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    近年来,中国地质调查局坚持创新引领,实现地质调查高水平科技自立自强成效显著。根据文献与专利数据库检索统计,今年上半年以来,局属43家单位以第一作者机构或者通讯作者机构被SCI-E收录了762篇论文,同比增长62%。局属43家单位中共申请专利369件,同比增长16%,全部为发明专利。有41家单位获得了专利授权,共计522件,其中发明专利授权357件,实用新型专利授权160件,外观设计专利授权5件。

    论文方面,如图1所示,中国地质科学院地质研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、广州海洋地质调查局、中国地质科学院、中国地质科学院地质力学研究所、中国地质科学院水文地质环境地质研究所、中国自然资源航空物探遥感中心、青岛海洋地质研究所、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所和中国地质调查局自然资源综合调查指导中心发文量位居前列。

    图1局属单位2025年上半年SCI-E论文收录情况(TOP10)

    专利方面,广州海洋地质调查局申请专利最多,达51件;其次是中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,有31件;青岛海洋地质研究所和中国自然资源航空物探遥感中心专利申请量均超过了20件(如图2)。广州海洋地质调查局获得专利授权数量最多,有55件;中国自然资源航空物探遥感中心有34件(。

       图2局属单位2025年上半年专利申请情况(TOP10)

    图3局属单位2025年上半年专利授权情况(TOP10)

    中国地质调查局地学文献中心作为中国地质调查局直属地学图情机构,将持续跟踪局属单位在期刊、论文、专利和基金等方面的科技动态,积极为中国地质调查局高质量发展提供支撑。

    中国地质调查局2025年上半年论文与专利成果大幅增长

    青岛海洋地质研究所近日在地质云新上线一批数据产品,其中互联网上线产品102项、业务网上线数据58项,云上海洋地质数据产品资源规模进一步扩大, 有效提升了海洋地质信息服务水平。

    自2017年地质云平台首次上线以来,青岛海洋所节点持续完善更新云上海洋地质数据库和海洋地质产品体系,累计发布地质产品750项、共享地质数据297项。截至2023年10月底,青岛海洋所节点数据产品累积访问量突破30000人次,其中互联网累积访问量29164人次、下载资源量10.91TB,业务网累积访问量2923人次、下载资源量5.1GB,访问量与下载量均位居前列。

    下一步,青岛海洋所将进一步研判云用户关注热点问题,对准用户需求有效开展数据产品上云共享,不断提升云上海洋地质信息资源精准化服务能力。

    地质云青岛海洋所节点互联网产品访问统计图

     
    青岛海洋地质研究所海洋地质信息服务水平稳步提升

    近年来,中国地质调查局坚持创新引领,地质调查高水平科技自立自强成效显著。根据文献数据库检索统计,今年上半年以来,局属43家单位以第一作者机构或者通讯作者机构被SCI-E收录了471篇论文。局属43家单位中,有38家单位申请了专利,共计322件,其中,发明专利318件,实用新型专利4件。有40家单位获得了专利授权,共计631件,其中,发明专利授权370件,实用新型专利授权261件。

    论文方面,如图1所示,资源所、地质所、广州海洋局、地质力学所、水环所、青岛海洋所、地科院、成都地调中心、武汉地调中心和航空物探遥感中心等单位发文量位居前列。

    图1局属单位2024年上半年SCI-E论文收录情况(TOP10)

    专利方面,如图2所示,广州海洋局申请专利最多,达51件。成都综合利用所和青岛海洋所专利申请量均超过了20件。如图3所示,广州海洋局获得专利授权数量最多,有77件,青岛海洋所有63件。

    图2 局属单位2024年上半年专利申请情况(TOP10)

    图3 局属单位2024年上半年专利授权情况(TOP10)

    中国地质调查局地学文献中心作为中国地质调查局直属地学图情机构,将持续跟踪局属单位在期刊、论文、专利和基金等方面的科技动态,积极为中国地质调查局高质量发展提供支撑。

    中国地质调查局2024年上半年科技成果丰硕

    近年来,中国地质调查局坚持创新引领,地质调查高水平科技自立自强成效显著。根据文献和专利数据库,今年一季度以来,局属43家单位以第一作者机构或者通讯作者机构被SCI-E收录了243篇论文。局属43家单位中,有18家单位申请了专利,共计45件,全部为发明专利。有40家单位获得了专利授权,共计267件,其中发明专利授权155件,实用新型专利授权112件。

    论文方面,如图1所示,资源所、地质所、广州海洋局、地质力学所、水环所、青岛海洋所、航空物探遥感中心、地科院、物化探所和成都地调中心等单位所发文量位居前列。

         图1属单位2024年一季度SCI-E论文收录情况(TOP10) 

    专利方面,如图2所示,成都地调中心申请专利最多,达6件。成都综合利用所、勘探技术所和地质力学所均申请了5件,青岛海洋所申请了4件。如图3所示,广州海洋局获得专利授权数量最多,有34件,青岛海洋所有17件,航空物探遥感中心有15件

                 图2 属单位2024年一季度专利申请情况(TOP10) 

     

                 图3 局属单位2024年一季度专利授权情况(TOP10) 

    中国地质调查局2024年一季度科技成果丰硕

    2021年10月22日,中国地质调查局全球矿产资源战略研究中心发布了《全球锂、钴、镍、锡、钾盐矿产资源储量评估报告(2021)》。这是我国研究机构首次基于自主建立的全球矿产储量数据体系形成的专业报告,也是我国研究机构为国际矿业企业投资经营、全球资源供需对接、“一带一路”矿业合作与繁荣发展提供的重要基础信息产品与服务。

    评估报告系统采集了全球3168个矿山项目“第一手”数据,全面客观地反映了全球锂、钴、镍、锡、钾盐5种矿产资源储量和分布特征。数据显示,截至2020年,全球锂矿(碳酸锂)储量1.28亿吨,资源量3.49亿吨,主要分布在智利、澳大利亚、阿根廷、玻利维亚等国。钴矿储量668万吨,资源量2344万吨,刚果(金)、印度尼西亚、澳大利亚等国最为富集。镍矿储量9063万吨,资源量2.6亿吨,印度尼西亚位居全球储量第一,澳大利亚、俄罗斯等国资源丰富。锡矿储量327万吨,资源量807万吨,中国、俄罗斯、东南亚等国家和地区是锡矿主要产地。全球钾盐(氯化钾)储量129亿吨,资源量430亿吨,俄罗斯、加拿大、白俄罗斯、土库曼斯坦四国储量占全球80%,俄罗斯超越加拿大成为钾盐第一储量大国。从消费端来看,2020年全球锂(碳酸锂)消费量约40万吨、钴约17万吨、镍约240万吨、锡约38万吨、钾盐(氯化钾)约5400万吨。相对于现有储量,全球锂、镍、钾盐资源保障程度较高,钴、锡保障程度相对较低。

    下一步,自然资源部中国地质调查局将加快建立健全全球矿产资源储量数据体系与评价机制,计划用5年时间完成全球40种重要矿产资源储量动态评估,并及时发布服务,积极为推进全球矿业合作、构建全球矿业命运共同体贡献中国智慧和中国力量。

    中国首次发布全球锂、钴、镍、锡、钾盐矿产资源储量...
     











    阅读提要

    ◆页岩气开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持,开发的关键技术仍有待突破

    ◆资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观

    ◆系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,为京津冀协同发展提供重要支撑服务

    我国极具开发潜力的新能源有哪些?我国矿产资源综合利用的潜力有多大?京津冀一体化协同发展如何应对资源环境约束?4月25日,中国地质调查局围绕第46个地球日“珍惜地球资源转变发展方式——提高资源利用效益”主题举办的中国地质调查成果主题报告会上,三位工程首席专家为来自国务院相关部委、国土资源部相关司局、在京地质调查行业单位、大型矿业企业以及大专院校等各方代表,带来一场内容丰富的有关地球资源利用的知识盛宴。

    三位科学家从我国国土资源国情出发,讲述了中国地质调查局在提高资源利用效益方面取得的卓越成果以及今后工作的着力点。透过这些成果,我们看到了地质工作者为提高资源利用效益所作出的努力,也看到他们力图通过自己的努力,让蓝天常在、青山常在、绿水常在的美好愿景。

      新能源开发利用

      更低碳、更环保

    当前,我国经济换挡升级,能源和其他重要矿产资源的需求总量仍居高位,但需求结构发生重要变化,以低碳、绿色、环保为特征的新能源、新材料等战略性新兴产业的迅速崛起,促进能源消费结构的重大调整,并带动以锂、钴、三稀等为代表的新能源、新材料矿产品需求增长。

    中国地质调查局油气资源调查中心副主任翟刚毅在报告中介绍了我国目前极具开发潜力的几种新能源。

    页岩气,是一种清洁、高效能源。美国依靠页岩气开发技术的突破,2009年以6240亿立方米的产量首次超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。这也让页岩气逐步走入公众视野,并日益受到关注。

    据翟刚毅介绍,全球页岩气技术可采资源量与常规天然气可采储量相当,约187万亿立方米,我国的页岩气储量在世界位居首位,地质资源量达134万亿立方米,可采资源量25万亿立方米(不含青藏区),其中四川盆地储量最高,其次为鄂尔多斯盆地和松辽盆地。截至2014年,我国共有页岩气探矿权54个,勘探面积17万平方千米,页岩气产量13亿立方米,今年有望达到65亿立方米。四川盆地海相地层页岩气勘查的突破,最为振奋人心。目前,在重庆涪陵区块已形成10亿立方米的年生产能力,实现了我国首个大型页岩气田的规模开发。鄂尔多斯、四川和柴达木盆地的陆相地层勘查也取得了重要发现。

    翟刚毅指出,作为我国未来重要的接替新能源,页岩气的开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持;开发的关键技术仍有待突破,水力压裂、压裂液、水平井等核心技术亟待加强研究攻关;与页岩气开发相应的环境问题更要予以关注,切实做到利用新能源,造福全社会。

    翟刚毅介绍的第二种非常规清洁能源,是天然气水合物。达到全球已知煤炭、石油和天然气资源量总和两倍,可满足人类1000年需求的资源量,使得天然气水合物成为新能源大家族中的翘楚。目前,全球共发现132处水合物产地,其中冻土区9处。

    我国可燃冰主要分布在南海、西北冻土区及东北冻土区。南海水合物自2007年取得突破后,2013年通过实施23口钻探井,控制水合物分布面积55平方公里,折算成天然气,控制储量为1000亿~1500亿立方米,相当于一个特大型常规天然气田规模。祁连山冻土区2008年首次发现天然气水合物,并得到室内激光拉曼检测结果的证实。

    另一种资源量巨大的清洁能源就是干热岩。这种赋存在地下深部具有高温的岩体,主要被用来提取其内部的热量。据初步估算,我国陆区3~10千米深处的干热岩资源量,为860万亿吨标准煤燃烧所释放的能量。

    锂是作为火箭、导弹、宇宙飞船燃料的最佳金属之一。1千克锂通过热核反应放出的能量相当于2万多吨优质煤燃烧的能量。我国已探明的锂资源储量约为540万吨,约占全球总探明储量的13%。相对于国外80%碳酸锂产量来自盐湖卤水,我国目前80%的碳酸锂为矿石提取。而值得指出的是,我国锂资源的85%以上为盐湖锂。由于卤水多具有较高的镁锂比,盐湖锂提取技术瓶颈难以突破,我国卤水锂开采远落后于发达国家。翟刚毅指出,未来加快对卤水锂提取技术的研发,是我国锂资源开发的重要方向。此外,在加工环节,资源利用率仍有待提高。延长锂产业链、发展多元化产品是提高资源利用率、实现循环经济是未来的方向。

      矿产综合利用

      潜力巨大、任重道远

    我国矿产资源禀赋的特点,决定了新常态下必须加大综合开发利用的力度。来自中国地质调查局郑州综合利用所所长冯安生的报告显示,我国矿产资源综合利用的潜力巨大。

    冯安生在报告开始就指出,矿产资源综合利用并不仅在矿产资源利用阶段实现,而是要贯穿矿产勘查开发的全过程。在勘查早期阶段,通过工艺矿物学研究判断矿产资源的可利用性;在矿产普查阶段,通过实验室试验和概略研究初步判断资源经济潜力;在矿产详查阶段,通过实验室扩大连续试验,确定可能的矿产方案产品,通过预可行性研究确定资源的经济属性;在矿产勘探阶段,通过扩大连续试验和半工业确定产品方案和配套工艺技术条件,通过可行性研究和环境影响评估,预测资源的生命周期;在矿产开发阶段,通过技术进步提高资源价值,减少环境扰动,通过产品方案优化,提升产品功效。

    那么,我国矿产资源综合利用的潜力有多大?冯安生用详实的数据予以说明。

    我国已开发利用的141种矿产中,有87种是共伴生矿,占总数的61.7%。85%以上的金属和非金属矿中都有共伴生元素,尤以铝、铜、铅锌等有色金属矿床为多。但从综合利用的角度看,共伴生矿产资源则成为我们的优势。通过高效的选冶分离技术,就可“一矿”变“多矿”。比如:我国91%的钒资源分散在其他矿床之中,银有2/3是铅锌矿的伴生矿、l/3是铜的伴生矿;白云鄂博铁矿中共含有71种化学元素、114种矿物,伴生的稀土金属储量占我国总储量的90%,占世界总储量的80%;攀枝花铁矿是由40多种化学元素、20多种矿物组成的伴生矿,其中钴的储量占全国的90%以上,钛储量占全国的80%以上……

    我国还有存量巨大的尾矿资源。截至2011年底,我国尾矿累计堆放量120亿吨,目前并且还在以每年几亿吨的速度增加。

    冯安生指出,随着资源综合利用技术水平显著提高,我国矿产资源开发利用步入了新阶段。主要表现在,矿产开发利用“三率”水平的提高,延长了资源保障年限,萤石、铝土矿、锑、铁、石墨、磷、锰等10个余种矿产的入选品位已低于地质品位;矿产资源产业集中度明显提高,钾盐、钼矿、铜矿等大型矿山的采矿量占比及选矿厂处理量占比均达到70%以上;矿业废弃物循环利用及共伴生矿产综合利用都取得了显著进步。

    尽管我国矿产资源综合利用水平有了较大提高,但依然任重而道远。冯安生指出,我国矿产资源禀赋制约了我国矿产资源的全球竞争力,目前仍有91.55%的固体非能源矿产必须经过选矿才能有效利用;部分矿种精矿品位显著下降,造成后续作业能耗显著升高;共伴生矿产利用仍有巨大潜力待挖掘;矿业活动从粗放走向绿色化,从单纯矿业开发走向提高资源利用效率,使得新能源资源比以往更加要求可利用性评价,高纯、高性能的矿产品能否合理地被提取变得更关键。

    冯安生最后强调,资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观。从提高矿产资源利用率转变到提高矿产资源利用效率上,要创建以资源综合效益为中心的开发利用模式;从矿产资源勘查转变到矿产勘查评价一体化上,要营造市场经济条件下的勘查评价新机制;从勘查开发并重转变到统筹勘查开发保护上;要从行政管理转变到管理与技术监督结合上来,减少和杜绝矿产资源勘查开发中履约保证失控,促进企业行为规范符合探矿证、采矿证、开发利用方案等约定要求,从而提高矿业的管理水平。

      人地和谐

      京津冀协同发展有地质保障

    如何促进人地和谐,是生态文明建设的重要课题。中国地质调查局针对京津冀地区城镇和基础设施规划建设、地质灾害防治、绿色农业发展、生态环境保护、水资源管理等需求,充分利用已有资料,系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,编制完成《京津冀地区国土资源与环境地质图集》,提出了合理利用国土资源的建议,为京津冀协同发展宏观决策和规划编制提供了重要支撑服务。

    报告会上,中国地质调查局天津地调中心马震研究员,结合京津冀资源、环境现状,对京津冀一体化国土资源系列图件进行了详细解读。马震指出,京津冀地区面临水资源短缺、地下水超采严重、地面沉降、地裂缝等问题,但土壤质量良好,浅层地温能资源丰富。

    据马震介绍,为服务于城镇与重要基础设施规划建设而编制的地质适宜性建议图,从地质安全角度出发,综合考虑地震与活动断裂、地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷对工程规划建设的影响,划分出不同类型适宜区供规划建设决策参考。

    地质灾害分布与易发程度分区图,划定出9万平方千米的沉降区,其中严重沉降区面积约2.53万平方千米;发现地裂缝主要分布在河北平原区和北京平原区;西部山区及北部山区发生的地质灾害有崩塌滑坡泥石流及地面塌陷。

    重要湖泊湿地修复建议图,将2007年遥感影像解译的湿地分布区定为现状湿地分布区,1975年遥感影像解译的湿地分布区定为湿地修复建议区,五湖及周边的洼地区定为宜湿地修复区。

    土壤质量地球化学分布图显示,京津冀地区良好以上等级土壤占全区80.89%,其中优质级占1.72%、优良级67.1%、良好级12.07%。

    绿色农产品产地适宜性评价图,根据土壤汞、镉、砷、铬、铜、铅等含量及有机质、全氮等养分指标,将土壤种植绿色农产品的环境适宜性分为3级,其中适宜区面积为9.6万平方千米,占全区面积的97.01%。

    此外,天津地调中心还与中国土地勘测规划院合作开展了京津冀地区资源环境综合承载力研究,为京津冀地区国土规划编制提供直接地质资料支撑。

    据马震介绍,今后中国地质调查局将持续开展京津冀地区地质调查,开展区域地下水资源开发保护和地下水严重污染区治理修复,重点规划建设区地质资源与地质安全保障,地面沉降、地裂缝等环境地质问题监测与防控,主要活动断裂及区域地壳稳定性调查评价等,并建立地质环境综合监测体系和三维可视化地质环境信息平台,为京津冀一体化协同发展提供地质保障。

    让蓝天常在绿水长流

    钱塘江,浙江省的母亲河;钱塘江源头区域,国家重点生态功能区、长三角地区重要战略水源地和华东地区的重要生态屏障。2018年,钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程被列入国家第三批试点,并启动实施。随后,建德市、淳安县、常山县、开化县四县(市)分别着眼于生态保护与历史文化融合、内陆湖泊生态系统保护修复、废弃矿山生态修复、生物多样性保护等,统筹推进山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理。2021年,钱塘江源头区域生态保护修复工程因特色鲜明、成效显著,入选自然资源部与世界自然保护联盟(IUCN)联合发布的基于自然解决方案中国实践典型十大案例。

    在开展钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程的四县(市)中,有两个县隶属于衢州。作为钱塘江源头城市,衢州是浙江大花园的核心景区,扎实做好山水林田湖草生态保护修复工作成为其保护浙江生态屏障的第一道关。

    废弃矿山变身“常山小瑞士”

    眼底是生机绿意,星罗棋布的稻田错落有致;眼前是矿山绝壁,雪山般斑斓的灰黑色岩壁高耸巍峨;抬头远眺是三衢石林,山石壮阔尽显大自然的鬼斧神工……

    当记者走进辉埠矿山公园时,眼前的景象令人震撼。你很难想象,许多年前这里曾是机器隆隆的矿区开采现场,灰尘弥漫。

    辉埠石灰石矿区整治后一角

    辉埠矿山公园位于衢州市常山县辉埠镇,这里拥有丰富的石灰石资源,开采历史悠久。2006年,当地被命名为“中国常山钙业生产基地”,石灰石资源开发利用也成为常山县最大的支柱产业之一,高峰时的2013年其年产值达到10亿元,占全县总产值的10%。然而,粗放式开发利用不仅破坏了生态环境,也影响了当地居民的正常生产生活。

    “过去的辉埠镇,天是灰色的,镇域内尘土飞扬,当地老百姓常常是晴天出门一身灰,雨天出门一身泥。”采访现场,常山县委常委、辉埠镇党委书记杨力军回忆起多年前的场景感慨万千,“因为灰尘大,当地村民种植的水稻上落满水泥浆和灰尘。丰收时节,当各地稻谷飘香,抓紧抢收时,当地的农户却因为晴天灰尘太大无法抢收,只能等到下雨天才能收割。”不仅如此,“粗放式开采还导致山体满目疮痍,坡面长时间风化剥落,岩体原生结构面长期裸露,存在大量地质安全隐患。此外,大量矿渣等松散物质导致水土流失,山体孔隙汇水及石灰岩溶解造成重度碱性水污染,严重威胁着当地水系生态环境及居民日常用水安全。”常山县自然资源和规划局副局长胡龚雅补充道。

    开展区域综合整治迫在眉睫。2013年,常山县“蓝天三衢”生态治理工程正式启动。一场以地质安全和生态绿色为出发点,以“山水林田”要素协同修复为技术着力点,以建管发力、长效机制为管理落脚点的“生态修复战”正式打响。

    工程分一期、二期两个阶段实施。第一步率先对当地的钙产业链条进行系列整治,全面关停拆除16家轻钙企业、165孔石灰立窑和201条石灰钙落后生产线,彻底切断污染源头。随后,工程对矿山边坡开展生态修复。针对矿区遗留问题复杂多样的实际,设计施工团队实施“一区一策”,有效清理宕底台地的矿渣与落石,消除矿山边坡地质灾害隐患。针对石灰石尾矿废水造成的区域性水体和土壤破坏,常山县着手实施水体环境生态修复系统,建设东乡湖生态消纳系统,引取周边大坞水库和灵湖溪的水源进入消纳池中,强化碱性水生态消纳效果,真正实现污水长效化、智能化处理排放。同时,紧密结合水土保持工程措施、林草植物保护措施和空气污染防治措施形成水土保持综合防护体系。

    不仅如此,工程还按照山水林田湖草系统治理和绿色发展理念,优化国土空间布局,整合资源进行全域规划设计和整治,将废弃矿山宕底、废渣场地复垦为耕地,将相邻未利用坡地进行连片开发改造为耕地;对旱地进行防渗层回填、改造,有效增加耕地面积,提升耕地质量。

    至此,工程多措并举,通过“山水林田”协同修复,将“地质+生态”领域的关键治理技术运用到“自然恢复+工程治理+长效管理”之中,满足了人民群众对美好生态环境的需要。

    但是,常山县的石灰石储量和品位位居浙江省首位,去产能后该如何实现当地的绿色可持续发展?“科学利用石灰石资源,实现生态和经济效益兼得。”常山县给出了答案。

    为此,该县在整治的同时,成立了常山县农村投资集团有限公司泰安矿产经营有限责任公司,专门负责石灰石矿产资源的科学利用和市场化运作,以及对外招商引资等工作。同时,辉埠镇凭借常山“两山合作社”这把“金钥匙”,对辉埠后社片区矿山开采、钙产品加工遗留的污染用地及周边土地进行集中收储,开展污染治理和生态修复,为当地企业转型升级、引进投产企业进驻提供了优质的融资平台,从而实现生态资源向资产、资本的高水平转化,成为辉埠镇在产业转型过程中绿水青山变为金山银山的有力助推器。

    统计显示,通过矿山地质生态环境综合治理,工程完成废弃矿山治理面积676亩。治理后,矿山边坡失稳、崩塌情况不复存在,地质灾害威胁得到有效消除;城区环境空气优良率从2014年的81.8%上升到2021年的98.6%;通过土地平整和连片改造,新增水田360亩、旱地690亩,旱改水150亩,为实现耕地总量动态平衡发挥了重要作用。同时,各村立足产业基础和区位优势,依托辉埠工业园区平台,走出了一条契合实际、具有特色的共同富裕新路子。2020年,全镇村集体经济总收入达2006万元,农民人均纯收入达2.45万元,同比增长15%……

    如今,曾经的矿区和生产企业没有了,取而代之的是一座美丽的辉埠矿山公园。打开社交平台,人们亲切地称这里为“常山小瑞士”,高大冷峻的矿山与错落有致的绿色景观碰撞形成的独特风景,吸引数万网红慕名在此拍照打卡。可以说,项目的实施,使全镇的生态效益、经济效益和社会效益得到同步提升。

    地役权补偿机制实现自然生态保护与利用双赢

    “如果我是一条鱼,我愿意游进钱江源;如果我是一只鸟,我愿意飞向古田山。”在钱江源国家公园科普馆展示区,有这样一段优美诗句格外吸引人。

    诗中提到的“钱江源”,便是浙江省母亲河钱塘江的发源地,位于衢州市开化县,钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区便坐落于此。钱江源园区是由古田山国家级自然保护区、钱江源国家森林公园、钱江源省级风景名胜区,以及连接上述保护地的生态区域整合而成,总面积252平方公里。区内保存着全球稀有的大面积呈原始状态的中亚热带低海拔典型的常绿阔叶林地带性植被,生物多样性极其丰富,是中国特有、世界濒危野生动物黑麂和白颈长尾雉的集中分布区,被人们称作“中国的亚马逊雨林”。

    试点工作开展以来,钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区秉持水源涵养、生物多样性保护的功能定位,针对试点区域范围内的集体建设用地占比高等特点,创新性探索了地役权补偿的机制,辅之以社区共管机制加以具体落实,实现生物多样性的完整保护。

    据了解,在钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区2.3万公顷的林地面积中,集体林地占比高达79.6%。为实现集体林地统一管理,2018年2月,钱江源国家公园管理局在国内率先启动集体林地地役权改革,通过一纸协议、一套管理方式,在权属不变的前提下,规范国家公园范围内集体林地的生产经营活动,并通过生态补偿的方式,实现对自然资源统一管理。钱江源国家公园管理局有关负责人解释说,“集体林地地役权改革简单来说就是,你承诺不破坏生态环境,将林地纳入我的统一监管,我就给你一定的经济补偿。”

    2020年,在集体林地地役权改革的基础上,钱江源国家公园管理局又推出农田地役权改革——在村民承诺农田不使用农药、化肥等的前提下,给予农户每年每亩200元生态补偿金,此举有效激发了辖区群众保护生态的积极性。今年,生态补偿力度进一步加大,补偿金额增至每年每亩800元。2021年9月,在联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(CBD COP15)非政府组织平行论坛上,论坛组委会公布了“生物多样性100+案例”全球征集活动结果,“钱江源国家公园集体土地地役权改革的探索实践”从全球26个国家的258个申报案例中脱颖而出,成功入选“生物多样性100+全球特别推荐案例”。

    统计显示,截至目前,钱江源国家公园林地、农田地役权改革覆盖4个乡镇,包括21个行政村、64个自然村,3199户10644位村民共享生态红利。

    建立以国家公园为主体的自然保护地,是贯彻习近平生态文明思想的重大举措,也是我国生态文明制度建设的重要内容,对于推进自然资源科学保护和合理利用,促进人与自然和谐共生,推进美丽中国建设,具有极其重要的意义。浙江钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程在不改变土地权属的基础上,建立科学合理的地役权补偿机制和社区共管机制,实现重要自然资源的统一监管。同时,试点区强化科研监测,推进数字赋能,通过开展自然教育、融合区域发展等多种措施,在改善生态环境质量的同时,持续释放生物多样性红利,有效解决了自然生态保护与利用双赢的难题,为我国人口集中区域的生物多样性保护提供了有效范本。

    下淤村治水富民成为“中国最美乡村”

    就在常山县实施“蓝天三衢”生态治理工程、开化县着手打造“国家东部公园”并探索钱江源国家公园建设的同时,开化县音坑乡下淤村等4个村也在积极进行全域土地综合整治与生态修复工程。通过“全域整、综合治、全面改”,曾经的乱点建成了景点,荒滩变成了公园,下淤村也成为“中国最美乡村”,书写了“百亩水岸胜过千亩良田”的佳话。

    “早些年,来我们这里的外地人很多,不过都是来采砂的。现在不同了,大家都是来旅游的。”衢州市开化县音坑乡副乡长方继高介绍说。

    行走在音坑乡双溪公园,古树成林、虬枝盘曲,脚下一条条弯曲的小路通向远方。鸟鸣声、人语声、欢笑声,汇集成一首美妙的交响曲。很难想象,这里曾经挖沙船“隆隆”作响、河道被挖得坑坑洼洼……

    据开化县自然资源和规划局三级主任科员翁宇涛介绍,双溪公园是中村溪、马金溪两条河流百年冲刷沉淀形成的河滩地,面积约30余亩,滩上有成片的天然枫杨树林,已有200多年的历史。早前,这里一直是采砂制砂的砂场,河道无序挖砂,场地砂堆成山,洗砂、制砂严重影响生态环境,天然枫杨树林也遭受严重破坏。为此,开化县委县政府成立了专项工作组对制砂场实施依法强制关停,并启动双溪口河滩地生态修复治理工程。在保护原有树木的基础上,通过“围护、回填、复绿、美化”等手段开展生态修复,建设生态护岸、休闲步道,种植草皮、补种景观树种,增设休闲设施和生态公厕,把脏乱差的河滩地治理成一个集茶文化交流、露营、休闲等功能于一体的滨水公园,将这里打造成城市的后花园。

    在治理河滩地的同时,堤岸治理也在同步进行。“我们坚持以‘原生态+景观’,把治水和造景有机结合起来。”方继高指着河岸护坡向记者介绍,“我们使用大叠石作为护岸建设生态护坡,就地取材以青石板、鹅卵石建成河岸游步道,这样看起来建设成本增加,但是实际带来的综合效益却很高。”

    由于环境质量不断提升,基础设施不断完善,当地吸引了众多游客。为此,下淤村结合马金溪打造“水岸风情、休闲下淤”,整合实施历史文化传统村落项目,大力打造下淤自身品牌,并流转490亩土地,累计投入1000多万元,建设古道修复、宗祠复建、传统美食、精品民宿等项目,以点带面发展全域旅游。据统计,目前村集体流转土地约占全村土地的90%。“通过规模化整治流转,将‘农地流转、农居集聚、耕地保护’3项措施有机结合,在鼓励农村‘三产’融合发展的同时,结合乡村旅游,创建特色旅游品牌,真正实现依靠产业振兴、产业兴旺助推乡村振兴。”衢州市自然资源和规划局有关负责人介绍。

    2018年,下淤村成为被18位省部级领导频频点赞的“好地方”,并先后获得国家级荣誉6个、省市级荣誉28个。村集体经济收入也得到显著提高,农民人均收入是开化县平均水平的1.5倍,实现村强民富……

    不难发现,钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程的开展,让衢州的山更青、水更绿、园更美、人更富。党的二十大报告指出,大自然是人类赖以生存发展的基本条件,尊重自然、顺应自然、保护自然是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。

    保护生态环境就是保护自然价值和增值自然资本,就是保护经济社会发展潜力和后劲,同时也让良好的生态环境成为经济社会持续健康发展的支撑点。如今,衢州市正用“绿水青山”敲开经济发展的新大门,走出一条生态美、百姓富的绿色发展之路。

    迎全国生态日记者行 | 这里,为何被18位省部级领导频...

    摘要:英国地质调查局和英国著名学府赫瑞瓦特大学联合组建莱伊尔中心,这是一个“开创性”的国家级研究中心,重点研究地球与海洋科学问题,并且将在应对气候变化方面走在世界前列。

    英国政府对莱伊尔研究中心的总投资为2100万英镑,联合投资方还包括英国自然环境研究理事会(NERC,英国地质调查局的上级单位)、苏格兰高等教育资助委员会(SFC)和赫瑞瓦特大学,其中苏格兰高等教育资助委员会将提供350万英镑经费支持。该中心位于苏格兰爱丁堡的赫瑞瓦特大学校园内,汇集了英国地质调查局的专业知识和大学的学术创新,可以确保后代研究者应对“世界面临的全球性科学和技术挑战”。目前,莱伊尔中心正在撒哈拉以南非洲研究气候变化问题,研究深海采矿的方案,以及研究海岸带生态系统的保护工作。

    赫瑞瓦特大学与英国地质调查局的这次联姻,在研究型实验室创建了英国唯一的深海底钻探设施和英国最先进的研究型水族馆。莱伊尔中心将通过倡导创新、协作和企业精神,致力于以可持续的方式解决自然资源和能源供应与安全中的一些重大问题,致力于培养应对全球性挑战的新一代优秀科研人才。在国际顶尖科研人员的共同努力下,莱伊尔中心正在由世界领先的学者和科学家解决重大全球性问题的解决方案:从海岸带生态系统保护到如何依靠内陆水系解决未来水需求问题;从撒哈拉以南非洲地区应对气候变化到寻求不会危机全球环境的深海采矿解决方案。

    莱伊尔中心的研究主题集中在两个主要方面:应用地球科学和生态科学。该中心将面临科学大挑战(见图1),其第一战略阶段,所确定的4大研究主题包括:

    (1)气候、生命及地表环境;

    (2)水以及地下环境中的生命;

    (3)地球能源资源;

    (4)风险、灾害及不确定性。

    图1 莱伊尔中心面临的科学大挑战

    莱伊尔中心目前已经涵盖非常广泛的综合研究领域,包括:

    • 海洋生态系统变异性的生物地球化学驱动力;

    • 海底生态学和生物地球化学:从热带海岸到深海的模式与作用过程;

    • 水母爆发对深海生态系统的生态影响;

    • 水生生物的生态毒理学和病理生理学;

    • 支撑海洋空间规划(MSP);

    • 能源:生物地球科学中的一个统一原则;

    • 河流和沿海地区是全球碳和营养素循环的“热点”;

    • 北极生态系统和全球变化;

    • 缺氧的海洋:生物地球化学热点和极端气候模式;

    • 表层和深部环境中的地质微生物学;

    • 碳酸盐岩储层;

    • 与CO2储存和非常规天然气生产相关的潜力和风险。

    莱伊尔中心旨在通过与其他国家和国际性研究机构的战略合作伙伴关系巩固和拓展这些核心优势,包括:

    • 能源:包括地震技术、碳捕获和储存、页岩气、清洁煤和非常规天然气、地热能、地下储气库;

    • 气候变化:包括土壤中的碳、土壤可持续性、海岸带污染、海岸线变迁、古气候、环境响应;

    • 海洋地球科学:包括大陆边缘、海洋地质灾害、油气勘探远景区、海洋钻探研究;

    • 土地利用/开发:包括浅层地质灾害、地球物理作用过程、城市地质(开发/土地利用的地下相互作用过程);

    • 水:包括水资源、水质和保护、生态和生物多样性、流域过程、洪水;

    • 矿产和废物:包括资源可供性、废弃矿山和受污染的土地、放射性废物;

    • 地球科学技术:包括地球和行星观测和填图、摄影、数学建模、数字建模与可视化系统;

    • 地球灾害:包括地震、火山和地磁;

    • 信息学:包括传感器开发和部署、数据创新、大数据、遥测。

    莱伊尔中心的科学创新精神体现在:(1)激发超越传统界限的、新的和变革性思想;(2)鼓励新的科学文化素质;(3)为新一代学术带头人、初级和高级研究人员以及学生创建一个充满活力的家园;(4)成为内外部专家参与的平台和交流的焦点,为非学术利益相关者、政策制定者和社会提供知识交流和建议的窗口。

    背 景:

    英国自然环境研究理事会(NERC)作为英国环境科学的最重要资助者,正在通过获得商业、能源和工业战略部(BEIS,这是2016年7月才由英国几个部合并组建的一个部,可能是目前全球最大的“部”)的资助来支持英国地质调查局和莱伊尔中心。NERC在英国是一个非部门公共机构,每年来自BEIS的经费大约为3.3亿英镑。

    赫瑞瓦特大学是一个全球性机构,学生超过30000名,专注于科学、技术、工程、商业和设计,特别专注于对发展至关重要的全球性问题的解决,如气候变化和能源。成立于1821年,大学校园在爱丁堡、迪拜和马来西亚也有专门的校区。该大学在思想和解决方案方面是公认的全球领导者。该大学在苏格兰排名第一,在英国排名前十,82%的研究领域处于国际先进水平,在世界范围内享有盛誉,是一所古老而又充满活力的学校。在学科排名中,矿业与采矿工程位居全球第34名。

    英国地质调查局是NERC的一个组成机构,是全球历史最悠久的地质调查局,是国家客观、公正和最新地质知识与信息的主要提供者,供政府、商业界和个人用户进行决策。地质调查局的主要职能是维持和发展国家对其地质情况的了解,以改进决策,提高国民财富和降低风险。也与国家和国际科学界合作在战略领域开展研究,包括能源和自然资源,环境变化和灾害的脆弱性,以及对地球系统的一般知识。

    英国地质调查局和赫瑞瓦特大学在此前已经开展过多方面的合作,成功的项目数不胜数,其中的一些旗舰项目包括:(1)创新型研究生教学和研究计划(英国自然环境研究理事会石油和天然气领域博士生培养研究中心);(2)海洋环境和生态系统评估(地平线2020计划:跨大西洋评估和基于深水生态系统的欧洲空间管理计划);(3)深时科学钻探(IODP);(4)全球领先的水资源和能源管理系统。其中的一些合作项目包括但不限于:(1)苏格兰碳捕获和储存(SCCS);(2)与政府机构其他极具影响力的合作伙伴关系如海上苏格兰、苏格兰国家遗产(SNH)、联合自然保护委员会(JNCC)、农业食品与生物科学研究所(AFBI)、英国海道测量局(UKHO)、海事和海岸警卫局(MCA)和国家环保总局(SEPA);(3)石油工业(石油和天然气管理局OGA以及二十一世纪勘探路线图古生代项目)。

    (摘自《国外地质调查管理》2017年第18期(总第55期))

     

    英国政府成立莱伊尔研究中心

    嫦娥四号探测器在世界上首次实现月球背面软着陆;北斗三号全球卫星导航系统正式开通;首次观测到三维量子霍尔效应;时速600公里高速磁悬浮试验样车下线;以5G为代表的新一代数字技术加快应用……

    “十三五”以来,我国创新驱动发展战略深入推进,创新正在成为引领发展的第一动力。最新统计数据显示,2019年,我国科技进步贡献率达59.5%。世界知识产权组织近日发布2020年全球创新指数,我国位居世界第十四位,创新型国家建设取得新进展。

    59.5%的背后是科技创新能力的大幅提升。

    ——创新要素支撑更加坚实。2019年,我国研发经费投入2.2万亿元,连续4年保持两位数增长,总量位居世界第二位。“在经济下行压力持续加大的背景下,研发经费仍然实现稳步增长且投入强度再创历史新高,实属不易。”国务院发展研究中心创新发展研究部研究室副主任龙海波表示。创新的另一要素人才优势同样突出,2019年,我国研发人员全时当量达到461万人年,连续多年位居世界首位。

    ——科技成果产出更加丰硕。国际科技论文数量、高被引论文数量均位居世界第二位。国内发明专利授权量增长到2019年的36.1万件,位居世界首位。

    ——基础研究和关键核心技术攻关取得新进展。这5年,我国加强前沿技术和关键核心技术攻关,在铁基超导、量子通信等基础和应用研究领域取得一批重大原创成果;一些高新技术产业,如高铁、5G移动通信等也进入了世界前列。科技创新“三跑并存”中并跑、领跑的比重越来越大。

    59.5%的背后是高质量发展的澎湃动能。

    坐在办公室,河北安迪模具厂的总经理张显桂点击操作板,屏幕上生产进度、交货时间一目了然……两年前,张显桂在生产旺季经常半天顾不上喝一口水。“赶时髦”用上工业互联网之后,这家模具厂迎来质变:每年省下30多万元管理成本,产能效率提升近30%。

    科技创新为产业优化升级注入了新动能,特别是5G、工业互联网、人工智能等新一代信息技术与传统产业深度融合,迸发出新的火花。

    科技创新助推高质量发展,我国创新型经济格局初步形成。截至2019年,全国高新技术企业达到22.5万家,科技型中小企业超过15.1万家。作为培育高新技术产业的重要载体,高新区5年来量质同步提升。2019年,169家国家高新区生产总值达12万亿元,经济总量占全国的1/10以上。

    中关村创业大厦45号登记处,虽然只是个小小的窗口,但去年一年共登记合同8127项。科技部火炬中心技术市场管理处副处长陈彦表示,2019年,我国技术合同成交额超过2.2万亿元,说明我国科技创新活力增强,科技成果转移转化机制更加顺畅,科技成果加速向现实生产力转化。

    59.5%的背后是科技体制改革走向深入。

    “我们做的是液态金属原创研究,最初几年,申请项目四处碰壁。”中科院理化所、清华大学双聘教授刘静说,2017年1月,中科院启动了前沿科学重点研究计划,自己获得连续5年共300万元的资助,鼓励自由探索。有了稳定的经费支持,团队研究成果不断涌现。

    实施创新驱动发展战略,破除一切制约科技创新的思想障碍和制度藩篱。这5年,我国科技体制改革走向深入,创新创业生态不断完善。

    改进经费管理,让经费为人的创造性活动服务。2016年7月,我国发布了《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》,改革和创新了科研经费使用和管理方式。

    改革评价体系,人才评价不“唯论文”不看“帽子”看本事。“十三五”以来,我国着力克服“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”等错误倾向,加快建立适应创新驱动发展要求、突出质量贡献绩效导向的分类评价体系。

    优化创新环境,知识产权保护更加严格。5年来,我国全面加强知识产权保护,完善制度、优化机制,促进保护能力和水平整体提升。

    “近年来,我国不断深化科技体制改革,为科研人员和创新主体减负松绑,其目的就是最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。”中科院科技战略咨询研究院研究员万劲波表示。

    《 人民日报 》( 2020年10月21日 06 版)

     
    “十三五”,我们这样走过:我国科技进步贡献率已达...

    地球是人类唯一的家园。人类生存在地球上,受惠于大自然的馈赠,无时无刻不依赖于自然生态系统。而对自然资源的过度索取,终将导致环境的破坏和生态的失衡。

    人类属于大自然。实现人与自然和谐共生,要尊重自然、善待自然、循自然之道。今天,我们邀请地质专家解读滨海湿地、黄土高原、青藏高原、东北黑土地、岩溶地区等不同生态系统中的“人与自然和谐共生”之道。

    青藏高原 

    敬畏高原 和谐共生 

    张璋 任淑珍

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区,是我国西南地区的重要自然屏障,拥有得天独厚的生态资源环境系统。

    高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷,以及丘陵和宽谷盆地,使得青藏高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其他平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期。同样由于海拔较高的缘故,高原上空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物能够适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,到藏东南部地区气候已经较为适宜,因而这里的居民数量也相对较多。

    青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原—古—新特提斯洋演化历程使其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯—喜马拉雅、羌塘—三江和秦岭—祁连山—昆仑山三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    位于西藏拉萨市区以北90千米的羊八井地热发电站,在被系统开发以前,由于不断涌出高温的泉水,使其周围动植物稀少,偶有路过的牧民也会多一份小心以免被烫伤。而在地热发电站建成之后, 曾经被认为是“麻烦”的地热水变成了清洁能源,随着发电量的逐步提升,惠及的用电居民范围也持续扩展。

    除了对地热资源的利用,青藏高原西北部地区发展游牧经济、中部地区种植农业、东南部地区开发利用自然资源等,都是高原人民尊重自然、合理利用资源的真实写照。

    请善待自然,为子孙后代留住这片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    黄土高原

    山沟里打坝 山坡上种田

    徐永

    在黄土高原水土流失地区,为拦泥、淤地、蓄水、建设农田等,往往在各级沟道中修建坝工建筑物——淤地坝。

    规模较大的淤地坝,淤积范围大,设施齐全,尤其是具备完备的排水设施。这种淤地坝造价较大,修建需要一定的技术含量。但在黄土高原,更多是广大农民自发修建的比较小的淤地坝。有些地方还有微型坝,因为形似燕子窝,俗称“燕窝”。上世纪六七十年代,响应国家号召,村村修梯田打坝。山顶上或者半坡上修梯田,保证水不下山;山沟里打坝,保证泥不出沟,治理水土流失效果显著。可以说,在遏制黄土高原水土流失和减少入黄泥沙方面,淤地坝发挥了巨大作用。

    淤地坝在保障生态效应的同时,经济效益也非常可观。因为坝地中水分和养分条件较好,农作物产量较高。一般在坝地中种植玉米等相对高产的作物,同等条件下淤地坝产生的经济效益是梯田的3倍、坡耕地的6倍。

    其实,淤地坝在很久以前就有,最早的淤地坝可以追溯到明清时期。但当时的淤地坝不是人为有意修建的,而是滑坡和崩塌形成的堰塞湖,水逐渐排干后形成的坝地。当时,人们将这种地稍加改造后进行耕种,发现这种地不仅产量大,而且方便耕种,于是就充分利用。后来慢慢由被动改为主动,在黄土高原普遍推广。现代最早人为修建的淤地坝是1945年在白鹿原鲸鱼沟中修建的。黄土高原广大地区20世纪五六十年代开始逐渐发展淤地坝,到20世纪七八十年代达到高潮。目前黄土高原存留的大部分淤地坝都是在这个时期修的。

    当然,淤地坝也面临一定的生态环境问题。如遇到大暴雨时可能会发生连续溃坝。此外,淤地坝还有一个比较明显的问题,就是两侧边坡崩塌滑坡频发。近年来,修建淤地坝或者治沟造地时,为了扩大坝地面积多利用机械开挖两侧边坡的坡脚,无疑增加了地质灾害的发生几率。

    当前,黄土高原淤地坝面临的一个困局是,最初修建淤地坝多为了耕种,但现在随着社会经济和城镇化的发展,对淤地的需求明显衰减。新时期,淤地坝的作用到底是什么?淤地坝的社会经济效益如何?什么地方适合新建淤地坝?这将是迫切需要科学家解决的问题。最近几年在调查中发现,部分地区将淤地坝和旅游、生态农业、养殖等结合起来,不仅有生态效应,而且经济效益可观,应当是一个不错的发展模式。

    (作者单位:中国地质调查局西安地质调查中心)

    岩溶地区

    治理石漠化 石窝里生“金”

    喻崎雯

    我国西南地区是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区,也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。这里,山岩裸露,土层浅薄,地表水严重缺乏,生态环境十分脆弱。在人类不合理的社会经济活动的作用下,脆弱的生态系统更是不堪一击:植被破坏、土壤退化、岩石裸露,土地生产力严重退化。

    在自然因素和人为因素的双重作用下,石漠化成为我国西南地区最为严重的生态问题之一。

    造成石漠化的自然因素包括岩性、土壤、气候、坡度等。岩性方面,纯质碳酸盐岩地质背景条件下,石漠化更容易发生。由于碳酸盐岩坚硬、持水性低、孔隙度小,加之岩溶裂隙、溶洞等岩溶通道发育,普遍具有地下地表双层空间结构,不利于水土资源保存,导致岩石裸露率高。而碳酸盐岩自然成土速度慢,缺土、少水的生态环境下植被生长速度较慢,也加快了石漠化的进程。

    导致石漠化的人为因素有:过度开垦、过度放牧、矿山开采等。过去迫于人口压力,人类在原本贫瘠的土地上将林地、草地辟为耕地,种植玉米、土豆等粮食作物,且牛、羊以放养为主,毁坏林草植被,导致土壤易被冲蚀。而矿山开采活动,由于强烈的人为扰动造成局部的水土流失和植被破坏,造成大量的山体剥离,形成岩石裸露。

    人为因素是造成缓坡地段石漠化的主要原因。单一的农业结构致使石漠化地区土地生产力低下,农民增收困难,于是形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。据统计,石漠化引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及耕地流失,导致了4200万缺水人口和5000万贫困人口。

    进入新世纪以来,中国地质调查局会同省级人民政府及相关部门,组织岩溶地质研究所等单位,向西南岩溶地区石漠化“宣战”,形成了以岩溶流域为单元—地质调查为基础—岩溶水开发为龙头—选择适生植物发展生态产业为突破口—人与自然协调发展的石漠化综合治理科学思路,以及试验先行—示范带动—辐射推广的行动方略,在广西建立了果化、弄拉等石漠化综合治理示范区。

    通过开发表层岩溶泉、配套修建水柜等方式,1000多万人喝上了“自来水”,同时也解决了当地部分耕地灌溉用水问题;通过土壤种子库植物调查和特色植物引进培育试验,筛选出火龙果、金银花、苦丁茶、赤苍藤等多种适生特色植物,最终形成具有代表性的特色生态产业,带动周边县市百姓脱贫致富。如今,示范区内曾经的石山已被葱茏的树木覆盖,弄拉示范区基于优美的峰丛地质景观还发展了新型岩溶景观生态旅游业,人民收入大幅增加,成为我国乡村振兴和生态文明示范村建设的样板。

    尊重自然、顺应自然,是实现人与自然和谐共处、协调发展应遵循的基本原则。岩溶地质工作在石漠化综合治理区取得的显著成效,正是推进人与自然和谐共生的生动实践。相信随着科学研究的不断深入和科技水平的不断提升,岩溶地区的山水景观将更加秀丽,人民生活也将越来越幸福。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    滨海湿地

    抢救性保护 合理化利用

    杨士雄 叶思源

    湿地,被誉为“地球之肾”,仅覆盖地球表面的6%,却为地球上20%的物种提供了生存环境。

    我国湿地面积占世界湿地面积的10%,位居世界第四、亚洲第一。其中,滨海湿地是连接海洋和陆地的重要过渡地带,兼有水、陆两者的生态功能。滨海湿地拥有着盐沼、滩涂、红树林、珊瑚礁、海草床和浅海水域等多种类型,被认为是地球上生物多样性最高的生态系统。

    滨海湿地不仅蕴藏着丰富的水资源、土地资源和生物资源,还具有保护生物多样性、为生物提供栖息地、涵养水源、控制海岸侵蚀、降解污染物、调节气候等重要作用。

    我国滨海湿地总面积为579.59万公顷,占全国湿地面积的10.85%,分布于我国东部沿海11个省(市)和港澳台地区。但在过去的半个世纪里,受人类经济活动的影响,在海平面上升、海岸侵蚀、近岸环境污染、滩涂围垦等自然与人为因素的共同作用下,大面积的滨海湿地资源遭受破坏,并逐渐退化,甚至消亡。截至目前,中国已经损失了53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁。仅有24%的滨海湿地被列为保护地,远低于全国湿地平均43.5%保护水平。

    要抢救性地保护滨海湿地,必须科学制定滨海湿地利用政策,合理布局滨海区域生产、生活、生态空间,加强沿海区域水污染治理,建立滨海湿地保护网络体系,加强对敏感物种的针对性保护。近年来,我国对湿地保护工作非常重视,湿地保护工作不断得到加强。在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就,但是湿地保护工作依然任重而道远。

    古往今来,受惠于大自然的馈赠,滨海湿地充当人类宜居环境的天然“空调”,维持了海岸带的生物多样性。绿水青山就是金山银山,实现人与自然的和谐共生,是新时代赋予我们的新使命。朝霞与鹭鸟齐飞,碧水共蓝天一色。保护湿地,建设湿地,就是在保护和建设我们赖以生存的家园。

    (作者单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

    东北黑土地

    破解生态密码 保障粮食安全

    戴慧敏

    黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏。全球仅有四大黑土区,分布在我国东北地区、美国密西西比河流域、乌克兰大平原和阿根廷潘帕斯草原,总面积约9.16亿公顷,仅占地球陆地总面积的6%左右。

    我国东北黑土区总面积约100多万平方千米,其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省,面积约17万平方千米,目前已开垦出耕地700多万公顷,粮食产量占两省的60%以上,是中国最大的商品粮生产基地。

    由于黑土土壤生境湿润寒冷,微生物活动较弱,有机物分解慢,腐殖质含量高,人们常用“一两土二两油”来形容黑土地的肥沃。但人们在黑土地开垦初期错误地认为,肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下可持续利用,进而以掠夺性生产方式开垦黑土地,导致黑土地质量下降。

    有调查研究显示,黑土区平均每年流失0.3~1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年水土流失,黑土区原本30~100厘米厚的黑土层有的只剩下20~30厘米,有的地方甚至已经露出黄土母质,基本丧失了生产能力。按这一流失速度测算,黑土地现有的部分耕地再经过40~50年的流失,黑土层将全部消失。

    中国地质调查局沈阳地质调查中心实施的黑土地质量地球化学调查,截至2019年完成东北黑土地耕地覆盖区50万平方千米。调查结果显示,黑土地土壤基本无重金属污染,黑土地环境质量依然优越,土壤质量以良好和优质为主。而且,还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

    黑土地关乎国家粮食安全与生态安全,黑土保护刻不容缓。但如何实现对黑土地保护性开发,以及如何对退化的黑土地进行修复,都是亟待解决的问题。

    所幸,有关致力于破解黑土地生态密码的地质科学研究项目正在进行。中国地质调查局沈阳地质调查中心已获取了东北黑土区不同时期(1985年、2000年、2017年)土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展了土地利用类型相关转换的研究,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系。这些成果详细介绍了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,以及土壤中有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素的含量,反映了黑土地的最新状况。

    摸清资源家底,明确保护方法,并做好土地可持续利用规划,方能实现黑土地的保护性利用,夯实国家粮食安全的“压舱石”。

    (作者单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心)

    循自然之道 享地球之美

    探索资源环境和谐发展之路

    邓杰 邓善芝

    资源的综合利用,主要是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用;对生产过程中产生的废渣、废水(液)、废气、余热余压等进行回收和合理利用;对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

    资源综合利用的重要性

    矿产资源综合利用不仅是解决矿产资源短缺的重要途径,而且是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择,对有效利用和合理保护自然资源起着积极的推动作用。矿产资源综合利用是矿产开发的一项重要政策,也是合理开发、保护环境、维护生态平衡的一种有效手段。在矿产资源综合利用过程中,倡导低碳经济不仅有利于缓解我国经济发展的资源约束矛盾,调整优化结构和转变经济发展方式,而且对于减少污染排放、改善环境质量具有重要意义。

    1.矿产资源低碳开发

    就我国有色金属工业来说,每年排出废石上亿吨、尾砂7000多万吨,占用大量土地;数亿吨废水只有少部分复用或处理达标后排放。有色金属材料生产过程的许多材料含有一定量的有毒金属,如汞、镉、钍等,产生的废弃物已成为环境污染的重要因素之一。有色金属采选回收率仅为50%~60%;矿产资源综合利用率达70%的矿山仅占7%,综合利用率达50%的矿山不到15%,75%的综合型矿山企业综合利用率不到2%~5%;选矿回水利用率65%~70%;尾矿综合利用率为20%左右;冶炼的资源综合利用率为40%~60%,许多共、伴生矿没有综合回收;工业水重复利用率为72.8%;固体废物资源综合利用率为7%~8%;SO2的利用率约70%左右,致使每年排放大气中的SO2高达50余万吨。因此在有色金属工业的采、选、冶、加工过程中,对尾矿及“三废”进行综合利用显得格外迫切。

    2.再生资源回收利用

    除开展矿产资源的综合利用之外,发展再生资源回收利用也是非常重要。

    发展再生资源回收行业,可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节,大量减少污染排放和能源消耗,也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。业内预计,到2020年末,我国再生资源回收行业整体产业链产值将达3万亿元。

    资源综合利用的途径

    综合利用固体废物生产的产品包括:利用煤矸石、铝钒石、硼尾矿粉、锅炉炉渣、冶炼废渣、化工废渣及其他固体废弃物生产建材产品、电瓷产品、肥料、土壤改良剂、净水剂、作物栽培剂;利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、淀粉废渣、造纸污泥等生产造纸原料、建材产品、酒精、饲料、肥料、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木糖,碳化硅、饲料酵母,及多种有机糖类。

    综合利用废水(液)生产的产品包括:利用化工、纺织、造纸工业废水、制盐液(苦卤)及硼酸废液,生产银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、多种无机盐类、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、制冷剂、阻燃剂、燃料等;利用酿酒、酒精、制糖、制药、味精、柠檬酸、酵母废液生产饲料、食用醋、酶制剂、肥料、沼气,以及利用糠醛废液生产的醋酸钠;利用石油加工、化工生产中的废硫酸、废碱液、废氨水以及蒸馏或精馏釜残液,生产硫磺、硫酸、硫铵、氟化铵、芒硝、硫化钠、环烷酸、肥料,以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、醇、酚有机酸等有机化工产品。

    再生资源生产的产品包括:回收生产和消费过程中产生的各种废旧金属、废旧轮胎、废旧塑料、废纸、废玻璃、废旧家用电器、废旧电脑及其他废电子产品 ,从中提取金属(包括稀贵金属)非金属和生产的产品;利用废棉、废棉布、废棉纱、废毛、废丝、废麻、废化纤、废旧聚酯瓶和纺织厂、服装厂边角料,生产造纸原料、纤维纱及织物、无纺布、毡、粘合剂、再生聚酯产品;利用废轮胎等废橡胶、废塑料生产的胶粉、再生胶、轮胎、防水材料、橡胶密封圈、塑料制品、建材产品、装饰材料、保温隔热材料;利用杂骨、皮边角料、毛发等生产骨粉、骨油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革、生物化学制品。

    城市矿产垃圾:放错地方的资源

    据测算,每回收利用1万吨再生资源,可节约自然资源4.12万吨,节约煤1.4万吨,减少6万吨~10万吨垃圾处理量;每利用1万吨废钢铁,可炼钢8500吨,节约铁矿石2万吨,节能0.4万吨标煤,少产生1.2万吨废渣,减少86%的空气污染。

    在“城市矿产”回收体系当中,垃圾分类处理是废弃资源再生回收利用中重要的一个环节。通过分类投放、分类收集,把有用物资,如纸张、塑料、橡胶、玻璃、瓶罐、金属以及废旧家用电器等从垃圾中分离出来回收利用,既提高垃圾资源利用水平,又可减少垃圾处置量。按照一般城市特点,我们将城市可能产生的垃圾进行分类,主要分为:动物尸体、人畜粪便、可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

    垃圾分类处理大致分为三个步骤:湿垃圾(有机垃圾)在有机垃圾加工利用厂被加工成有机肥或有机复合肥,用于绿化或农业施肥;干垃圾(无机垃圾)在生活垃圾分拣中心被进一步细化分类为废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等可回收利用成分,再由相应的再生利用厂进行再生利用;有害垃圾在有害垃圾分拣处置站分拣,可回收利用物送去回收利用,残渣进行焚烧或安全填埋处理。

    对垃圾进行分类收集,有以下诸多优点:

    一是减少占地。生活垃圾中有些物质不易降解,使土地受到严重侵蚀。垃圾分类,去掉能回收的、不易降解的物质,能减少垃圾数量达60%以上。

    二是减少环境污染。废弃的电池中含有金属汞、镉等有毒的物质,会对人类产生严重的危害;土壤中的废塑料会导致农作物减产;抛弃的废塑料被动物误食,会导致动物死亡。

    三是变废为宝。中国每年使用塑料快餐盒达40亿个,方便面碗5亿~7亿个,一次性筷子数十亿支,这些占生活垃圾的8%~15%。1吨废塑料可回炼600公斤柴油。回收1500吨废纸可生产1200吨纸。1吨易拉罐熔化后,能炼结成1吨很好的铝块,可减少开采20吨铝矿。生产垃圾中有30%~40%可以回收利用,应珍惜这个本小利大的资源。

    石墨,缘何脱颖而出?

    曾小波 徐明

    2008年,英国曼彻斯特大学两位学者因发明石墨烯材料获得诺贝尔奖,在全球引发“石墨热”;欧盟宣布石墨烯入选“未来新兴旗舰技术项目”,并设立专项研发计划;日本将石墨作为重要战略性矿产资源进行储备;美国将石墨列为高新技术产业的关键矿物原料,实行立法保护。2015年10月,习近平总书记考察访问英国莫彻斯特大学石墨烯重点实验室;2015年10月,华为与曼彻斯特大学石墨烯研究所签订石墨烯合作战略协议;2016年,《全国矿产资源规划》将晶质石墨列为我国战略性非金属矿产资源。

    石墨烯晶体结构模型

    石墨到底是一种什么样的资源,为什么会在众多矿产资源中“脱颖而出”?在中国经济面临新常态、产业转型升级的关键时期,晶质石墨资源开发及高科技利用将会带来怎样的机遇与挑战?

    一、晶质石墨是什么

    石墨,别称“石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石”,是C元素的结晶矿物之一,素有“黑金子”的美称,呈钢灰色、黑灰色,具半金属光泽,有滑感,易污手。

    石墨分为天然石墨和人造石墨,天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。晶质石墨特别是大鳞片晶质石墨是高端石墨产品的重要原料,工业价值较大。

    中国石墨矿产分布及生产加工基地示意图

    二、晶质石墨的战略地位

    1.晶质石墨的性质

    晶质石墨具有金属和非金属两种特性,同时是碳结晶矿物,具有优异的导电、导热、自润滑、耐高低温、高化学稳定性、密封、抗辐射及可塑性型强等特点,使其在光学、微电子、热力学等方面具有独特的优异性能。

    2.晶质石墨的主要产品

    耐火材料:鳞片石墨大量应用于冶金工业中的石墨坩埚和镁碳砖生产等。

    高纯石墨:高纯石墨材料要求C≥99.9% ,用于核能、半导体等高新技术产业的材料,则要求C≥99.99 %。

    铸造工业用石墨:用石墨作铸模涂料,增加铸件的光滑度,减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm,含碳70%~80%。

    柔性石墨:具有较高的化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、导电、导热、安全无毒,且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性,广泛应用于石油、化工、冶金等领域。

    胶体石墨:拉丝用石墨乳粒度小于10μm,含碳98%~99%;模锻用石墨乳呈鳞片状,含碳要求在80%~99%以上,粒度+0.15μm。

    锂离子电池负极材料:目前成熟应用的主要是碳石墨材料,是电子、新能源汽车等新兴产业的关键性材料。

    各向同性石墨材料:是核能、半导体、电火花加工等高新技术产业发展急需的高端石墨产品,大量用于单晶硅、多晶硅等半导体材料的制造设备。

    电气工业用石墨:利用石墨制作电极、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43μm,含碳94%~97%。

    石墨烯:是目前发现的最薄最轻、硬度最高、韧性最强、导热性和导电性最好的纳米材料,被誉为“21世纪的新材料之王”。

    3.晶质石墨的战略地位

    晶质石墨是多种工业必需的关键性原料:在航空航天方面,用于制造远程导弹或者航天火箭推进器的材料、宇宙航行设备的零部件等;在国防军工方面,用于制造新型潜艇的轴承,生产国防用高纯石墨、火药、石墨炸弹、隐形飞机和导弹的鼻锥等;在化工方面,用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、泵等设备,用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业;在电子方面,用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层、电磁屏蔽的导电塑料等;在新能源汽车方面,可用于锂离子电池负极材料;在核能工业,高密度的高纯石墨和氟化石墨,用作核反应堆中子减速剂和防原子辐射的外壳;在光伏产业,石墨烯是一种较好的储氢材料,用于制作大比电容的超级电容,提高锂电池的充放电效率,石墨烯也是太阳能电池较好的备选材料。

    晶质石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨烯将带来诸多工业革命性的技术进步,是未来科技竞争的核心。计算机及互联网领域的技术革命:石墨烯芯片的主频可达1000GHz,是普通晶硅电脑芯片的数百倍;通信领域的技术革命:石墨烯制成的天线以1000GHz的频率正常工作,远超目前常规的天线;新能源工业技术进步:石墨烯制成的超级电容器,充电时间只需1 毫秒,新能源汽车电池有望充电10分钟,连续开行1000公里;国防军工:石墨烯强度比钢强200倍,是现有测试材料中轻度最强的,这将带来武器工业的技术革命。

    4.晶质石墨的需求

    未来,传统领域石墨需求保持稳定,新兴产业石墨需求将快速增长,需求增长集中在晶质石墨。据中国地质调查局预测,2020年晶质石墨需求将达到95万吨,新兴产业需求占比将超过45%,其中,新能源和新能源汽车领域需求约23万吨,核电领域需求约14万吨,高端制造和电子信息等领域需求10万吨以上。预测到2030年,晶质石墨需求将达到135万吨,新兴产业需求占比将进一步提高。

    三、晶质石墨产业发展机遇与挑战

    1.我国石墨资源丰富,资源保障程度高。

    据美国地质调查局(USGS)统计,2017年,全球石墨储量2.7亿吨,80%集中分布于土耳其、巴西和中国。矿石种类上,晶质石墨主要分布在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国;隐晶质石墨矿床主要分布于土耳其、印度、韩国、墨西哥、奥地利、中国等地。多数国家只产出某一类型石墨,中国是少数几个石墨资源种类齐全的国家之一。

    中国石墨资源丰富,总保有量长期位居世界前列,其中晶质石墨资源量约2.6 亿吨。晶质石墨以大、中型矿居多,占矿产地总数的70%,全国晶质石墨保有矿物储量约88%集中分布于大型矿中。目前,我国已形成六大石墨生产加工基地,产量占全国的80%以上,其中晶质石墨主要产地有黑龙江鸡西、黑龙江萝北、山东平度、内蒙古兴和等;隐晶质石墨主要产地有湖南郴州、吉林磐石等。

    2.晶质石墨深加工技术相对落后,尚未成为资源强国。

    长期以来,我国晶质石墨深加工技术相对落后,大量出口低附加值产品,高端深加工产品主要依赖进口,开发利用粗放。

    石墨产品一般分为高纯石墨(固定碳含量>99.9%)、高碳石墨(94%~99%)、中碳石墨(80%~93%)和低碳石墨(50%~79%)四大类,国内企业主要生产低碳、中碳石墨产品,高碳和高纯石墨产品较少。球化石墨、柔性石墨和氟化石墨等深加工产品占比有限,深加工技术相对落后。出口的石墨产品80%为初加工产品,同类产品进出口价格相差悬殊,如球化石墨进口价格是出口价格的两倍以上。

    石墨矿石中含有大量的杂质矿物,晶质石墨矿石的品位较低,一般为3%~15%,但可浮性很好。在选矿过程中,需采用多段磨矿多段选别,通过筛分或水力旋流器分级,及时将已解离的大鳞片石墨分离出来,避免受到反复磨损。

    我国中小型采选企业数量多,生产规模小而散,技术设备落后,采富弃贫、采易弃难等现象突出,晶质石墨利用率仅为40%,资源浪费严重。

    四、结语

    晶质石墨不仅应用于耐火材料、电极电刷、铅笔、铸造、密封、润滑等传统工业领域,更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源,被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”,素有“黑金”美誉。随着技术发展和应用领域的不断拓展,晶质石墨资源的战略地位越来越受到重视。

    我国是世界石墨资源大国,第一大石墨生产国、出口国和消费国,但长期以来石墨加工技术落后,大量出口低附加值产品, 高端深加工产品主要依赖进口,资源优势未能转化为技术和经济优势。未来,随着我国石墨资源战略地位凸显,科学利用和保护天然石墨资源,开发深加工技术和发展高端产品,将成为石墨产业发展的必然趋势。

     

    绿色引领 科学高效利用资源

    自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(以下简称成都矿产综合利用所)始建于1964年,有着50多年的光辉历史,有着功勋研究所的殊荣。成都矿产综合利用所长期坚持以稀土资源为核心,以“三稀”资源为重点,兼顾其他能源矿产资源,开展资源潜力、开发条件和环境承载力“三位一体”综合调查评价。

    三稀资源(即稀土、稀有和稀散矿产资源)是该所的研究重点。该所拥有50余年的找矿-选矿-冶金-新材料方面的技术积累,特别是在稀土采选、冶炼、分离等领域开发了多项具有国际先进水平的技术,独有的采选工艺和先进的分离技术为稀土资源的开发利用奠定了坚实基础。

    稀土——国之瑰宝

    龚大兴 赖杨

    稀土的概略介绍

    稀土是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),钪(Sc)和钇(Y)共17种元素的统称。

    主要稀土元素

    稀土的类型和分布

    稀土元素可以分为轻稀土、重稀土两大类,主要是以稀土氧化物的形式存在。中国、巴西、俄罗斯、美国、澳大利亚等国稀土资源储量位居世界前列。

    中国是世界稀土资源储量最大的国家,主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等。中国是唯一能够提供全部17种稀土金属的国家,稀土储量曾一度占世界总储量的近80%,是名副其实的“稀土大国”。但是经过多年的无序开采,现在只剩42%(USGS,2017)。

    稀土的广泛用途

    稀土的用途

    稀土是一种不可再生资源,虽然总体用量很少,但因为具有其他材料难以比拟的光电磁性能,被广泛应用于电子、新能源、环境保护等新兴领域。常用的稀土材料有稀土发光材料、抛光材料、永磁材料、储氢材料等,其中新材料领域对稀土的需求量达70%左右。

    稀土在军事方面的应用更加广泛,其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。比如,大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能。稀土同样是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。稀土科技一旦用于军事,必然带来军事科技的跃升。

    以稀土元素为主体的三稀资源在新材料、新能源和信息技术等新兴产业方面具有不可替代的重大用途。未来几十年,世界主要国家将会为这些资源的持续安全供给进行不懈努力。

    全球稀土储量占比

    抓住核心优势,成都综合所蓄势待发

    成都矿产综合利用所,作为自然资源部中国地质调查局重要的科技支撑单位,在新形势下,将继续坚持以稀土资源为核心,以“三稀”资源为重点,加快中国地质调查局稀土资源应用技术研发中心建设,创新稀土无尾化利用技术,构建我国西南典型稀土资源的“无尾化”利用技术体系。同步开展川西、黔西、滇东等资源远景区稀土、锂、“三稀”等战略性矿产资源“三位一体”综合调查评价,发现和评价一批可供进一步绿色勘查开发的“三稀”资源基地,支撑经济社会高质量发展,保障国家战略性矿产资源安全。

    2018年-2019年,成都矿产综合利用所在乌蒙山扶贫开发区实施二级项目《贵州毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查》(编号:DD20189507),在毕节威宁县哲觉镇一带新发现1处超大型、 2处大 型新类型沉积型稀土矿床,原矿中稀土氧化物(REO)品位最高可达1.6%,平均品位0.15%左右,初步预估资源量达 100万吨以上。该稀土赋存于以高岭石(83%以上)为主的粘土岩中,通过自主研发的 “预处理-选择性浸出”技术, 使 稀土综合回收率达90%以上。此次稀土矿找矿的突破,为我国打造又一个新的稀土勘查开发基地奠定了坚实基础。

    成都综合所

    稀土——“超级工业维生素”

    曾小波 李超

    稀土素有“工业维生素”的美誉,按资源类型大致可以分为轻稀土和重稀土两类,在国防等尖端领域所必需的重稀土元素更是被誉为“超级工业维生素”。离子型稀土矿便是“超级工业维生素”的主要来源。全球已知的重稀土储量几乎都集中在我国南方地区,特别是我国南方的离子型重稀土矿十分珍稀宝贵,是许多西方国家都想得到的稀土资源。离子型稀土主要分布在江西、广东、福建、湖南等南方省份,其中江西赣州更有“稀土王国”的美誉。

    1.离子型稀土矿是什么

    离子型稀土矿学名风化壳淋积型稀土矿,是由含稀土的花岗岩或火山岩经过多年风化形成的黏土矿物。

    离子型稀土矿床于1969年在江西首次发现,随后在广东、福建、广西、湖南及云南等地相继发现。根据离子型稀土矿的成矿条件,国内学者曾预测越南、老挝等国也有离子型稀土矿,近些年确实有得到相关证实,在越南、老挝、泰国及美国均有发现。离子型稀土矿外观为松散的沙黏土,颜色有白色、灰色、红色、黄色等。

    2.“超级工业维生素”的应用

    稀土在冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域具有广泛应用,是国家关键的战略性资源。

    冶金

    铸铁中使用石墨球化剂、形核剂、有害元素控制剂来提高铸铁质量。

    玻璃陶瓷

    玻璃方面,主要用于着色剂、脱色剂、抛光剂等。陶瓷方面,主要用于减轻釉的碎裂性。

    农业

    生长、生理调节剂,可增强农作物的抗旱、抗涝能力。

    军事

    稀土具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料,其最显著的功能就是提高武器的战术性能,也可作为核工业等高科技的润滑剂。

    石油化工

    目前,世界上90%的炼油裂化装置都使用含稀土的催化裂解剂。用稀土制成的分子筛催化剂,具有活性高、选择性好、抗重金属中毒能力强等优点。

    新材料

    在新材料领域,稀土功能材料主要应用在永磁材料、储氢材料、催化材料、发光材料。目前,永磁材料是稀土最大的消费领域,占稀土功能材料领域消费量的28%,发光材料7%。

    离子型稀土矿成矿三大要素

     南方离子型稀土矿山

    3.“超级工业维生素”的开采

    “超级工业维生素”的主要来源是离子型稀土矿,根据离子型稀土矿的特点,我国科技工作者进行了长期的研究和实践,开发出采用电解质水溶液进行离子交换浸出稀土的方法。目前,离子型稀土矿开采主要采用原地浸矿工艺技术。原地浸矿不开挖矿体,将浸取剂溶液经浅井直接注入,浸取剂与粘土矿物中的稀土离子进行离子交换,交换下来的稀土离子随浸取液流入积液沟,经沉淀富集稀土,最后分离提纯制得稀土产品。

     

    离子型稀土原地浸矿示意图

    4.“超级工业维生素”面临的危机与前景

    重稀土作为不可再生资源,由于资源流失严重,加上储量少、品位低等因素,离子型稀土可采储量面临即将枯竭的危险。此外,由于早期离子吸附型稀土矿监管力度不够,因此存在越界开采、非法开采、环境污染等问题。

    近年来,国家相关部门加大了监管力度。2012年,我国稀土行业开始整合,原国土资源部于2012年9月13日发布了整合后的《稀土探矿权名单》和《稀土采矿权名单》。2015年1月,工信部在会议中提出将重点整合六家稀土企业,形成“1+5”格局(北方稀土、南方稀土、中铝集团、五矿集团、广东稀土和厦门钨业),组建成南北阵营两家大型稀土集团。六大稀土集团重组是我国政府保护国内稀土资源的重要举措之一。2017年,根据原国土资源部办公厅“关于印发《矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法》的通知”(国土资厅发[2017]33号)要求,成都矿产综合利用所负责江西省稀土矿产资源开发利用水平调查评估试点工作。2019年,成都矿产综合利用所与厦门钨业股份有限公司达成一致协议,计划将离子型稀土绿色安全开采示范项目落户厦门钨业控股公司龙岩市稀土开发有限公司,将从根本上保障国家战略资源的安全开采,有望改变目前离子型稀土矿大面积停产的状况,打造成为重稀土绿色高效开发的典范。通过国家政策的宏观调控及相关部门机构的积极配合,目前稀土行业“零、散、乱”的现状正逐步改变,行业逐步走向规范化运行。

     

    稀土,你了解吗?