利用工业固废进行生态治理工程实施步骤及案例

利用工业固废进行生态治理工程实施步骤及案例

1.场地调查与评估

（1）地质环境调查：查明场地的地形地貌、地层结构、地质构造、岩土体性质等，评估地质稳定性，识别潜在的地质灾害风险，如滑坡、崩塌、地面塌陷等。

（2）水文地质调查：了解场地的地下水位、地下水流动方向、含水层分布及渗透性等，评估地下水与工业固废的相互作用，预测可能的地下水污染风险。

（3）土壤与环境本底调查：采集土壤、地表水、地下水等样品，分析其理化性质、污染物含量，确定环境本底值，为后续生态修复提供基准。

（4）环境风险评估：根据工业固废的特性、场地条件及周边环境敏感性，采用风险评估模型，预测固废在生态治理过程中可能对土壤、水体、大气及生态系统造成的危害程度，确定风险管控目标和措施。

2.固废处理与预处理

（1）分类与筛选：对工业固废进行分类，区分不同类型的固废（如煤矸石、粉煤灰、尾矿、炉渣等），筛选出适合用于生态治理的固废，去除有害成分或进行必要的稳定化处理。

（2）物理处理：包括破碎、筛分、分选等操作，将固废加工成合适的粒径和形状，提高其在生态治理中的适用性和稳定性，例如将大块的尾矿破碎成较小颗粒，便于回填和压实。

（3）化学处理：对于含有重金属、有害物质的固废，采用化学稳定化技术，如添加固化剂、稳定剂等，降低有害物质的迁移性和生物可利用性，减少对环境的污染风险。

（4）生物处理：利用微生物或植物对固废中的有机物进行分解、转化，或通过生物吸附、生物固定等作用，去除固废中的污染物，同时改善固废的物理化学性质。

3.生态修复工程实施

（1）地形重塑与回填：根据场地的地形和生态修复目标，对废弃采坑、塌陷区等进行地形重塑，利用工业固废进行回填，恢复场地的地形地貌，为后续的生态重建创造条件。回填过程中需控制填埋高度、坡度、压实度等参数，确保回填体的稳定性。

（2）土壤重构：在回填后的场地表面覆盖一层改良土壤，或通过添加有机物料、土壤调节剂等，改善土壤的理化性质，增加土壤肥力，为植被生长提供良好的土壤环境。对于重金属污染严重的土壤，可采用客土置换、土壤淋洗等技术进行修复。

（3）植被重建：选择适应当地气候和土壤条件的植物品种，进行植被种植和养护，恢复生态系统的植被覆盖。植被类型可根据修复目标和场地条件选择，如乔木、灌木、草本植物等，形成多层次的植被群落，提高生态系统的稳定性和生物多样性。

（4）水体修复：对于受污染的水体，采用物理、化学、生物等方法进行修复，如建设人工湿地、生态浮岛、曝气增氧等设施，净化水质，恢复水体的生态功能。同时，合理规划排水系统，防止雨水和渗滤液对水体的污染。

4.防渗与排水系统建设

（1）防渗工程：在固废回填区域底部和边坡铺设防渗材料，如高密度聚乙烯土工膜、改性粘土等，防止固废中的污染物渗漏到地下水和周边土壤中，降低环境风险。防渗层的设计应考虑固废的特性、场地的水文地质条件和使用年限等因素。

（2）排水系统：建设完善的地表水和地下水排水系统，包括截洪沟、排水渠、排水井等，将雨水、渗滤液等及时排出场地，避免积水对固废和生态修复工程造成影响。排水系统的设计应满足防洪、排水和水质保护的要求。

5.监测与维护

（1）环境监测：在生态治理工程实施过程中及完成后，定期对土壤、水体、大气等环境要素进行监测，跟踪固废的稳定性和生态修复效果，及时发现和处理环境问题。监测内容包括污染物浓度、土壤理化性质、植被生长状况、地下水位变化等。

（2）工程维护：对生态修复工程中的设施和设备进行定期检查和维护，如防渗层的完整性、排水系统的畅通性、植被的生长情况等，及时修复损坏的部分，确保工程的长期稳定运行。

（3）生态效果评估：在生态治理工程完成后，对生态系统的恢复效果进行评估，包括生物多样性、生态系统服务功能、景观质量等方面，为后续的生态治理工作提供经验和参考。

工程案例

1.包头市尾矿、粉煤灰用于废弃砂坑生态修复

地点：内蒙古包头市

固废类型：尾矿、粉煤灰、炉渣等

工程内容：利用尾矿、粉煤灰等一般工业固体废物对废弃砂坑进行回填修复，2021～2023年累计利用量超过1000万吨，治理废弃露天采坑9个，有效改善了采坑区域生态环境，实现了固废消纳与生态修复的双重目标。

2.铜陵市磷石膏用于路基水稳材料

地点：安徽铜陵市

固废类型：磷石膏

工程内容：在铜陵市某道路项目中，采用磷石膏做路基水稳材料，试验路段总长700米，宽15米，预计可消纳磷石膏8000吨。通过技术创新，将磷石膏应用于路基建设，拓宽了磷石膏综合利用领域，提升了综合利用率。

3.龙佰集团钛石膏用于戈壁治理

地点：甘肃等地

固废类型：钛石膏

工程内容：龙佰集团将钛白粉生产过程中产生的钛石膏通过改性处理转化为复垦土，用于戈壁荒滩生态修复。累计消纳钛石膏超百万吨，使贫瘠戈壁逐渐恢复植被，降低了治理成本，实现了生态效益与经济效益的双重提升。

4.朔州市煤矸石制人工土壤

地点：山西朔州市

固废类型：煤矸石

工程内容：朔州市成立固废资源综合利用研发中心，通过技术攻关将煤矸石转化为人工土壤，用于种植蔬菜和绿植。同时，建成多个固废综合利用产业集群，年均消纳煤矸石2100多万吨，固废综合利用率从“十二五”末的不足40%提高到73%，改善了城市生态环境。

5.安庆市污染土壤修复与废弃矿坑生态恢复结合

地点：安徽安庆市

固废类型：污染土壤（含重金属和有机物）

工程内容：对安庆市沿江路48号的工业污染场地进行治理，采用“异地异位+还原/固化稳定化或化学氧化技术+阻隔填埋修复模式”，将污染土清挖转运至安庆市南山宕口异地修复场地进行处理，修复达标后的土壤用于废弃矿坑的生态恢复，实现了城市工业污染场地治理与废弃矿坑生态修复的有机结合。

6.四川大学万吨级CO?矿化脱硫渣工业试验装置

地点：四川

固废类型：脱硫渣

工程内容：基于国家重点研发计划项目，建成世界首套万吨级CO?矿化脱硫渣工业试验装置，将工业固废脱硫渣与二氧化碳进行矿化制备碳酸盐产品，固碳率≥120kg/t、固碳量15300吨/年，二氧化碳吸收转化率达90%、碳净封存率达75%，为固废矿化利用提供了技术示范。

7.浙江大学CO?矿化养护制建材项目

地点：河南焦作

固废类型：钢渣、粉煤灰

工程内容：通过CO?矿化养护技术，利用化工厂排放的CO?废气和工业固废钢渣、粉煤灰等制备混凝土砖，每年可封存1万吨CO?，生产1亿块MU15标准的轻质实心混凝土砖，实现了养护效率翻倍且零碳排放，是全球第一个工业规模CO?养护混凝土示范工程。

以上案例展示了工业固废在生态修复、土壤改良、建材生产等领域的广泛应用，通过技术创新和模式探索，实现了固废资源化利用与生态环境治理的协同推进。