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新技術!用秸稈去除重金屬有毒物剛剛好

作者:秸稈產業(yè) 本站發(fā)布時間:2017年12月27日 收藏

  近日,合肥工業(yè)大學一項科研成果,以秸稈類生物質廢棄物為原料,成功制備出多維數、多尺度、多形態(tài)的三維功能催化材料,可高效去除水體中有機及重金屬有毒污染物,解決了秸稈類生物質廢棄物難以利用的難題。這一合成方法具有工藝簡單、產率高、結構可控及易于規(guī)模生產等技術優(yōu)點,具有廣闊的工業(yè)化應用前景。相關研究成果發(fā)表在環(huán)境領域重要期刊《應用催化—環(huán)境》。

  秸稈類生物質廢棄物具有雜質多、來源廣、儲量大及難處理等特點,如果處理不當會危害環(huán)境及人體健康,引發(fā)疫病。據統計,我國每年產生約2.5億噸秸稈類生物質廢棄物,而生物質液化、生物柴油、堆肥填埋及直接焚燒等傳統生物質廢棄物處理方法,均無法實現高效綠色的利用。

  為解決這一關鍵技術難題,實現秸稈類生物質廢棄物的資源化利用,合肥工業(yè)大學化學與化工學院姚運金副教授課題組,首次研發(fā)出生物質碳復合功能相三維材料的制備工藝,以秸稈類生物質廢棄物為原料經化學活化后與金屬二價鹽及含氮化合物均相混合,通過高溫熱解制備出3D功能催化材料,實現了生物質廢棄物資源的再利用。每克該新型材料的總面積**高可達1500平方米,對目前廣泛存在的持久性有機及無機類有毒污染物均呈現出顯著的去除性能,且去除效率是傳統納米復合材料的50至100倍。

  據介紹,該新型3D復合材料的制備工藝將生物質廢棄物活化為三維多級孔功能炭載體,利用其本身的多孔結構、高比表面積及表界面特性,原位引入金屬納米功能相,在單設備中實現了金屬離子的還原、金屬納米粒子的碳包覆以及氮非金屬元素的摻雜改性,克服了傳統熱解法制備工藝復雜、還原處理風險較高以及非金屬元素改性效果不佳等缺陷。

  同時,該材料中碳包覆金屬納米顆粒形成的核殼結構有利于電子傳輸,氮元素的摻雜增加了碳層表面的活性及分散性,豐富孔隙結構和高比表面積提高了接觸、活性位點數,包覆納米結構使金屬納米粒子免于被毒化,極大提高了其在實際應用中的抗中毒能力、穩(wěn)定性及重復利用性,且生物質原料資源豐富,制備成本低,比表面積大并具有多級孔結構,因此具有廣闊的工業(yè)化應用前景。

  該新型制備工藝實現了生物質廢棄物的再利用及污染物的高效去除,且其具有工藝簡單、成本低廉及易大規(guī)模生產的特點,適用于工業(yè)化生產。同時,該新型制備工藝為基于生物質的3D先進功能催化材料的開發(fā)、構筑和應用提供了理論支持及科學指導。

  全國人大常委會土壤污染防治法草案二審

  農用地有沒有受到污染,直接關系到食品安全。土壤污染防治法草案22日再次提請全國人大常委會審議,從加強監(jiān)測、強化風險管控責任等方面著力,管控農用地風險。

  草案今年6月初次審議時,有的常委會委員提出,由于土壤污染具有隱蔽性,應當加強監(jiān)測工作,掌握土壤污染狀況,提高防治工作的針對性和有效性。

  草案二審稿提出,在農用地地塊方面,要進行重點監(jiān)測的包括:產出的農產品污染物含量超標的,作為或者曾作為污水灌溉區(qū)的,用于或曾用于規(guī)?;B(yǎng)殖、固廢堆放、填埋的,曾作為工礦用地或發(fā)生過重、特大污染事故的等情況。

  國家建立農用地分類管理制度。按照污染程度和相關標準,將農用地劃分為優(yōu)先保護類、安全利用類和嚴格管控類。

  有的常委會委員和專家提出,農用地風險管控不應僅由農業(yè)主管部門組織實施,污染責任人也應采取相應措施,建議按照“污染擔責”的原則,明確污染責任人在農用地風險管控中的責任。同時,因為修復活動具有很強的專業(yè)性,應當加強監(jiān)管,確保修復質量和效果。

  對此,草案二審稿規(guī)定,對安全利用類和嚴格管控類農用地地塊,土壤污染責任人應當按照國家有關規(guī)定以及風險評估報告的要求,采取相應的風險管控措施,并定期向地方人民政府農業(yè)、林業(yè)主管部門報告。

  對產出的農產品污染物含量超標,需要實施修復的農用地地塊,草案二審稿規(guī)定,土壤污染責任人應當編制修復方案,報地方主管部門備案并實施。土壤污染修復活動完成后,土壤污染責任人應當另行委托有關單位對修復效果進行評估,并將評估結果報政府主管部門備案。

  未來可期,土壤修復產業(yè)待健康發(fā)展

  2016年5月28日,國務院印發(fā)了《土壤污染防治行動計劃》。根據土壤污染的特性,不同于其他環(huán)境污染治理,土壤防治以預防為主,不主張盲目地進行“大治理,大修復”。

  今年作為“土十條”的落地之年,國務院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所法律與治理研究室副主任吳平告訴《經濟》記者,“土十條”開展后,在收儲土地的污染責任和治理修復責任更加明確。吳平表示,過去我國出臺的土壤環(huán)境管理政策中多數帶有“開發(fā)驅動”的特點,開展土壤環(huán)境管理行動的節(jié)點是土地開發(fā)利用,而不是土地收儲或企業(yè)搬遷,導致一些污染場地被收儲后再開發(fā),導致污染事故。今后,以政府為業(yè)主的修復項目將主要集中在無主污染場地和農用地塊,而土地儲備中心將逐漸退出修復項目業(yè)主的行列,更多場地的治理修復將由污染責任者組織開展。

  伴隨土壤修復行業(yè)政策支持力度不斷加大,土壤治理需求有望加速釋放,土壤修復市場應運而生。在《土壤污染防治行動計劃》公布同時,一系列相關政策接連出臺,由此帶來了政府投入加碼、社會認知覺醒以及外部資本輸入等諸多積極因素,構成土壤修復行業(yè)黃金發(fā)展機遇的外部動力。

  我國幅員遼闊,土壤修復究竟帶來多大的市場空間?在環(huán)境保護部11月份的例行發(fā)布會上,環(huán)保部規(guī)劃財務司負責人尤艷馨表示,今年中央財政安排的環(huán)保專項資金規(guī)模預計將達到497億元,圍繞水、大氣、土壤污染防治以及農村環(huán)境整治、山水林田湖草生態(tài)修復等。相關人士表示,鑒于行業(yè)剛剛起步,土壤修復產業(yè)規(guī)模未來可期。

  目前國內土壤修復行業(yè)還剛剛起步,實力較強的土壤修復企業(yè)分散在北京、上海、廣東、江蘇、湖南等19個省市,其中以北京**為集中,多家企業(yè)在2008年北京奧運會期間的環(huán)境治理項目中嶄露頭角,不乏科研背景較強的企業(yè)和國企,近年來有向南拓展的趨勢。環(huán)境商會土壤修復專業(yè)委員會主任委員、北京高能時代環(huán)境修復有限公司總經理魏麗對記者表示,“土十條”對市場活躍度起到推動作用。“它雖引起了公眾對土壤修復的關注,但土壤修復行業(yè)是一個新興市場。”

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