩沖性和溶解性能夠在承受范圍內(nèi)自然降低污染物的危害，同時(shí)也會(huì)掩蓋土體污染問(wèn)題，遮蔽人類的眼睛。土體污染危機(jī)一旦爆發(fā)，對(duì)自然環(huán)境、人類生活的危害十分巨大，后果難以想象。所以我們對(duì)海綿城市的建設(shè)，期盼已久。以美國(guó)為例，他們對(duì)上幾代人在創(chuàng)始建設(shè)中污損的土地逐塊進(jìn)行清理，值得我們思考。

陜西地建在多年的工程實(shí)踐中，意識(shí)到治好這種“病”，首先要解決土地問(wèn)題，通過(guò)土體有機(jī)重構(gòu)這種土地工程的核心技術(shù)，從根本上解決城市土體污染等問(wèn)題，從而使廣大市民生活在健康、“無(wú)病”的土地上。從本質(zhì)上說(shuō)土地工程是運(yùn)用工程手段解決土地問(wèn)題，把未利用土地、退化土地、有害土地等進(jìn)行改造、凈化達(dá)到高效、無(wú)害利用，能動(dòng)協(xié)調(diào)人地關(guān)系和諧發(fā)展的過(guò)程。土體有機(jī)重構(gòu)就是通過(guò)對(duì)一定深度土體進(jìn)行研究，以置換、復(fù)配和重構(gòu)等技術(shù)手段，為承載生命體提供必要的條件。在此基礎(chǔ)上，陜西地建在國(guó)際上首次倡議推動(dòng)土地工程學(xué)科建設(shè)，以系統(tǒng)的理論和學(xué)科體系指導(dǎo)土地工程實(shí)踐，培養(yǎng)土地工程人才，推動(dòng)人地關(guān)系回歸到和諧發(fā)展的有序狀態(tài)。從這個(gè)意義上說(shuō)，以土體有機(jī)重構(gòu)為核心技術(shù)的土地工程是生態(tài)文明的基礎(chǔ)。

土體有機(jī)重構(gòu)研究自成體系

在研究過(guò)程中，我們提出了土體有機(jī)重構(gòu)范圍，找到了支撐依據(jù)，形成了土地工程實(shí)務(wù)等一系列基礎(chǔ)理論。但這只是拋磚引玉，我們想集眾人力量，真正形成土地工程學(xué)科，為城市建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

土體有機(jī)重構(gòu)是土地工程的核心技術(shù)，其科研博采百科、自成體系，涵蓋7個(gè)研究方向。一是力學(xué)需求研究。主要是深入研究土體材料的強(qiáng)度、變形、滲透等特性，分析和計(jì)算不同材料和基礎(chǔ)工程的承載力、固結(jié)壓縮、滲透等。二是顆粒需求研究。將土壤、石礫等自然材料、高分子等人工合成材料應(yīng)用于土體有機(jī)重構(gòu)中，作為構(gòu)成土體的物質(zhì)組成。土體顆粒對(duì)土體的物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)起決定性作用。開(kāi)展土體中顆粒的大小與形狀、礦物成分與顆粒的相互搭配情況及其與水的相互作用和氣體在孔隙中的相對(duì)含量分析，科學(xué)指導(dǎo)土體的顆粒和結(jié)構(gòu)改良。三是土體剖面——層級(jí)重構(gòu)研究。土體剖面構(gòu)型改良實(shí)質(zhì)為采用工程手段構(gòu)建適宜作物生長(zhǎng)及人類居住的良好剖面構(gòu)型，增強(qiáng)土體協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱能力，改善土體環(huán)境質(zhì)量。四是生化需求研究。主要是去除土體中的污染物質(zhì)、放射性物質(zhì)等，減少有毒物質(zhì)的積累，促進(jìn)環(huán)境的改善。五是生物營(yíng)養(yǎng)保障研究。主要是依據(jù)普探結(jié)果和目標(biāo)作物，根據(jù)原有土體和外源土體的養(yǎng)分狀況，開(kāi)展土體生物營(yíng)養(yǎng)的調(diào)控等。荷蘭模擬火星土壤進(jìn)行有機(jī)生命體培養(yǎng)的試驗(yàn)說(shuō)明，未來(lái)開(kāi)展外星土體有機(jī)重構(gòu)是有可能的。六是水資源利用研究。土地工程的實(shí)施離不開(kāi)水資源利用的配套工程建設(shè)，離不開(kāi)水資源利用研究，以達(dá)到在發(fā)展中最大限度、最有效地利用水資源。七是生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)研究。包括土地工程生態(tài)安全格局構(gòu)建研究、土地工程設(shè)計(jì)的生態(tài)重建與生物多樣性保護(hù)研究、土地工程的人居環(huán)境建設(shè)研究以及土地工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響研究等。

大數(shù)據(jù)是一個(gè)工具，我們將其運(yùn)用到工程建設(shè)中，形成最優(yōu)決策系統(tǒng)，快速解決土地工程中的問(wèn)題，提升土地工程學(xué)科數(shù)據(jù)采集能力、要素整合能力、計(jì)算仿真能力、決策支撐能力、成果展示能力。在多年的工程實(shí)踐中，特別是在國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的指引下，國(guó)土資源系統(tǒng)和廣大土地工程企業(yè)積累了大量的信息，全國(guó)基本形成國(guó)土資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)，為提升國(guó)土資源管理與服務(wù)水平、推動(dòng)土地工程發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

（作者為陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)總經(jīng)理、研究員）

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