5月的北京，氣溫已爬升至24℃—27℃左右徘徊。此時(shí)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化學(xué)與環(huán)境學(xué)院教授、土壤修復(fù)生態(tài)材料研究所所長(zhǎng)黃占斌，正和學(xué)生孔令健裹上厚厚的羽絨服，坐上飛往青海省果洛藏族自治州（以下簡(jiǎn)稱(chēng)果洛州）的飛機(jī)。彼時(shí)，果洛州氣溫在-3℃—15℃左右，依舊延續(xù)著冬日寒涼。
果洛州位于青海省東南部，地處青藏高原腹地的巴顏喀拉山和阿尼瑪卿山之間，平均海拔4200米以上。他們此行的目的，是將實(shí)驗(yàn)室研究調(diào)配的高寒礦區(qū)綠化噴播基質(zhì)配方，帶到果洛州瑪沁縣礦區(qū)進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們的課題任務(wù)是——將礦渣改造為種植基質(zhì)，為高原植物建造一個(gè)適合其生長(zhǎng)的‘住房’。”黃占斌告訴中國(guó)環(huán)境報(bào)記者。那么，這能實(shí)現(xiàn)嗎？
為什么要給植物“造房”？
青海省地位特殊且礦產(chǎn)資源豐富，如何正確處理生態(tài)環(huán)境保護(hù)與礦產(chǎn)資源勘查開(kāi)發(fā)的關(guān)系，探索“既要金山銀山又要綠水青山”的綠色發(fā)展之路，對(duì)青海省來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
對(duì)于青海省礦產(chǎn)資源在產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，選擇“邊生產(chǎn)、邊修復(fù)”生態(tài)修復(fù)方式是國(guó)家的要求。位于果洛州的青海威斯特銅業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)威斯特銅業(yè)）于2022年結(jié)束了德?tīng)柲徙~礦的開(kāi)采活動(dòng)，將在后續(xù)業(yè)務(wù)全部完成后開(kāi)展閉礦工作。
與此同時(shí)，威斯特銅業(yè)嚴(yán)格按照青海省果洛州委、州政府《德?tīng)柲徙~礦生態(tài)修復(fù)治理工作方案》與《礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案》要求，在海拔4200多米的雪域高原上開(kāi)展礦山生態(tài)修復(fù)工作。
德?tīng)柲徙~礦所在的阿尼瑪卿雪山末端地區(qū)具有較高的生態(tài)價(jià)值，按照地方要求，威斯特銅業(yè)要在2026年閉礦前全面完成礦區(qū)內(nèi)的生態(tài)修復(fù)，將礦坑修復(fù)成近似于天然植被。
時(shí)間緊任務(wù)重，“2021年，威斯特銅業(yè)邀請(qǐng)我們前往礦區(qū)考察，為生態(tài)修復(fù)施工技術(shù)提供科學(xué)指導(dǎo)并商定合作?！秉S占斌說(shuō)。
2023年8月，黃占斌在礦區(qū)考察。
土壤是植物生長(zhǎng)與生存的“住房”，房子好不好，要看其結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和功能，而礦區(qū)土壤在這三個(gè)方面并不能滿足植物生長(zhǎng)的需求。
“首先，礦區(qū)‘客土’資源缺乏，礦山渣土結(jié)構(gòu)差，缺乏土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)；其次是土壤肥力（水肥氣熱）低下，有機(jī)質(zhì)及水肥保持能力差，低溫缺氧和植物生長(zhǎng)緩慢。最后，該區(qū)域高海拔低溫缺氧、凍融侵蝕、水蝕突出，邊坡水土流失問(wèn)題嚴(yán)重?！秉S占斌列舉了礦區(qū)土壤所存在的三方面問(wèn)題。
礦區(qū)土壤修復(fù)若想達(dá)到土壤結(jié)構(gòu)改良、土壤肥力提升、降低土壤重金屬污染和植物生長(zhǎng)環(huán)境改善等修復(fù)目標(biāo)，需要專(zhuān)業(yè)人士來(lái)保駕護(hù)航。
2022年2月，威斯特銅業(yè)簽訂《高寒礦區(qū)邊坡綠化噴播基質(zhì)配制及其應(yīng)用技術(shù)研究》課題技術(shù)（委托）合同，課題由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）承擔(dān)。簡(jiǎn)而言之，黃占斌所負(fù)責(zé)的課題組需要以礦區(qū)產(chǎn)生的礦渣（主要成分為蛇紋石）為原料，研究出適合高原植物生長(zhǎng)的“住房”建造方案，即種植基質(zhì)配方。
讓石頭上長(zhǎng)草，能實(shí)現(xiàn)嗎？
課題研究里反復(fù)提及的種植基質(zhì)是什么？黃占斌解釋?zhuān)跋噍^于自然形成的土壤，種植基質(zhì)則是人工配制的，模擬自然土壤的種植材料?！?/span>
將礦渣變成種植基質(zhì)，這個(gè)變廢為寶的過(guò)程能實(shí)現(xiàn)嗎？
兩年過(guò)去了，階段性修復(fù)目標(biāo)已經(jīng)完成。黃占斌介紹，“截至目前，已經(jīng)完成了高寒礦區(qū)邊坡綠化噴播基質(zhì)材料的分析、篩選和基質(zhì)配方研發(fā)，得到蛇紋石渣土為主高寒礦區(qū)邊坡綠化噴播基質(zhì)配方3個(gè)，高寒礦區(qū)植被恢復(fù)土壤基質(zhì)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程1份?！?/span>
成績(jī)喜人，但過(guò)程并不容易。
“我一開(kāi)始跟著老師接觸這個(gè)課題的時(shí)候，覺(jué)得這就是在石頭上長(zhǎng)草，相當(dāng)有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性，一度認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)?！笨琢罱「嬖V記者。
從“不可能”到“可能”，經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一次次地反復(fù)研發(fā)調(diào)配，直至翠綠的嫩芽從一方小小的天地中破土而出。
圖為孔令健在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）逸夫?qū)嶒?yàn)樓625進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
在黃占斌的指導(dǎo)下，基質(zhì)配方的研發(fā)是由孔令健在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）的實(shí)驗(yàn)室模擬完成。其中，混土比例與改良劑添加的比例很有講究?！霸趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要測(cè)試土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)指標(biāo)，經(jīng)過(guò)多輪測(cè)試，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)始終不穩(wěn)定，無(wú)法形成土塊?！笨琢罱』貞浧饘?shí)驗(yàn)過(guò)程，“這一指標(biāo)決定著土壤是否能夠固坡，十分重要。后來(lái)，黃老師指導(dǎo)我進(jìn)行基質(zhì)改良材料及其用量，最終解決了這一卡頓?！?/span>
在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，雖然成功研制出蛇紋石渣土與原土配比、高寒礦區(qū)平地種植基質(zhì)與邊坡植被恢復(fù)噴播基質(zhì)配方，但實(shí)驗(yàn)方案走出實(shí)驗(yàn)室是否適合青海的氣候條件？答案還尚不可知。
形成“后天的生態(tài)系統(tǒng)”有多難？
由于青海省年平均溫度低以及含氧量不足10%，植物生長(zhǎng)周期很短，“原生條件”并不占優(yōu)勢(shì)。加之礦區(qū)土壤修復(fù)是需要在開(kāi)采留下的裸露礦巖上噴播覆土，并將其穩(wěn)定留住形成“后天的生態(tài)系統(tǒng)”，其中的難度可想而知。
圖為青海高原天然草皮。
“基質(zhì)配方雖然在實(shí)驗(yàn)室成功了，但其實(shí)我們內(nèi)心也不踏實(shí)，到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)效果還是不錯(cuò)的，試驗(yàn)田的結(jié)果顯示與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果基本一致?！秉S占斌說(shuō)。
最終結(jié)合實(shí)地驗(yàn)證，確定了高寒礦區(qū)蛇紋石渣土與原土配比為6：4；高寒礦區(qū)平地種植的基質(zhì)為需要添加當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的羊板糞，課題組研制的TG改良劑 ，以及提高基質(zhì)水肥保持的保水劑；高寒礦區(qū)邊坡植被恢復(fù)噴播土壤基質(zhì)不僅要添加羊板糞、TG改良劑和保水劑，還要添加提高水土保持能力的粘合劑，以及長(zhǎng)纖維和短纖維等材料。
黃占斌表示，“研制的基質(zhì)改良配方應(yīng)用于礦區(qū)生態(tài)修復(fù)，相比大量添加有機(jī)肥的傳統(tǒng)修復(fù)方法，成本可以節(jié)約近一半左右，還大大提高植被后續(xù)演替到自然養(yǎng)護(hù)的能力。”
圖為孔令健在礦山海拔4290米開(kāi)展試驗(yàn)田施加TG改良劑等材料圖。
往返于北京與青海的這條線路，黃占斌與孔令健加起來(lái)跑了共有十余次。盡管北京與青海都屬于北方，但青海獨(dú)特的高寒缺氧環(huán)境導(dǎo)致的高原胸悶、頭疼等癥狀，讓師徒二人在田間驗(yàn)證基質(zhì)配方的可行性又增添了幾分難度。
圖為黃占斌（右）與孔令?。ㄗ螅?。
“在礦區(qū)用環(huán)刀和錘子取樣的時(shí)候，身體特別不適應(yīng)，砸一下就得歇兩分鐘，高反癥狀很?chē)?yán)重?！笨琢罱』貞浀馈?/span>
左圖為孔令健在礦山海拔4380米處取樣測(cè)量草本和土壤，右圖為海拔4242米不同年份植被恢復(fù)情況。
高原天氣十分多變，一年中適合生態(tài)修復(fù)的最好時(shí)節(jié)也只有6月-8月?！?個(gè)月的修復(fù)黃金期很短，我們只能爭(zhēng)分奪秒。我的學(xué)生每次在礦區(qū)都會(huì)待半個(gè)月至一個(gè)月左右的時(shí)間，能耐得住寂寞，跟工人們一起吃住?！闭f(shuō)起學(xué)生，黃占斌十分欣慰。生態(tài)修復(fù)從來(lái)都不是一個(gè)人、一個(gè)地方的事，而是需要社會(huì)各界共同堅(jiān)守邁進(jìn)。
圖為孔令健在礦區(qū)海拔4000米處吸氧。
看似只是一個(gè)研究“基質(zhì)配方”的實(shí)驗(yàn)，但這背后卻藏著三個(gè)“第一”?！斑@是全國(guó)第一例成功實(shí)現(xiàn)礦山渣土改良成為種植基質(zhì)的案例，也是第一例首次實(shí)現(xiàn)在4000米以上高海拔高原地區(qū)邊坡噴播成功的案例，還是第一次大規(guī)模在高寒地區(qū)金屬礦山完成生態(tài)修復(fù)（面積達(dá)3000畝）的案例?！秉S占斌表示。
擲地有聲的三個(gè)“第一”在高原礦區(qū)生態(tài)修復(fù)的進(jìn)程中留下了濃墨重彩的一筆，課題研究已接近尾聲，但生態(tài)修復(fù)仍在路上。在這個(gè)“半年冬季、半年大約在冬季”的高原上，為礦坑穿“綠衣”的故事還在持續(xù)上演……（來(lái)源：中國(guó)環(huán)境APP）
