《能源植物与尾矿修复》由会员分享,可在线阅读,更多相关《能源植物与尾矿修复(18页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、能源植物与尾矿修复 Energy Plant and tailings restoration报告人:张杰1n一、研究背景n二、能源植物n三、尾矿修复n四、尾矿的能源植物复垦 2Outline一、研究背景Global Energy Crisis4可再生能源中长期发展规划 明确提出到2010年,增加非粮 原料燃料乙醇年利用量200万吨,生 物柴油年利用量达到20万吨;到 2020年,生物燃料乙醇年利用量达 到1000万吨,生物柴油年利用量达 到200万吨,总计年替代约1000万 吨成品油的目标。生物质能是指利用生物可再生原 料和太阳能生产的清洁和可持续 利用的能源,包括燃料酒精、生 物柴油、生物
2、制氢、生物质气化 及液化燃料等。国际谷物市场价格走势5Two rules for bioenergy development in ChinauRule 1: No cereals should be used for bioenergy production!Rule 2: No good quality cultivated land should be used for bioenergy production! u我国的生物质能源发展要坚持“不争耕地、不争粮食、不争食用油 和不争糖”的基本方针。uWay out: bioenergy production on marginal lan
3、d(边际土地).u如:我国因采矿冶金产生的大面积的尾矿库无疑是生产能源植物 的好选择。边际土地( marginal land )是指“那些尚未被利 用,自然条件较差,而又能产生一定生物量,有 一定生产潜力和开发价值的土地”(石元春等 2004)。这类土地暂不宜垦为农田,但可以生长 或种植某些适应性强的植物。二、能源植物n什么是能源植物?n有哪些类型?7什么是能源植物nBassam在其著作“Energy Plant Species”中指出,能源植 物是指那些一年生和多年生植物,其栽培目的是生产产固 体、液体或气体能源材料。n2006年1月颁颁布实实施的中华华人民共和国可再生能源法 定义义的能源植
4、物是指经专门经专门 种植,用以提供能源原料的 草本和木本植物。n能源植物应应具备备以下特征:高效太阳能转转化,高效水分 利用,高效能量产产出,高抗逆能力,低生产产成本,并且 环环境友好。8有哪些类型n富含高糖、高淀粉的能源植物:如木薯、甘蔗、玉米、甜 高粱等,利用这些植物所得到的最终产品是燃料乙醇。n富含油脂的能源植物:如油菜、向日葵、棕榈、花生等, 利用这些植物所得到的最终产品是生物柴油。n富含类似石油成分的能源植物:如麻疯树、油楠、续随子 、绿玉树等,可直接产生接近石油成分的物质。n富含纤维素、半纤维素和木质素的能源植物:如芒草、柳 枝稷、芦竹等,可以通过转化获得热能、电能、乙醇和生 物气
5、体等。n直接产烃、氢气等的藻类,如杜氏藻等。9木薯 甜高粱 绿玉树 杜氏藻 麻疯树芒油楠三、尾矿修复n尾矿(tailings),有时又称尾沙,属于固体 废弃物的一种,它是矿石经粉碎、浮选精矿 后余下的微粒状固体粉末。n这些尾矿通常被排放到低洼的地方或借助山 体,筑坝堆存,形成了尾矿库。12安徽铜铜陵狮狮子山铜矿杨铜矿杨 山冲尾矿库矿库马钢南山矿尾矿库13n危害:占用大量土地;污染环境;威胁生命财 产;生物多样性锐减;破坏生态景观。n尾矿修复:物理修复;化学修复;植物修复 尾矿废弃地的生态恢复不仅是国际生态环境 研究领域的热点问题,也是我国当前生态环境 保护所面临的紧迫任务,是我国实施可持续发
6、展战略应优先关注的问题之一。n植物修复是一种相对低廉的生态恢复方法,其中修复植物的筛选 是关键,长期以来人们所关注的焦点主要集中在超积累植物的研 究上,但是迄今发现的许多超积累植物,生长缓慢、地上部生物 量小,大大限制了植物修复的速度,此外,超积累植物的处置问 题也是一个难题,因为超积累植物富集了大量的重金属,如果处 理不当,会引发二次污染。n为了解决这些实际应用中存在的问题,众多学者也都在寻找那些 积累量并不一定很高,但是生长快且具有较大生物量、有很好应 用前景的耐性物种。能源植物就是一种很好的选择,一方面,能 源植物具有很高的开发利用价值,另一方面,能源植物一般都具 有生长快、生物量大、抗
7、性强、耐贫瘠的特点,因而在尾矿上种 植非食用的能源植物会产生良好的环境效益和经济效益,将成为 一种新兴的尾矿复垦趋势。14四、尾矿的能源植物复垦n实实例:安徽铜铜陵狮狮子山铜矿杨铜矿杨 山冲尾矿库矿库 的能源植物稳稳定化修复。实验基地呈长方形,长 96m,宽30m。该尾矿库总面积20hm2, 海拔高度83m,于1966年启 用,1990年闭库,已停用20 年。B: Miscanthus floriduluD: Arundo donax L. A: Miscanthus sacchariflorus (Maxim.) BenthC: Phragmites australis (Cav.) Trin荻 五节芒 芦苇 芦竹所选的能源植物172008年5月2009年10月在尾矿上种植能源植物可以达到 一举两得的效果:一方面,尾矿对环 境的威胁亟待解决,急需植被复垦进 行生态恢复;另一方面能源植物种植 可以提供生物质能,对缓解能源危机 、保护生态环境等将会产生积极的影 响。因而,应用能源植物来治理尾矿 废弃地的修复模式,具有一定的发展 潜力和实际应用价值。18