鄭研院研發成功赤泥堆場無土原位修復技術

2019-08-26 11:37:46來源：中鋁鄭州研究院

　　近日，中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司（以下簡稱鄭州研究院）研發成功的赤泥堆場無土原位修復技術在走出實驗室兩年後，已全面完成技術示範，各項技術指標居行業領先，下一步該技術將在中鋁集團內部氧化鋁企業推廣應用。

　　據統計，我國赤泥年產量超過1億噸，綜合利用率不足10%。90%以上被露天堆存，目前累積堆存量已超過7億噸，佔地數萬畝，主要分布在河南、山西、山東、廣西、貴州、雲南等農業大省。

　　由於赤泥鹽鹼性強、易板結，營養匱乏，及堆場自然修復過程緩慢，造成土地長期寸草不生，嚴重影響生態環境，特別是隨著生態文明建設的深入，廢棄物、尾礦等堆場的生態修復日益要求嚴格，當赤泥制約難題擺在行業面前時，鄭州研究院積極踐行國家生態文明發展戰略和“綠水青山就是金山銀山”的生態理念，積極尋求赤泥綜合利用有效途徑的同時，研究解決赤泥堆場的生態化修復技術可以說具有非常緊迫而重大的意義。

　　經過多年的不懈努力和攻關，該院研發成功的赤泥堆場無土原位修復技術主要以赤泥的土壤化改良為基礎，結合植物修復和微生物修復的手段，在赤泥堆場中構建完整的生態係統，加速堆場土壤化進程。

　　據了解，該技術的主要特點，一是針對赤泥鹽鹼含量高、土壤結構差、營養成分低，無法滿足植物、微生物的生長條件，及生態修復困難等難題，該院通過結合鹽鹼調控、團聚體構建、養分調理等多重修復手段，快速實現赤泥的土壤化。團隊經過大量的實驗研究及參數優化，開發了以價格低廉、來源廣泛的工農業廢棄物為主要成分的復合型赤泥土壤化改良劑，最終通過鹽鹼調控、團聚體構建、養分調理等手段使赤泥的物理化學性質得到綜合改善，提高了赤泥土壤的持水、保肥、透氣性能，為植物、微生物的生長提供了良好的長期生存環境；並根據典型氧化鋁企業赤泥特點及周邊原材料市場差異，針對河南、貴州、山東等地區企業分別針對性的形成了係列改良劑產品。

　　二是聯合引入優選的耐鹽鹼植物和微生物，通過先鋒作物和微生物的生長繁衍和後期鄉土作物的定居生長，在赤泥堆場構建完整的生態群落。其中開發了微生物驅動修復技術，通過耐鹽鹼菌株降低赤泥鹽鹼性，改善團聚體結構，促進礦物質和大分子有機質的分解，提高土壤保肥保水能力，驅動赤泥土壤化，為植物的可持續生長提供良好的微生物環境；開發了赤泥堆場植物修復技術，通過耐鹽鹼植物，進一步改善土壤結構和pH環境，並刺激微生物的生長代謝。通過微生物驅動修復和植被修復技術的耦合，在赤泥堆場上構建了完整的生態群落，提高了生態係統的可持續性和穩定性。

　　三是修復後的赤泥土壤輪種牧草、經濟作物（冬小麥），實現赤泥堆場還耕再利用。以赤泥土壤化改良技術、生態群落構建技術為基礎，開發了赤泥堆場無土原位修復及還耕利用技術，通過化學改良、植物修復、微生物驅動修復的協同耦合，實現赤泥堆場的生態恢復，並成功在修復後的赤泥堆場種植冬小麥，收獲的小麥符合食品安全標準，真正實現了赤泥堆場的還耕再利用。

　　2018年，利用該技術在某企業赤泥堆場開展了3000m2的赤泥堆場無土原位修復技術示範工程，並在修復的赤泥堆場上採用夏秋季種植牧草、冬春季種植小麥的輪種方式對土地進行利用。通過長期跟蹤監測修復後赤泥的土壤化情況，赤泥土壤的鹽鹼度和物理結構得到顯著改善，營養成分優於NY/T391-2013《綠色食品產地環境質量》土壤肥力旱地Ⅰ級標準，重金屬含量滿足《綠色食品產地環境質量》限值要求；示範區當年植被綠化覆蓋率超過95%，在無人幹預的條件下，第二年，耐鹽鹼植物實現自然繁衍和生長，一些鄉土作物在示範區實現定居並生長；收獲的先鋒牧草作物無機污染物指標符合GB 13078-2017《飼料衛生標準》要求；收割的冬小麥食品安全檢測重金屬含量符合GB 2762-2017《食品安全國家標準　食品中污染物限量》要求。

　　該技術打破了傳統的赤泥堆存方式，首次實現了高溫拜耳法赤泥堆場的無土原位修復及其還耕利用，填補了國內赤泥堆場無土原位生態修復的技術空白,並較常規客土覆蓋法修復成本節約30~40%，每萬畝可節約1.2~2.3億元。赤泥堆場收獲的植物可進行生物質利用，復墾熟化後赤泥土壤可作為耕地種植牧草、小麥等經濟作物，以此獲得一定的銷售收入；作物秸稈可作為生物質進行加工、利用，也可返回赤泥堆場可繼續熟化土壤改良赤泥土壤性質，或作為植物生長調節劑使用。赤泥堆場無土原位修復技術對土壤的修復效果好、應用範圍廣、修復成本低，市場推廣前景非常廣闊。企業依托修復的赤泥堆場，可將其打造成綠色生態、循環經濟的示範園區，為鋁工業綠色發展提供了堅實保障。　(楊建民閆琨)

（責任編輯：靜水）

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