土壤重金屬污染是主要環境污染之一,并且會通過農作物進入人類食物鏈,對人體產生危害。近期在甘肅白銀,當地企業和研究機構利用特色資源凹凸棒石,通過選礦、提純、活化等技術,探索出對土壤重金屬污染治理與修復新工藝,成果顯著。
企業自發探索治理污染土壤新途徑
白銀市位于甘肅省中部地區,是我國重要的有色金屬冶煉加工與化工業基地。20世紀60年代以來,當地農民習慣用污水灌溉,使得土壤中重金屬不斷積累。白銀市環保局總工程師張瓊表示,根據白銀市環保局的檢測,目前白銀東大溝流域農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標準值。為治理日益嚴重的環境污染,近幾年,部分企業租用污染田,自發探索治理。
以凹凸棒石資源為原料開發成為新型材料,應用于改良土壤生態的肥料。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,可進行原位修復達到治理土壤污染的目的。
對于凹凸棒石修復土壤重金屬污染的原理,甘肅凹凸棒石應用研究院精細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,利用水作介質,將凹晶材料打成漿體,噴灑在經過預處理的干燥土壤上,用機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合;待吸附完成后,將其與污染土壤進行分離,實現治理重金屬污染土壤的目的。
甘肅凹晶肥料科技有限公司副總經理王偉軍介紹:將2.5畝地被平均分割成三塊,一塊為未處理的農地,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去的凹晶材料經過物理方法處理后分離了出來。前兩塊樣地無明顯改善,最后一塊樣地效果明顯。
效果顯著、成本低、可回收
部分企業利用凹凸棒石修復土壤重金屬污染效果明顯,在大田環境下能夠將污染土壤中的重金屬降低70%—90%,成本低,可適宜規模推廣。
最終的試驗數據表明,經過處理后,在大田環境下能夠將污染土壤中的重金屬鉛、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境質量的標準要求;經種植蔬菜驗證,通過地力恢復后,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。
根據重金屬污染的狀況,通過多次重復驗證,一些企業估算,每畝重金屬污染農田治理成本是1萬到5萬元,比起化學洗滌方法成本要低很多,可適用于大規模治理污染農田的推廣。
在吸附重金屬后的凹凸棒處理上,各企業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,由于水的自然蒸發和解吸后重金屬都富集在凹凸棒中,在多次重復后,其中富集后的銅可達4%,可采取電解法進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。甘肅工業技術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,回收凹凸棒中會有殘存的硝酸銨,本身是氮肥,有益無害。
環保企業盼政策支持
凹凸棒又稱坡縷石,是一種黏土礦物,在石油、化工、建材、造紙、醫藥、農業中被廣泛應用。目前凹凸棒石產業無政策、無規劃,研發出來的產品無國家標準,產業組織成度極低,現有優勢沒有充分發揮。行業地位尚處邊緣,其所擁有的開發價值,一些相關部門和社會公眾也了解甚少。
對此甘肅西部凹凸棒石應用研究院副院長陳馨表示,當地這些企業自發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資源的重要性,另一方面也表現出科技治污發展的原動力,國家應對做環保企業進行積極鼓勵,出臺稅收、金融方面的專門扶持政策。
相關專家和各公司負責人,希望國家制定支持凹凸棒石產業發展的政策,明確相關部門責任,做好資源配置和產業規劃,可論證確立一批凹凸棒石產業開發項目,明確主攻方向,建立聯席會議制度,推動“產學研用”產業鏈的形成。
另外,在地方政府層面設立凹凸棒石產業發展引導資金,推行“銀政投”融資模式,吸引創投資金、民企資金、社會資金、銀行貸款等共同打造這一環保產業,以優惠政策鼓勵企業投入凹凸棒石高效綜合研發。
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