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中南大学环境生态工程团队攻坚赤泥生态化处置研究

来源:科学研究部 点击次数:次 发布时间:2017年09月23日 作者:李启厚

本网讯  我校冶金与环境学院环境生态工程团队2014级博士生朱锋和孔祥峰,在赤泥土壤化领域取得系列创新性进展,相关研究成果“Vermicompost and Gypsum amendments improve aggregate formation in bauxite residue”(蚯蚓粪肥和石膏联用促进土壤团聚体的形成)、“Acid transformation of bauxite residue: conversion of its alkaline characteristics”(赤泥碱性调控:物相转化,ESI 1%论文)、“Natural evolution of alkaline characteristics in bauxite residue”(赤泥堆场碱性的自然演化)于2017年分别以第一作者发表在环境领域顶尖期刊Land Degradation and Development (IF:9.78)Journal of Hazardous Materials(IF:6.06)Journal of Cleaner Production (IF:5.71)上,指导老师为薛生国教授。其中,孔祥峰已发表SCI论文4篇(含ESI 1%论文1篇),获2017-2018学年“中南大学拔尖博士生校长奖学金”。

图.自然风化过程中土壤团聚体形成证实了堆场赤泥土壤化现象发生

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的高碱性固体废弃物,盐分含量高,资源化率不足10%,环境风险高,严重影响氧化铝行业的可持续发展。2016年全球赤泥堆存量高达35亿吨,年排放量约1.2亿吨;中国赤泥累积堆存量超过5亿吨,并以7000万吨/年的速度不断增加。2010年Ajka赤泥库溃坝导致100万立方米赤泥流入多瑙河,造成匈牙利出现史无前例的灾难。2014年中铝河南分公司赤泥库溃坝、2016年洛阳万基铝业赤泥库溃坝,给当地居民生产生活带来极大的影响。山东、山西、贵州、广西等地相继发生了多起赤泥堆场引发的环境事件。

为解决“赤泥减排和综合利用”这一世界难题,我校冶金与环境学院薛生国教授在国内率先开展赤泥生态化处置研究,组建国内第一支赤泥土壤化科研团队,团队成员涉及地球科学、化学科学、生命科学、工程与材料科学等多学科。近五年来,团队先后主持了国家十二五科技支撑计划课题、国家环保行业科研专项和多项国家自然科学基金项目。通过对国内典型赤泥堆场开展生态调查,团队首次发现自然风化条件下的土壤发生现象,提出了赤泥土壤化研究的发展方向,构建了赤泥堆场耐性植物种质资源数据库,揭示了堆场赤泥碱性物相转化规律;系统开展了赤泥堆场自然风化过程中团聚体形成研究,建立了一套新颖的团聚体微观结构定量化分析方法,证实了基质改良能够促进团聚体的形成和土壤发生过程;提出了赤泥土壤化的研究设想,希望通过物理方法、化学方法和生物方法联用,加快赤泥的人为成土过程,形成一种类似土壤的生长基质,开发一套极具发展前景的生态化处置技术,最终实现赤泥规模化处置。“A review of the characterization and revegetation of bauxite residues (Red mud)”(赤泥特性及修复进展,ESI 0.1%论文)等研究成果分别发表在Land Degradation and DevelopmentJournal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production、Science of the Total Environment、Ecological Engineering、Environmental Science and Pollution Research、Transactions of Nonferrous Metals Society of China等著名期刊上,其中ESI 1%论文4篇。

团队的研究成果对于实现氧化铝工业赤泥的土壤化处置、加快堆场的生态重建、经济安全地消除赤泥堆场环境隐患具有重要的科学意义和实践参考价值,也在一定程度上提升了我校在大宗工业固废生态处置领域的国际影响力和学术声誉。


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