宁东能源化工基地燃煤电厂粉煤灰的矿物学及元素地球化学特征

粉煤灰的类型、元素及矿物组成等理化性质是决定粉煤灰资源化利用途径的基础。为实现宁东能源化工基地周边燃煤电厂粉煤灰的潜在高值化利用,以马莲台电厂和银星电厂原煤、炉渣、粗灰、细灰为研究对象,用X射线荧光广谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)手段分析粉煤灰化学组成及微量元素含量,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜分析粉煤灰矿物组成与形态特征。结果表明:马莲台电厂和银星电厂的粗灰、细灰氧化物化学组成以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO为主,含少量TiO_(2)、MnO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O、P_(2)O_(5);两电厂粉煤灰中CaO质量分数均小于10%、w(SiO_(2))+w(Al_(2)O_(3))+w(Fe_(2)O_(3))>75.39%,均属F型低钙粉煤灰;结晶矿物相均以石英、莫来石、赤铁矿、生石灰、钙长石、硬石膏、白云石、方解石等为主,玻璃质主要由SiO_(2)和Al_(2)O_(3)组成,且以SiO_(2)/Al_(2)O_(3)高质量比(2.18~2.36)为特征;粗灰和细灰中大多微量元素含量均低于欧洲飞灰中对应元素最大值,B、V、Co、Cu、Ga、Sn、Cs、Ti、Pb、Zn、Sn等挥发性强且冷凝性相对高的元素易在飞灰中富集,Mg、Ca、Sr、Fe、Mn、Cr、Ni等挥发性弱的元素易在炉渣中富集;两电厂粉煤灰中微量元素含量低、淋滤能力低、玻璃质含量高、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)质量比高,表明其在资源化利用过程中利用价值高、环境风险低。

宁东能源化工基地:以煤为“索引”擘画蓝图

滔滔黄河,九曲迂回,孕育了美丽富饶的宁夏平原。宁东能源化工基地(简称宁东基地)位于宁夏中东部,规划总面积4450平方千米,是国家重要能源基地,与陕西榆林、内蒙古鄂尔多斯共同构成国家能源化工“金三角”。7月7日,石油和化工产业基地高质量发展及黄河流域能源化工产业高质量发展主题调研组走进宁东基地。

宁东能源化工基地用水需求及水权指标解决途径探讨

随着宁东能源化工基地经济社会的发展,水资源匮乏成为制约宁东地区可持续发展的主要因素。文章通过梳理宁东地区水资源及开发利用现状,分析宁东地区用水需求,对比“十四五”管控指标和已落实黄河水权指标,有针对性提出水权指标解决的措施和途径,为宁东基地发展和管理提供参考。

宁东能源化工基地粉煤灰重金属赋存特征及生态风险评价

为拓展粉煤灰的资源化利用,以宁夏宁东能源化工基地鸳鸯湖电厂粉煤灰为研究对象,使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等测试方法对粉煤灰理化特性进行表征和分析,并采用酸消解法、DTPA浸提法和Tessier五步提取法,对粉煤灰中铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、镉(Cd)和砷(As)6种重金属的全量、有效态、不同形态含量进行了测定。采用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相比值法(RSP)和潜在生态风险指数法评估粉煤灰重金属生态风险。结果表明:(1)粉煤灰微观结构良好,密度小,速效钾和速效磷含量丰富。(2)粉煤灰中6种重金属元素全量和平均值均超过宁夏地区土壤环境背景值,但未超过其他农用地土壤污染风险筛选值(基本项目),超标倍数大小顺序为Pb、Cu、Cr、As、Cd、Ni。6种重金属元素有效态含量均未超过宁夏地区土壤环境背景值和其他农用地土壤污染风险筛选值。(3)RAC评价结果表明,As具有极高生态风险,Cd、Cu和Ni具有中高风险,Cr、Pb分别为低风险和无风险。RSP评价结果表明,重金属As为轻度污染,Pb、Cr、Ni、Cu、Cd均为无污染。潜在生态风险指数法结果表明,粉煤灰中6种元素全量和有效态潜在生态危害指数(RI)处于Ⅰ级,轻微生态危害水平,其中Cd是生态风险的主要贡献元素。因此,粉煤灰可以作为煤矿胶结充填材料进行大规模资源化利用。

宁东能源化工基地规划产业布局的生态适宜性分析

基于遥感和地理信息系统技术,在宁东地区土壤侵蚀敏感性评价的基础上,对宁东能源化工基地规划的产业布局进行了生态适宜性分析。结果表明,宁东能源化工基地规划的煤炭、电力和煤化工三大主导产业布局与该区生态环境不相适宜。在规划的12座煤矿、7个电厂和3个煤化工园区中,有3座煤矿、2个电厂和1个化工园区位于土壤侵蚀的高度敏感区内;有2座煤矿、3个电厂和1个化工园区位于土壤侵蚀的中度敏感区内。为更好的促进区域生态环境与经济社会的协调发展,探索性地提出了宁东能源化工基地产业布局规划的优化调整建议。

宁东能源化工基地水资源优化配置研究

宁东能源化工基地水资源极为贫乏,合理配置基地内的水资源对能源基地的发展极其重要。论文采用线性规划模型对宁东能源化工基地的联合供水方案进行了优化研究,提出了地表水和地下水联合供水方案,确定了供水方案中地下水的实际配额和供水路线,得到下述结论:陶乐傍河水源地可向平罗精细化工基地供水0.065×10~8m^3/a;骆驼井应急水源地向横城和鸳鸯湖工矿区供水0.019×10~8m^3/a;吴忠平原2号和3号备选水源地向灵武工矿区供水0.089×10~8m^3/a和0.067×10~8m^3/a;大泉地区的1号水源地向南部的马家滩和积家井工矿区供水0.054×10~8m^3/a。按地下水总供水量0.294×10~8m^3/a和最佳供水路线联合配置地下水,地表水配额只需供水3.136×10~8m^3/a,既能满足宁东能源化工基地2020年规划对水资源需求,又可实现社会经济和环境效益的最大化。

宁东能源化工基地规划生态环境影响评价研究

本文对宁东能源化工基地规划实施可能带来的生态影响进行了评价分析。结果表明,实施规划后,宁东地区景观破碎化程度将加大,煤炭开采引发的地表沉陷、路网建设对宁东地区生态环境和与规划区毗邻的白芨滩自然保护区都将产生一定的影响,区域生态破坏风险将增加。据此提出了调整工业布局,把生态建设与保护相结合等建议和防治措施,以期控制规划将产生的生态影响。

宁东能源化工基地生态环境脆弱性评价研究

以宁东能源化工基地为研究对象,生态环境脆弱性评价为研究目标。依据主客观因素,利用主成分分析法选取11个符合宁东基地实情的评价指标,构建生态环境脆弱性评价的SVM模型。将GA嵌入SVM中以优化其结构及参数,利用SVM良好的泛化能力和高精度的分类性能进行评价。再利用已有的BP-ANN模型进行评价并加以比较分析。结果表明:宁东基地的生态环境脆弱性为Ⅱ级,属于中度脆弱;SVM模型简单、通用、精度高,可在生态环境脆弱性评价中推广应用。最后对脆弱性形成的原因进行了分析。

宁东能源化工基地的环境保护与生态建设

为了促进宁东能源化工基地开发建设与生态修复、环境保护的协调发展,保证宁东能源化工基地实现可持续发展,以主体功能区划新理念为指导,将宁东能源化工基地划分为重点开发区、禁止开发区、限制开发区3个主体功能区,并提出了基地区域开发建设与环境保护分区管治的政策和规则.概括了构建环境友好型基地的5种建设模式,即发展循环经济的工业、城镇建设模式,点线面结合的林地拓展模式,以生态恢复、提高质量为主的草地封育改造模式,以提高集约水平为重点的耕地改良模式,严加保护、禁止开发的保护区模式,为宁东能源化工基地的资源开发、经济建设与生态环境协调可持续发展奠定重要基础.

宁东能源化工基地大环境绿化有害生物危害现状及防控对策

通过对宁夏宁东能源化工基地林业有害生物的监测调查,找出了近年来在该地区出现的柠条、沙蒿死亡主要原因,提出了初步防控建议,对宁东"一号工程"生态环境保护和改善具有积极作用.

宁东能源化工基地土地变化及其对生境质量的影响

以宁夏宁东能源化工基地为例,利用土地利用转移流和活跃度分析土地利用时空动态变化,InVEST模型评价生境质量,将其划分为优、良、中和低4个等级,探究区域土地转移对生态环境质量时空格局的影响.研究结果表明:研究区土地利用变化呈现城镇快速扩张和工业用地集聚特征,不同开发建设时期的土地转移关系、转移流净值和单一动态度特征存在显著差异;综合动态度特征保持较高水平,开发建设初期-中期-后期呈现逐渐降低趋势;不同时段土地利用信息熵特征保持较高水平(稳定在0.33及以上),证明研究区土地系统不稳定,特征随开发建设时期的发展呈现降低趋势,表明研究区土地系统在向较稳定状态发展;宁东能源化工基地生物多样性功能具有较高水平,以优等级和一般等级为主,差等级面积逐年增加,人为扰动对生态环境的破坏更加强烈;InVEST模型在新型工业园区生态环境质量评价、生态恢复及重建研究中具有普适性.研究结论能够为当地生态恢复和重建提供理论依据和科学指导.

宁东能源化工基地开发建设经济效益分析

宁夏宁东能源化工基地的开发建设为宁夏经济的跨越式发展提供了科学路径,到2020年规划项目全部建成投产后,形成实际投资将达2869亿元。届时可创造的GDP和财政收入将分别达到940亿元和97亿元。

宁东能源化工基地水务管理体制改革成效与发展对策

探讨了宁夏宁东能源化工基地供水工程水务一体化管理体制改革模式及取得的成效,分析了改革中存在的问题,提出了进一步加快并深化水务管理体制改革的对策措施,为宁夏回族自治区水务管理体制改革提供示范,为西北干旱缺水地区乃至全国工业基地水务管理体制改革提供借鉴。

建设宁东能源化工基地的战略思考

为了使宁东能源化工基地及城镇建设最大限度地减少以至消除三废污染,建成先进的科学的产业集群和循环经济,提出了建设中四个战略问题,即以煤炭气化为中心环节,建立资源节约型、环境友好型的先进产业集群;建设技术先进、具有规模经济效益和综合竞争力的电力系统;发展循环经济,保护和改善生态环境;编制好宁东基地建设总体规划和城镇体系规划,搞好矿区、工业园区和城镇的战略布局.

绿色矿业发展示范区建设的经验与建议——以宁东能源化工基地为例

通过分析宁东能源化工基地在绿色矿业发展示范区建设方面的优势与劣势,结合国家有关加快建设绿色矿山等政策实施,提出该基地加快绿色矿业发展示范区建设的几点建议:(1)规划先行,协调有关部门共同行动,优化全区矿业布局;(2)优化升级产业结构,增强区域发展支撑能力;(3)科学评价与考核,提升区内企业生产经营水平;(4)多措筹资共治,全面提升区域生态水平;(5)明晰矿企责任与义务,共建和谐大社区;(6)创新管理,结合本区经济社会发展实际,构建绿色行动新机制。

新理念下生产建设项目水土保持措施布设要点探讨——以宁东能源化工基地化工类项目为例

鉴于宁东地区特殊的自然条件及化工行业的特点和化工类生产建设项目造成水土流失的特殊性,结合水土保持新理念提出了宁东地区化工类生产建设项目水土保持措施的布设思路:①注重保护土地资源、充分利用水资源;②施工期水土保持措施应以防止风蚀为主,兼顾水蚀;③措施的布设要注意工业园的形象,在争取达到防治效果的同时做到美观耐用,可重复利用;④各项目的施工要结合整个工业园区建设,充分利用园区现有设施,最大程度地减少弃土弃渣,实现资源、场地的综合、高效利用。详细阐述了水土保持工程措施、植物措施、临时防护措施的布设要点。

宁夏宁东能源化工基地资源综合利用研究

宁夏宁东能源化工基地的开发建设是宁夏实现现代化的重大举措,规划项目建成后将产生大量的工业“三废”。论述了资源综合利用的意义,对基地“三废”排放量进行了预测,分析了宁东能源化工基地资源综合利用产业循环方式,提出了相应对策。

宁东能源化工基地生态效益变化分析

在分析宁东能源化工基地的开发背景和现状的基础上,利用生态系统服务功能模型,对因土地利用类型变动所引发的生态效益变化、宁东能源化工基地建设在区域水土保持功能、减少碳排等方面进行了分析.研究表明,宁东能源化工基地的建设,只要能处理好资源开发和生态环境建设的关系,其必将实现经济效益和生态效益的"双赢".

宁东能源化工基地粉煤灰综合利用的现状分析及对策研究

针对宁夏宁东能源化工基地现存大量弃排的工业固体废弃物——粉煤灰综合利用问题,阐明了提高利用率的必要性。提出了几条适合宁夏地区粉煤灰综合利用的有效对策;并在研究分析六家企业粉煤灰物化性状组分基础上,初步建立了宁东能源化工基地粉煤灰性能指标数据库;为综合利用于宁夏地区实际工程中的粉煤灰分类堆存及粉煤灰混凝土性能分析提供数值依据。同时对今后的发展方向提出合理建议。

宁东能源化工基地水资源配置及用水解决途径的探讨

宁东能源化工基地是宁夏经济社会发展的"一号工程",为国家级重点开发区,依靠宁东供水工程解决工业发展用水。在分析宁东能源化工基地水资源、用水现状的基础上,分析基地水资源利用和配置存在的问题。结合基地发展规划,预测基地需水量,提出水资源合理配置方案和解决用水指标的主要途径。