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【陕西日报】净土有“良方” 万物迎生机

——陕西省土地工程建设集团创新技术手段开展污损土地整治

来源: 时间:2019-06-25 浏览次数:407

陕西日报记者 汪曼莉 通讯员 李玏 

5月21日,富平县城下起了小雨。一片细雨蒙蒙中,县城南边的石川河两岸,茂密的草木显得愈发青翠,岸边广场上的石板也更加清亮洁净,不远处,十几栋住宅楼已拔地而起,高耸矗立。

随着去年11月石川河综合整治工程二期项目的完工,石川河的整体生态效益正在显现,也创造出巨大的社会和经济效益。陕西省土地工程建设集团(以下简称陕西地建)运用土地工程科技,让土地重新焕发出光彩,拥有了不同以往的效益和价值。


技术支撑 棕地变绿地

所谓棕地,其特征是已经开发利用过、受到污染、部分或全部废弃闲置,其治理和开发存在诸多障碍。

曾经的石川河河道就属于这一类。昔日的石川河,因河水逐渐干涸,污水随意排放,生活、建筑垃圾随意倾倒,地表水、土壤严重污染。2013年,陕西地建土地综合开发有限责任公司总工程师张翼等人曾对石川河进行过全面调研踏勘。“当时河两岸农田农药施用过度,当地居民随意倾倒的生活、建筑垃圾长期堆积,残留农药以及高浓度垃圾渗滤液通过地表径流进入河体,以及上游多家潜在污染性严重的工厂将未经处理或处理不达标的工业废水直接排入河体,对石川河造成了严重污染。”张翼说,已经污染的水体,其中可能含有的硝酸盐、重金属盐等无机污染物以及农药、表面活性剂等有机污染物随污染水体一同渗入两岸土体内,均会对土壤造成不同程度的污染,严重影响粮食作物安全,甚至通过地表径流进一步污染地下水,严重危害动植物安全,威胁人体健康。

如何对石川河原河道土体进行治理和修复,承担这一任务的陕西地建需要寻求一个“最优解”。“通过综合分析,我们利用土体有机重构技术控制并治理污染土体的迁移和转化,通过微生物-植物联合修复法,开展河道治理。”张翼介绍,土体有机重构技术是陕西地建研究并提出的一项综合技术,用于石川河河道治理的是物理重构技术和生物重构技术。

物理重构是治理的基础,也是关键一步。陕西地建石川河项目部土地工程师胡赞等人负责对河道清淤。胡赞回忆,当时从河道挖淤泥,足足挖了两个月,最深的地方达1米。“河道清淤的深度依据的是污染物降解和扩散的程度,科学判断多少米以下为洁净土层。”陕西地建土地工程技术研究院总工程师孙婴婴说,清理完污染土层后对河道回填,也不是简单的一填了事,考虑到后期河道的生态功能,要对土体进行合理配置,既要防渗,又要有一定的渗透性,有利于水循环。“河道整平施工时,我们要求压实系数为0.93。两岸堤防的填筑也是如此,每30厘米进行碾压,土体也要进行物理重构、颗粒粒径不能大于5厘米,这样就使土层更均匀、土体结构更稳定,不易发生不均匀沉降。”胡赞告诉记者。

生物重构技术是主要利用植物和微生物,对土体进行修复和重建的技术,在河道中栽种苗木、灌木等,利用植物具有富集某种或某些化学元素的特性,或是利用植物及其根际微生物体系将污染物降解转化为无毒物质,通过对土体的净化打造更优良的生态环境。“我们分析检测了石川河两岸土壤理化性质,采取了客土置换、控制灌溉水量和时间段、使用土壤改良剂等手段,科学栽种苗木。”陕西地建石川河项目部土地工程师王波说。


平台搭建 推动创新

石川河的河道治理,技术的运用在前期需要在陕西地建富平中试基地进行试验,以保证技术运用的可靠性、有效性和可复制性。“在一个项目开展前和开展过程中,我们都会在实验室进行相关的试验。”陕西地建土地工程技术研究院副院长王欢元介绍,有了诸如中试基地这样的科研平台,科技创新就有了基础保障。

据介绍,从2008年开始,陕西地建先后投资8亿元建成全国首个以土地工程为研究方向的博士后科研工作站、国家土地工程技术创新平台培育基地、陕西省院士专家工作站等九大科研平台,以及基础实验中心、浐灞土体有机重构核心试验区、富平中试基地、秦岭野外监测中心站等科研中心以及5个野外科学研究观测站,构建了基础理论研究、共性技术研发、成果转化与推广一体的系统科技研发体系。

有了平台,还需鼓励人员创新。5月21日上午,富平中试基地污损科室的科研人员罗玉虎正在温室里做试验:通过人为配置不同浓度的石油污染土壤,种上不同种类的植物,研究不同植物对受石油污染土壤的改善效果。“每名科研人员每年都可以根据研究计划,申报集团的内部科研项目,集团在资金、基础条件和工作绩效多个方面给予科研人员大力支持和鼓励,对取得突出贡献的科技人员给予成果奖励。”王欢元说,在这种机制加平台支撑的基础上,陕西地建研究出了“砒砂岩与沙复配成土技术”“盐碱地‘改排为蓄’治理模式”等多项技术;先后承担国家级、省部级重点科研项目40余项,获得省部级科学技术奖9项,其中一等奖5项;获得发明专利13项、实用新型专利30项、软件著作权21项;发表论文1900余篇,其中SCI/EI论文140余篇,出版专著17部,起草地方标准5项,其中《砒砂岩与沙复配成土造田工程技术规范》成为陕西省颁布实施的地方标准。

“最近,我们正在配合渭东新城项目做前期试验,开展污损土地研究,对其安全隐患进行探明,并科学制定修复方法,合理利用土地资源。”王欢元说。

       成果转化 助力生态保护

王欢元所说的渭东新城项目,由陕西地建与渭南市合作实施。据了解,在渭东新城社区项目区域,周边分布着3个行政村和20多家工业污染企业,其中16家为重点排污企业。“排污对项目区土壤和地下水造成了复合污染,是典型的多源头、多类型、多程度的复合型污染区。”陕西地建渭南分公司总经理罗林涛说。

据了解,在摸清污染状况及污染物类型的基础上,除了陕西地建土地工程技术研究院开展研究外,陕西地建渭南分公司还联合西安交通大学、长安大学成立了科研团队,针对区内污染物的类型、程度及赋存状态,开展气相抽提、土壤淋洗、固化/稳定化、微生物、植物等技术集成研究。

加强校企合作,是陕西地建积极推动科技成果应用转化的一个途径。在国内,陕西地建先后与中国科学院、中国农业科学院、西安交通大学、长安大学、陕西师范大学等国内多所高校院所建立了长期的合作关系;在国外,先后与麻省理工学院、剑桥大学、斯坦福大学、莫斯科大学等国际顶尖学府建立密切合作关系,共同推进土地生态治理研究。

同时,陕西地建坚持以问题导向搞科研、以需求导向搞创新,研究出一批先进技术,先后实施了榆林毛乌素沙地、渭北重度盐碱地、污损土地等多种土地类型的综合整治,克服了一个又一个工程技术方面的难题,降低了工程成本,摸索出了一套科学实用的先进技术。陕西地建党委书记、董事长韩霁昌研究员说:“目前对于土体有机重构的研究已在一定程度上满足了较易整治土地的工程需要,但在重度盐碱地、石油污染土地、重金属污染土地等难利用土地的工程实践上,尚缺乏完善的理论体系和可大范围推广的技术方法。集团科研人员将研究成果直接应用于工程实践,在提升科技成果转化效率的同时,又将工程实施过程中的问题反馈回来,并继续组织技术研发,再将研发成果应用于生产实践,实现科研成果向产业化转化的良性循环。目前,我们已基本形成‘理论研究—技术创新—集成示范—应用推广’的科技成果转化应用机制。”

据了解,截至目前,陕西全省借鉴陕西地建先进技术整治各类难利用土地,已实现新增耕地累计达200多万亩。




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