“去年試種了10多種草木植物，長(zhǎng)勢(shì)都很好，今年栽的樹(shù)苗全活了，辣椒也檢測(cè)過(guò)，完全可以放心吃！”初秋時(shí)節(jié)，貴州六盤水市盤州市盤南煤炭公司一塊“年輕”土地讓大家真切感受到科技的魔幻魅力，原本一片荒蕪的廟田矸石山煥發(fā)勃勃生機(jī)，“點(diǎn)石成土”碩果累累。
7.5畝試驗(yàn)場(chǎng)地，上千噸煤矸石、粉煤灰等大宗煤基固廢完美蛻變，從生態(tài)“破壞者”轉(zhuǎn)化為綠色“守護(hù)者”。在這里，中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所研究員白冰的“人工造土造地技術(shù)”從理論研究變成應(yīng)用成果，也標(biāo)志著我國(guó)首塊“人造土地”種植成功。
科技引領(lǐng)破局
煤炭是我國(guó)主要基礎(chǔ)能源和重要工業(yè)原料，一般而言每生產(chǎn)一噸原煤，會(huì)產(chǎn)生約0.15-0.2噸煤矸石，電煤燃燒也會(huì)產(chǎn)生粉煤灰。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，我國(guó)煤矸石存量約60億噸，每年新增5億噸至8億噸。
白冰介紹，煤矸石、粉煤灰等大宗煤基固廢長(zhǎng)期大量堆放可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)甚至社會(huì)問(wèn)題。土地被占用，造成耕地、林地等面積減少，因自燃產(chǎn)生有毒有害氣體、元素也會(huì)隨雨水淋溶和滲濾而污染地下水體和土壤，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。
“這些歷史難題，得不到徹底解決，主要還是技術(shù)路線問(wèn)題?！卑妆J(rèn)為，傳統(tǒng)的煤矸石綜合利用途徑很多并發(fā)揮巨大作用，如矸石發(fā)電、工業(yè)提煉、建筑業(yè)制磚、生產(chǎn)肥料土壤改良劑等。受技術(shù)經(jīng)濟(jì)和外部因素限制，市場(chǎng)仍在渴求一種規(guī)模大、經(jīng)濟(jì)性好的新技術(shù)。
踐行綠色發(fā)展理念，對(duì)煤矸石、粉煤灰等大宗煤基固廢處置利用提出更高要求，于煤炭行業(yè)而言，解決問(wèn)題迫在眉睫。
2017年，白冰在貴州六盤水掛職工作期間，發(fā)現(xiàn)六盤水的煤矸石、粉煤灰的成分與天然土壤成分很相似，巖土工程專業(yè)背景讓他深知天然土壤也是石頭長(zhǎng)期風(fēng)化而成，便想可否把煤矸石、粉煤灰變成“人造土”。
說(shuō)干就干。除在住地開(kāi)展初步探索，掛職一結(jié)束，白冰立刻帶著團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)一步研究，并在貴州六盤水市水城區(qū)開(kāi)展小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，完成技術(shù)論證。
2020年以來(lái)，白冰團(tuán)隊(duì)聯(lián)合貴州盤江煤電集團(tuán)盤江股份(9.420, -0.17, -1.77%)公司開(kāi)展煤矸石山治理規(guī)?；痉?，累計(jì)示范面積約20畝。開(kāi)展人工造土造地與天然土地作物種植對(duì)比，在同等管護(hù)情況下，示范區(qū)與對(duì)比區(qū)域形成鮮明對(duì)比，“人造土地”作物長(zhǎng)得更加快速和茂盛。
開(kāi)辟綠色征程
天然土壤到處都是，誰(shuí)會(huì)用人造土？
追問(wèn)至此，白冰想到石漠化治理的重大需求，石漠化根源在于“缺土”，“造土造地”思路應(yīng)運(yùn)而生。
“人工造土工藝，以煤矸石、粉煤灰等大宗煤基固廢為主料，其他材料為輔助調(diào)節(jié)，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化定制。”白冰說(shuō)，這種人造土原料為石頭或石頭生成物，與天然土相比，在成分上相同、結(jié)構(gòu)上類似、功能上一致，可稱為“人造的天然土”，主要差別在于人工手段快于自然風(fēng)化過(guò)程。
這意味著，“人造土地資源”為其他“深度應(yīng)用開(kāi)發(fā)”提供多種可能，可以實(shí)現(xiàn)多元化“附加效益”。
目前，白冰團(tuán)隊(duì)已掌握人造砂性土、人造生態(tài)粘土、人造壤土、優(yōu)化配比與改良工藝等成套技術(shù)，在內(nèi)蒙古干旱地區(qū)開(kāi)展了試驗(yàn)。“這個(gè)技術(shù)路線不僅可用于治理石漠化，開(kāi)展礦山修復(fù)，還能拓展用于荒漠化治理、土地沙化修復(fù)等更多場(chǎng)景，而且可以有效控制成本?！卑妆f(shuō)。
“從我們參與試驗(yàn)來(lái)看，新技術(shù)成本很低，而且見(jiàn)效非?？?。”貴州盤江精煤股份有限公司環(huán)境保護(hù)部主任周洪說(shuō)，人工造土造地技術(shù)為煤矸石綜合利用，推進(jìn)生態(tài)修復(fù)與土地整治提供新方案，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益“三贏”。
在中科院武漢巖土力學(xué)研究所原副所長(zhǎng)、特殊土專家孔令偉研究員看來(lái)，該技術(shù)將煤矸石等大宗固廢轉(zhuǎn)為土，代替客土移植，避免取土破壞生態(tài)和“損人利己”，且整個(gè)造土工藝基本不涉及化工過(guò)程，不會(huì)新增污染。同時(shí)，人造土地延伸利用會(huì)產(chǎn)生多重經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，值得大力深化研究和推廣。
來(lái)源：工業(yè)固廢網(wǎng)
