发布时间:2024-09-16
在宁夏农垦贺兰山农牧场,一片曾经寸草不生的盐碱地上,如今金黄的稻田随风摇曳。这一令人惊叹的转变,源于一种基于粉煤灰研制而成的新材料。由中国科学院过程工程研究所和北方民族大学联合研发的“粉煤灰基土壤调理剂盐碱地改良技术”,不仅成功改良了盐碱地,还为解决粉煤灰环境污染问题提供了新思路。
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,主要来源于以煤粉为燃料的火电厂和城市集中供热锅炉。目前,我国粉煤灰年排放量近6亿吨,累计堆存超30亿吨,且以每年2亿吨的速度在增加。这些废弃物不仅占用大量土地,还造成了严重的环境污染。然而,粉煤灰并非一无是处。北方民族大学材料科学与工程学院教授韩凤兰指出:“粉煤灰化学成分与土壤相似,以易于结构改性的铝、硅为主,且富含植物生长所必需的中微量元素,具有制备土壤改良材料的天然优势。”
针对宁夏地区粉煤灰产生量大、传统途径难以消纳、大面积盐碱化土地亟待改良的现状,研发团队提出了粉煤灰无害化和定向选择性活化后用于盐碱化土壤改良的新思路。他们采用粉煤灰改性与多养分协同集成技术制备粉煤灰基新型土壤调理剂,开展盐碱地改良系统研究,修复盐碱土壤,并同步实现粉煤灰的大宗消纳。
这一创新方法取得了显著成效。在宁夏农垦贺兰山农牧场的试验中,未改良的对比田亩产仅为496斤,而加了3吨粉煤灰基改良材料的稻田,亩产高达1439斤。更令人欣喜的是,经过一个种植季的改良,土壤pH值从10.4降至8.4,盐化度从5.6克/千克锐减至0.8克/千克,达到了绝大多数作物生长所需的盐碱程度。中国科学院过程工程研究所研究员马淑花表示,改良后的土壤重金属含量完全符合国家相关标准,收获的作物重金属含量也符合食品安全要求。
粉煤灰改良盐碱地的方法实现了环境、经济和社会效益的三重共赢。首先,它解决了粉煤灰的环境污染问题。其次,它大幅提高了盐碱地的生产力,为农业发展注入了新的活力。最后,它为当地居民创造了就业机会,改善了生活条件。
展望未来,这一技术如在全国大面积推广,不仅有望实现粉煤灰固废“零排放”,而且能增加我国农田有效供给3亿亩以上。这对于煤电行业和农业的可持续健康发展,以及“双碳”战略的贯彻实施,都具有重要意义。粉煤灰改良盐碱地的成功案例,为我们展示了科技创新如何为可持续发展做出贡献,也为解决其他环境问题提供了新的思路。