經過4年摸索,修復團隊逐步形成了“原位基質改良+直接播撒植被”的無土尾礦復墾技術,通過低添加量的外加改良劑,對微細粒尾礦土基質進行物理結構、肥力條件的改良,從而使其滿足適宜植物長期生長的條件。
6月的荊楚大地,艷陽高照。在湖北大冶一處尾礦庫區,只見粉紅的、純白的、深紅色的花朵組成了一片生機盎然的花海,引得游人不時在這里拍照留念。
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。武漢理工大學資源與環境工程學院(以下簡稱資源與環境學院)礦區生態修復團隊經過4年努力,摸索出無土復墾關鍵技術,讓地球“傷疤”痊愈重生,為礦區穿上“綠色大衣”。
科研攻關,破解礦山企業“老大難”
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破壞。
位于湖北大冶的湖北三鑫金銅股份有限公司(以下簡稱三鑫公司)是一家主要從事礦產開采的企業。面對黨中央對生態環境的高度重視,以及行業政策對生態環保要求的不斷調整,如何實現尾礦的減量化、無害化和資源化開發,成為三鑫公司等礦產開采企業實現可持續發展必須攻克的難題。
2018年,長期致力生態修復的資源與環境學院宋少先教授和夏令副教授帶領礦區生態修復團隊來到三鑫公司,開展產學研合作,共同進行科研攻關。修復團隊圍繞土壤改性、基質改良、植被選取等方面的問題進行了集中攻關。
研究人員現場勘察發現,三鑫公司尾礦為微細?!皥詫嵧痢?,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。按照傳統模式,三鑫公司的尾礦需要從周邊運送質地好的表面土壤覆蓋尾砂,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污染。
經過4年摸索,修復團隊逐步形成了“原位基質改良+直接播撒植被”的無土尾礦復墾技術,通過低添加量的外加改良劑,對微細粒尾礦土基質進行物理結構、肥力條件的改良,從而使其滿足適宜植物長期生長的條件。
成果轉化,荒蕪地開出“幸?;ā?/span>
夏令介紹,在前期實驗階段,修復團隊對尾礦基質的改良和復墾植被的篩選都經歷了漫長的過程?!皩嶒炇遗柙詫嶒為_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?!彼f。
對植被的篩選,修復團隊從最初的只要能生長出來植被就行,到后期不斷豐富種類,開拓景觀效應和生態效應,篩選出包括狗牙根、波斯菊、虞美人等在內的14種復墾先鋒植物。
盆栽試驗取得成功后,修復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,修復團隊基本每周都會往返于武漢與大冶之間,翻耕、播種、施肥改良、記錄生長、取樣并帶回實驗室測定……為保證項目質量,宋少先和夏令每個月都召集研究人員一起梳理攻關問題,升級優化修復方案。
同時,修復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、耐堿植物、景觀植物和重金屬固定化植物,在春秋兩季分區分塊種植,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,有效控制了尾礦水土流失和環境污染問題。
修復團隊將三鑫公司曾經的貧瘠尾礦庫,打造成了如今全年花草生長的生機勃勃之地,業內專家認為,無土復墾關鍵技術的成功應用,為我國類似礦山尾礦庫治理,實現植被重建提供了一個可行的途徑和思路,對我國礦山可持續發展具有積極意義。
宋少先表示,修復團隊將持續圍繞產業需求,突破技術瓶頸,提供解決方案,堅持把論文寫在祖國大地上,把科研做在生產實踐中,把科技成果應用在實現現代化的事業中,讓荒蕪之地開滿“幸福之花”。