湖北:無土復墾技術加持 尾礦堆場變花海

科技日報記者 吳純新 通訊員 薛雯潞 謝小琴

5月的荊楚大地,豔陽高照。在湖北大冶一處尾礦庫區,只見一片粉紅的、純白的、深紅色的花朵生機盎然,三五成群的遊人時不時慕名來“打卡”。

昔日光禿禿的尾礦堆場,如何一朝蛻變成花海?答案是技術創新。

滄海桑田多變幻,武漢理工大學資源與環境工程學院礦區生態修復團隊經過四年努力,摸索出“無土復墾關鍵技術”,讓這些地球“傷疤”痊癒重生,為礦區穿上生態大衣。

科研攻關,破解礦山企業“老大難”

2018年,長期致力生態修復的武漢理工大學資源與環境工程學院宋少先教授帶領團隊來到位於湖北大冶的湖北三鑫公司,這是一家主要從事礦產開採的企業。

如何實現尾礦的減量化、無害化和資源化開發,是湖北三鑫公司等礦產開採企業實現可持續發展必須攻克的難題。

中國國土資源經濟研究院報告指出,我國尾礦累計堆存量已經超過146億噸,綜合利用率卻不足18。9%。大量堆存的尾礦不僅制約礦山企業的發展,對生態環境也會造成不可逆轉的傷害。

為此,武漢理工大學資源與環境工程學院與三鑫公司開展產學研合作,共同開展科研攻關。學院礦區生態修復團隊在宋少先教授和夏令副教授帶領下,圍繞土壤改性、基質改良、植被選取等方面進行集中攻關。

現場勘察發現,湖北三鑫公司尾礦為微細粒“堅實土”,土壤營養貧瘠,不具備植物生長條件,生態自然恢復難度較大。按傳統模式,該尾礦需要從周邊運送質地好的表土覆蓋尾砂,再播撒草種植被,但該模式成本高昂,還會造成周邊土壤資源的損毀破壞以及環境的二次汙染。

如何快速便捷、節約高效完成生態修復任務,是擺在企業面前亟須解決的“大難題”。

辛勤付出終有回報。科研團隊經過4年摸索,逐步形成“原位基質改良+直接播撒植被”的無土尾礦復墾技術,透過低新增量的外加改良劑,對微細粒尾礦土基質進行物理結構、肥力條件的改良,從而達到適宜植物長期生長的環境條件。

成果轉化,荒蕪地開出“幸福花”

“實驗室盆栽實驗開展了500多組,才得到改良劑配方,為進一步節約成本,我們經過一次次的改良試驗,最終將配方參比降到了10%以下。”團隊負責人夏令介紹,在前期實驗階段,團隊對尾礦基質的改良和復墾植被的篩選都經歷了一個漫長過程。

對植被的篩選,從最初要求只要能生長出來,即便是些“雜草”也無妨,到後期不斷豐富種類,開拓景觀效應和生態效應,篩選出包括狗牙根、波斯菊、虞美人等在內14種復墾先鋒植物。

盆栽試驗取得成功後,研發團隊立即研究確定復墾方案,將尾礦復墾的攻堅陣地從實驗室轉移到三鑫公司尾礦庫“試驗地”。

寒來暑往,科研團隊基本每週都要往返武漢與大冶之間,翻耕、播種、施肥改良、記錄生長、取樣並帶回實驗室測定……為保證專案質量,團隊負責人宋少先和夏令每個月都召集大家在一起,不停梳理攻關問題,升級最佳化修復方案。

同時,團隊針對尾礦砂的特點,篩選出最優種植方式。按功能分為綠肥植物、耐貧瘠植物、耐鹼植物、景觀植物和重金屬固定化植物,在春秋兩季分割槽分塊種植,從而實現尾礦庫復墾植被四季常青和重金屬穩定固化無遷移,有效控制尾礦水土流失和環境汙染。

“科研工作者的工作要落到實處,這也是個人價值與社會價值相結合的最好體現。”夏令說,團隊致力將曾經的貧瘠尾礦,打造成全年草-花-灌交替生長的生機之地。無土復墾關鍵技術成功應用,為我國類似礦山尾礦庫治理,實現植被重建提供一條可行的途徑和思路,對我國礦山可持續發展具有積極意義。

宋少先表示,該團隊將持續圍繞產業需求,突破技術瓶頸,提供解決方案,讓荒蕪之地開滿“幸福之花”。

武漢理工大學供圖)

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