青島科大匡少平團隊：油泥“變廢為寶” 繪就生態(tài)畫卷

3月的黃河三角洲，春潮涌動。作為國家戰(zhàn)略的高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)迎來了福音：青島科技大學(xué)匡少平教授團隊申報的項目“典型重點行業(yè)土壤污染監(jiān)測、預(yù)警和修復(fù)技術(shù)集成及裝備研發(fā)”獲批2021年度山東省重點研發(fā)計劃第一批立項，立項經(jīng)費1932萬元。3月15日，匡少平在接受科技日報記者采訪時表示，這個項目的實施，將為黃河三角洲土壤綜合治理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，對提高土壤和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

圖為匡少平教授團隊在實驗室做實驗 ?唐雯 ? 攝

潛心開展研究

一次偶然的機會，匡少平發(fā)現(xiàn)勝利油田的含油污泥對當(dāng)?shù)卦斐闪藝?yán)重的污染，企業(yè)一籌莫展，同時還要面臨當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的巨額罰款，于是他主動聯(lián)系勝利油田，開始了固廢污染控制與土壤修復(fù)的相關(guān)研究工作。

“眾所周知，山東作為石油化工大省，重點企業(yè)、重點行業(yè)污染場地眾多，且土壤污染問題突出。還有油污坑池中危廢存量巨大的油泥，現(xiàn)場景象令人觸目驚心，全國各大油田含油污泥年產(chǎn)量300萬噸以上，歷史遺留下來的含油污泥達數(shù)千萬噸，嚴(yán)重制約油田的發(fā)展。環(huán)保強制標(biāo)準(zhǔn)要求油泥零排放，不許落地，不許回注，急需解決方案。”匡少平告訴記者，早在2004年，他進入清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程博士后流動站、中原油田博士后科研工作站，投入到了含油污泥資源化的研究工作中。

從此，匡少平瞄準(zhǔn)生態(tài)修復(fù)方向，潛心開展油泥污染土壤生態(tài)效應(yīng)及修復(fù)研究，相繼獲批國家863計劃1項、國家自然科學(xué)基金3項、山東省科技研發(fā)計劃2項，榮獲中國石油與化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明二等獎1項等，這些為獲批山東省重點研發(fā)計劃(重大科技創(chuàng)新工程)奠定了堅實基礎(chǔ)。

油泥“變廢為寶”?

“政府對污染防治一系列的政策出臺讓我們在工作和研究中有了抓手，特別是近兩年來，國家對污染防治的重視度不斷提高。”匡少平團隊成員孫玉煥說，日趨嚴(yán)峻的污染形勢已成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸，對此，匡少平團隊多年來一直深入油田一線開展科學(xué)研究，發(fā)誓將油泥“變廢為寶”修復(fù)生態(tài)。

“為了解決油泥污染難題，我們經(jīng)常要跑現(xiàn)場，黏糊糊的黑色油泥在露天環(huán)境中散發(fā)著難聞的氣味。”匡少平團隊成員吳占超說。

為了將油泥“變廢為寶”，匡少平團隊經(jīng)過多年攻堅，成功開發(fā)了油泥制備橡膠填充劑、再生填充膠和改性瀝青等三代技術(shù);其中油泥制備再生填充膠技術(shù)在勝利油田某采油廠應(yīng)用轉(zhuǎn)化，目前已處理油泥11萬余噸，生產(chǎn)再生填充膠3.8萬噸，開發(fā)的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用到停車定位器、減速帶等路政系列中，不僅大量消耗了油泥，為勝利油田生態(tài)環(huán)境保護做出了重要貢獻，還將油泥變?yōu)楫a(chǎn)品的一部分，解決了含油污泥中殘余石油去除和去除后尾渣處理的關(guān)鍵共性技術(shù)難題，為勝利油田油泥全成分綜合利用提供了一種新思路、新方法和成套技術(shù)方案。

協(xié)同創(chuàng)新攻關(guān)破題

“各類特征污染物如石油烴、苯系物、農(nóng)藥、重金屬等具有濃度高、危害大、治理難等特點。”匡少平表示，通過調(diào)查研究，科研團隊發(fā)現(xiàn)石油、化工等重點行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及有毒有害物質(zhì)種類繁多，潛在環(huán)境污染風(fēng)險高，場地及周邊土壤和地下水污染突出。

“目前，我國存在土壤污染來源不明，風(fēng)險評估方法與指標(biāo)體系研究滯后、重點企業(yè)污染自動監(jiān)控預(yù)警體系薄弱、修復(fù)材料與技術(shù)單一等問題，急需建立一套完善的土壤污染監(jiān)測、預(yù)警和修復(fù)技術(shù)體系，開發(fā)成套裝備并進行工程示范。”匡少平說。針對以上問題，匡少平團隊此次牽頭組建了多層次全方位的研發(fā)團隊，多維度推進生態(tài)修復(fù)治理工作。

“這次立項并不是一蹴而就的，2018-2020年我們都申報過，雖然當(dāng)時沒有成功，但我們并沒有放棄。”匡少平團隊成員陳希磊說，“記得2019年初，我們跟隨匡教授到北京匯報工作，專家們提出了許多意見建議，光是這些內(nèi)容就記了七八頁紙。”在團隊的不懈努力下，項目終于獲得批準(zhǔn)。項目匯集了青島科技大學(xué)、南開大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、山東拓普環(huán)境科技有限公司、中化環(huán)境修復(fù)(上海)有限公司等5家從事重點行業(yè)場地污染與防控研究的單位，依托合作單位的21個國家級和省部級等各類平臺、33項相關(guān)項目和40余項相關(guān)專利授權(quán)協(xié)同開展科研攻關(guān)。

“為形成‘源解析、在線實時監(jiān)測、協(xié)同修復(fù)技術(shù)、工程示范’為一體的生態(tài)修復(fù)集成化路線，項目設(shè)置了四個課題。各個課題有機結(jié)合，為典型重點行業(yè)生態(tài)修復(fù)提供技術(shù)保障。”匡少平解釋說，課題一是重點行業(yè)土壤環(huán)境多介質(zhì)污染過程與效應(yīng)風(fēng)險研究，由南開大學(xué)牽頭，研究團隊正參與2項場地土壤污染相關(guān)的國家重點研發(fā)計劃，對場地污染物污染過程和效應(yīng)風(fēng)險的能力已經(jīng)得到國家項目的支持和認可，也為本項目的實施提供了寶貴經(jīng)驗。課題二是重點行業(yè)多目標(biāo)多維度、全過程風(fēng)險監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及快速監(jiān)測設(shè)備，研發(fā)設(shè)備可以接在污染源排放裝置上，實時反應(yīng)數(shù)據(jù)并進行生產(chǎn)工藝的優(yōu)化調(diào)整，有效地實現(xiàn)預(yù)警。這一課題由中國礦業(yè)大學(xué)牽頭，預(yù)期形成土壤有機污染物快速測試分析方法2種、測試分析裝備1套，重點行業(yè)在產(chǎn)場地土—水—氣同步立體監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)1套等。課題三是重點行業(yè)復(fù)合污染土壤高效修復(fù)材料及技術(shù)研發(fā)，由青島科技大學(xué)牽頭，將針對高效化學(xué)氧化、高效催化氧化、新型礦基復(fù)合、水基清洗4種類型，研制4-6種新型修復(fù)功能材料，計劃修復(fù)后目標(biāo)污染物去除率達85%以上，成本降低20%。課題四是典型重點行業(yè)土壤污染修復(fù)技術(shù)集成、裝備研發(fā)與工程示范，由青島科技大學(xué)牽頭，山東拓普環(huán)境科技有限公司、中化環(huán)境修復(fù)(上海)有限公司重點參與，擬建立建設(shè)風(fēng)險管控與修復(fù)示范工程2個，每個示范基地完成不小于5000立方米，形成2套典型重點行業(yè)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系。

“通過本項目的實施，有望提出山東省典型重點行業(yè)場地土壤優(yōu)先控制污染物清單，開發(fā)污染土壤修復(fù)一體化裝備，開展污染場地修復(fù)工程示范，形成土壤污染預(yù)警技術(shù)體系和場地修復(fù)技術(shù)體系，有助于帶動我國污染修復(fù)這一年輕行業(yè)的技術(shù)進步，提高國內(nèi)外競爭力。”匡少平說，本項目集成的修復(fù)技術(shù)與裝備，預(yù)期可以修復(fù)油泥污染土地500畝/(套·年)，預(yù)期成果轉(zhuǎn)化后三年可投放市場十余套，可以修復(fù)土地5000畝。項目正常運轉(zhuǎn)后，一體化立體監(jiān)測網(wǎng)與場地監(jiān)管系統(tǒng)與裝備將創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益11.8億元以上，土壤污染修復(fù)一體化裝備的預(yù)期經(jīng)濟效益為4000萬/(套·年)。

“這些項目成果還將為政府與企業(yè)提供監(jiān)管服務(wù)，產(chǎn)生巨大的間接經(jīng)濟效益，為山東省重點行業(yè)土壤污染監(jiān)測、預(yù)警與修復(fù)提供技術(shù)和案例支持，為場地污染防治與安全利用提供支撐，推動經(jīng)濟社會和諧發(fā)展，取得可觀的社會效益。”匡少平表示，此次立項只是團隊在生態(tài)修復(fù)長征路上的一小步，協(xié)同創(chuàng)新繪就生態(tài)文明的美麗畫卷是他們的最高追求。

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