礦山開采后形成的排土場、采空區等區域,往往面臨土壤沙化、水土流失、碳匯能力喪失等生態問題,傳統修復技術存在周期長、成本高、效果有限等不足。近日,國內首套礦山微藻生物固碳系統成功通過驗收并投入示范應用,創新構建“微藻固碳—礦坑水凈化—土壤再生”三位一體技術體系,為礦山生態修復與碳減排協同推進提供了可復制、可推廣的解決方案。
微藻作為一種高效固碳生物,其固碳能力可達森林的10-50倍,且生長周期短、適應能力強,可在惡劣環境中生長。該技術充分發揮微藻的生態功能,以煤礦礦坑原水和農牧固廢產生的二氧化碳作為培養基質,實現資源循環利用。在微藻養殖過程中,不僅能大量吸收二氧化碳完成固碳,還能同步吸收礦坑水中的氮、磷污染物,吸附重金屬離子,實現礦坑水凈化,凈化后的水體可循環用于微藻養殖或礦山綠化灌溉。
在北方某沙化排土場的示范應用中,該技術展現出顯著成效。在2100平方米的實驗區域內,無需覆土即可完成生態恢復,經過一段時間的培育,區域植被覆蓋度從原來的不足10%提升至38%—54%,土壤含水率提升14%—85%,土壤總有機碳含量最高增幅達613.2%,有效改善了土壤結構和肥力,為后續植被定植創造了良好條件。同時,修復后形成的植被系統持續發揮碳匯功能,構建起“水—土—植被”一體化的生態循環模式,實現了生態修復與碳減排的雙重目標。
與傳統礦山修復技術相比,微藻生物固碳技術具有明顯優勢。其一,修復周期短,微藻生長周期僅為幾天到幾周,可快速啟動生態修復進程,而傳統植樹造林修復往往需要數年甚至數十年才能見效;其二,成本可控,利用廢棄礦坑水和二氧化碳作為原料,降低了培養基質成本,同時實現了廢棄物資源化利用;其三,適配性強,尤其適合北方缺水少土、生態基礎薄弱的礦山區域,可解決傳統技術在這類區域難以落地的難題。
當前,礦山生態修復已成為生態文明建設的重要內容,而碳達峰碳中和目標也對礦山修復提出了更高要求。微藻生物固碳技術的推廣應用,不僅能提升礦山土地利用價值和環境質量,還能為碳減排提供新路徑,推動礦山生態修復向資源化、系統化、低碳化方向邁進。未來,隨著技術的優化升級和規模化應用,有望在更多礦山、荒漠等生態脆弱區域推廣,為生態保護與碳減排協同發展注入新動力。