变废为土 再造生机
文章字数:1081
本报讯(记者 刘希军 聂慧丽)矿区里堆积如山的煤矸石,曾是生态修复的一大“顽疾”,不仅占用大量土地,还存在环境污染风险。如今在实验室技术处理的助力下,这些原本被视作环境负担的黑色废石经历了一场神奇的“变形记”,被转化为可耕种的人工土壤。
走进朔州晋北固废资源综合利用研发中心的实验室,满眼绿意,香菜、韭菜、薄荷等蔬菜与绿植生机盎然,叶片舒展、色泽鲜亮。它们扎根的土壤不同于常见的自然土壤,而是由煤矸石转化而来的。这一转化实验名为“煤矸石基人工土壤制备及种植实验”,由朔州晋北固废资源综合利用研发中心、朔州市产业技术研究院与山西大同大学联合开展。
朔州市产业技术研究院挂职副院长王晨升介绍说,这项实验研究于2023年初正式开启。开展这项研究主要基于两个方面:一方面,当下土地面临着有机质和养分不断下降的严峻问题,急需找到有效解决办法来改善土壤质量;另一方面,煤矸石的大量堆积不仅占用土地资源,还对环境造成了严重污染,实现煤矸石的大宗利用迫在眉睫。经过这段时间的不懈努力,目前我们已经成功开发出了人造土壤。现在实验室正在围绕人造土壤开展一系列后续相关研究,不断完善和优化相关技术。
研究过程中,团队遭遇了诸多挑战,煤矸石成分复杂、含有重金属等有害物质,如何将其转化为安全且适宜植物生长的人工土壤成为关键难题。市产业技术研究院挂职副院长王晨升入职以来积极参与其中,充分发挥自身优势、整合资源,协同研究攻克难题,经过无数次实验,成功研发出一套独特的处理工艺。
首先对煤矸石进行破碎、研磨处理,使其成为细小颗粒;接着按照特定比例进行配比,并充分搅拌均匀;随后进行发泡操作,让土壤具备更好的孔隙结构;再经过干燥处理之后进行生物改性,进一步提升土壤的生态功能;最后进行调理和熟化,从而制备成具有较好肥力和生态功能的煤矸石基人工土壤。其中的关键技术在于对各个环节的精准把控,尤其是发泡与稳泡环节。
为验证人工土壤的可行性,去年团队在朔城区滋润乡开展了规模试种,选取玉米、向日葵等常见农作物,取得了良好的试验效果。试种通过与对比田的对比,发芽率、成活率明显占优,具有与标准农田同样的种植功能。对玉米和葵花进行了送检,结果显示符合国家食品安全标准。
根据去年的试种结果,王晨升团队发现人造土壤还存在用量大、成本高等缺陷。针对这一情况,后续计划开发功能性肥料,以此提高种植效益,降低整体成本。接下来,这项实验研究的重点是以人工土壤为载体,开展生物质肥及系列化特征产品研究。如果这项研究能够在朔州地区大范围推广,将有效解决朔州市域内盐碱地及矿山修复问题,对于保证当地的生态安全和粮食安全都具有极为重要的意义。
走进朔州晋北固废资源综合利用研发中心的实验室,满眼绿意,香菜、韭菜、薄荷等蔬菜与绿植生机盎然,叶片舒展、色泽鲜亮。它们扎根的土壤不同于常见的自然土壤,而是由煤矸石转化而来的。这一转化实验名为“煤矸石基人工土壤制备及种植实验”,由朔州晋北固废资源综合利用研发中心、朔州市产业技术研究院与山西大同大学联合开展。
朔州市产业技术研究院挂职副院长王晨升介绍说,这项实验研究于2023年初正式开启。开展这项研究主要基于两个方面:一方面,当下土地面临着有机质和养分不断下降的严峻问题,急需找到有效解决办法来改善土壤质量;另一方面,煤矸石的大量堆积不仅占用土地资源,还对环境造成了严重污染,实现煤矸石的大宗利用迫在眉睫。经过这段时间的不懈努力,目前我们已经成功开发出了人造土壤。现在实验室正在围绕人造土壤开展一系列后续相关研究,不断完善和优化相关技术。
研究过程中,团队遭遇了诸多挑战,煤矸石成分复杂、含有重金属等有害物质,如何将其转化为安全且适宜植物生长的人工土壤成为关键难题。市产业技术研究院挂职副院长王晨升入职以来积极参与其中,充分发挥自身优势、整合资源,协同研究攻克难题,经过无数次实验,成功研发出一套独特的处理工艺。
首先对煤矸石进行破碎、研磨处理,使其成为细小颗粒;接着按照特定比例进行配比,并充分搅拌均匀;随后进行发泡操作,让土壤具备更好的孔隙结构;再经过干燥处理之后进行生物改性,进一步提升土壤的生态功能;最后进行调理和熟化,从而制备成具有较好肥力和生态功能的煤矸石基人工土壤。其中的关键技术在于对各个环节的精准把控,尤其是发泡与稳泡环节。
为验证人工土壤的可行性,去年团队在朔城区滋润乡开展了规模试种,选取玉米、向日葵等常见农作物,取得了良好的试验效果。试种通过与对比田的对比,发芽率、成活率明显占优,具有与标准农田同样的种植功能。对玉米和葵花进行了送检,结果显示符合国家食品安全标准。
根据去年的试种结果,王晨升团队发现人造土壤还存在用量大、成本高等缺陷。针对这一情况,后续计划开发功能性肥料,以此提高种植效益,降低整体成本。接下来,这项实验研究的重点是以人工土壤为载体,开展生物质肥及系列化特征产品研究。如果这项研究能够在朔州地区大范围推广,将有效解决朔州市域内盐碱地及矿山修复问题,对于保证当地的生态安全和粮食安全都具有极为重要的意义。