梁海霞 | 微生物调控的煤研石土壤化重构及硫转化

2025-10-21 19:57

图片为代替演讲者

梁海霞，太原理工大学环境与生态学院副教授、博士生导师。山西省三晋英才青年人才，中国硅酸盐学会固废分会生态修复材料委员会秘书长,微生物岩土与材料工程学术委员会委员,山西省微生物学会理事。主要从事煤基固废利用与生态修复。“固废-土壤”生态系统服务功能研究。主持国家自然科学基金 2 项、山西省重点研发2项、成果转化项目3项;在CEJ,Waste Management等发表论文20余篇,授权专利7项。

一、演讲题目

《微生物调控的煤研石土壤化重构及硫转化》

二、报告摘要

梁海霞太原理工大学副教授以煤矸石为核心原料，通过仿生岩石土壤化技术制备土壤改良材料，该材料可广泛应用于土地复垦、盐碱地治理、荒坡绿化及农业土壤改良等领域。

其核心工艺包含三大关键环节：

1.采用乏氧/好氧交替模式实现生物转化。

2.通过生物浸矿技术达成活硅释放、脱硫及可溶化根合。

3.添加有机废弃物与复合微生物菌剂优化性能。

最终形成的营养土具备优异理化特性：pH值稳定在7~8，容重1.0~1.2 g/cm³，总孔隙度40%~60%，有机质含量达20 g/kg以上，且重金属含量符合国家标准《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018），同时兼具保水保肥能力强、透气性佳、团粒结构稳定的优势。

三、报告核心内容

本报告以“目标-工艺-成果”为逻辑主线，聚焦煤矸石资源化与土壤修复协同发展，核心内容拆解为三大板块：

核心目标：锚定双重需求，实现双向价值

聚焦“煤矸石固废处置”与“土壤修复提质”两大行业痛点，以仿生岩石土壤化技术为核心路径，将煤矸石转化为可直接应用于土地复垦、盐碱地治理、荒坡绿化、农业土壤改良的土壤改良材料，最终达成“固废资源化利用”与“土壤功能优化提升”的双向价值落地。

关键工艺：微生物调控为主线，递进重构

以“微生物调控”为核心技术主线，分三步层层递进完成煤矸石土壤化重构，每一步均精准解决关键技术问题：

▸乏氧/好氧交替处理：

破解煤矸石结构稳定、难以转化的难题，通过生物转化作用打破其原有刚性结构，为后续土壤化进程奠定基础。

▸生物浸矿技术应用：

同步实现“养分释放+污染控制+结构优化”三重效果——释放活硅元素补充土壤营养、转化硫元素降低潜在污染风险、促成可溶化根合优化土壤颗粒结合形态。

▸有机废弃物与复合菌剂添加：

双组分协同增效，一方面通过有机废弃物提升材料有机质含量以增强保肥性，另一方面借助复合菌剂注入微生物活性，完善土壤生态循环功能。

核心成果：安全达标+功能适配，实际场景

最终形成“安全合规、功能适配”的高性能营养土，可直接服务于多类实际土壤改良场景，具体表现为：

▸安全合规pH值稳定在7~8（匹配多数作物生长需求），容重1.0~1.2 g/cm³，总孔隙度40%~60%（平衡土壤透气性与保水性），有机质含量≥20 g/kg，且重金属含量严格符合《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618-2018）。

▸功能优异具备强保水保肥能力以减少水肥浪费，良好透气性保障植物根系活力，稳定团粒结构抵御土壤侵蚀，综合性能可覆盖土地复垦、盐碱地治理等多类土壤修复与改良需求。

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