土壤重金屬污染是主要環(huán)境危害之一,并可能通過農(nóng)作物進(jìn)入人類食物鏈。記者近期在甘肅白銀調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)匾恍┢髽I(yè)和研究機(jī)構(gòu)利用特色資源凹凸棒石,通過選礦、提純、活化等技術(shù),探索出對土壤重金屬污染治理與修復(fù)新工藝,成果顯著。
企業(yè)自發(fā)探索治理污染土壤新途徑
白銀市位于甘肅省中部地區(qū),是我國重要的有色金屬冶煉加工與化工業(yè)基地。20世紀(jì)60年代以來,當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣用污水灌溉,使得土壤中重金屬不斷積累。為治理日益嚴(yán)重的環(huán)境污染,近幾年,部分企業(yè)租用農(nóng)民的污染農(nóng)田,自發(fā)探索治理。
“這里的土壤已經(jīng)累積了幾十年的重金屬污染層。”甘肅凹晶肥料科技有限公司副總經(jīng)理王偉軍告訴記者,2014年4月,他們選擇了一塊重度重金屬污染的農(nóng)田進(jìn)行大田對比實(shí)驗(yàn),利用材料是當(dāng)?shù)刭Y源凹凸棒石。
“眼前這2.5畝地被平均分割成三塊,一塊為未處理的農(nóng)地,另一塊將提煉的凹晶材料只是散在地里,剩下一塊我們將撒進(jìn)去的凹晶材料經(jīng)過物理方法處理后分離了出來。前兩塊樣地?zé)o明顯改善,最后一塊樣地效果明顯。”王偉軍說。
對于凹凸棒石修復(fù)土壤重金屬污染的原理,甘肅凹凸棒石應(yīng)用研究院精細(xì)化工研究室主任王永斌介紹,凹凸棒與水分子的親和力極強(qiáng),利用水作介質(zhì),將凹晶材料打成漿體,噴灑在經(jīng)過預(yù)處理的干燥土壤上,用機(jī)械將凹晶材料與土壤均勻混合,促使凹晶材料與重金屬離子均勻接觸和結(jié)合;待吸附完成后,將其與污染土壤進(jìn)行分離,實(shí)現(xiàn)治理重金屬污染土壤的目的。
白銀市環(huán)保局總工程師張瓊表示,根據(jù)白銀市環(huán)保局的檢測,目前白銀東大溝流域農(nóng)田重金屬污染面積有7870畝,污染深度是0到60厘米,鎘、鉛、砷、鋅含量均超過國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。
除甘肅凹晶肥料科技有限公司外,甘肅西部凹凸棒石應(yīng)用研究院也正在實(shí)施對白銀東大溝重金屬污染土壤的修復(fù)研究,目前孵化出幾家企業(yè),共同合作開發(fā)出了一批凹凸棒石改良土壤的產(chǎn)品。
甘肅欣慶環(huán)??萍加邢薰臼歉拭C西部凹凸棒石應(yīng)用研究院孵化出的企業(yè)之一,該公司負(fù)責(zé)人說:“我們以凹凸棒石資源為原料開發(fā)成為新型材料,應(yīng)用于改良土壤生態(tài)的肥料。凹凸棒石本身具有一定的離子交換能力,所以可用于治理含鎘離子、鉛離子等重金屬離子的土壤。長期使用,可進(jìn)行原位修復(fù)達(dá)到治理土壤污染的目的。”
效果顯著成本低
部分企業(yè)利用凹凸棒石修復(fù)土壤重金屬污染效果明顯,在大田環(huán)境下能夠?qū)⑽廴就寥乐械闹亟饘俳档?0%—90%,成本低,可適宜規(guī)模推廣。
甘肅凹晶肥料科技有限公司每一次試驗(yàn)前后,都將測試數(shù)據(jù)拿到中科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)驗(yàn)證。最終的試驗(yàn)表明,經(jīng)過處理后,在大田環(huán)境下能夠?qū)⑽廴就寥乐械闹亟饘巽U、鎘、銅、鋅、砷降低70%—90%,土壤重金屬濃度由重度污染降至國家土壤環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求;經(jīng)種植蔬菜驗(yàn)證,通過地力恢復(fù)后,蔬菜中重金屬鉛和銅均未檢出,鎘、鋅、鉻的含量均在安全值以下。
白銀市白銀區(qū)王峴鎮(zhèn)沙坡崗村村民顧正楷與這家企業(yè)簽訂了協(xié)議,將自己的2.5畝地租出來進(jìn)行大田試驗(yàn)。他說:“20世紀(jì)七八十年代開始由于重金屬污染,大部分土地棄耕,種啥啥不成,就連栽的樹也不宜成活;村子70%左右村民已舉家搬遷,一片荒涼景象”。
但是上次看到試驗(yàn)田里竟長出綠油油的蔬菜時(shí),好多村民迫不及待地前來圍觀,爭搶著介紹自家土地情況,大家希望此方法盡早推廣實(shí)施,還沙坡崗原來繁榮景象。
根據(jù)重金屬污染的狀況,通過多次重復(fù)驗(yàn)證,一些企業(yè)向記者估算,每畝重金屬污染農(nóng)田治理成本是1萬到5萬元,比起化學(xué)洗滌方法成本要低很多,可適用于大規(guī)模治理污染農(nóng)田的推廣。
在吸附重金屬后的凹凸棒處理上,各企業(yè)也探索出了解決辦法。甘肅凹晶肥料科技有限公司是將治理后的水和凹凸棒排到一大池中,由于水的自然蒸發(fā)和解吸后重金屬都富集在凹凸棒中,在多次重復(fù)后,其中富集后的銅可達(dá)4%,可采取電解法進(jìn)行重金屬的分類回收,完成對凹凸棒的活化。
如果不以重金屬的回收為目的,可采取更簡單的方法,直接用硝酸銨電解液。甘肅工業(yè)技術(shù)研究院研究成果表明,回收的凹凸棒呈弱酸性,因西北土壤大多為弱堿性,回收凹凸棒中會(huì)有殘存的硝酸銨,本身是氮肥,有益無害。
環(huán)保企業(yè)盼政策支持
凹凸棒又稱坡縷石,是一種黏土礦物,在石油、化工、建材、造紙、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)中被廣泛應(yīng)用。甘肅省凹凸棒探明儲(chǔ)量高達(dá)10億噸,但在產(chǎn)業(yè)開發(fā)方面尚未形成規(guī)模。
甘肅西部凹凸棒石應(yīng)用研究院副院長陳馨表示,這些企業(yè)自發(fā)探索出治理污染土壤新途徑,一方面是看到了凹凸棒石礦產(chǎn)資源的重要性,另一方面也表現(xiàn)出科技治污發(fā)展的原動(dòng)力,國家應(yīng)對做環(huán)保企業(yè)進(jìn)行積極鼓勵(lì),出臺(tái)稅收、金融方面的專門扶持政策。
但是有些專家指出,因?yàn)榘纪拱魧儆谙∪辟Y源,一定要很好地保護(hù)和開發(fā),但是目前需要解決的問題仍有很多,同時(shí)環(huán)保企業(yè)盼政策鼓勵(lì)。
一是凹凸棒所擁有的開發(fā)價(jià)值,一些相關(guān)部門和社會(huì)公眾了解甚少。行業(yè)地位尚處邊緣,目前凹凸棒石產(chǎn)業(yè)無政策、無規(guī)劃,研發(fā)出來的產(chǎn)品無國家標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)業(yè)組織成度極低,現(xiàn)有優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮。
王永斌說:“我從事凹凸棒石研究近十年,一直是名聲和內(nèi)涵價(jià)值只在專業(yè)人員中轉(zhuǎn)圈子,外界甚至沒有聽說過這一種礦產(chǎn)資源,參與開發(fā)的企業(yè)和人更是很少。”
二是企業(yè)自發(fā)進(jìn)行環(huán)保方面的探索,普遍反映資金緊缺。記者采訪幾家參與企業(yè)的負(fù)責(zé)人,都表示目前對凹凸棒礦產(chǎn)資源的產(chǎn)學(xué)研投入極少,已參與和想?yún)⑴c的企業(yè)實(shí)力弱小,投入嚴(yán)重不足,尤其是產(chǎn)品研發(fā)資金更緊張,已有研究成果轉(zhuǎn)化率低。
“企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、選礦設(shè)備都是自己投入費(fèi)用,后續(xù)關(guān)于凹凸棒粘土礦提純技術(shù)及設(shè)備深加工的關(guān)鍵問題都急需解決。”王偉軍說。
對此專家和公司負(fù)責(zé)人建議,希望國家制定支持凹凸棒石產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,明確相關(guān)部門責(zé)任,做好資源配置和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,可論證確立一批凹凸棒石產(chǎn)業(yè)開發(fā)項(xiàng)目,明確主攻方向,建立聯(lián)席會(huì)議制度,推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研用”產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
另外,在地方政府層面設(shè)立凹凸棒石產(chǎn)業(yè)發(fā)展引導(dǎo)資金,推行“銀政投”融資模式,吸引創(chuàng)投資金、民企資金、社會(huì)資金、銀行貸款等共同打造這一環(huán)保產(chǎn)業(yè),以優(yōu)惠政策鼓勵(lì)企業(yè)投入凹凸棒石高效綜合研發(fā)。