矿山开采后形成的排土场、采空区等区域,往往面临土壤沙化、水土流失、碳汇能力丧失等生态问题,传统修复技术存在周期长、成本高、效果有限等不足。近日,国内首套矿山微藻生物固碳系统成功通过验收并投入示范应用,创新构建“微藻固碳—矿坑水净化—土壤再生”三位一体技术体系,为矿山生态修复与碳减排协同推进提供了可复制、可推广的解决方案。
微藻作为一种高效固碳生物,其固碳能力可达森林的10-50倍,且生长周期短、适应能力强,可在恶劣环境中生长。该技术充分发挥微藻的生态功能,以煤矿矿坑原水和农牧固废产生的二氧化碳作为培养基质,实现资源循环利用。在微藻养殖过程中,不仅能大量吸收二氧化碳完成固碳,还能同步吸收矿坑水中的氮、磷污染物,吸附重金属离子,实现矿坑水净化,净化后的水体可循环用于微藻养殖或矿山绿化灌溉。
在北方某沙化排土场的示范应用中,该技术展现出显著成效。在2100平方米的实验区域内,无需覆土即可完成生态恢复,经过一段时间的培育,区域植被覆盖度从原来的不足10%提升至38%—54%,土壤含水率提升14%—85%,土壤总有机碳含量最高增幅达613.2%,有效改善了土壤结构和肥力,为后续植被定植创造了良好条件。同时,修复后形成的植被系统持续发挥碳汇功能,构建起“水—土—植被”一体化的生态循环模式,实现了生态修复与碳减排的双重目标。
与传统矿山修复技术相比,微藻生物固碳技术具有明显优势。其一,修复周期短,微藻生长周期仅为几天到几周,可快速启动生态修复进程,而传统植树造林修复往往需要数年甚至数十年才能见效;其二,成本可控,利用废弃矿坑水和二氧化碳作为原料,降低了培养基质成本,同时实现了废弃物资源化利用;其三,适配性强,尤其适合北方缺水少土、生态基础薄弱的矿山区域,可解决传统技术在这类区域难以落地的难题。
当前,矿山生态修复已成为生态文明建设的重要内容,而碳达峰碳中和目标也对矿山修复提出了更高要求。微藻生物固碳技术的推广应用,不仅能提升矿山土地利用价值和环境质量,还能为碳减排提供新路径,推动矿山生态修复向资源化、系统化、低碳化方向迈进。未来,随着技术的优化升级和规模化应用,有望在更多矿山、荒漠等生态脆弱区域推广,为生态保护与碳减排协同发展注入新动力。