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| 【固廢】工業廢棄物以堿改堿 讓堿土“變綠” |
| （時間:2010/10/11 10:34:27） |
工業脫硫廢棄物能“種”出綠色無污染的食品？乍聽起來頗有些不可思議。然而更為神奇的是，提供作物生長的“母體”，竟然是上百年寸草不生的鹽堿地。
“這不是天方夜譚。”中國工程院院士、清華大學教授徐旭常告訴《科學時報》記者，“清華大學開展‘燃煤煙氣脫硫廢棄物改良堿化土壤’的研究已逾10年。通過規模化推廣實驗證實，用脫硫廢棄物將堿土變為綠色耕地切實可行。”
拓展“18億”，增加綠色新耕地
“該技術的大規模推廣，不但能解決每年數千萬噸的脫硫廢棄物污染，更為重要的是，它將為我國新貢獻1億畝耕地。”徐旭常強調。
據相關資料顯示，我國耕地從2001年的19.1億畝下降到2006年的18.27億畝，并且數量仍逐年減少。
18億畝耕地紅線岌岌可危。然而，我國卻仍保有大約5.27億畝鹽堿土地，其中1.14億畝為堿性土地。在現有耕地快速減少的背景下，這些潛在耕地彌足珍貴。以自古富庶的寧夏平原為例，鹽堿化土壤面積已占其黃河灌區總面積的49.3％。
“因此，從戰略上講，鹽堿土壤的改良是解決目前耕地危機最經濟、簡便的手段之一。”徐旭常說。
他還介紹，自上世紀90年代起，清華大學及合作單位在內蒙古土默川平原、興安盟、寧夏銀川、吉林白城等地，將燃煤煙氣脫硫廢棄物用于規模化、連續性的堿化土壤改良，效果十分顯著。
截至目前，利用燃煤煙氣脫硫廢棄物改良堿化土壤的面積已超過12萬畝。實施范圍已經覆蓋黑龍江、遼寧、吉林、內蒙古、天津、寧夏、甘肅、青海、新疆、山西等我國北方大部分省區。
此外，幾乎我國所有堿化土壤類型都適合改良，可生長的作物也多種多樣，推廣種植的就包括玉米、苜蓿、水稻、葡萄、枸杞以及大約10種樹木。
以內蒙古土默川平原的2萬畝堿化土壤為例，經過改良，不但荒蕪數百年的土地變綠，中低產田還變得高產穩產。
“新改良的堿化地基本沒有人為介入，這些改良后的耕地絕大部分是綠色、無污染的。”清華大學教授陳昌和介紹說，“一次改造，理論上是一勞永逸的。因此，只要大規模推廣，新增1億畝綠色耕地指日可待。”
以堿改堿，顛覆傳統新理念
“美國同行聽到我們用堿改堿土取得突破，都吃驚地瞪大了眼睛。”談起3年前的美國之行，徐旭常頗為自豪，“美國人主要利用脫硫廢棄物改良酸性土壤。而我們的思路則是創造性的。”
據了解獲悉，清華大學及其合作單位在國際上首開“脫硫廢棄物改造堿性土壤”的先河，目前已經成功申請了中美兩國專利。
該技術的靈魂是通過脫硫廢棄物中的鈣離子交換堿土膠體中的鈉離子，使鈉離子從膠體進入土壤溶液，隨灌溉水循環排走。通過離子置換，增加了土壤孔隙度，擴大了下滲水流的通道，從而改善土壤物性。土壤堿性愈強，改良效果愈為明顯。
“我們的理念不是‘酸堿中和’，而是‘離子置換’。”徐旭常說。
銀川市國營前進農場寸草不生，該重度堿化土壤經過改良，在沒施用任何肥料的情況下，當年種植向日葵即大獲豐收，效益可與用傳統方法連續改造30年的良田等量齊觀。
此外，這種思路上的創新具備了大規模推廣的條件。據了解，雖然我國在改良鹽性土壤方面進展較大，但對堿性土壤卻辦法不多。并且，以“洗”為主的傳統改良方法對于水的需求較大。而我國鹽堿土主要分布于半干旱地區，這一瓶頸使得推廣難度較大。
“我們使用工業廢棄物改造土壤，極大地降低了成本。并且，該方法的用水量只相當于傳統方法的1/3。”徐旭常談到。
不過，工業廢棄物進入土壤，會否帶來新的安全隱患？
“我們曾有過擔心。然而通過對寧夏、內蒙古、吉林等地10多年的不間斷監測，并經國家權威部門鑒定表明：經脫硫廢棄物改造后的土壤，生長作物中各類有害物質含量不但符合國家標準，有些甚至低于原來土壤的本底值。”徐旭常非常有信心。
增加收入，開創農業新思路
“脫硫廢棄物改良土壤，不但從戰略上為國家增加了耕地，而且還能給欠發達地區的農民帶來實實在在的經濟效益，甚至有可能走出一條農業的開創性路子。”徐旭常指出。
經濟效益確實顯而易見。內蒙古土默川平原試驗區2001年種植飼料玉米，每畝經濟效益最高達380元，到2003年收益增長了95%。
此外，內蒙古呼和浩特市土左旗沙爾沁鄉老龍不浪村2009年利用脫硫廢棄物改造堿化土1500畝，前期投入改造費用254萬元，今年首次耕種作物。
該村村長云三禿算了一筆賬：2010年每畝收獲草飼玉米3100千克，以收購價每千克0.42元計，毛收入1302元；除去當年種植成本408元，每畝純收入894元。1500畝地純收入約為134.1萬元，兩年即可收回改地的成本。
“效益并不僅于此，經脫硫廢棄物改良后的土地還有一項潛在的巨大商機。”內蒙古農業大學教授張偉華躊躇滿志，“我們可以直接利用其打造有機食品基地。”
據悉，目前我國有機食品的種類只占到所有食品的0.1％，僅為國際平均水平的1/20。以2004年為例，中國有機農產品出口額約為3.5億美元，只占當年農產品出口量的1.7%，國內外商機巨大。
然而，生產有機食品需要幾年的土地轉換期，并須通過殘留物檢測，目前我國符合該標準的土地鳳毛麟角。
“這對推動脫硫廢棄物改良堿化土壤絕對是利好。”張偉華說，“改良后的土地無污染、平整度高、體量較大、產權明晰，易于集團化耕作。”目前，利用該項技術改造堿土種植有機食品已進入立項階段。
此外，該技術的大規模推廣對保證脆弱生態區農村人口就業具有現實意義。“每改良1萬畝堿化土壤，大約可解決1000名勞動力的就業。”張偉華說。
節能減排，產業循環新模式
“將工業脫硫廢棄物資源化，用于鹽堿土的改造，不但體現了節能減排的理念，還真正實現了企業、環境、農民多方受益，從工業到農業的循環經濟技術體系。”徐旭常對此給予了高度評價。
事實上，我國能源結構以煤炭為主，由此導致二氧化硫的排放量居世界第一，約占世界總量的15.1%，對環境造成極大威脅。因此，煙氣脫硫勢在必行。
據了解，目前應用最廣的是石灰石脫硫技術，其脫硫后的廢棄物稱為脫硫石膏，由于成本及能耗關系，除極少量應用于建筑業外，大多野外堆放，造成了二次白色污染。
“用脫硫石膏改造堿土，不但變廢為寶，而且還實現了二氧化硫減排，對完成每年度的減排目標起到積極作用。”徐旭常說。
此外，通過改良“變綠”后的堿化土地，大約每畝地每年可以固定2～4噸空氣中的二氧化碳。一旦大面積推廣，每年可為國家增加數以百萬噸計的碳匯。
除了實現減排，節能也非常重要。用該技術改良堿土，不但減少了灌溉用水，而且由于擴大了下滲水流的通道，將使地下水獲得更多有效補給，既節水又實現了節能。
據測算，改良每畝堿化土壤可增加地下水資源0.27噸。以金三角及河套地區700萬畝鹽堿土為例，改造后將增加區域地下水資源189萬噸，相當于黃河每年在本地區的農業灌溉總水量。
“不但如此，這項技術還實現了環保產業的循環，將鹽堿地特色農業、生物質能源產業和燃煤電廠廢棄物資源化利用產業緊密聯系在一起。”徐旭常說。
張偉華介紹說，這套綜合技術體系即將在內蒙古呼和浩特地區立項。以推廣10萬畝為例，即可實現年新增產值1.6億元，資源化處理脫硫廢棄物20萬噸，并且還將進一步帶動項目周邊地區其他產業的發展，實現經濟效益和社會效益的雙豐收。
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