科技日报记者 王迎霞 通讯员 尹一丞
一边郁郁葱葱，一边斑斑驳驳。宁夏银川市灵武境内的宁东能源化工基地腹地，一路之隔，天壤之别。
“小心，草里可能有蛇。”孙兆军提醒道。身为教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室、宁夏（中阿）旱区资源评价与环境调控重点实验室主任的他，是此处宁夏煤基固废资源化及污染土壤生态治理项目负责人。
宁东能源化工基地与陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯共同构成国家能源“金三角”。这里年产工业固废约1.2亿吨，存在资源化利用率低、占用大量土地、环境污染重、治理难度大等诸多难题。
固体废物真的百无一用只能一埋了之？被污染的土地到底能不能重焕神采？与孙兆军一样的科研工作者纷纷展开研究。
随着各项目陆续实施，昔日煤基固废摇身一变成了用于沙漠化土壤生态治理的低成本高效营养基质、多功能土壤调理剂及新型肥料，走出一条节约资源、保护环境、发展循环经济的新路。
这是一个“老大难”问题
国家能源“金三角”是我国罕见的能源富集区，资源优势突出，产业蓬勃发展。然而大量煤基固体废物相伴而生，令人头疼。
大宗工业固废中含有的药剂及铜、铅、锌等多种金属元素，随水流入附近河流或渗入地下，将严重污染水源。干涸后的尾砂、粉煤灰等遇大风形成扬尘，煤矸石自燃产生的二氧化硫会形成酸雨，对环境造成危害。
“粉煤灰、煤矸石、气化炉渣、脱硫石膏、煤泥、电石渣。宁东能源化工基地的固废主要包括这6种。”孙兆军说。
在2021年中国化工园区30强评选中，宁东基地位列第八。2020年，这里共产生固废2134.2万吨，其中粉煤灰产生量675.2万吨、煤矸石516.2万吨、气化渣710万吨、脱硫石膏315.7万吨，占全宁夏固废总量的50%以上。
污染源头多种多样，治理现状纷繁复杂。
由于宁东地处毛乌素、腾格里、乌兰布和等荒漠化土壤境内，治理难度大，加之这里毗邻黄河，严重影响着黄河流域生态保护与高质量发展先行区建设进程和国家能源战略的实施。
既要有效利用固废，又要解决污染问题，途径在哪？
顺着孙兆军所指的方向，记者看到距离项目治理基地不到1公里处有家煤矿，不到6公里处有家电厂，不到10公里处还有个新材料园。“这一片集中了宁夏所有的煤基固废类型，我们想在这里好好试试。”他说。
在宁夏重点研发计划重大项目、国家重点研发计划项目子课题的支持下，孙兆军带着宁夏大学科研团队与厦门大学、中国矿业大学（徐州）、国家能源投资集团有限责任公司等单位合作开始了研究与示范。
让固废变成宝贝，能源“金三角”地区均铁腕出击。
今年，榆林市人民政府办公室和宁东能源化工基地管委会分别印发《榆林市工业固体废物污染防治管理办法（试行）》、《宁东基地工业固体废弃物综合利用管理办法（修订）》；鄂尔多斯持续开展危险废物安全专项整治三年行动，强化工业固废和危险废物全过程规范化、信息化管理，加快固废处置与综合利用步伐。
固废资源化，途径有六种
“宁东建了3个大型渣场，每个都是1亿多吨的容积，但这么大的量依然解决不了煤基固废堆置问题，咋办？资源化。”孙兆军指出。
项目治理基地的一块牌子上，清晰地标明宁东能源化工基地6种主要固废的资源化途径——
脱硫石膏可被制成建筑石膏、水泥缓凝剂；煤矸石可用来填充路基，制成水泥、矸石砖，做成土壤覆盖石、煤矸石肥料；煤泥和粉煤灰可做建筑材料、吸附剂、絮凝剂、活性炭、陶粒、土壤改良剂；气化炉渣和电石渣可用来做建筑材料、保温材料、吸附材料、生物基缓释肥……
用孙兆军的话说，这是煤基固废的最好去处，“比如脱硫石膏，西北市场消费非常有限，有一个渠道就是用它们来改良盐碱地。我们从2004年做到现在，效果很明显”。
他带领团队绘制了煤基固废场地污染地理和空间图集1套，筛选出苜蓿、黑麦草、沙打旺等5种场地原位修复品种，研发5种煤基固废用于生态治理调理剂，形成治理沙化、盐碱化和损毁土壤技术模式4个，全面突破煤电化固废资源化关键技术瓶颈。
最终，他们在宁东建起一个6000平方米的生态修复示范点，使土壤有机质提高20%，植被成活率达到85%以上，土壤生态功能恢复80%以上。
宁东能源化工基地的固废资源化利用率，2018年只有28.9%，而到了2021年，这个数字或将达到49%。
来到项目治理基地，只见沙打旺等植物大片大片生长，一眼望去葱葱茏茏。甚至在一块1.5亩的试验田里，科研人员还种出了西瓜。
孙兆军不无自豪地介绍：“十一过后西瓜成熟了，上面有被兔子啃过的印记，这说明什么？充分说明这里的生态系统得到了有效修复。”
他特别补充：“有人质疑这块地上种出来的西瓜重金属超标，放心，我们都有国家检测报告。”
对此，宁夏科技厅社会发展科技处处长张磊表示，在节约资源的基础上，该项目实现了环境保护和生态修复双重效益，对引领西北能源“金三角”能源安全和黄河流域生态文明建设与高质量发展战略实施具有重大意义。
“变废为宝”还有大文章
工业固废，来源于工业生产活动，其本身可利用价值并不低。
有专家指出，相较于废水、废气，工业固废更容易实现资源化利用，经过适当工艺处理可成为工业原料或能源，如制成水泥、砂石骨料等建筑材料，也可从中提取金属和稀有金属，或制造肥料、土壤改良剂等。
这其中，显然还有大文章可做。
面对如此庞大且不断增加的工业固废产生量，综合利用成为解决的根本措施。对于能源“金三角”地区来说，是挑战，更是机遇，多方寻求合作，加大技改力度，时不我待。
早在2018年3月24日，鄂尔多斯市准格尔旗就与江苏美旗环保科技有限公司举行了环保产业园项目签约仪式。该项目规划建设工业废物处置及综合利用的环保产业园总部，把煤矸石，煤化工产生的固废、危废，煤电铝产生的粉煤灰和陶瓷产业产生的固废进行无害化技术化处理，实现当地工业经济转型升级和可持续发展。
当年11月30日，该市城投集团又与大路煤化工基地管委会举行了工业固废处理合作框架协议签约仪式，总投资约21亿元。项目主要涉及Ⅰ类、Ⅱ类工业废渣及高铝灰渣等填埋处理和资源化利用，合作期限为17年。
今年9月1日，榆林市榆阳区2021年第三批投资57亿元的35个重点建设项目集中开工，其中也包含一个300吨/年矿物固废及建筑固废综合处置再利用项目。
项目总投资2.5亿元，占地约340亩，建筑面积约100119平方米。投产后预计每年可生产各类环保型建筑材料砖5亿块，每年累计处理附近各大煤矿产生矿业固废煤矸石和建筑垃圾约300万吨，是目前西北地区在建投资规模最大的固废处置再利用项目。
“目前，我们总体上形成了污染场地固废无害化处理、有害物质清除、损害土壤治理三大路径，但固废治理是个大命题，其资源化综合利用面临的主要问题还是技术手段单一。”孙兆军坦言。
他和团队寄希望于能够全方位补齐短板，拓展固废综合利用市场，提高固废资源化利用率，并形成稳定的循环经济产业链条，早日打赢这场科研人员缠斗多年的“攻坚战”。
（文中图片均由科技日报记者王迎霞/摄）
