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贵州:科技赋能 人与自然和谐共生

添加时间:2024-02-09

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雨后初霁,从江县刚边壮族乡藏在云雾中,和苍翠群山融为一体;梵净山上,高耸的金顶在云雾间时隐时现宛若仙境;黄果树瀑布如银河飞泻,气势惊人……

党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。新国发2号文件赋予贵州生态文明建设先行区”的战略定位,要求贵州不断做好绿水青山就是金山银山这篇大文章。

今天,以“共谋人与自然和谐共生现代化——推进绿色低碳发展”为主题的2023年生态文明贵阳国际论坛在贵阳开幕。本届论坛邀请了外国政要、驻华使节、国际组织代表、跨国企业负责人和各界人士广泛参与,共同探讨人与自然和谐共生的全球生态文明建设之路,共建人与自然和谐共生的美丽世界。

当前,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展,实现人与自然和谐共生,对创新环境治理技术、方法和路径都提出更高要求。

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这是2021年9月27日拍摄的贵州省铜仁市梵净山风光(无人机照片)。新华社记者 杨文斌 摄

科技创新是发展的新引擎。”省科技厅党组书记项长权说,作为长江和珠江上游重要生态屏障,贵州生态系统复杂多样,生物物种极其丰富,生态战略地位十分重要。近年来特别是党的十八大以来,贵州不断加大生态治理科技供给,通过重大项目引领、“揭榜挂帅”等举措,引导广大高校、科研院所和科技工作者聚焦西南喀斯特石漠化综合治理、矿山退化生态系统修复、筑牢“两江”生态屏障、自然保护体系建设等重点领域,深入探索生态治理的技术方案,为服务国家生态文明建设和助力贵州实施大生态战略行动提供源源不竭的科技支撑。

重大项目引领 探索生态治理技术方案

在关岭自治县花江镇坝山村,一棵棵花椒树扎进漫山的石旮旯里随风摇曳。看着与石头和谐共生的一片绿芜,坝山村花椒种植大户曾大卫感慨不已:“曾经受石漠化影响吃饭都是问题,如今家里种起80多亩花椒,今年预计能净赚15万元左右。”

关岭自治县副县长宋汝谋说,关岭将花椒产业发展成带领群众致富增收的特色产业之一,打出一套“石漠化治理+扶贫产业”的组合拳,让关岭人民治“石”又致富。

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2020年9月28日,熊康宁(左二)在花江大峡谷与青年学者和研究生讨论石漠化治理花椒生产力提升问题

贵州曾是全国石漠化土地面积最大、类型最多、程度最深、危害最重的省份。过去20多年来,以贵州师范大学教授熊康宁团队为代表的科研团队通过联合攻关及应用示范积累,探索出适宜喀斯特环境特征的石漠化综合治理路径,提出9种石漠化治理工程模式与衍生产业技术体系,在一系列科技加持下,全省生态环境持续向好。

不仅如此,2016年,省科技厅还组织实施了“喀斯特石漠化生态恢复技术集成与示范”科技成果转化重大项目,以生态恢复为目标,在黔西、兴义、普定、印江等地开展石漠化植被恢复的水资源调配与节水灌溉技术、石漠化植被恢复的土壤修复与质量提升技术、石漠化山地生物多样性恢复与植物群落重建技术等转化,针对不同等级石漠化地区精准施策,实现高效治理。

生态修复唤回满目苍翠。截至2022年,全省石漠化面积从2005年的3.76万平方公里减少至1.55万平方公里,是中国岩溶地区石漠化面积减少数量最多、幅度最大的省份,重度和极重度石漠化土地面积减幅超60%。

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桐梓县马鬃乡石板村旁的桐梓河

在桐梓县马鬃乡石板村村民曾祥琴家门口附近,污浊的生活用水经净化槽处理后,排入旁边的桐梓河。

“处理后的水非常干净。”曾祥琴的话并不夸张。桐梓县相关部门曾对处理后的水进行检测,水质可达地表水Ⅲ类以上。而在以前,石板村生活污水乱排乱放,村里不仅常常臭气熏天,还严重威胁桐梓河下游水库水质安全。

长期以来,由于对农村生活污染重视不足,缺乏有效的农村生活污水治理技术、管理手段及资金投入,导致大量未经处理的农村生活污水随意排放,造成大范围水体受到污染,广大农村水环境污染问题日显突出。

2017年9月,省科技厅发布“农户生活污水分散式处理系统技术榜单”,向全社会招募技术团队申报科技重大专项,以解决分散式农村生活污水处理难题。

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隐藏在庄稼地里的污水处理设备

2018年,贵州威尔森环保生物工程有限公司揭榜并在桐梓县石板村展开试点示范。依托公司自有技术,以及与科研院所合作,威尔森环保公司很快研发出一款能就地处理、就地排放农户生活污水的新型净化槽,并于2020年5月实现石板村4个村民组168户农户全覆盖。

公司负责人吕相刚说,该净化槽安装便捷、全地埋化,且成本低,单户每月运行费用仅1元,沉淀后的污泥经生物处理后可做有机肥直接还田。

仲夏时节,漫步在威宁草海湖边的江堤步道上,伴着习习凉风轻拂,蓝天白云下,目之所及,水清、山绿、景美、人和、鸟欢……威宁草海,这片高原湖泊已然发生蜕变。

草海湿地及其流域生态系统作为西南地区极其重要的高原高寒湿地生态系统,对西南地区气候变化、区域生态安全与社区经济发展有着十分重要的影响。同时,草海也是我国黑颈鹤等诸多珍稀水鸟最为重要的越冬场所及湿地类型国家级自然保护区之一,其保护价值极高。

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草海国家级自然保护区 陈曦 摄

然而,过去很长一段时间,随着排水造田和城市化进程加快,草海水系生态系统正面临植被退化、水土流失、水体污染,以及空心莲子草、黄黝鱼、彩石鱼“生态杀手”侵入等多方面严重威胁。

挽救草海,迫在眉睫。为解决草海综合整治工程中出现的系列问题,以更科学的方式规避草海的生态风险,2017年2月24日,贵州省科技重大专项计划项目“草海流域生态保护与治理工程支撑技术集成示范”启动实施,从草海水位抬升影响水鸟资源及其生境保护与治理技术,草海生态补水恢复湿地关键技术,草海主要外来入侵生物监测、预警及防控技术等方面展开科研攻关,为草海流域生态保护与治理注入了强劲的科技力量。

短短数年,草海成为贵州科技赋能生态环境治理的生动典范。目前,草海候鸟已由2016年的220种增加到246种,生物物种数由2016年的1954种增加到2600种。

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在贵州草海国家级自然保护区栖息的黑颈鹤(2023年2月9日摄)。新华社记者 杨文斌 摄

项目引领,科技赋能。近年来,贵州围绕经济社会和生态文明建设工作重点,先后实施了一大批重大科技项目,在石漠化防治、森林生态系统保护、生物多样性保护与生态系统修复等领域取得系列突破,进一步加快了全省生态文明建设进程。

重点领域攻关 推动发展方式绿色转型

96.43%!这是2022年贵州磷石膏资源的综合利用率。这一数据创下历史新高,在全国处于领先水平。

贵州是全国磷矿主产区之一,也是全国重要的磷化工生产基地。磷石膏是磷化工工业固废,在堆存过程中所含重金属、氟化物等有害杂质会因风蚀雨淋而渗透,造成大气、水系及土壤的污染,直接破坏生态环境。如何实现综合利用和无害化处理,是贵州磷化工产业可持续健康发展必须要跨过的一座大山。

面对磷石膏处理及利用这个世界性难题,贵州率先在全国实施磷化工企业“以渣定产”机制,倒逼磷化工企业向科技创新要解决方案,走上绿色转型和综合利用之路,开发出具有代表性的磷石膏利用绿色低碳技术。

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贵州磷化集团工人在磷酸铁生产线上工作

今年5月,在上海举行的2023中国品牌日活动上,贵州磷化集团的新产品新型磷石膏包装箱吸引了不少嘉宾关注。磷石膏变身纸箱,是贵州磷化集团科技攻关的又一成果。

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该产品以磷化集团的无水石膏作为填料参与PVC原料的生产,通过技术手段加工而成。对比传统纸箱,具有防水防潮、性能强韧、色彩丰富等特点,产品将大幅减少林木砍伐以及减少纸制品加工生产过程中的废水污水污染,具备很强的市场竞争力。

近年来,贵州磷化集团将创新作为推动企业改革发展的第一动力,在磷石膏综合利用领域突破系列关键核心技术,形成建材、充填、水泥缓凝剂、分解制酸、生态处置五大路径,年消纳处置量达1000万吨。2022年,贵州磷化集团实现磷石膏增量“产消平衡”,磷石膏综合处置利用率突破80%,引领磷化工行业低碳绿色可持续发展。

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贵州大力发展清洁能源。叶方杰 摄

贵州传统产业比重大、结构重,加快传统产业发展方式变革,是深化供给侧结构性改革、建设现代产业体系、实现高质量发展的迫切需要。近年来,贵州以创新为第一动力,坚持多彩贵州拒绝污染,用科技赋能传统产业绿色化生态化改造,走出一条绿色低碳循环发展之路。

煤炭是我国能源的基石,是贵州的支柱产业。在实现碳达峰与碳中和目标愿景下,高碳的传统煤电发展正制约着全省煤炭产业持续发展。当前,如何推动煤炭从传统燃料转变为现代新型原料,是贵州煤炭产业高端化、绿色化、集约化高质量发展的必由之路。

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贵州豫能投资有限公司新田煤矿

聚焦“高碳能源低碳化开发”,贵州积极开展煤炭原位流态化开采煤炭地下气化,以及二氧化碳捕获、封存与利用技术攻关。这是一种将煤矿在地下进行有控制地燃烧,生成可燃烧气体抽出地面的技术,变“物理采煤”为“化学采煤”。该新工艺具有低碳绿色、安全、清洁、开采率高的优势,产出气可直接发电,或作为液化天然气原料、提纯氢气进行储备、用作煤化工附加产品等,应用前景广阔。

作为我国“锰三角”之一,铜仁市锰矿保有资源储量达7.4亿吨。但锰矿类型主要以低品位碳酸锰矿为主,优质富矿占总储量不到15%,多数为高磷、高铁和高硅锰矿,杂质含量较高,选矿难度较大。当地平均每生产1吨金属锰,就会有8至10吨固体废物产生。目前,铜仁市锰渣堆存量约2400万吨,年新增量约160万吨,不仅占用土地,还会对水系、土壤造成污染。

突破自身发展瓶颈、解决深层次矛盾和问题,根本出路在创新,关键要靠科技力量。2021年9月30日,省科技厅发布技术榜单申报指南,针对铜仁地区电解锰渣污染治理重大科技需求,布局电解锰渣无害化与资源化利用技术榜单项目,以期通过技术攻关与集成,解决长期困扰铜仁地区的电解锰渣污染问题。

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贵州凯金新能源科技有限公司生产车间。

贵州中科见地新材料科技有限公司揭榜后,与贵州大学、北京科技大学、贵州省环境科学研究设计院合作,针对电解锰渣低成本无害化、资源化处理关键技术及装备展开科研攻关,开发添加剂在线破碎烘干前处理设备、电解锰渣计量运输防粘关键等装备,建立示范生产线,可实现每年120万吨的锰渣无害化处理能力。

科技创新对生态文明建设具有基础性战略性支撑作用。近年来,贵州瞄准生态环境科技前沿和产业发展需求,不断攻克涉及清洁能源与再生能源、绿色产业、资源循环利用、污染治理与环境修复、气候变化应对,以及碳捕获、利用与封存等领域关键核心技术,积极抢占绿色低碳科技创新和产业竞争制高点,加快推动传统产业绿色转型助力高质量发展。

重要成果转化 助力实现“双碳”目标

近日,在位于兴义市义龙新区的贵州振华义龙新材料有限公司废水回收生产车间,回收的工业废水经过滤后,不断汇入巨大的储水罐中。

“锂离子电池生产需要大量自来水,同时也产生了大量工业废水。”贵州振华义龙新材料有限公司总工程师梅铭说,为加快形成低碳循环产业发展模式,公司早在2019年就引进废水处理系统,通过转化应用膜分离技术,将生产产生的工业废水处理后实现再利用。

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贵州振华义龙新材料有限公司

贵州振华义龙新材料有限公司主要从事锂离子电池正极材料的研发、生产及销售,主导产品为电动汽车所用的锂离子电池正极材料。目前已成为宁德时代、孚能科技等国内主流电池生产企业正极材料供应商。

低碳生产,绿色发展。在强大的科技支撑下,今年,贵州振华义龙新材料有限公司不仅被工业和信息化部评定为国家绿色制造工厂,近日还收到SGS国际碳排放管理机构颁发的达成碳中和宣告核证证书,成为贵州首家正极材料“零碳工厂”。

贵州特殊的喀斯特地质地貌,导致土壤保水差、净化弱,梯级水库形成营养盐累积,库内封闭内循环,营养盐易进难出,加之高原气候光照足、温度变幅小,极易引发藻类水华(淡水水体藻类繁殖过度)。

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治理后的贵阳南明河(甲秀楼段)。(贵州省科技厅提供)

曾经,伴随工业化、城镇化进程加快,贵阳市“两湖一库”藻类水华频繁发生,严重威胁上百万居民饮水安全。

贵州省高原水库水环境保护与生态修复工程技术研究中心负责人、贵州师范大学教授李秋华说,全省有2300多座水库,提供了全省80%的城镇生活用水,调查的水库中有80%以上处于中富营养状态。

过去10余年间,李秋华团队对全省21座高原水库群进行藻类生境原型观测,对近3万个浮游植物群落结构进行分析,开展了2000多个实验室水质水生态采样和大量野外模拟实验,创新研发了氮磷植物削减技术、藻类附着生态网膜技术、安全高效应急控藻技术,集成创新了全过程、多层级的藻类群落调控技术体系。通过一系列技术攻关,李秋华团队找到藻类群落的演变规律、机理与调控技术。

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李秋华在检测水样

目前,这些技术在贵州多座水库应用效果显著,有效地抑制了蓝藻水华的发生,且大多数水库水质稳定在地表水Ⅲ类以上,水库水质指标已达到相应水功能区域指标要求,有效保障了全省供水安全。

在另一个赛道上,榕江县忠诚镇依托丰富的水资源,做足“水文章”,打造生态宜居乡村。去年国庆长假期间,乐乡村的水上项目突然火爆起来,每天有千余名县内外游客前往游玩。

“以前一到下雨天,生活污水混合着泥沙到处都是,特别难闻也难清理,别说搞旅游了。现在好了,村里的污水处理设施建起来后,再也不用担心这些问题了。”谈及村里的变化,忠诚镇乐乡村村民张海梅十分满意。

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周少奇在野外考察

2021年8月至12月,贵州大学、贵州科学院以及贵州建勘建筑有限公司通过实地勘察,共同研建乐乡村农村生活污水处理工程。作为该项目的主要负责人之一,国际欧亚科学院院士、贵州大学副校长周少奇多次深入榕江实地调研,推动项目加快落地。

近几年来,周少奇针对困扰我国西部典型缺水地区农村给排水一体化处理60多年的技术难题,领衔团队在乡镇级、村组级、散户级农村污水处理系列成套化技术与装备方面开展刻苦攻关,在新型一体化乡镇污水、自流式无动力村组农村污水、分散式微动力农村污水处理新技术与装备研发方面取得重要突破和进展,通过产学研合作与专利实施许可,建设了一批示范工程。

而此前,面对水污染治理面临氮磷的去除与减排控制等国际前沿和技术瓶颈问题,他通过十几年大量实验印证,最终获得生物脱氮过程的一系列电子计量方程和系统计量模型,解决了国际上生物脱氮研究领域120余年来无法逾越的难题,为环境污染治理、水体富营养化控制与生物脱氮除磷研究与应用提供了理论基础。

目前,有关污水生物脱氮除磷的科研成果,在全国23个省区实现了工程推广和产业化应用,每年能处理污水量高达20多亿吨,经济效益和环境效益显著。

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这是2023年7月6日在贵州威宁彝族回族苗族自治县二塘镇拍摄的贵州金元梅花山农业光伏电站(无人机照片)。新华社记者 陶亮 摄

“促进科技成果转移转化是实施创新驱动发展战略的重要任务之一。”省科技厅有关负责人表示,近年来贵州在生态治理领域创新积累了一大批技术成果,一些已经广泛应用到实践中为发展增绿,一些成果还未有效实现转化。下一步,该厅将深入贯彻落实党的二十大提出的“加强企业主导的产学研深度融合,强化目标导向,提高科技成果转化和产业化水平”,加快打通科研成果落地“最后一公里”,让更多成果在生态治理中发挥积极作用,赋能贵州人与自然和谐共生。

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编辑丨梁姝

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