中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 劉飄逸 記者 陽錫葉）“五一前在固廢基毛烏素沙漠生態(tài)治理基地種植的沙柳與檸條，發(fā)芽率和成活率均超過90%！比我們傳統(tǒng)種植技術(shù)整整提高了近50%！”近日，內(nèi)蒙古鄂托克前旗城市建設投資有限責任公司總經(jīng)理薛瑞興奮地向長沙理工大學水利與海洋工程學院教授孫士權(quán)報喜。

依托國家重點研發(fā)項目，孫士權(quán)團隊融合生態(tài)治理與固廢資源化利用理念，創(chuàng)新研發(fā)出固廢基“水核能芯”竹簍沙漠微生態(tài)重構(gòu)技術(shù)體系。今年2月，團隊前往位于內(nèi)蒙古鄂托克前旗的毛烏素沙漠腹地開展試驗，成功破解了該地區(qū)沙柳成活率長期難以超過70%的技術(shù)難題。

毛烏素沙漠的生態(tài)治理，長期受困于兩大“頑疾”：水資源短缺與土地沙化問題突出。2021年，孫士權(quán)團隊開始進行富里酸強化土著菌修復黑臭水體及其淤泥質(zhì)資源化研究。研究中，團隊發(fā)現(xiàn)部分典型城市有機固廢經(jīng)發(fā)酵處理后，具有增碳保水特征，可以顯著提升土壤持水性?！斑@正為沙漠生態(tài)治理提供了一條新思路！”

于是，團隊利用富里酸電子梭體介導工程菌群，將城市有機固體廢物通過好氧發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為一種具有高肥效和高持水性的沙漠改良營養(yǎng)土。這種營養(yǎng)土就相當于“水核能芯”，成為整項技術(shù)的“能量源泉”。

“承載這顆‘芯’的，是設計巧妙的竹簍裝置。”孫士權(quán)介紹，它不僅僅是一個容器，更是一個集成多重功能的微型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建平臺。竹簍結(jié)構(gòu)本身能有效固定周圍流沙，為幼苗生長提供穩(wěn)定的物理環(huán)境。同時，這一設計使營養(yǎng)土能夠像“泵”一樣，主動吸收深層沙土中有限的毛細水，實現(xiàn)水分“開源”；利用溫差等條件模擬自然界凝露現(xiàn)象，在夜間或特定時段收集空氣中的微量水分，進一步“節(jié)流”。

通過固廢基“水核能芯”竹簍技術(shù)，孫士權(quán)團隊構(gòu)建起“固廢資源利用—生態(tài)改良營養(yǎng)土—沙層限域水利用—竹簍‘水核能芯’寒旱韌性微生態(tài)”的完整技術(shù)鏈條，不僅緩解了沙漠微生態(tài)系統(tǒng)最根本的“缺水貧營養(yǎng)”難題，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，更顯著提升了生態(tài)修復的效率和韌性。

“這次試驗的成功，也打通了城市固廢處理與沙漠生態(tài)治理之間的通道，提供了一種資源循環(huán)、環(huán)境友好、成本可控的生態(tài)修復新模式?！睂O士權(quán)表示，目前，團隊與鄂托克前旗城市建設投資有限責任公司已開展深入洽談，初步達成技術(shù)成果轉(zhuǎn)化意向。團隊將繼續(xù)在公司提供的毛烏素沙漠腹地鄂托克前旗昂素鎮(zhèn)克仁格圖嘎查克仁格圖試驗田1000畝沙漠實驗區(qū)開展試驗，在限域水資源條件下韌性生態(tài)植被的智能化種植與管理、城市固廢基有機持水性沙漠改良土等方面進行深度研究，待技術(shù)進一步成熟時有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。