国家绿色低碳先进技术成果 |重金属污染土壤芦竹修复及生态板材制造技术

　　为更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级，科技部社发司委托中国环境保护产业协会组织编制了《国家绿色低碳先进技术成果目录》，并于2023年9月11日正式公布。为持续宣传推广《国家绿色低碳先进技术成果目录》成果，引导绿色低碳技术发展，中国环保产业协会将陆续在官微推送目录成果信息，敬请关注。
 

　　土壤和生态修复领域
 

　　01.技术名称
 

　　重金属污染土壤芦竹修复及生态板材制造技术
 

　　02.适用范围
 

　　重金属污染土壤修复
 

　　03.技术内容
 

　　技术原理
 

　　植物修复技术是利用植物吸收、固定、挥发、降解的机理去除或分解转化污染物质，使土壤系统的功能得到恢复或改善，属于一种低成本、非破坏型的原位污染土壤修复与土壤资源保护方式。为了促进植物修复技术的实用化，采用生长快、生物量大的芦竹对污染土壤进行修复，并对收获后的植物进行资源化利用，让污染土地的所有者在修复期间也可以继续获得良好的收益，修复模式如图1所示。
 

　　芦竹生物产量高、全生育期无明显病虫害，不仅可用作重金属污染土壤修复植物，还是恢复荒地植被和防沙固土的先锋植物，具有重要的生态价值。该技术采用芦竹修复重金属污染土壤，并以富集重金属后的芦竹秸秆为原料，根据其组分特点，采用不含甲醛的改性异氰酸酯(MDI)作为胶黏剂，将秸秆纤维形成牢固的整体，制成人造板材。
 

　　主要创新点
 

　　(1)利用土壤修复后的秸秆制人造板技术提供了重金属污染土壤修复后植物资源化安全利用的一条技术路线，既能解决我国污染土壤绿色可持续修复问题，又能解决人造板原料短缺问题，实现植物修复产业链闭环。
 

　　(2)采用真空纤维分离技术，剥离植物茎秆的“强力韧性纤维”，结合完全不含甲醛的 MDI 生态黏合剂加工而成，制成的板材比一般板材更加坚固。
 

　　04.污染治理或环境修复效果
 

　　以贵州铜仁汞矿区重度污染土壤(Hg平均含量21.44±19.94mg/kg)修复项目为例，种植的芦竹亩产量约4t(干重)/a，植株Hg含量和积累总量分别为4.46±1.40mg/kg和11.63～18.47g/亩。制成的秸秆人造板中汞含量17.01±0.82mg/kg，符合《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量》(GB 18584-2001)对可溶性汞≤60mg/kg的限值要求。
 

　　05.技术示范情况
 

　　该技术已完成了2个不同地区、不同汞污染程度的农田土壤修复示范工程。通过田间应用示范，芦竹作为汞污染土壤修复植物，可适应不同区域、气候和土壤类型，且对不同汞污染程度的土壤均有较好修复效果。修复后收获的芦竹秸秆制人造板，实现重金属污染农田“边修复边利用”的收益型植物修复模式。
 

　　铜仁市万山区中华山村汞含量为 8.61mg/kg～36.10mg/kg的污染农田，种植的芦竹植株中汞平均含量 4.46±1.40mg/kg，芦竹亩产量约 4t(干重)/a，每年可从土壤中提取重金属Hg高达11.63～18.47g/亩，同时还伴随吸收重金属 Cd、Cr、As、Pb，对单一或复合重金属污染的土壤均有良好的修复效果。修复后芦竹茎秆生产人造板，其密度、静曲强度、弹性模量、板边握钉力、板面握钉力、2h 吸水膨胀率等性能指标均达到 P2型刨花板的指标要求。
 

　　06.投资估算
 

　　以投资建设一个年产秸秆板25万m3规模的项目为例，总投资约61070万元。
 

　　07.投资回收期
 

　　以投资建设一个年产秸秆板25万m3规模的项目为例，投资回收期4年(税后，不含建设期)。
 

　　08. 技术成果转化推广前景
 

　　按人造板行业每年以18.57%的速度增长计算，到2025年，人造板生产规模有望突破3亿m3。我国矿区污染土壤面积大，亟需实施生态修复工程，具有很好的推广前景。同时，我国天然林全面禁伐以来，人造板工业面临严重的木材原料短缺问题，以修复后植物秸秆替代木材的秸秆板市场前景广阔。
 

　　来源：技术部

       原标题：国家绿色低碳先进技术成果 |(六十二)重金属污染土壤芦竹修复及生态板材制造技术