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  地勘簡訊
改善生態環境,守護綠水青山
日期:2019.12.02 資訊来源: 浏览人次:639

——中國地質調查局國家地質實驗測試中心生態修複工作紀實

來源:中國礦業報

山水林田湖草是生命共同體,大氣、水體和土壤是共同體的基本要素,它們既是整個生態系統的重要環境介質,又是保障人類生存與生態系統運行的物質基礎。

中國地質調查局國家地質實驗測試中心(以下簡稱“中心”)憑借自身專業特長與技術優勢,面向國家生態文明建設重大戰略需要,早在“八五”、“九五”期間就統籌謀劃、超前布局、投入精力開展生態修複工作相關研究。中心所屬的自然資源部生態地球化學重點實驗室經過長期的摸索與實踐,系統提出了生態地球化學理論與調查評價技術方法,在重金屬汙染土壤修複、酸性礦山廢水修複、天然礦物材料研發等方面積累了技術經驗,形成了示範工程。在安徽銅陵、遼甯沈陽、雲南會澤、江西大余等地對汙染礦山土壤和農田土壤進行了修複實驗,使土壤質量得到極大改善,農作物中重金屬含量顯著減少;在江西德興對礦山下遊汙染水體進行了修複,使原本汙染嚴重的河水達到適宜魚類生長的要求,符合農田灌溉水標准。在湖南株洲利用地球化學生物修複技術對水體修複,處理後水質達到國家汙水排放標准;在江西龍南對離子型稀土礦區的汙染山體進行修複和邊坡治理,取得了豐碩成果。逐步形成了自主研發的,以地球化學技術、地球化學生物修複技術、地球化學與電動力學聯合修複技術爲主的地球化學工程技術修複體系,在重金屬汙染水土修複技術研發和示範建設中取得重大突破。這些先行先試的具體行動和豐碩成果,爲中心在新時代開展生態修複治理工作奠定了堅實基礎。

2018年,圍繞自然資源部新的職能定位,置身于地質調查事業轉型升級的大潮中,中心超前謀劃,主動擔當,在自然資源調查評價管理中積極發揮支撐服務作用。明確將開展“生態修複技術”創新與應用示範作爲中心轉型升級的重要發力點,爲履行“生態保護修複職責”提供支撐服務。中心深度融入生態文明建設的思想更加明確,系統開展生態修複的思路更加清晰,支撐服務生態文明的舉措更加有效。中心生態修複工作多點開花,成果豐碩。

稀土礦山修複:積累厚重,取得實效

江西省赣州市18个县市区均有离子型稀土矿山分布。同时,大部分区域位于国家生态战略安全 “两屏三带” 中的“南岭山地带”东部,有8个县属国家重点生态功能区,具有重要的生态功能和价值。

2012年,中心開始在贛州龍南縣足洞稀土礦開展礦山生態修複工作。在全面調查了礦區及周邊表層土壤的基礎上,查清了稀土礦山表層土壤最大的問題是土壤酸化和土壤貧瘠,氮、磷、鉀等主要營養元素嚴重缺乏。在此基礎上,中心利用少量的天然黏土礦物對汙染土壤進行原位修複,解決了礦區客土高成本修複的難題。同時,創新性地利用“地球化學障-生態袋柔性結構”技術實現了對修複後土壤的固定,解決了礦區地形陡峭修複後土壤難以固定的關鍵問題,實現了礦區植被的持續有效複綠。

中心生态修复团队还充分利用稀土矿山开采过程中残留在土壤中大量的氮元素和酸性土壤环境,在龙南修复实验区成功种植了喜酸且适宜赣州气候环境生长的高附加值经济作物——蓝莓。经过连续 4 年跟踪监测,蓝莓果实中有害元素含量远低于国家标准,且富含有益人体健康的维生素、矿物质元素。

酸性礦山廢水:攻克難關,源頭修複

酸性礦山廢水會對周邊地下水、地表水及當地生態環境、人體健康造成嚴重汙染,形成不可逆破壞,其治理修複對于預防、控制和治理金屬礦山環境汙染問題具有重要意義。

中心生態修複團隊深入江西德興銅礦源頭,以銅礦內具有代表性含有大量硫酸根、鐵、銅、錳的楊桃塢廢水庫酸性礦山廢水作爲修複對象,發明設計了一種對酸性礦山廢水重金屬汙染治理的工藝流程裝置,出水中總Fe、Cu2+、Mn2+、Al3+、Ni2+的平均去除率均大于99%,Zn2+的平均去除率大于95%,PH值升高至偏中性,出水指標達到國家《生活飲用水衛生標准》,並滿足國家《汙水綜合排放標准》中一級排放標准。每處理1噸廢水最高成本僅6.4元,具有廉價、高效、管理簡單、無二次汙染的特點。此工藝獲得國家發明專利,並建立了示範工程,實現了真正意義上的源頭修複,爲其他類型礦山的源頭修複提供了技術思路。

汙染農田修複:符合實際,降低成本

江西省是我國的礦産資源大省,其中贛州被譽爲中國的“稀土王國”,大余縣素有“世界鎢都”之稱。但是,隨著礦業活動的深入開展,礦山環境問題逐漸凸顯,尤其是重金屬對農田的汙染日益嚴重。

中心生態修複團隊利用地球化學工程技術在江西省贛州市開展農田镉汙染修複工作,首創性地提出了“根系微地球化學障”修複模式和修複技術。該技術應用改性礦物材料,在水稻根系上形成微型障,阻滯镉向根系中遷移,減少了農作物對镉的吸收量,從而降低了稻米中的镉含量。目前,該技術已在贛縣實驗中取得“雙80”的效果:稻米中镉含量降低80%,修複成本降低80%。

基于“根系微地球化學障”技術,中心生態修複團隊在贛州大余縣開展了大面積修複工作,修複農田超過200畝。

複合汙染土壤修複:創新技術,用途廣泛

中心生態修複團隊針對多重金屬複合汙染土壤,建立了電動-穩定化(EK-SS)修複技術,以Zn、Pb、Cd、Cu和Hg爲主要目標汙染物,研發了中試實驗裝置,並進行典型示範。重點解決了如何使土壤中的多種重金屬同時做快速定向運動和如何將EK-SS的具體修複方案和修複裝置實用化兩個技術難點。針對重金屬-有機氯複合汙染土壤,采用電動力學-滲透反應格柵技術(EK-PRB)技術,自主研發了EK-PRB裝置,能同時去除“活動態”重金屬和有機氯,可應用于野外現場汙染場地修複。

這兩種技術提高了汙染場地綠色、可持續修複技術的自主研發能力,形成實用的有機和多種重金屬複合汙染場地的修複方案和修複裝置,現場小試和典型示範說明其應用效果明顯,具有快速、高效和經濟實用性等優點,爲複合汙染場地修複和複墾提供理論基礎和技術支撐。

編寫《生態修複理論與實踐》

在全國高度重視生態文明建設、狠抓生態環境修複治理的形勢下,中心編寫了《生態修複理論與實踐》,填補了目前相關領域工具用書的空白。

書中對礦山修複、酸性礦山廢水、農田汙染等實用有效的修複技術進行了歸納、分類與總結,對當前生態修複領域的理論方法體系進行了盤點、凝練與提升,對未來生態修複工作提出了規劃和設想。

下階段工作將由點及面、整裝發力

新时代,中心服务支撑生态文明建设,系统开展生态修复工作的蓝图已经逐渐展开,在云南安宁磷矿区、赣南南部稀土矿山,摸清家底,开展系统性生态修复治理工作,逐步形成生态修复治理标准的体系框架;在江西德兴铜矿区内持续开展酸性矿山废水治理示范工程,在江西赣南地区打造根系微地球化学障示范工程;在生态修复技术、低价高效修复材料研发、现场修复检测設備研发等方面,加强科技创新及应用推广,守住已有阵地,扩展领域,做大做强。

生態文明建設是系統工程,是造福中華民族子孫的千秋大業,不是一朝一夕、一蹴而就的事情,需要有“咬定青山不放松”的定力與魄力,需要持續發力,久久爲功,才可以不負人民的期望。在這個過程中,中心將繼續主動擔當作爲,不負初心和使命,用所學的知識、所會的技術,一身本領,一腔熱血,加快推進生態文明建設領域的科技創新,爲生態文明建設注入強勁動力!□

(本文由中國地質調查局國家地質實驗測試中心供稿)


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