把生態(tài)修復文章寫在祖國大地上——國家地質實驗測試中心生態(tài)修復工作成果剪影
黨的二十大報告提出，必須牢固樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，站在人與自然和諧共生的高度謀劃發(fā)展。近期召開的全國生態(tài)環(huán)境保護大會提出，以高品質生態(tài)環(huán)境支撐高品質發(fā)展，加快推進人與自然-和諧共生的現(xiàn)代化。
如何實現(xiàn)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化？在守護綠水青山的N種方式中，科技創(chuàng)新的力量最不可或缺。
為深入貫徹落實習近平生態(tài)文明思想，踐行“山水林田湖草沙生命共同體”理念，近年來，國家地質實驗測試中心充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，立足于地學，針對礦山、農田、場地等水土污染與生態(tài)環(huán)境損毀，創(chuàng)建地球化學工程生態(tài)修復技術體系，建立一系列的應用示范，取得了重要進展和成果。
以地學方案解決贛南稀土礦山生態(tài)問題
江西贛州是我國優(yōu)勢礦種離子吸附型稀土礦床的發(fā)源地，離子吸附型稀土資源在贛南地區(qū)分布很廣，這里素有“稀土王國”之稱。經(jīng)歷50余年的開發(fā)，贛南稀土礦山在為新中國建設立下汗馬功勞的同時，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞。
據(jù)介紹，贛南稀土開采經(jīng)歷了池浸、堆浸、原地浸提全過程，具有稀土礦區(qū)生態(tài)問題的典型代表性。江西贛州離子型稀土礦集區(qū)位于“南嶺丘陵山地帶”，有多條重要水系的源頭，生態(tài)破壞可能影響周邊乃至華東、華中、華南地區(qū)，生態(tài)安全戰(zhàn)略意義重大。
礦山生態(tài)修復是生態(tài)保護修復的重要內容。科研人員深刻地認識到，礦山生態(tài)修復絕不僅僅是復原受損地形、簡單綠化，而是必須因地制宜、治標更治本。
以形成典型生態(tài)問題的綠色解決方案為目標，2012年以來，研究團隊依托中國地質調查項目“全國礦山地質環(huán)境綜合調查與評價（國家地質實驗測試中心）”以及科技部重點研發(fā)計劃項目“離子型稀土礦浸礦場地土壤污染控制及生態(tài)功能恢復技術”之課題“礦區(qū)土壤生態(tài)功能恢復技術”，分別在世界離子型稀土礦首發(fā)地及開采地贛南足洞廢棄礦山及定南嶺北礦區(qū)進行調查評價、修復技術研發(fā)與應用示范。
針對離子型稀土礦開采后存在的水土污染、水土流失、地質災害、植被破壞、土壤肥力喪失等典型生態(tài)問題，研究團隊建立了障礙度評價模型，分析功能恢復障礙因子；研發(fā)了天然黏土礦物材料、復合生物炭材料、生物地毯材料、微生物菌劑材料等一系列土壤改良材料；提供了一套復配型保水保肥材料及三類分區(qū)植物配置模式；系統(tǒng)梳理總結了礦山生態(tài)修復經(jīng)驗技術，創(chuàng)新研發(fā)了稀土礦區(qū)土壤原位改良的“天然黏土礦物土壤重構-植被配置技術”“稀土礦區(qū)藍莓修復技術”和“地球化學工程+生態(tài)袋柔性結構技術”等系列技術，形成了一套土壤改良、植被配置與土地增值開發(fā)為一體的綜合修復技術；提出了適用于花崗巖發(fā)育區(qū)的廢棄稀土礦山土壤—植被生態(tài)修復的地學綜合解決方案。研究團隊2014年在足洞廢棄稀土礦山原地浸礦場建立了廢棄稀土礦山生態(tài)修復綜合示范基地，長期進行修復技術應用和科學研究。2021年在定南縣嶺北廢棄稀土礦山堆浸場地開展植被復綠，中草藥和經(jīng)果林種植示范，植被覆蓋度達到75%以上，經(jīng)果林畝均收入超過3000元。目前，足洞廢棄稀土礦山生態(tài)修復綜合示范基地已成為自然資源部幫扶贛州鄉(xiāng)村振興的一個“示范窗口”。定南嶺北礦區(qū)把礦山綜合治理和生態(tài)循環(huán)農業(yè)相結合，打造了廢棄礦山治理的定南樣板，為我國南方離子型稀土礦區(qū)構建綠色種養(yǎng)循環(huán)農業(yè)提供了經(jīng)驗參考。
“修復后，礦區(qū)水土流失率從85%降至10%，產沙量減少94%以上，產流量減少54%以上，氨氮污染程度平均下降10%，土壤有機質含量提高21%以上，植被覆蓋率提高90%。與傳統(tǒng)修復方法相比，修復成本降低了30%至50%。修復后，礦區(qū)土壤肥力由最低肥力提高至中等肥力水平，示范基地種植的高附加值的經(jīng)濟作物藍莓畝產1500斤，每畝經(jīng)濟收入約3.5萬元至5.0萬元。經(jīng)多年跟蹤檢測，藍莓果實中有害元素含量遠低于國家標準，且富含有益人體健康的多種營養(yǎng)元素。”科研人員用數(shù)字證明，相關成果在實現(xiàn)生態(tài)效益的同時，為當?shù)厣鷳B(tài)修復產業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興帶來了新希望。
2020年為更好落實中國地質調查局支撐服務脫貧攻堅工作部署，積極推進地質調查成果推廣應用，研究團隊編制了六份關于贛州市、贛州四縣及尋烏縣的階段性成果報告和一冊圖集，2020年9月22日實驗測試中心向贛州市自然資源局移交了脫貧攻堅階段性成果。贛州市自然資源局、龍南市政府和贛州市自然資源贛縣分局向實驗測試中心贈送了錦旗。
對于下一步工作，科研人員表示，將開展不同類型稀土礦山生態(tài)修復技術攻關，建設南方離子型稀土礦生態(tài)修復示范區(qū)的“贛州樣板”，進一步加強廢棄稀土礦山增值利用技術在江西、廣東、廣西等推廣應用。
以改良技術助力張北鹽堿地增產增收
鹽堿化被稱為土地的“頑疾”。“春天白茫茫，夏天雨汪汪，十年九不收，糠菜半年糧”，一首民謠道出了鹽堿地上種糧之難。
我國鹽堿地多，且開發(fā)潛力大。破解鹽堿地綜合利用這個戰(zhàn)略問題必須發(fā)揮科技創(chuàng)新的關鍵作用。
2020年至2022年，國家地質實驗測試中心在北京市西城區(qū)政府對口幫扶縣——張北縣組織開展了700平方千米的生態(tài)地質調查，取得明顯成效。調查發(fā)現(xiàn)，張北處北方干旱半干旱氣候區(qū)，區(qū)內年均降水量300mm，年均蒸發(fā)量1850mm，蒸發(fā)量是降水量的6倍左右，加之季節(jié)性河流的多次豐枯，快速交替，表層土壤的水鹽遷移運動以上運行為主，使得淺層土壤中鹽堿離子無法隨水淋濾進入深層土壤而富集于地表，是區(qū)域土壤鹽漬化形成的重要誘因。
針對張北地區(qū)土壤鹽堿化特點，科研團隊研究提出“根系微障-生物質炭”生態(tài)保護修復方案，在保水保肥、提高地力、“以肥代藥”等方面效果顯著。
所謂“根系微障-生物質炭”生態(tài)保護修復方案，是研究團隊運用2018年自主研發(fā)的在重金屬污染稻田改善土壤微環(huán)境取得顯著效果的“根系微地球化學障”技術理念，針對張北鹽堿地高鹽、高堿、有機質與養(yǎng)分含量較低、質地疏松等問題，研發(fā)具有高有機質含量、高比表面積等特征的生物炭-天然礦物復合材料，在播種時期隨種子和種肥施入作物根系土壤，通過構建“微型屏障”有效降低土壤pH、提升土壤肥力、限制鹽分在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移轉化、為微生物擴展生存空間，實現(xiàn)鹽堿地“重茬”問題低成本、高效治理。
據(jù)介紹，通過調查、研究和應用，實驗測試中心與北京西城區(qū)政府、張北縣人民政府和張北厚道養(yǎng)生鹽堿地種植公司聯(lián)合建立了張北鹽堿地改良應用示范基地——“精準脫貧生態(tài)修復示范基地”，示范面積約1100余畝，成功實現(xiàn)了鹽堿土地改良。通過種植藜麥、甜菜、油莎豆等高附加值作物，產量產值均有明顯提升，每畝增收均超過千元。張北縣人民政府認為“系列成果為該縣構筑現(xiàn)代農業(yè)體系、打贏脫貧攻堅戰(zhàn)、推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施等提供了強大助力。”
今年5月27日，河北省委書記、省人大常委會主任倪岳峰在該基地視察調研時強調，要進一步擴大鹽堿地改造規(guī)模，提高鹽堿地綜合利用效率，把開展鹽堿地綜合利用擺上重要位置，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的關鍵作用，加大鹽堿地改造提升力度。
據(jù)了解，下一步，研究團隊將在擴大張北地區(qū)鹽堿地改造提升規(guī)模的同時，加大不同類型鹽堿地改良和綜合利用科技攻關力度，提出“品種-農藝-工程-產業(yè)”一體化鹽堿地綜合利用解決方案，為我國開展大面積鹽堿地改造提供可借鑒的示范樣板，服務于國家糧食安全戰(zhàn)略。
以初心和使命做美麗中國建設者
除了上述兩處亮點，國家地質實驗測試中心從20世紀90年代初即開始環(huán)境地球化學與生態(tài)保護修復研究，主持相關項目20余項，積累了豐富的經(jīng)驗。
特別是在我國全面推進生態(tài)文明建設以來，國家地質實驗測試中心承擔了一系列有關生態(tài)環(huán)境修復的項目，開展生態(tài)修復技術研發(fā)與示范，有力支撐生態(tài)文明建設，獲得了不少令人矚目的成績：
——在江西德興銅礦源頭開展工作，將微生物技術應用到酸性礦山廢水治理工作中，在保證處理效果的同時，考慮修復治理成本為企業(yè)增加收入，改善修復工藝，研發(fā)修復裝置，取得了良好的效果；
——在江西贛州市，開展在產農田重金屬污染修復工作，首創(chuàng)性提出“根系地球化學障”修復模式和技術，使稻米中鎘去除率超過80%，顯著降低修復參與人員的勞動強度和修復成本；
——在湖南湘潭，針對化工場地多重金屬-有機污染物的復合污染土壤問題，提出了電動化-穩(wěn)定化修復技術，為復合污染場地修復和復墾提供了經(jīng)濟高效的新型技術方法；
——在云南安寧，采用多層次植被搭配技術建立生態(tài)恢復示范區(qū)，實現(xiàn)礦山采空區(qū)植被快速恢復，實時監(jiān)測生態(tài)參數(shù)，調整植被養(yǎng)護方案；
……
纖纖不絕林薄成，涓涓不止江河生。
隨著一個個項目的實施、一項項新技術和材料被研發(fā)和應用，越來越多的成果從實驗變成示范，把“白茫茫”變成“綠油油”，把滿目瘡痍變成綠意融融，把寸草不生變成姹紫嫣紅。
“其實，除了我們的技術支撐，這些成績的取得也來自各方面的支持和配合。”研究團隊成員舉例說，2020年“全國礦山地質環(huán)境綜合調查評價”項目脫貧攻堅野外工作任務重、時間緊。受疫情影響，野外人員嚴重短缺。項目組臨時黨支部積極與當?shù)攸h支部對接，通過黨建活動建立了良好的互助合作關系。贛南地質調查大隊（現(xiàn)更改為：江西省地質局第七地質大隊）第一時間派出10余名專業(yè)技術人員支援項目開展野外調查、取樣等工作，并提供樣品存放和加工場地。在贛州紅色熱土工作期間，項目組成員在不斷提升業(yè)務水平的同時，收獲了更多的精神財富，秉持理想信念、堅守初心使命、敢于擔當作為。
生態(tài)修復工作難免面對惡劣的環(huán)境、艱苦的條件、棘手的問題，但當被問及如何面對與克服這些困難時，團隊成員一句樸素的話語道出了他們用地質調查專業(yè)優(yōu)勢讓綠水青山“底色”更亮、金山銀山“成色”更足的信心和決心——“其實樂在其中。我們就是想把生態(tài)修復的文章寫在祖國大地上。”
生態(tài)修復，非一日之功。期待，在新時代新征程上，他們繼續(xù)以科技創(chuàng)新為筆，為建設美麗中國書寫高質量發(fā)展的“綠色答卷”。
作者: 申文靜 生態(tài)修復技術研究室
