bob电竞生态环境是人类生存和发展的基础,2020年9月,中国明确提出“碳达峰、碳中和”战略目标。为了贯彻落实国家“十四五”规划及“双碳”战略目标,进一步提升大宗固废综合利用水平,全面提高资源利用效率,推动生态文明建设,促进经济社会高质量发展,探索出一条关于固废资源化高效利用的创新发展路径显得尤为重要。
江苏省河海大学环境学院祝建中教授,长期扎根于环境科学、环境工程及化学工程领域进行教学与科研工作,在环境生态修复方面取得了多项优秀的成果,特别是在节能减排和环境修复方面,积极推动产学研合作,为新时代环保事业发展做出了突出贡献。
“十四五”时期,我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程,为实现推动高质量发展这一主题,全面提高资源利用效率的任务更加迫切。受资源禀赋、能源结构、发展阶段等因素影响,未来我国大宗固废仍将面临产生强度高、利用不充分、综合利用产品附加值低的严峻挑战。目前,大宗固废累计堆存量约600亿t,年新增堆存量近30亿t,其中,赤泥、磷石膏、钢渣等固废利用率仍较低,占用大量土地资源,存在较大的生态环境安全隐患。要深入贯彻落实《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等法律法规,大力推进大宗固废源头减量、资源化利用和无害化处置,强化全链条治理,着力解决突出矛盾和问题,推动资源综合利用产业实现新发展。
针对大量固废,祝建中教授认为,应该“以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,通过资源的系统整合,改变生产、消费、回收固体废弃物方式,重新利用城市所有固体废弃物,没有废弃物焚烧、填埋、丢弃至露天垃圾场或海洋,从而不威胁环境和人类健康。”交通运输部“十三五规划”对资源循环利用、绿色交通、节能减排要求增高,明确要求要大力开展路面材料、施工废料、弃渣、港口疏浚土等资源的再生和综合利用,建设资源循环利用试点工程。
除此之外,随着城市化进程的不断加快,大量乡镇居民进入城市生活,城市人口急剧增加,然而,城市经济的发展和基础设施的配套却跟不上人口激增的速度,人口的激增给城市的发展和环境都带来了极大的压力,比如,生产生活产生的大量废水、建筑垃圾加剧了城市环境的污染,阻碍了经济社会的可持续发展,甚至产生了一系列严重的环境污染问题。
针对我国社会发展需求和现状,通过理论研究,祝建中及其团队通过实验室验证以及示范基地示范,利用固废的特点,变废为宝,开发了一系列环境应用材料。他们以生态修复工程的急需高性能材料、工艺和设备开发为主要目标,积极推广建筑垃圾-淤泥联用技术,推广土壤改良技术,推广磷石灰等材料资源化利用的新材料、新设备、新工艺,对各个新材料试块标准化设计及工厂化预制,增强了新材料在生态修复各个领域的应用适用性。
近20年来,祝建中和团队一直在环境保护及生态修复领域深耕,他们坚守在生态修复的一线,肩负起守护生态环境的重任,致力于修复和治疗满目疮痍伤口的生态环境。团队在《建筑垃圾—淤泥在黑臭河道生态化改造工程中的联合应用研究》《固城湖高堤、大风浪水陆交错带生态岸坡构建关键技术研究》《输变电工程回填土的复合改良及生态利用技术研究》等科技项目的支助下,形成的创新理论与技术荣获奖项10余项。在这其中,祝建中个人因取得斐然科研成果,荣获了第十一届中国产学研合作创新奖个人奖、2017年中国质量评价协会科技创新奖——突出贡献者奖等荣誉。
近年来,在贯彻“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的工程处理总原则的基础上,结合实际要求,祝建中团队已基本完成了针对国内泥土特性、固体废物利用、造价核算、工程验收标准的工作,在各地有了工程实践,验收合格并达到一流创新水平。
在祝建中的带领下,团队对各类建筑土方、矿渣、工业废弃物、工程渣土、淤泥等固体废弃物进行资源化,以大宗固体废弃物代替路基的碎石、沙子稳定碎石层,进行软基处理,用于场地硬化、水利筑堤筑坝、机场码头建设、园林绿化工程等,减少水泥的用量,实现资源可持续利用,建成质量可靠、外表美观的道路、岸堤边坡,现已在全国各地得到广泛应用。
祝建中及团队研发的自主知识产权的新材料,可使用废弃建筑材料和黑臭河道底泥进行联合使用,通过联合应用技术的应用,可以有效对黑臭河道进行生态化改造,减少石材、水泥等传统建材的用量,节约材料成本15%以上;同时节约建筑垃圾、淤泥的处理成本30%以上。
不仅如此,该研究明显改善了黑臭河道的生态状况,有助于河道及沿线生态环境的恢复与保护;同时,建筑垃圾和淤泥的联合资源化利用,提高了固体废物的处理效率及品质,以节能环保的方式解决了废物处置难题。通过土壤改良剂改良输变电工程的回填土,建立输变电工程回填土区域杂草抑制生长体系,利用自然竞争的原则创造适合部分植物生长而不利于杂草生长的环境条件,达到经济有效和可持续地控制杂草生长的目标,产生良好的生态效益。该研究不仅在改善回填土质量和提高植物替代效率上有一定的现实意义,还为进一步认识土壤改良剂的施用和深入研究等方面提供了理论依据。
祝建中带领团队采用的新型环保材料,无需开山炸石挖河采砂,不会破坏生态环境,可以消化土方、矿渣等固体废弃物,不会对周围环境造成污染。新材料的衍生材料,可成为各类替代沙石料基层、基材产品,能够满足水利工程、土木交通工程的施工强度要求,所制备的新型仿植生混凝土、防水毯、陶粒等材料在河道生态修复中应用更是得心用手。
江苏省南通市港闸区污泥王港河道护坡生态改造工程,总长约450m,整治过程中充分运用了淤泥资源化及生态护坡构建技术成果。祝建中团队依据污泥王港水利规划,设计了满足规划要求的黑臭河道生态化改造工程,充分消纳淤泥并考虑周边及河道本身的生态环境,最终完成32米的生态护坡示范段的建设。成果使用单位认为此成果的顺利实施,节约了成本的同时控制了淤泥对环境的二次影响,贯彻并发扬了“因地制宜、资源循环、变废为宝”的环保理念,开创了利用淤泥与建筑垃圾联合筑路的先河。
广东中山市沙溪镇土瓜涌,河涌起源于土瓜闸,与小涌交汇,自东南向西北流入赤洲河,河宽9m,总长度为1.1km,流域面积约为9.9km2,在土瓜涌选取20m作为生态边坡示范段。示范工作完成后的边坡,从下往上分别是固化淤泥填方土、砂垫层、植生混凝土层、土壤化淤泥上覆层,立面上呈现多层结构;另外,在临水面,压顶梁顶面设置了生态多孔挡土结构,内部填充土浆及草种;示范工程结束后,边坡防渗植生性能良好,实现建筑垃圾和淤泥联用技术的第二次成功示范。
针对南通地区淤泥的复合固化材料应用到南通西苏界河北段护坡试验工程,祝建中团队运用复合固化材料采取不同工艺对该河段疏浚淤泥进行固化,分别作为淤泥填方固化土、固化土植生袋、护坡构件等几个主要部分,进而应用到河道生态修复,效果良好。
江苏常州河道治理项目,长度为10公里,平均河床宽度15米,共需处理淤泥50多万方,如果按照传统方案,需要大量的土地用于淤泥的堆放和处理。祝建中团队根据实际情况出发,直接在河床底部建设淤泥处理基地,处理完的淤泥可以直接通过输送至两侧河堤,用于防汛路的修建。其它的淤泥处理完后使用压路机碾压在河道底部,起到防渗层的作用。
江苏扬州高邮恒丰支渠生态渠道改造工程,祝建中团队建设兼具输水性、防渗性及保水性的生态可植生渠道,通过制备复合改性钙基膨润土,提高其性能同时利用改性膨润土复合防渗新材料新建或再建防渗沟渠。对沟渠进行绿色植生工程建设,进行通水试验探究复合防渗新材料对沟渠节水效果的直接影响,通过生态性能试验测定并评估本项目带来的经济效益。
此外,采用祝建中团队研发的新型材料进行地面固化,施工简单、成本低廉、见效快,适合大面积使用。通过新材料处置工程渣土及淤泥,应用于景观道路、内部场地、停车及绿化带建设,增强道路压实度、强度、水稳性、承载力,同时也降低了泥土含水率、高效稳定了污染物、提高了绿化带植物发芽率,增强了土壤肥力,并降低建设的直接成本20%以上。比如,南通如皋淤泥吹填成陆工程,吹填的地基强度很差,人和机械进入困难,不能直接用于开发建设,采用祝建中团队研究开发的新材料,结合固废原位就地固化处理,地基承载力特征值均大于100kPa以上,可承受60吨运输车反复碾压。
近年来,祝建中还带领团队在电力工程回填土生态化改造中,综合考虑使用复合外掺固化剂对土壤强度和土壤均质的优势以及外掺材料的成本,实现了外掺材料3%时,节约了回填土处理单价18元/m3;同时还利用植物优势控制了回填区的杂草,降低前期土方夯实成本,以及后期维护成本,经济效益显著。在变电站工程翻新和新建过程中有指导意义。
除了在土壤改良上取得了国际前沿的成果,祝建中团队通过对水陆交错带生态化改造将湖泊、bob电竞植生、护坡连成一体,构成一个完整的河流生态系统,发现该生态系统在增强水质净化的同时还有水土保持的作用。形成了一种以农作物秸秆、湖泊淤泥的资源化价值,为河湖水陆交错带的生态化改造提供了一个新的思路,符合可持续发展的生态理念,现已在南京固城湖退圩还湖生态工程中得到了进一步的推广应用。
经济和社会发展的目的,在于造福于人民福祉,当前我国已进入绿色环保和可持续发展的新阶段,环境安全和身心健康是社会大众的迫切需求,作为生态环境的守护者,祝建中教授和他的团队的科研成果,满足了这一重要需求。为了新时代的需要,未来,他们会继续坚守环境人的职责,期待他们为环保事业做出更大贡献,实现绿水青山,建设美丽中国。
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