矿冶集团环境所:点“砂”成绿 构筑高原生态屏障
2025年12月09日 10:33 651次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 地矿建设 作者: 张弛 初征

海拔4700米巨龙铜矿尾砂土壤化示范区俯瞰图

矿冶集团环境所尾砂土壤化技术研发团队
矿冶科技集团有限公司(以下简称“矿冶集团”)全面贯彻落实党的二十大和二十届历次全会精神,认真贯彻落实习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,紧紧围绕增强“服务国家重大战略、引领行业技术进步、培育战略性新兴产业”核心功能,奋力在西藏雪域高原上展现矿冶人的风姿,用默默坚守诠释着“团结、求实、开拓、奉献”的矿冶精神,用挺膺担当展现着“强企报国”的初心使命,为高海拔地区的绿色可持续发展贡献矿冶力量。
在西藏高原的苍穹之下,在海拔4700米的西藏巨龙铜矿矿区,一片新生的绿色梯田如同一条条哈达,缠绕在曾经裸露的灰黄色高陡边坡上。这里是接近人类生存极限的“生命禁区”,空气中含氧量不足平原的60%,年均气温低于零摄氏度,强烈的紫外线无遮无挡。在这片被视为“生态修复禁区”的土地上,矿冶集团环境所绿色低碳研发团队成功开发出“尾砂土壤化-仿生固坡”集成技术,在巨龙铜矿累计完成了13000平方米的应用示范,实现了超高海拔高陡边坡的稳定与生态修复,为我国高寒脆弱矿区环境治理提供了可复制、可推广的“矿冶方案”。
困境:高原地区的
生态创伤与修复枷锁
在高原矿区,企业实现绿色可持续发展面临着“无土之炊”和“有土难活”的双重枷锁。
所谓“无土之炊”,是指高原地区原生土壤形成过程极其缓慢,土层薄瘠,根本无法提供大规模生态修复所需的客土。若从低海拔地区远距离运输,成本高达数百元每立方米,对于动辄数十万平方米的修复面积而言,经济上完全不可行。而“有土难活”则源于高原严酷的自然条件,稀薄的空气、巨大的昼夜温差、漫长的冻土期、强烈的风蚀以及稀缺的降水,使得绝大多数植物种子无法萌发,幼苗难以存活。
破局:变“环境包袱”
为“绿色财富”的技术革命
面对困境,矿冶集团环境所科研团队没有在传统路径上修修补补,而是将目光投向了矿区内部,开启了一场“变废为宝”的技术革命。团队的核心突破点,正是矿山自身产生的大宗固体废弃物——尾砂。
尾砂土壤化:从“不毛之地”到“生命温床”的蜕变。尾砂,看似是废料,但其颗粒级配与土壤有相似之处。该团队研发的尾砂土壤化技术,是一套复杂的材料科学与微生物学协同的系统工程。其关键在于两种核心材料的研发。有机改良材料:针对尾砂贫瘠、保水保肥能力差的问题,团队利用高原本地丰富的牛羊粪、秸秆等有机废弃物,研发了特定的发酵与复合工艺,制成了一种轻质、高保水的有机改良剂。这种材料不仅能有效改善尾砂的团粒结构,还能为其提供植物生长所需的初始养分。本土微生物促生菌剂是技术的“灵魂”所在。科研人员从成功定植于矿区周边的优势植物根际土壤中,分离、筛选、驯化出多株耐寒、耐旱、耐贫瘠的本土高效微生物菌株。这些“土生土长”的微生物包括解磷、解钾、固氮菌等,可以帮助植物从尾砂中吸收难以利用的养分,将空气中的氮转化为植物可吸收的氮肥。菌剂中还包含了固碳细菌,能将大气中的二氧化碳转化为有机质,固定在改良后的“土壤”中,有效提升了肥力。通过将尾砂、有机改良材料和微生物菌剂按精确比例复配,该团队成功制造出了一种功能无限接近甚至优于当地原生土的“人工土壤”,彻底弥补了客土来源的不足。
三维一体集成技术:为高陡边坡穿上“永久绿装”。解决了“土”的问题,如何在高陡边坡上让植物“安家落户”又是一大挑战。该团队创新性地提出了“基质改性—仿生草垫固定—种子包埋”的三维一体集成技术。该团队受高原草甸盘根错节的根系网络启发,研发了一种由可降解纤维制成的三维网状植生毯。施工时,先将改良后的尾砂基质包埋到仿生草垫中,然后将仿生草垫固定到边坡上。草垫如同给边坡穿上了一件坚固的“防护外衣”,能有效防止风雨侵蚀造成的基质和种子流失,并为幼苗生长提供物理支撑。科研团队精选了多种适应当地环境的乡土草种与灌丛种子,采用特殊的包衣技术,将种子与营养剂、保水剂一同包裹起来,形成一颗颗“种子丸”。这些“种子丸”被预先放置在仿生草垫中的尾砂基质中。包衣技术确保了种子在萌发初期能获得精准的水分和养分供应,极大地提高了成活率。
未来:
从“生命禁区”到“绿色样板”
站在示范区的观测试验点前,看到的是一片生机勃勃的景象,与周边裸露岩壁的荒凉形成鲜明对比。修复后的边坡上,披碱草、早熟禾等草本植物已然成坪,一些本地适生灌木也已萌发新绿,形成了一个稳定、可持续的初级生态系统。研发人员李瑞指着一片长势正旺的植被,自豪地算了一笔经济账:“经过我们大规模应用的验证,这套集成技术的综合成本可以稳定控制在50元/平方米以内。这与内地平原地区的修复成本相当,但在高原地区,其成本仅为传统客土方法的三分之一,最低可至五分之一。这个‘低成本’,使得大规模、全矿区的生态修复从梦想照进了现实。”
该技术的成功应用,不仅成功修复了13000平方米的土地,更是为我国高寒矿区修复提供了矿冶智慧的绿色样板,实现了“以废治害”的循环经济模式,将尾砂转化为生态修复的核心资源,从根本上解决了矿山企业“废物处置”与“生态修复”双重成本压力的矛盾,为矿山绿色发展的经济学提供了新范式。研发团队突破了生态修复技术的高海拔禁区,这项技术不仅适用于西藏,对我国西部青海、新疆等高海拔地区都具有极强的示范和推广价值。该技术是从材料研发(微生物菌剂、改良剂)到工艺创新(仿生草垫、种子包埋),再到工程集成(三维一体施工)的全链条、系统性的解决方案,体现了矿冶集团在环境工程领域的综合实力。
“我们的目标,不仅仅是给矿山‘覆绿’,而是要重建一个具有自我维持、自我演化能力的生命系统。”矿冶集团环境所研发团队负责人望着眼前这片在西藏高原上顽强生长的绿色,目光坚定。未来,矿冶人将在不同矿种、不同气候带进行技术适配与推广,让这条“点砂成绿”的特色生态修复之路,越走越宽广,为我国矿业可持续发展贡献矿冶智慧。
责任编辑:任飞
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