中国石油大学（华东）：农林废弃物变废为宝，生态循环助力乡村振兴

　　乡村振兴是我国当前的重大战略。农业废弃物利用是乡村振兴战略中的重要环节之一，有效利用农业废弃物可以减少环境污染，又可以促进资源循环利用和农业可持续发展。中国石油大学（华东）自承担定点帮扶任务以来，深入学习贯彻习近平总书记关于脱贫攻坚和乡村振兴工作的系列重要讲话精神，按照“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，统筹做好乡村产业振兴和乡村环境治理。经过深入调研、反复论证，学校聚焦农林废弃物资源化利用、土壤污染治理修复等重点领域，依托学校技术优势和人才资源，助力乡村耕地保护和盐碱地综合改造利用，在学校定点帮扶地内蒙古科左后旗取得初步成效，在山东、吉林、甘肃等地区示范和推广应用，为乡村振兴贡献了石大智慧。

　　一、基本情况

　　习近平总书记指出，粮食安全是“国之大者”，耕地是粮食生产的命根子。在我国农业生产中，每年产生秸秆等农林废弃物约13.5亿吨，因缺乏大规模高值利用技术，导致露天焚烧造成严重的环境污染和资源浪费。如何加强农村土地污染治理修复，提升农林废弃物资源化利用，对保障粮食等重要农产品安全，促进乡村振兴意义重大。

　　腐植酸被称为“土壤生态环境可持续发展的生命源泉”，可以促进土壤中微生物生长，促进土壤团粒化，是国际公认的绿色高效土壤修复材料。中国石油大学（华东）田原宇教授团队历时15年首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化，该技术可以利用农林废弃物大规模制造腐植酸环境材料，用于改良和修复退化土壤，从而营造良好的土壤环境，提升耕地质量，提高农作物产量。该技术获得2020年度国家技术发明二等奖，系列产品已在山东、吉林和甘肃等省市示范和推广应用，社会和环境效益显著。此外，由于腐植酸环境材料的显著成效，2019年中国石油大学(华东)成为与农业农村部耕地保护中心“全国净土行动”签订战略合作协议的首家高校。学校依托该项技术，对内蒙古科左后旗等地区开展农村土地土壤改良，提升农林废弃物资源化利用，助力耕地保护和盐碱地综合改造利用，有效提高了当地农业综合生产能力。

　　二、主要举措

　　1.加强工作统筹，以完善的工作机制提供强有力的保障。学校党委定期召开定点帮扶工作推进会，对定点帮扶工作进行统一研讨和部署。学院积极推动落实，党委书记担任第一责任人，组织科研团队研讨交流，发挥专家学者力量，制定实质性帮扶举措。专家团队加强科研攻关，田原宇教授团队围绕土壤改良与修复提供技术服务和支持。强化走访调研，学校组织专家学者实地走访内蒙古科左后旗等地区，赴当地生态环保局、农牧局、工信局、自然资源局等单位开展深入交流，详细了解土壤改良项目进展情况，分析存在的问题和原因，探讨解决措施。形成了校院-专家团队多级工作机制，统筹推进帮扶工作高效开展，强化了帮扶工作的针对性、组织性和实效性。

　　2.强化科研攻关，以先进的土壤改良技术提供石大智慧。针对不同类型污染退化土壤复杂体系的修复需求，创制了系列高值靶向腐植酸环境材料，消除了现有腐植酸在土壤修复中针对性和稳定性差的缺陷，发明了系列生物腐植酸可控化交联聚合反应工艺和装备，实现了靶向腐植酸环境材料的工业化生产。发明了自混合下行循环床快速热解装备及系列配套专有设备，满足了快速热解制腐植酸工艺的超短接触反应和分离的需求，率先突破了工艺设备匹配性差、液体控灰难、装备大型化和稳定运行困难的四大瓶颈，建成世界单套规模最大的20万吨/年工业化装置并实现长周期稳定经济运行。

　　3.促进转化赋能，以显著的应用成效助力乡村振兴。生产的系列土壤修复材料产品已用于重金属污染土壤修复、沙化土壤和盐碱地改良、白色污染治理、大气污染治理等，并完成工业示范和应用示范。目前铬污染土壤的绿色修复剂已在山东创新腐植酸科技公司、山东腾跃危废处理公司、湖南湘和化工厂等企业推广应用。盐碱土壤生物腐植酸绿色改良剂已在内蒙巴彦淖尔、山东东营、吉林松原等盐碱地开展土壤修复，并种植水稻、棉花、玉米、竹柳、甜高粱、葡萄、菊芋等进行应用示范，当年改、当年种、当年有收益，一次修复治理，长期有效，每亩治理成本不到其他技术的1/3。2022年，该项目已经在学校定点帮扶地内蒙古科左后旗开辟了第一期50亩实验田，取得了初步成效。2023年，在前期实验基础上，对当地盐碱化土壤理化性质进行分析检测，从腐植酸调控土壤团粒结构入手，设计了11个盐碱土壤靶向腐植酸修复剂的组成配方，根据当地实际情况进行改良后进一步推广应用，将会对当地农业发展具有重要推动作用。

　　三、成效经验

　　1.立足国家战略，精准锚定高质量发展重大需求。从国家粮食安全战略来看，耕地需要提高土壤有机质。从国家生态文明战略来看，需要减少秸秆就地焚烧等带来的农业面源污染。从世界碳中和战略来看，只有强化生物碳汇，才能确保我国在实现碳中和目标时不影响经济社会高质量发展和生态文明建设。所有战略要求都指向了农林有机废弃物的高效清洁循环利用技术的创新。农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化，实现了“取之于田、用之于田”的秸秆循环使用，是未来通过生物碳汇破解二氧化碳吸收难题、疏堵结合实现碳中和以及保障粮食安全的关键，对于我国实现经济社会高质量发展、生态文明建设和应对气候变化的三赢起着至关重要的作用。

　　2.发挥科研优势，精准突破技术瓶颈限制。大量农林废弃物缺乏高效清洁的大规模利用技术，污染退化土壤缺乏绿色高效修复环境材料，这是两大世界性难题，如何利用农林废弃物快速热解制取腐植酸环境材料，变废为宝，实现原子循环经济，是我国乃至世界生物质产业极具挑战性的全新课题。针对以上共性难题以及关键设备存在的瓶颈，原创性提出“快速热解过程控氧控灰”思路，发明自混合下行循环床快速热解成套技术，首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化。农林废弃物快速热解液体收率提高了15%以上。与现有腐植酸产品相比，纯度达到96%以上，活性官能团提高了3倍以上，成本降低了80%。

　　3.强化示范推广，精准推动帮扶效果落地。农林废弃物热解制腐植酸技术已经建成了世界上单套规模最大的20万吨/年工业化装置，占全球产能的80%以上。该技术目前已经在全国9个省（市）的16个县推广应用，在污染和退化土壤治理与修复使用面积超过1300万亩。改良的盐碱地种植水稻，改良成本1200元/亩(其他现有技术4000元/亩)，当年改当年种植，水稻产量659公斤/亩(未改良盐碱地为26公斤/亩)。作为国际率先工业化的铬污染土壤可持续修复技术，与国际上目前正在进行工业示范的硫酸亚铁法以及实验室研究的EDTA络合法相比，污染不反弹，长期稳定有效，且成本显著降低。通过持续的示范推广，让农业秸秆等农林废弃物变身为改良土壤的灵丹妙药，进一步推动了帮扶效果落地落实。