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貴州大學:創新探索“自然營力”理念 攻堅岩溶污染修復難題

2026年08月06日08:38 | 來源:人民網-貴州頻道
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二十余載深耕一線,以科技創新作答喀斯特生態保護重大命題。貴州大學岩溶區土壤與地下水重金屬污染過程及綠色修復團隊,完成從核心技術攻關到產業落地賦能的全鏈條布局。  

創新“自然營力”理念破解岩溶復合污染頑疾

據介紹,貴州全域喀斯特地貌廣布,有三大自然生態因素,導致已有污染修復技術普遍“水土不服”。一是碳酸鹽岩風化土壤天然富集鎘、砷等重金屬,區域重金屬本底值遠超全國平均水平﹔二是土層淺薄破碎,地下裂隙、暗河管道縱橫交錯,酸性廢水極易沿地下隱蔽通道擴散,污染溯源、阻斷管控難度極大﹔三是長期礦產開採遺留大量礦渣與滲濾污水,傳統石灰中和治理模式不僅運維成本高昂,長期施用化學藥劑還會破壞原生水土結構,治理效果極易反彈。  

貴州大學副校長吳攀在開展調查研究。

貴州大學副校長吳攀在開展調查研究。

直面多重治理難題,長期深耕喀斯特水土污染控制與生態修復領域的貴州大學副校長吳攀教授,創新性提出以“自然營力”為核心的學術思想與全域治理路徑。自2002年起,吳攀帶領貴州大學岩溶區土壤與地下水重金屬污染過程及綠色修復團隊,扎根貴州地質高背景污染治理一線,依托“自然營力”技術體系攻堅酸性礦山廢水、重金屬跨介質遷移擴散等行業痛點,相關成果已在黔、渝、鄂等多地礦山落地示范,為區域綠色發展提供低成本、可持續的生態治理解決方案。

貴州碳酸鹽岩資源儲量充沛,山野間天然繁育耐強酸、高重金屬脅迫的鄉土植被,自然界本身蘊藏酸鹼中和、重金屬吸附固定、植被固土保水的天然自淨機制。“這是貴州獨有的生態稟賦,也是‘自然營力’理念的源頭。我們不強行改造自然,而是順勢激活自然界物理、化學、生物協同淨化效能,將原生生態規律轉化為標准化修復技術。”吳攀如是說。  

團隊主持的貴州省重大科技專項實施現場。

團隊主持的貴州省重大科技專項實施現場。

多年來,團隊圍繞“自然營力”核心思想研發系列綠色修復技術,大幅提升生態系統天然自淨能力,攻克地質高背景疊加礦山開發形成的雙重復合污染難題,技術在原創性、實操性、經濟性層面均走在全國前列。

立足本土生態稟賦激活耕地自然修復內生動能

團隊核心成員楊文弢介紹,貴州喀斯特特殊地質在帶來豐富礦產的同時,造成了耕地重金屬本底值高、污染物遷移快、修復難度大等難題,傳統修復方案成本高、易破壞農田生態、治理效果難以長效維持。

為此,團隊摒棄照搬外來治理模式,立足本地喀斯特生態稟賦,將原創“自然營力”理論貫穿土壤修復全過程:順應自然規律,就地利用本土礦物、鄉土植物與微生物,激活生態系統天然淨化功能,同步完成污染治理與生態重建,實現生態價值轉化。

團隊在礦區生態環境修復基地。

團隊在礦區生態環境修復基地。

團隊自研“低空掃描-地面監測-圖層解析”一體化監測系統,配套“地形-土壤-作物”多要素耦合精准識別技術,完成全省69萬個污染地塊精細化建檔,為分區分類治理提供數據支撐,治理方案落地率超95%。耕地修復過程中,團隊減少人工強干預,集成“深翻剝離+耕層重構+天然屏障阻隔”減量技術,利用本地碳酸鹽礦物改良土壤、固定重金屬,重塑健康耕層。

吳攀表示:“真正好的修復,不是不斷向土地添加什麼,而是讓土地重新擁有自我修復的能力。基於‘自然營力’的學術思想,就是順應自然規律、放大自然力量,讓貴州的每一寸土地都能恢復健康、持續為農業生產提供保障。”

因地制宜治理酸性礦山水田間濕地踐行自然淨化之道

針對興仁市廢棄礦區高硫地質本底、矸石堆存量大、歷史遺留酸性廢水污染重等突出問題,團隊依托“自然營力”理念制定分區分類、源頭管控的綜合治理方案。礦區建成生態過濾排水溝,引入耐強酸鄉土植物雙穗雀稗構建生態浮床濕地。團隊成員張瑞雪教授介紹,經篩選的雙穗雀稗可在極端酸性環境存活,強酸環境還會促其根系發達﹔搭配碳酸鹽礦物,既能中和廢水酸度,又能依靠根系吸附截留鐵、重金屬等污染物,實現自然淨化,治理后外排廢水清澈達標。 

菜子田煤礦區酸性礦山廢水治理見成效。

菜子田煤礦區酸性礦山廢水治理見成效。

矸石堆場種植的皇竹草防護帶,發達根系穩固礦渣、減緩酸性滲濾液下滲﹔收割后的皇竹草可作飼草供給農戶,打通生態修復與產業增收路徑,破解礦山治理隻有投入、沒有收益的痛點,實現生態修復創造價值。

相較於傳統曝氣、持續投加石灰的治理方式,被動式自然淨化技術體系優勢顯著:不用持續添加化學藥劑,省去動力設備運維費用,治理成本更低﹔依托本土礦物、植物形成自維持循環系統,貼合喀斯特原生地貌,對區域水文地質干擾微弱。張瑞雪表示,該方案從源頭減少酸性廢水產生,全域流域水質顯著提升,保障當地群眾飲水與農田灌溉用水安全。 

團隊在礦區治理現場。

團隊在礦區治理現場。

當前,團隊已將整套礦山修復技術梳理為標准化成套服務體系,依托省級重大科技專項,在貴州、重慶、湖北等多地閉坑煤礦成功示范應用,為岩溶礦區廢水治理、礦山土地資源化轉型提供低成本、長效可持續的全套技術支撐。  

產學研協同發力打通成果轉化落地通道

“科研成果隻有走出實驗室、扎根田間地頭,才能真正彰顯科學價值。”吳攀坦言,為打通成果轉化“最后一公裡”,團隊聯合貴州星碩銘越環保科技有限公司,探索打造“高校科研團隊+專精環保企業”協同創新模式。依托企業工程化平台優勢,將原創理論、核心技術與現場工程實踐深度融合,由企業負責技術集成、環保產品開發、項目施工落地與全周期技術服務,把實驗室科研成果轉化為標准化、模塊化、易復制的綠色修復成套方案,實現從試驗示范到規模化推廣的快速落地。

貴州大學副校長吳攀帶隊與企業共商治理方案。

貴州大學副校長吳攀帶隊與企業共商治理方案。

如今,貴州星碩銘越環保科技有限公司已成為團隊科技成果轉化的核心載體,推動“自然營力”綠色修復技術在省內多處重點污染區域落地應用,建成覆蓋污染精准識別、技術方案適配、工程施工實施、全過程監督管理、治理成效綜合評價的全鏈條服務體系,為貴州受污染耕地安全利用提供系統化解決方案,更為西南喀斯特區域重金屬污染治理打造出可復制、可推廣的“貴州樣板”。

科創榮譽加持堅守生態為民初心使命

深耕二十載,實干結碩果。2026年5月,貴州省科學技術協會、貴州省人力資源和社會保障廳聯合公布首屆“貴州科技創新爭先獎”表彰名單,岩溶區土壤與地下水重金屬污染過程及綠色修復團隊躋身全省5支獲獎科研團隊之列。  

“這份省級榮譽,是對我們扎根喀斯特山野一線開展科研實踐的充分認可,而獎項真正的價值,在於我們研發出一套適配貴州山地地貌、落地性強、經濟性高的生態治理方案。”吳攀說。

面向未來,團隊將持續緊扣貴州“富礦精開”發展戰略,持續深化產學研協同創新,統籌推進教育科技人才一體發展。不斷拓展水-土協同修復示范場景,面向西南連片岩溶區域輸出標准化、低成本成套生態治理技術方案,全力筑牢長江、珠江上游生態安全屏障,持之以恆書寫喀斯特山地人與自然和諧共生的綠色答卷。(文/柴睿、梁國攀 圖/貴州大學)

(責編:李永馨、陳康清)

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