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“漫江碧透,百舸争流。”
毛泽东笔下的湘江,伴随经济的迅猛发展,已是伤痕累累,不见了昔日的清澈。今日要还湘江“漫江碧透”,工程巨大!治理湘江流域重金属污染,技术创新是不可或缺的钥匙、推动力。
当前形势下,推动高新技术的应用,提升节能环保产业技术水平和核心竞争力,加速优化升级环保产业结构,是为湘江流域重金属污染治理提供科技支撑的重要手段。
产学研高度融合,强化了科研成果的转化效率和高新技术的引进、消化、吸收,研发了一批高起点、高效益、高市场容量的新技术。
上篇:科技成果传递希望与信心
1 技术研发捷报频传
近些年来,一批重金属污染防治新技术,已经运用至生产实践中:
我国自主开发的“氧气底吹炼铜技术”取得关键突破,在山东方圆有色金属集团公司,建成年产10万吨铜的生产线,打破了国外铜冶炼技术的垄断;
中南大学自主开发“低品位铜矿细菌清洁冶金技术”,在德兴铜矿等多家企业,实现工业化应用,获得国家技术发明二等奖;
北京矿冶研究总院自主开发的“炼铅闪速熔炼炉”,于2009年在河南华宝集团公司,建成我国第一条年产10万吨铅的生产线:
通过芬兰OUTOTEC公司引进,并与中国恩菲工程公司、中南大学等合作的再创新研究,搭配处理锌浸出渣的“常压富氧直接炼锌技术”,在株洲冶炼集团建立年产10万吨锌的生产线,稀贵金属的综合回收率由传统方法的73%提高至85%以上,年处理锌浸出渣16万吨,显著减少重金属的外排;
中南大学自主研发的“重金属废水生物制剂法处理与资源化新技术”,在全国最大的铅锌冶炼企业——株洲冶炼集团和河南豫光金铅股份公司等多家企业,实现工业化应用;
中南大学开发的“铬渣及堆场微生物治理与修复技术”,已建立2个中试示范……
2 项目实施推动技术创新
2011年10月底以来,围绕湘江流域重金属污染治理,湖南省科技厅组织省内有关单位,联合国内优势科技力量,向科技部申报“铅锌重金属清洁冶炼关键技术”、“有色金属资源基地重金属减排与废物循环利用技术及示范”、“大型矿产基地生态恢复技术与示范”等项目。
这些项目,已获科技部批准,立项支持经费预算达1.7亿元,超过“十一五”期间国家和省资源环境领域科技经费投入的总和。
同一时间,湖南省科技厅组织有关专家,对“重金属冶炼和造纸废水深度处理关键技术与工程示范”、“湘江流域冶炼重金属污染物减排与利用关键技术及示范”等一批国家项目的实施,进行了重点督查。
同时,省科技厅加强了对“株洲清水塘典型冶化工业区固体废物梯级利用产业链关键技术开发”、“湘潭竹埠港工业区减排关键技术与工程示范”等一批省科技重大专项的督促检查。
项目实施推动技术创新,科技成果不断涌现,湘江水污染治理的前景更加乐观。
下篇:技术路线规划方向
1,技术路线的制定
在技术层面,湘江流域水污染治理之路,路在何方?
记者从湖南省有色金属管理局了解到,基于湘江流域重金属污染的长时间积累、污染严重、效果恶劣的现状,污染治理工作的方向,必须是从污染源源头产生量控制、污染源治理、流域内生态环境修复开展,同时鼓励和发展区域内循环经济,大力推广清洁生产技术等。
重污染区域(如株洲清水塘、衡阳水口山、湘潭岳塘区、郴州有色金属采选冶炼四大工矿污染源地区)的重金属污染治理,需开展以下几方面的技术工作:
一是矿山选矿废水治理复用与零排放技术。
湘江重金属污染,以有色金属冶炼、有色金属采选业为主要污染源之一。实施选矿废水处理复用与零排放技术研究,实行与推广矿山选矿废水处理复用与零排放技术集成,对矿山废水减排、废水资源化和全面实现湘江流域重金属控源,保障矿山可持续发展,具有重要意义。
二是含砷、镉等重金属冶炼废水处理与回用技术。
在保证废水达标排放、区域污染物总量控制的前提下,研究开发含砷、镉等废水处理技术的组合优化,设计合理的冶炼废水组合处理工艺,在控制产品环境成本的同时,提高企业的经济效益。
三是工业渣场重金属污染控制与渗滤液处理技术。
矿山工业废渣中,因含有多种重金属,被界定为危险废物。经雨水冲刷、淋溶后,极易将其中的重金属向下迁移至土壤中,对地下水造成较大的安全隐患。
同时,也会产生大量的含高浓度复合重金属的渗滤液,或通过暴雨径流产生的面源污染,迁移至毗邻河道或其他地表水体,造成严重环境污染。
应收集渗滤液,利用现有的成熟或开发先进处理技术,防止重金属向周围的环境造成严重的二次污染。
2 发展循环经济。推广清洁生产
针对湘江流域重金属污染的特点及社会经济发展的需要,从源头控制污染规模,实现清洁生产,提升冶炼节水和水循环利用效率,研发重金属污染控制集成技术系统。以此作为目标,建立用水排水最优化调度方案,研究废水深度处理和水回用技术,建立净化回用水水质指标体系,达到企业节水和水循环的目的。
具体技术攻关方向:
针对现有企业的生产技术,进行清洁生产升级改造,需要开发重金属渣无害化、资源化处理技术,达到重金属污染的彻底减排、废渣的综合利用的目的。
在矿山生态修复上,筛选对矿山重金属污染土壤有修复潜力的微生物和植物,研究合理搭配使用各种植物,构筑植物群落,修复重金属污染土壤;研究施用微生物修复技术,加速待修复土壤的改良,提高植物修复的效果。
应用生态学、生物学、地理学和土壤学等学科原理,探讨综合利用微生物修复技术、植物修复技术构建“矿山重金属污染土壤微生物——植物修复技术”。
研究酸性排土场、尾矿库中覆盖土壤以及施用化学调控剂,对植物生长条件的改善作用:研究酸性排土场、尾矿库的生态恢复过程和效果;探讨综合利用化学调控、植物修复两项措施,构建“酸性排土场和尾矿库的生态恢复技术”。
3 湘江底泥治理
湖南大学环境科学与工程学院教授杨朝晖,目前主要从事湘江底泥治理和生态修复研究,重点包括电絮凝法、生物吸附剂、重金属底泥处理等。
杨朝晖在接受记者采访时,重点谈到了生态修复的思路:通过利用生物凝虑法、化学凝虑法,利用微生物吸附重金属,或者使用化学试剂,将它们从重金属含量较高的底泥中洗脱出来,实现重金属的回收利用。
试图通过某种手段,固定重金属污染物,是杨朝晖目前的研究重点。如底泥固化技术,通过添加螯合剂、固化剂、稳定剂,或者通过水泥、煤灰和一些相关化学物质的添加,使重金属污染物的固化效果更好,消除对鱼虾等生物的危害。
毛泽东笔下的湘江,伴随经济的迅猛发展,已是伤痕累累,不见了昔日的清澈。今日要还湘江“漫江碧透”,工程巨大!治理湘江流域重金属污染,技术创新是不可或缺的钥匙、推动力。
当前形势下,推动高新技术的应用,提升节能环保产业技术水平和核心竞争力,加速优化升级环保产业结构,是为湘江流域重金属污染治理提供科技支撑的重要手段。
产学研高度融合,强化了科研成果的转化效率和高新技术的引进、消化、吸收,研发了一批高起点、高效益、高市场容量的新技术。
上篇:科技成果传递希望与信心
1 技术研发捷报频传
近些年来,一批重金属污染防治新技术,已经运用至生产实践中:
我国自主开发的“氧气底吹炼铜技术”取得关键突破,在山东方圆有色金属集团公司,建成年产10万吨铜的生产线,打破了国外铜冶炼技术的垄断;
中南大学自主开发“低品位铜矿细菌清洁冶金技术”,在德兴铜矿等多家企业,实现工业化应用,获得国家技术发明二等奖;
北京矿冶研究总院自主开发的“炼铅闪速熔炼炉”,于2009年在河南华宝集团公司,建成我国第一条年产10万吨铅的生产线:
通过芬兰OUTOTEC公司引进,并与中国恩菲工程公司、中南大学等合作的再创新研究,搭配处理锌浸出渣的“常压富氧直接炼锌技术”,在株洲冶炼集团建立年产10万吨锌的生产线,稀贵金属的综合回收率由传统方法的73%提高至85%以上,年处理锌浸出渣16万吨,显著减少重金属的外排;
中南大学自主研发的“重金属废水生物制剂法处理与资源化新技术”,在全国最大的铅锌冶炼企业——株洲冶炼集团和河南豫光金铅股份公司等多家企业,实现工业化应用;
中南大学开发的“铬渣及堆场微生物治理与修复技术”,已建立2个中试示范……
2 项目实施推动技术创新
2011年10月底以来,围绕湘江流域重金属污染治理,湖南省科技厅组织省内有关单位,联合国内优势科技力量,向科技部申报“铅锌重金属清洁冶炼关键技术”、“有色金属资源基地重金属减排与废物循环利用技术及示范”、“大型矿产基地生态恢复技术与示范”等项目。
这些项目,已获科技部批准,立项支持经费预算达1.7亿元,超过“十一五”期间国家和省资源环境领域科技经费投入的总和。
同一时间,湖南省科技厅组织有关专家,对“重金属冶炼和造纸废水深度处理关键技术与工程示范”、“湘江流域冶炼重金属污染物减排与利用关键技术及示范”等一批国家项目的实施,进行了重点督查。
同时,省科技厅加强了对“株洲清水塘典型冶化工业区固体废物梯级利用产业链关键技术开发”、“湘潭竹埠港工业区减排关键技术与工程示范”等一批省科技重大专项的督促检查。
项目实施推动技术创新,科技成果不断涌现,湘江水污染治理的前景更加乐观。
下篇:技术路线规划方向
1,技术路线的制定
在技术层面,湘江流域水污染治理之路,路在何方?
记者从湖南省有色金属管理局了解到,基于湘江流域重金属污染的长时间积累、污染严重、效果恶劣的现状,污染治理工作的方向,必须是从污染源源头产生量控制、污染源治理、流域内生态环境修复开展,同时鼓励和发展区域内循环经济,大力推广清洁生产技术等。
重污染区域(如株洲清水塘、衡阳水口山、湘潭岳塘区、郴州有色金属采选冶炼四大工矿污染源地区)的重金属污染治理,需开展以下几方面的技术工作:
一是矿山选矿废水治理复用与零排放技术。
湘江重金属污染,以有色金属冶炼、有色金属采选业为主要污染源之一。实施选矿废水处理复用与零排放技术研究,实行与推广矿山选矿废水处理复用与零排放技术集成,对矿山废水减排、废水资源化和全面实现湘江流域重金属控源,保障矿山可持续发展,具有重要意义。
二是含砷、镉等重金属冶炼废水处理与回用技术。
在保证废水达标排放、区域污染物总量控制的前提下,研究开发含砷、镉等废水处理技术的组合优化,设计合理的冶炼废水组合处理工艺,在控制产品环境成本的同时,提高企业的经济效益。
三是工业渣场重金属污染控制与渗滤液处理技术。
矿山工业废渣中,因含有多种重金属,被界定为危险废物。经雨水冲刷、淋溶后,极易将其中的重金属向下迁移至土壤中,对地下水造成较大的安全隐患。
同时,也会产生大量的含高浓度复合重金属的渗滤液,或通过暴雨径流产生的面源污染,迁移至毗邻河道或其他地表水体,造成严重环境污染。
应收集渗滤液,利用现有的成熟或开发先进处理技术,防止重金属向周围的环境造成严重的二次污染。
2 发展循环经济。推广清洁生产
针对湘江流域重金属污染的特点及社会经济发展的需要,从源头控制污染规模,实现清洁生产,提升冶炼节水和水循环利用效率,研发重金属污染控制集成技术系统。以此作为目标,建立用水排水最优化调度方案,研究废水深度处理和水回用技术,建立净化回用水水质指标体系,达到企业节水和水循环的目的。
具体技术攻关方向:
针对现有企业的生产技术,进行清洁生产升级改造,需要开发重金属渣无害化、资源化处理技术,达到重金属污染的彻底减排、废渣的综合利用的目的。
在矿山生态修复上,筛选对矿山重金属污染土壤有修复潜力的微生物和植物,研究合理搭配使用各种植物,构筑植物群落,修复重金属污染土壤;研究施用微生物修复技术,加速待修复土壤的改良,提高植物修复的效果。
应用生态学、生物学、地理学和土壤学等学科原理,探讨综合利用微生物修复技术、植物修复技术构建“矿山重金属污染土壤微生物——植物修复技术”。
研究酸性排土场、尾矿库中覆盖土壤以及施用化学调控剂,对植物生长条件的改善作用:研究酸性排土场、尾矿库的生态恢复过程和效果;探讨综合利用化学调控、植物修复两项措施,构建“酸性排土场和尾矿库的生态恢复技术”。
3 湘江底泥治理
湖南大学环境科学与工程学院教授杨朝晖,目前主要从事湘江底泥治理和生态修复研究,重点包括电絮凝法、生物吸附剂、重金属底泥处理等。
杨朝晖在接受记者采访时,重点谈到了生态修复的思路:通过利用生物凝虑法、化学凝虑法,利用微生物吸附重金属,或者使用化学试剂,将它们从重金属含量较高的底泥中洗脱出来,实现重金属的回收利用。
试图通过某种手段,固定重金属污染物,是杨朝晖目前的研究重点。如底泥固化技术,通过添加螯合剂、固化剂、稳定剂,或者通过水泥、煤灰和一些相关化学物质的添加,使重金属污染物的固化效果更好,消除对鱼虾等生物的危害。