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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
