只要点子正,废渣也能变成宝
中国作为世界第一渔业大国拥有300多万平方千米海域,海岸线长达18000多千米,拥有闻名中外的四大渔场,水产品产量已占世界的三分之一,水产品的产量和渔业总产量每年以超过10%的速度递增。近年来,随着我国国民经济的快速发展,粗放型经济所带来的问题日益凸显。由于能源利用率不高,不仅造成了巨大的能源浪费,也导致大量工业废渣的生成。目前排放量最大的工业废渣是粉煤灰,年产生量约34亿吨,并仍在以每年10%以上的速度增长;高炉渣的年产生量在1亿吨以上,利用率为70% 85%左右;钢渣的年产生量则在5700万吨左右,平均利用率更低,仅为25%。单只粉煤灰一项,目前已积累堆存约50亿吨,占地面积近2亿平方米。
这些倾倒的工业废渣不仅大量占用了土地资源,里面的有害物质还会随着雨水渗入地下,造成土壤污染;或随水体流入海洋,致使渔业水域生态环境趋于恶化。那么,有没有既减少工业废渣对环境的污染,又有利于恢复渔业水域生态环境的方法呢?专家告诉我们,只要点子正,废渣也能变成宝。
粉煤灰是燃煤锅炉在燃烧过程中产生的固体颗粒物,是火力发电厂煤炭燃烧的副产品。粉煤灰一般呈灰褐色,呈酸性,具有质轻、容重小、易被黏结等特点。它很适合制作成人工鱼礁,但由于它本身不具备胶凝性能,必须在水泥、石灰、石膏、脱硫石膏等激发剂的作用下,才能激发出它的火山灰活性,进而将其制成各种形式的坚实构件。
从第一块粉煤灰鱼礁诞生之时起,它的生态安全性问题就备受关注。如今大量的研究证实了,用粉煤灰制作人工鱼礁是切实可行的。对比投放第4年的粉煤灰鱼礁与对照区的混凝土鱼礁上的附着生物,发现两处甲壳类和鱼类体内的重金属含量差异不明显。实验中发现粉煤灰礁体投放21个月后,礁体内铅的含量下降;33个月后,礁体内铅、镉、铁、铝的含量下降,而礁体表面的锰含量则有所增加。礁体固着生物体内的重金属含量却没有随时间的改变而改变,由此可见其含量与礁体内粉煤灰的含量无关。一段时间后,水螅类体内的重金属浓度甚至还出现了下降的情况。此外,在对粉煤灰礁区的生物进行化学检测时,未能出现重金属的生物富集现象。
调查发现,粉煤灰鱼礁的生态环境效果和生物诱集效果明显。以原料为粉煤灰、碱渣和石灰制成的礁体为例,投放当年就有绿藻和海带附生,第2年礁体上已长满石莼、海带、藤壶等植物,并聚集海胆、海星等底栖生物。这说明粉煤灰鱼礁不仅对海洋生物无害,而且有利于海洋生物的生长与繁殖。
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物,硬度大,外表呈黑色,其中仍夹带部分铁粒,看起来就像结了块的水泥。如果水泥和混凝土中掺入一定比例的钢渣,就能提高钢渣混凝土的抗折强度。由于钢渣混凝土不仅能抗化学腐蚀还很耐磨,是海洋工程的理想材料。
已有研究表明,低浓度的钢渣对微藻的生长具有促进作用。用钢渣做成人工鱼礁不但能吸引海洋生物来栖息,还能调节水质和促进微藻生长。
1984~1989年期间,人们往高雄海域倾倒了大约200万吨的钢渣,并对倾倒海域的底层鱼类进行了长达9年的跟踪监测。这期间在倾倒区共采集到41科的174种底层鱼类(4639个体),而对照区只采集到了37科的147种底层鱼类(2679个体)。由此可见,就物种丰富度指数和多样性指数来说,还是倾倒场更胜一筹。
由于钢渣对铜、铬、镍、铅等重金属离子具有良好的去除能力,可起到净化海水的作用。它对于废水中的磷酸盐也有一定的去除作用。此外,钢渣也被用作水产养殖池底的改良剂,它不仅能够氧化和消毒海水,还能快速地消除池底硫化氢的影响。
高炉渣,也称“高炉矿渣”,是冶炼生铁时从高炉中排出的废渣,由硅酸盐和铝酸盐组成。海底污泥释放出的氮、磷等营养盐很容易引发海水富营养化,甚至引发赤潮、青潮等海洋灾害。研究人员发现,如果将高炉渣覆盖在海底污泥上,对于促进底泥污染物的分解和海水水质的净化能起到积极作用。
由于高炉渣是微孔结构的,当各种藻类孢子放散时,孢子体就会被其吸附于表面。而高炉渣不断吸附的颗粒物也为孢子体萌发和藻类生长提供营养物质。此外,在高炉渣碳酸固化体的物理吸附和海藻的生物吸收的双重作用下,能起到净化水质、降低海水富营养化程度的作用,进而预防赤潮爆发。