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1、生态修复展示及生态新材料研发生产中心可行性研究报告项目名称：生态修复展示及生态新材料研发生产中心技术领域：二级单位：项目负责人及联系电话：项目联系人及电话：电子邮箱：填报日期： 2013 年 月 日中国地质大学（武汉）地质资源环境工业技术研究院二一三年制目 录一、概述1二、生态修复意义12.1国内外现状、技术发展趋势及产业关联度分析12.2市场分析5三、生态修复展示及生态新材料研发生产中心建设方案7四、生态技术研发中心8五、生态新材料研发中心8六、生态修复技术展示区94.1水环境治理94.2土壤修复11七、生态修复模型展示区12八、生态新材料产品展示区14九、生态景观苗木展示区15十、生态新产
2、品生产加工基地16十一、项目阶段目标16十二、项目投资估算17十三、经济和社会效益分析1713.1经济效益分析1713.2社会效益分析18十四、附件材料18一、概述十八大报告明确提出“大力建设生态文明，加大自然生态系统和环境保护力度，实施重大生态修复工程，增强生态产品生产能力，强化水、大气、土壤等污染防治。”目前国内生态修复产业在相关政策引导下，发展迅猛，市场需求巨大。根据市场发展需求，结合黄冈市发展程规划，将在黄冈拟建一个生态修复展示及生态新材料研发生产中心，集研发、展示、生产一体。二、生态修复意义2.1国内外现状、技术发展趋势及产业关联度分析伴随着中国经济高速发展，中国也进入了环境压力高峰
3、。当清新的空气、洁净的水源、蓝色的天空都成为民众的奢望之时，我国环境污染问题之严重就可想而知了。（1）污染范围广地域广：从环境污染的地域来看，已经从经济发达的东部地区和南部地区向中西部地区和北部地区迅速蔓延至全国。最近三四年，中西部地区加大了开发力度，低端产业向中西部转移，在经济快速增长的同时，环境污染问题也凸显出来。昔日清澈见底的小溪变成臭水沟，已不再是东部发达地区的个别现象。空间广：从环境污染的空间分布看，从天空到海洋，从陆地到河流，从地表到地下，无论是空气、水源还是土壤，都广泛地被严重污染。（2）污染程度高水源：我国人均水资源只占世界平均水平的1/4，水资源本就匮乏。中国水资源总量的1/
4、3是地下水，然而据新华网报道，对118个城市连续监测数据显示，约64%的城市地下水遭受严重污染，33%的地下水受到轻度污染，基本清洁的地下水只有3%。近两年，我国水源恶性环境污染事件时有发生：2012年春节期间广西一家企业将污水直接排入地下溶洞导致龙江河镉污染；2013年1月，山西长治苯胺泄漏事故引发的河流污染，波及山西、河北、河南三省。在水资源总量2/3的地表水中，污染问题同样严重。2012年国家地表水监测断面数据显示，IV-V类和劣V类水质占比达到20.9%和10.2%； 2012年，62个国控重点湖泊（水库）中，类、类和劣类水质的湖泊（水库）比例分别为61.3%、27.4%和11.3%。
5、主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。4个为中度富营养状态，占6.7%，11个为轻度富营养状态，占18.3%，37个为中营养状态，占61.7%，8个为贫营养状态，占13.3%。 图2-1 2012年十大流域水质类别比例土壤：目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染，共约1.5亿亩；此外，因污水灌溉而污染的耕地有3250万亩；因固体废弃物堆存而占地和毁田的约有200万亩，其中多数集中在经济较发达地区。由此，我国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。空气：目前全球性大气污染问题主要表现在温室效应、酸雨和臭氧层遭到破坏三个方面。中国大气污染状况十分严
6、重，主要呈现为城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，以华中酸雨区为重。据亚洲开发银行和清华大学最新发布的中华人民共和国国家环境分析报告，中国500个大型城市中，只有不到1%达到世界卫生组织空气质量标准。3、污染程度堪比史上最严重工业发展带来的污染灾难在历史上并非罕见，然而，中国当前的环境污染问题堪比史上最严重。臭名昭著的伦敦大雾与今日的北京雾霾当属同一级别。据记载，1952年12月伦敦，在浓雾弥漫的四天时间里，死亡的人数就达4000多人，两个月后又有8000多人陆续
7、丧生。医生的回忆录表明，当时医院人满为患根本无法收治。有研究称，2012年，北京、上海、广州、西安这四座城市，因为PM2.5引发多种疾病造成的过早死的人数达到8500多人。随着科技进步和社会生产力的极大提高，人口剧增、资源过度消耗、环境污染、生态破坏等问题日益突出，生态环境问题成为世界各国普遍关注的一个大问题。跨进新世纪，我国已经进入加快推进社会主义现代化建设的新阶段。加强生态环境建设、优化人居环境，实现可持续发展，已成为我们需要研究的重大课题。我国是世界上自然生态系统退化和丧失很严重的地区，土地荒漠化、沙尘暴、洪水灾害、水资源短缺等，已严重威胁我国的社会经济发展和国民福利。为此我国采取了一系
8、列工程措施，如植树造林、自然保护区建设、退耕还林等，但总体上我国的生态环境还是相当严峻。生态和谐是落实科学发展观、实现可持续发展的基石。我们必须站在构建和谐社会的高度去考虑生态建设、生态恢复、环境保护问题。构建和谐社会离不开统筹人与自然和谐发展，统筹人与自然和谐发展的基础和纽带是生态建设。加强生态建设是构建社会主义和谐社会极为重要的条件。2.2市场分析21世纪是修复地球的世纪，工业革命时代由于经济的发展，地球的生态系统遭到严重破坏，地球的生态系统处于退化状态。在这种背景下，生态修复这一学科的应用前景越来越大。生态修复包括土壤修复、矿山修复、地下水修复、河流生态净化等细分产业。而这些细分产业在A
9、股市场已拥有诸多上市公司，比如铁汉生态从事的是矿山修复，河流生态净化则是永清环保的新业务之一，地下水修复则涉及到维尔利、碧水源等诸多上市公司。但是，土壤修复的市场产业进展特别神速，尤其是随着近年来我国房地产业的发展以及对相关工厂搬迁后的改造市场的突破而迅速膨胀起来，从而让市场开始充分认识到包括土壤修复在内的生态修复产业的高成长魅力，也就引起了市场参与者对生态修复各细分产业的关注度。1、产业前景已露出冰山一角组合生态浮岛、生态净化笼、水体曝气增氧、漂浮型人工湿地、仿生水草这些新型生态修复技术已在杭州河道治理工程中推广。投资大师罗杰斯去年在谈到中国经济时说，“我不关心有关瘟疫、骚乱、萧条或者其他所
10、有类似的问题。因为中国经济都可以从这些问题中复原，唯一无法复原的是水。”罗杰斯认为，水问题才是中国经济面临的首要问题。数据显示，全国七大水系中一半以上河段水质受到污染。35个重点湖泊中，有17个被严重污染。90%以上的城市水域污染严重，50%以上城镇的水源不符合饮用水标准，40%的水源已不能饮用，南方城市总缺水量的60%-70%是由于水源污染造成的。2、高成长前景较乐观生态修复产业拥有较为乐观成长前景，相关上市公司的成长空间不可限量。以矿山修复为例，2006年我国出台关于逐步建立矿山环境治理和生态修复责任机制的指导意见，要求各地建立矿山环境治理修复保证金制度，专户储存，专款专用，成为推动矿山生
11、态修复的重要驱动力。行业分析师推测，仅考虑煤矿山、公路边坡和水利建设工程的生态修复，潜在市场规模就达到了247亿元。而且，随着水利建设工程的进一步拓展，尤其是大型水电工程的渐次施工，未来的市场容量将进一步拓展。城市中心工厂搬迁后的土壤修复的市场空间更为惊人。据世界银行相关报告披露，2007年我国西南某大型城市有15个场地开展了土壤污染评价，耗资2亿元人民币。到2009年，该市进行污染评价的土地达到45块，耗资8亿元人民币，这仅是土壤修复前期评价耗资。报告估计，清理修复该市目前的污染场地将需要20亿美元。这仅仅是一个城市，如果再考虑到未来城市化进程将使得工厂的搬迁、城中村的改造等规模大量增加，土
12、壤修复的市场容量将更为巨大。从国外发达国家的经验来看，土壤修复是环保投资的重点，美国每年土壤修复的资金可占环保投资总量的近一半，未来23年内，中国的污染场地修复产业将进入建设高峰期，将会成为新的增长点，土壤修复产业年均增长率可达到30%。根据“十二五”环保规划，“十二五”时期我国污染土壤修复融资需求将达到3150亿元。生态修复的部分产业尚处于快速发展的起点期，比如目前我国地下水开采过度，使得部分城市地基下沉，未来通过中水回补地下水的产业政策已经成熟，中水处理的市场需求旺盛，这为水处理业务的上市公司打开了新的业务成长空间。伴随着水污染防治行动计划的制定和启动，中国即将迎来一个预计2万亿元的投资计
13、划。环保产业属于典型的政策驱动型产业，政策导向将直接影响整个产业未来走向。据了解，市政水务合计市场空间近万亿元，石化等六大行业废水处理投资需求1178亿元，煤化工行业景气提升带动水处理需求约249亿元。三、生态修复展示及生态新材料研发生产中心建设方案生态修复展示及生态新材料研发生产总部基地选址在黄冈，占地约500亩。项目共包括2个研究中心，4个展示区域和一个生产基地。其中，研究中心共占地50亩，展示区域占地150亩，生产基地共占地300亩。四、生态技术研发中心研发中心主要进行水环境治理和土壤修复技术研发。目前国内生态修复主要在水环境治理运用较广泛，但是技术上也存在不少缺陷。研究中心将引进国外先
14、进生态修复技术，改进国内生态修复技术。五、生态新材料研发中心主要用于研发新型生态修复产品。分析国内市场，参考国外的先进生态修复材料 ，推广新的生态修复产品。目前已经引进国外新型高分子纳米合计材料-蜂巢约束系统，在展示区进行展示推广，在生产基地进行加工生产。六、生态修复技术展示区4.1水环境治理水生态修复就是通过一系列措施，将已经退化或损坏的水生态系统恢复、修复，基本达到原有水平或超过原有水平，并保持其长久稳定。现如今国内水生态修复应用较广的技术主要人工水草、生态浮岛等。1、 人工水草“人工水草”是利用高分子材质模拟自然界中沉水植物，为水体中净水微生物提供附着载体，如碳素纤维人工水草具有极高的吸
15、附性与生物亲和性，发出超音波，吸引微生物菌群。利用碳素纤维构建水下森林，给水生生物搭建栖息地，以微生物、小虾小鱼、大鱼为基础的循环生态链逐步建立。图4-1 碳素纤维人工水草形态在日本，利用碳纤维技术，成功修复了受污染的榛名湖，挽救了面临灭绝的当地独有的公鱼以及当地的传统旅游业。2、 生态浮岛生态浮岛的设计原理与湿地相似，利用植物营造水体景观的同时，结合根系微生物的作用净化水质。（1）浮岛植物根系在水中形成的富氧环境和表面生物膜能高效的降解水体中污染物（BOD、COD、TN、TP等），提高水体透明度，抑制藻类；（2）无需占用已有土地建造设施；（3）营造水面的景观同时净化着空气；（4）浮岛的遮阳效
16、果、涡流效果等创造了鱼类生存的良好条件；（5）根系膜内微生物产生的多聚糖能有效吸附水中SS。图4-2 人工浮岛4.2土壤修复土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。从根本上说，污染土壤修复的技术原理可包括为：（1）改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；（2）降低土壤中有害物质的浓度。近年来我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上经济实用的修复技术很少。土壤修复技术归纳起来常用的主要有植物修复
17、技术、渗透反应墙技术、微生物修复技术等等。1、植物修复技术以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。植物修复技术是多学科交叉点上发展起来的新技术，涉及的相关学科包括生物地球化学、地质学、植物分类学、植物生理学、植物营养学、土壤化学、环境生态学、农业生物环境工程等。2、渗透反应墙技术渗透反应墙是一种原位处理技术，在浅层土壤与地下水，构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体，污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。反应材料有：零价铁(ZVI)、有机废弃物、粘土矿物、磷酸盐等，要根据污染物
18、选择具体材料。此技术常用于含氯有机试剂(TCE)、As、重金属等。实践证明对TCE等有机试剂污染的处理十分有效。图4-3渗透反应墙技术3、微生物修复技术利用微生物（土著菌、外来菌、基因工程菌）对污染物的代谢作用而转化、降解污染物，主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如：营养、氧化还原电位、共代谢基质，强化微生物降解作用以达到治理目的。我们开发的微生物修复技术有：强化自然递减、生物堆制法、堆肥法以及氧化还原交替法。微生物修复技术已成功应用于煤气厂址污染修复，石油烃污染土壤修复，农药污染土壤修复等。微生物修复技术的优点是费用低、易操作、没有二次污染等。七、生态修复模型展示区在展示内
19、我们将拟建100亩的人工湿地公园-以湿地良好生态环境和多样化湿地景观资源为基础，以湿地的科普宣教、湿地功能利用、弘扬湿地文化等为主题，并建有一定规模的旅游休闲设施，可供人们旅游观光、休闲娱乐的生态型主题公园。人工湿地公园是具有湿地保护与利用、科普教育、湿地研究、生态观光、休闲娱乐等多种功能的社会公益性生态公园。在湿地公园中将采用人工湿地处理系统-利用植物、基质和微生物三者的协同作用对园区的雨水及生活污水进行净化处理。人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，类似自然沼泽地，但由人工建造和监督控制，是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态
20、系统。它是一种集物理、化学、生化反应于一体的废水处理技术；是一个独特的土壤、植物、微生物综合生态系统。图5-1 建成后的湿地公园人工湿地主要由五部分组成，一是具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石；二是适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇等；三是水体(在基质表面上或下流动的水)；四是无脊椎或脊椎动物；五是好氧或厌氧微生物种群。湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用：一是显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶)；二是湿地植物可将大气氧传输至根部，使根在厌氧环境中生长；三是增加或稳定土壤的透水性。人工湿地处理系统的特点是：建造和运行费用便宜；易于维护，技术含量低；可进行有效可靠的废水处理
21、；可缓冲对水力和污染负荷的冲击；可产生效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教育。不足之处是：占地面积大；不精确的设计运行参数；生物和水力复杂性及对重要工艺动力学理解的缺乏；易受病虫害影响。人工湿地不仅可以用于城市和各种工业废水的二级处理，还可用于高级处理的精处理和对农田径流的处理，在有些情况下，人工湿地可能是唯一的适用技术。八、生态新材料产品展示区生态新材料产品展示区主要展示国内应用较广的国内外广泛应用的新的生态修复产品-蜂巢约束系统。蜂巢约束系统是一种由聚合物宽带经超声波焊接而成的蜂巢式三维网状物，在其格室中填充泥土、沙石或者混凝土等材料构成具有强大侧向限制和刚度
22、的结构，主要用于边坡与岸线保护、地基加固、河渠保护等。园区内包含生物工程墙、景观开发墙、陡峭路堤、植被覆盖的河渠结构、声障墙、围堰路堤、挖或填的路堤边坡、坝面及溢洪道、步行与人行道、需稳定的排水层、扩展基础和管道保护、路肩及支撑负载的透水表面、运输场/堆放场、破损山体植被修复、浅水通道以及高速路路基施工模型。通过上述工程模型展示区域的展示，充分体现生态新材料产品的优良性能及工程实例的施工示范。图8-1 蜂巢约束系统组件九、生态景观苗木展示区生态景观苗木展示区内培育了大量濒临灭绝植物和生态景观植物，植物选择主要从以下方面考虑：（1）大众需求性景观植物（美人蕉、再力花、鸢尾、梭鱼草、莲花等）；（2
23、）特种稀有型或具有很好景观效果的植物（小慈姑、水车前、长喙毛茛泽泻 、金棒花 、红秆水竹芋）；（3）耐污能力强，生存能力强的物种（水葫芦、大漂）。图9-1 水生植物品种展示十、生态新产品生产加工基地该区域主要用生态新产品的加工生产、原料及成品的仓储区域该区域计划用地300亩。目前主要生产新型生态修复产品-蜂巢约束系统，一种由聚合物宽带经超声波焊接而成的蜂巢式三维网状物，在其格室中填充泥土、沙石或者混凝土等材料构成具有强大侧向限制和刚度的结构。主要应用领域为边坡与岸线保护、土地拦固、河渠保护、负载支撑。十一、项目阶段目标 1、对水生态修复领域、噪声防治领域、土壤修复领域、边坡防护等高分子新材料产
24、品进行可行性论证、研发立项并组织研发工作。2、搭建水环境综合防治技术、流域水生态修复技术、水资源功能材料与设备、水源地保护技术研究、微污染水处理技术、水资源高效利用技术、噪声污染防治技术、土壤修复技术研究、新材料新产品研发平台和综合分析检测中心。十二、项目投资估算表12-1 建设投资表序号项目估算价值（万元）占投资比例(%)1建设投资350030.852设备购置210015.963研发费用150010.644运营经费450018.625铺底流动资金300013.296其他费用150010.64合 计18800十三、经济和社会效益分析13.1经济效益分析生态修复展示园建设完善后，人工湿地公园可以
25、对外展示，收取门票，预计每年观光旅游收入可达到18万元，生态苗木可以对外销售，预估年均生产20000平方米，按工程使用销售单价为30元/平方米，扣除成本10元/平方米，年收益为40万元。总计直接收入58万元由于新材料的展示和示范作用，可带来新材料销售、生态修复工程合同约1000万元。生态新产品生产加工基地目前主要生产一种新的生态修复产品-蜂巢约束系统。蜂巢约束系统是一种由聚合物宽带经超声波焊接而成的蜂巢式三维网状物，在其格室中填充泥土、沙石或者混凝土等材料构成具有强大侧向限制和刚度的结构，主要用于边坡与岸线保护、地基加固、河渠保护等。基地建成投产后，年产值可达到30亿元。13.2社会效益分析1
26、、通过水生植物和生态修复核心技术的全方位展示，展示国内先进的修复技术，营造水清景美的优质景观，为黄冈市白潭湖综合治理工程提供经验积累，力争成为黄冈市水生态文明建设的一个重要节点，并带动省内其他湖泊水体的综合治理。2、通过对生态新材料产品展示，使客户直观了解产品的性能和应用特点，并根据客户需求进行研发升级，推动新材料新产品产业的发展。3、生态景观植物的繁育及展示，一方面普及相关植物知识，并进行濒危稀有物种的扩繁，保护自然界的生物多样性；另一方面对各种植物的生长习性、应用环境等进行研究，为工程应用筛选优质苗木。十四、附件材料2012年重点湖泊（水库）富营养化状态香港湿地公园(HongKong Wetland Park)位于新界天水围的北部,建有占地1万平方米的室内展览馆“湿地互动世界”，以及超过60公顷的湿地保护区，是亚洲首个拥有同类型设施的公园，2006年5月，耗时7年的香港湿地公园正式向公众开放,总投资约5亿港币。拥有辽阔自然美景的香港湿地公园是一个世界级的生态旅游景点，整个湿地公园设野生动物模型展览、仿真湿地场景和娱乐教育设施。公园里有近190种雀鸟、40种蜻蜓和超过200种蝴蝶及飞蛾。
