当前,全市上下深入学习贯彻市委六届九次全会精神,全会明确提出以科技创新引领全面创新,构建“203060”科创攻坚体系,将绿色低碳列为四大科创高地重点工程。筑牢长江上游重要生态屏障、建设省域美丽中国先行区,离不开硬核科技支撑。近日,记者在重庆市生态环境科学研究院(以下简称重庆环科院)固废工程实验室里看到,一排排透亮的有机玻璃实验柱如同一座座微缩的“锁污塔”,正昼夜不停地运转。柱身上密密麻麻的刻度,记录着一场关于时间与污染的赛跑。面对全市2000多万立方米的磷石膏堆存总量,科研人员正试图用科技手段,将这些曾经让人头疼的“环境包袱”,转化为建设美丽重庆的宝贵资源。
2000万立方米渣山暗藏渗漏风险
工业固废,曾是悬在重庆头顶的“达摩克利斯之剑”。仅以磷化工行业的副产物磷石膏为例,它是磷矿石磨浆加硫酸反应制取磷酸后剩下的残渣,主要成分为二水硫酸钙。目前,重庆全市的磷石膏堆存量有2000多万立方米,主要集中在涪陵区、南川区、綦江区等主要产区和堆存地。
“这些废渣不仅像一座座大山一样占压土地、浪费国土资源,更可怕的是它内在的‘毒性’。”重庆环科院固废科研团队成员王健指着样品介绍,磷石膏里包裹着磷、氟化物和铅、镉、砷等重金属,一遇降雨就会顺着渣堆缝隙往下渗。
重庆独特的喀斯特地貌,让这场污染防治战变得更加艰难。“重庆地质结构如同‘漏勺’,地下溶洞、裂隙纵横交错。一旦污染物发生渗漏,扩散速度比平原地区快数倍。”王健表示,这种地质条件对防渗提出了极高的要求,传统的管控手段往往难以奏效。
与此同时,随着新能源产业的快速发展,锂电池废料、废光伏板等新型固废产生量持续攀升,污染因子的复杂性前所未有。“治废先识废,这些固废里的有害杂质‘气'和‘个性'还不一样,得区别对待。”团队成员王明星形象地比喻道,有些杂质像“浮灰”,靠物理方法就能去除;但那些藏在硫酸钙晶体内部的磷、氟及重金属,则是赶不走的“老顽固”。如何对付这些“老顽固”,成了团队攻关的核心课题。
“钙基药方”精准锁住污染因子
面对顽疾,重庆环科院固废科研团队开出了“钙基药方”。经过上百组的配比试验,团队最终锁定了生石灰等成本低、易获取的碱性钙基材料作为“封印药剂”。
“我们在固废中按比例掺入碱性材料,一旦接触到水分,就会形成一个强碱性的微环境。”王健解释道,在这个微型“战场”上,化学反应精准而高效:游离的磷被“定身”,生成难溶的磷酸钙沉淀;原本活跃的氟离子被钙离子“锁死”,变成惰性的氟化钙;重金属离子则要么生成不溶水的氢氧化物沉淀,要么被胶凝产物裹得严严实实,连微小的缝隙都钻不出来。
为了验证这套技术的长效性,实验室里的“锁污塔”就发挥了关键作用。科研人员将现场取回的不同堆龄、不同来源的磷石膏,与原状土、风化岩按实际地层顺序回填进有机玻璃柱,模拟重庆百年一遇的降雨强度和年均降雨量。
“这就像一场持续数月的人工降雨,我们要模拟野外上百年的淋滤过程。”王明星说,科研人员如同“蹲守抓逃犯”的警察,通过在线监测装置,按小时收集渗滤液,摸清楚污染物的“逃跑路线”和“耐力极限”。经反复检测,处理后的磷石膏污染物浸出浓度远低于国家标准,真正实现了“给污染风险上锁”。
基于这些长周期溶出数据,团队建立了污染迁移数值模型,精准计算出不同地质条件下的风险阈值,明确了处理要求、回填厚度及防渗等级。目前,这项技术已在綦江百万吨级磷石膏回填项目中成功落地,不仅消化了巨大的渣堆,还为当地土地平整提供了充足的填充材料。
固废变身资源实现绿色增值
“锁住污染只是底线,让它们重新为人类所用才是关键。”重庆环科院固废科研团队负责人范例表示,现实版的“锁污塔”不同于神话传说,它的终极目标是“循环共生”。
为了实现这一目标,团队同步建立了全市首个大宗固废实物样品库和多元智能数据库。在这个数据库里,数百份来自全市各工业园区、渣场的固废样品拥有了自己的新“身份证”——详细记录了成分、污染特性及最优处置路径。这不仅能为打击非法倾倒提供技术依据,更能根据工程需求为固废匹配最佳的资源化方向。
技术的突破带来了商业模式的转变。目前,重庆已有数家产废企业按照这套技术思路,将无害化处理后的固废加工成低洼地回填材料、矿山修复基材。企业不仅省下了高额的渣场运维费用,还通过销售建材获得了额外收益,实现了从“花钱治废”到“卖料盈利”的华丽转身。
除了工业固废,团队还将目光投向了更广阔的领域。厨余垃圾、农业废弃物等有机固废的资源化路径正在攻关中,未来这些有机质将被转化为园林绿化用的营养土,进一步拓宽“变废为宝”的赛道。
如今,这套“锁污+再生”的技术体系,正深度支撑着重庆“无废城市”建设和工业固废专项治理行动。扎根山城的环保科研人,正通过这一排排透亮的“锁污塔”,既筑牢了长江上游重要生态屏障的安全防线,也为工业固废赋予了“第二次生命”,走出了一条固体废物管控与资源化利用双赢的绿色发展之路。
上游财经-重庆晨报记者 刘波