能源植物与尾矿修复

能源植物与尾矿修复EnergyPlantandtailingsrestoration 报告人 张杰 1 一 研究背景二 能源植物三 尾矿修复四 尾矿的能源植物复垦 2 Outline 一 研究背景 GlobalEnergyCrisis 4 可再生能源中长期发展规划 明确提出到2010年 增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨 生物柴油年利用量达到20万吨 到2020年 生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨 生物柴油年利用量达到200万吨 总计年替代约1000万吨成品油的目标 生物质能是指利用生物可再生原料和太阳能生产的清洁和可持续利用的能源 包括燃料酒精 生物柴油 生物制氢 生物质气化及液化燃料等 国际谷物市场价格走势 5 TworulesforbioenergydevelopmentinChina Rule1 Nocerealsshouldbeusedforbioenergyproduction Rule2 Nogoodqualitycultivatedlandshouldbeusedforbioenergyproduction 我国的生物质能源发展要坚持 不争耕地 不争粮食 不争食用油和不争糖 的基本方针 Wayout bioenergyproductiononmarginalland 边际土地 如 我国因采矿冶金产生的大面积的尾矿库无疑是生产能源植物的好选择 边际土地 marginalland 是指 那些尚未被利用 自然条件较差 而又能产生一定生物量 有一定生产潜力和开发价值的土地 石元春等2004 这类土地暂不宜垦为农田 但可以生长或种植某些适应性强的植物 二 能源植物 什么是能源植物 有哪些类型 7 什么是能源植物 Bassam在其著作 EnergyPlantSpecies 中指出 能源植物是指那些一年生和多年生植物 其栽培目的是生产固体 液体或气体能源材料 2006年1月颁布实施的 中华人民共和国可再生能源法 定义的能源植物是指经专门种植 用以提供能源原料的草本和木本植物 能源植物应具备以下特征 高效太阳能转化 高效水分利用 高效能量产出 高抗逆能力 低生产成本 并且环境友好 8 有哪些类型 富含高糖 高淀粉的能源植物 如木薯 甘蔗 玉米 甜高粱等 利用这些植物所得到的最终产品是燃料乙醇 富含油脂的能源植物 如油菜 向日葵 棕榈 花生等 利用这些植物所得到的最终产品是生物柴油 富含类似石油成分的能源植物 如麻疯树 油楠 续随子 绿玉树等 可直接产生接近石油成分的物质 富含纤维素 半纤维素和木质素的能源植物 如芒草 柳枝稷 芦竹等 可以通过转化获得热能 电能 乙醇和生物气体等 直接产烃 氢气等的藻类 如杜氏藻等 9 木薯 甜高粱 绿玉树 杜氏藻 麻疯树 芒 油楠 三 尾矿修复 尾矿 tailings 有时又称尾沙 属于固体废弃物的一种 它是矿石经粉碎 浮选精矿后余下的微粒状固体粉末 这些尾矿通常被排放到低洼的地方或借助山体 筑坝堆存 形成了尾矿库 12 安徽铜陵狮子山铜矿杨山冲尾矿库 马钢南山矿尾矿库 13 危害 占用大量土地 污染环境 威胁生命财产 生物多样性锐减 破坏生态景观 尾矿修复 物理修复 化学修复 植物修复 尾矿废弃地的生态恢复不仅是国际生态环境研究领域的热点问题 也是我国当前生态环境保护所面临的紧迫任务 是我国实施可持续发展战略应优先关注的问题之一 植物修复是一种相对低廉的生态恢复方法 其中修复植物的筛选是关键 长期以来人们所关注的焦点主要集中在超积累植物的研究上 但是迄今发现的许多超积累植物 生长缓慢 地上部生物量小 大大限制了植物修复的速度 此外 超积累植物的处置问题也是一个难题 因为超积累植物富集了大量的重金属 如果处理不当 会引发二次污染 为了解决这些实际应用中存在的问题 众多学者也都在寻找那些积累量并不一定很高 但是生长快且具有较大生物量 有很好应用前景的耐性物种 能源植物就是一种很好的选择 一方面 能源植物具有很高的开发利用价值 另一方面 能源植物一般都具有生长快 生物量大 抗性强 耐贫瘠的特点 因而在尾矿上种植非食用的能源植物会产生良好的环境效益和经济效益 将成为一种新兴的尾矿复垦趋势 14 四 尾矿的能源植物复垦 实例 安徽铜陵狮子山铜矿杨山冲尾矿库的能源植物稳定化修复 实验基地呈长方形 长96m 宽30m 该尾矿库总面积20hm2 海拔高度83m 于1966年启用 1990年闭库 已停用20年 B Miscanthusfloridulu D ArundodonaxL A Miscanthussacchariflorus Maxim Benth C Phragmitesaustralis Cav Trin 荻 五节芒 芦苇 芦竹 所选的能源植物 17 2008年5月 2009年10月 在尾矿上种植能源植物可以达到一举两得的效果 一方面 尾矿对环境的威胁亟待解决 急需植被复垦进行生态恢复