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作为美国联邦政府重要部门之一，内政部担负着保护、开发美国联邦政府所有土地（包括联邦所属或管辖的海洋水域）上自然资源的重要职责，是联邦政府有关公共土地和其他矿产、石油等资源的主要管理部门，也是美国重要的经济部门。该部门发布的《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》提出了未来几年的工作目标、工作方向和行动方案，强调对自然资源统筹管理，重视土地、矿产、海岸带、水资源、林业、岛屿等不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点进行统一规划。本期国际版将概览美国内政部战略规划中涉及自然资源管理的内容。

资料来源：美国内政部网站 （https://www.doi.gov/）

海外聚焦

保护自然资源和物种栖息地

用科学的方法管理土地、水资源、物种及其栖息地，以支持决策工作和各种活动，是内政部的职责之一。调查、监测和遥感是了解和发现影响土地资源和利用变化的必要手段，而这些变化对国家的经济增长、民众福祉和生态安全至关重要。为此，内政部组织研究人员、非联邦政府合作伙伴或其他人员，通过科学可靠的数据、工具、技术和分析结果来维护和恢复土地和水资源，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。同时，内政部各大管理局将采用科学有效的管理方法、工程技术，进一步优化决策流程、改进土地利用规划，以确保公共土地及其资源的高效利用。

比如：美国地质调查局通过科学监测和研究来了解国家的环境、自然资源和经济挑战，以支撑管理战略制定。该局向管理机构提供预防或控制物种入侵和野生动物疾病暴发的措施；通过对确定水资源可用性的过程深入了解和集成建模，为多用途水资源平衡管理提供信息。土地管理局、鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局和垦务局则致力于维护和恢复高地、湿地、湖泊、溪流和某些海域的生态环境，通过控制植物和动物入侵，使土地或水域恢复到生态平衡的状态，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。

再如：为维护鱼类、野生动物和植物种群及其栖息地，美国鱼类和野生动物管理局要评估各项可能影响物种生存能力的土地管理决策。同时，开展咨询或协调各种物种管理活动，并与其他管理部门建立合作伙伴关系，确定和实施有利于物种恢复的改进措施。受威胁物种和濒危物种的恢复措施包括：收购和恢复栖息地，清除入侵物种，监测个体种群、圈养繁殖物种并将其释放到原分布区中等。

另外，内政部的自然资源损害评估和恢复计划部门与各管理局展开合作，以评估石油泄漏和危险废物处理场地的影响，并协调恢复工作。露天矿复垦和执法办公室与各州、部落进行合作，以保障市民权益和生态环境的方式进行矿产资源开采，并在采矿后恢复土地的有益用途，以此抵消历史采矿的影响。

提供基础数据优化用地规划

内政部负责审查和改进土地规划流程，以扩大公共土地的获取和使用范围，同时确保土地、能源、矿产资源、水资源、鱼类和野生动物以及其他自然和文化资源的保护与利用平衡。内政部土地利用和管理计划将确保根据若干主管机构的法规规定，并按照国会的意图管理公共土地，其中包括但不限于《联邦土地政策和管理法案》《国家环境政策法案》《濒危物种法案》《国家野生动物保护区系统管理和改进法案》《1916年组织法》（国家公园管理局）、《阿拉斯加土著居民理赔法案》以及《阿拉斯加国家权益土地保护法案》。

根据授权立法，各管理局的土地利用规划工作各不相同，但都必须有利于当代和后代利用并享有这些公共土地资源。比如：国家野生动物保护区系统管理局制定了保护区综合保护计划，而土地管理局则需维持美国公共土地的健康、多样性和生产力。

作为土地利用规划的支撑，美国地质调查局主要负责详细测量并提供高质量、高精度的地形、地质、水文地理、生物地理的图像和数据。遥感卫星和飞机可用于监测地球，高分辨率信息可用于绘制地质图和生成地理空间产品。这些信息不仅将用于土木工程、基础设施建设和城市规划等，而且能有效识别自然灾害，进行详细环境分析，有助于制定公共土地利用规划。下一步，美国地质调查局将通过研究和开发各种产品来继续提高时空分辨率，如完整的四维地质图，显示复杂的地球地质构造如何随时间发生变化；通过尖端技术提高测绘精度，精确地规划能源开发、运输和管道基础设施项目、城市规划、洪水预测以及应急响应和减灾。

战略规划四大特点

美国内政部的职责是保护和管理国家自然资源及文化遗产，为美国人民提供关于自然资源和自然灾害的科学及其他信息，以应对社会挑战并创造机会。如今，内政部管理着美国的公共土地、能源和矿产资源，包括提供对超过4.8亿英亩公共土地、7亿英亩地下矿产和17亿英亩外大陆架的访问权；供应和保障西部17个州的水资源，提供15%的国家水电能源；对联邦认定的573个印第安部落和阿拉斯加原住民村庄履行联邦信托职责。此外，内政部还负责候鸟和野生动物保护、历史遗产保护、濒危物种保护、露天采矿土地修复，以及绘制全国地质、水文和生物科学图件等。

从组织机构来看，内政部下设土地管理局、海洋能源管理局、露天矿复垦和执法办公室、美国地质调查局、安全和环境执法局、鱼类和野生动植物管理局、土地复垦局、印第安事务局、国家公园管理局、国内和国际事务办公室等。

一直以来，美国联邦各部门的战略规划都被视作其施政纲领，备受社会关注。《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》明确了未来几年的任务、目标和战略，并提出了关键绩效指标和相关年度目标。总体上看，该规划具有以下4个特点：

一是战略规划以结果为导向，按照“任务、目标、战略”层层分解的原则，将战略计划分为6大项使命领域、21个具体目标，将各项战略分解为可量化的具体任务。该战略自上而下推行，任务目标逐层分解，尤其突出规划的层次性和各部分内容的衔接。

二是坚持跨领域综合管理，对自然资源门类统一规划。内政部管理事务繁杂，涉及土地、矿产、海岸带、水资源、林业、测绘、岛屿等多方面，几乎囊括了资源的主要门类。规划对各大领域的自然资源统筹管理，重视不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点。

三是重视打造服务型政府，推动信息公开。该战略规划进一步体现了政府的服务功能，尤其是服务社区、增加公众娱乐等内容，充分体现了国家和政府较强的公益服务意识。其中，美国地质调查局通过监测和预警地震、火山、山体滑坡和环境健康危害等自然灾害，及时发布消息来保障公众的生命安全。

四是大力发展传统化石能源，降低制造业成本，促进经济增长。该战略提出将确保美国能源和经济安全作为首要目标，希望能够促进能源开发，并通过减少对其他国家的依赖，创造就业机会和推动经济增长。规划提出了促进安全可靠的石油、天然气、煤炭和可再生能源的开发，重视水电能源、非能源矿产资源的利用。

构建伙伴关系参与资源保护

内政部负责评估、利用和加强最有希望的伙伴关系，其他联邦或州机构、部落民族、志愿者、非营利组织、教育机构、公司或基金会可以通过赞助或慈善活动，参与国家公园、国家野生动物保护区、野生动物管理区的保护和管理工作。

比如：国家公园管理局已经获得了国会授权，有权接受货币和实物捐赠，其中包括通过国家公园基金会收集的货币和实物捐赠；鱼类和野生动植物管理局有权接受某些实体的捐赠，其中包括非营利组织以及联邦特许非营利性国家鱼类和野生动物基金会的捐赠；土地管理局已经获得了国会授权，除了设立土地管理局基金会之外，还有权接受货币及其他形式的捐赠。

在此基础上，土地管理局与当地、各州、联邦和私人合作伙伴就几乎公共土地上的所有活动展开了合作，如与各州狩猎和鱼类管理机构一起鉴定重要的鱼类和野生动物栖息地，或为运动员团体提供狩猎和捕鱼机会。在现行法律许可范围内，内政部希望进一步开拓慈善和赞助活动机会，并推广其他合作伙伴关系。

另外，内政部还将候鸟合资企业作为政府机构、非营利组织、公司、部落与个体之间建立区域合作伙伴关系的纽带，合资企业的宗旨是为鸟类、其他野生动物和人类的利益而保护栖息地。在国家和国际鸟类保护计划的指导下，合资企业将这些不同的合作伙伴聚集在一起，设计和实施相关保护工作，以支持《北美水禽管理计划》及其他鸟类管理计划。

确保本国能源和矿产安全

内政部一直致力于提高公共土地生产力，实现和维持美国能源主导地位。作为美国大部分自然资源的管理者，针对公共土地上大量尚未开发的能源资源储量，内政部重新启动了国家外大陆架石油和天然气租赁计划开发流程。该流程是《美国第一个能源计划》和《关于实施美国第一个海上能源战略的行政命令》的关键组成部分，能为美国带来数百万就业机会和经济繁荣。内政部还将继续扩大美国海上、陆上常规和可再生能源的生产，并通过有效许可、严格评估和监督来确保其安全性和可靠性。

与此同时，内政部主要负责促进可再生能源的开发和利用，利用水电能源加强美国的能源安全、经济活力和生活质量。比如：垦务局是美国第二大水力发电生产商，主要负责经营和维护发电能力超过14700兆瓦的53座水电站。垦务局项目产生的可持续性低成本水电为国家带来了巨大的价值，并通过向农村社区提供稳固电力及辅助服务来强化西部互联电网的可靠性，促进了美国西部地区的开发。

内政部认为，公共土地是国家非能源矿产资源的重要来源，其中某些资源具有关键性和战略性意义。为此，内政部一直致力于确保以合理的方式利用公共土地，根据多用途管理原则有序和高效地开发这些资源。其中，土地管理局开展复杂问题的环境分析，这对其授权使用公共土地和满足不断增长的非能源固体可租赁矿产需求（特别是钾盐和磷矿）十分必要。《海洋能源管理局海洋矿物计划》规定了砂子和砾石资源的利用方式，以保护和改善当地、区域和国家的沿海基础设施和环境。

为确保公众能以公平、合理的市场价值获得资源，内政部负责收取、分配和核实能源勘查开发活动所获取的收入。这些资源包括石油、天然气、煤炭、牧草，以及太阳能、风能和地热能等可再生能源。根据特定的法定义务，内政部与各州和地方政府有权分享这笔资源开发收入，并将其下拨给各种联邦计划，或者存入财政部普通基金，从而减少赤字。

利用林草资源创造公共收益

对于森林资源管理，内政部主要是通过公共土地和印第安信托土地上的森林采伐和恢复森林健康来获取经济效益。土地管理局主要负责管理森林或林地，维护永久性的木材供应来源以支持木材、胶合板和纸张的生产，同时负责保护流域、调节河水流量，促进当地社区和产业的稳定发展，并提供休闲娱乐机会。

降低燃料需求可以促进森林的健康，提高森林恢复能力，并有助于防止发生森林火灾。印第安事务局主要负责管理作为印第安部落信托资产的森林。部落所拥有的森林资产，对国家木材供应作出了重大贡献。目前，许多部落正在通过自治和自决方案积极参与其森林资产管理。

对于牧场资源管理，土地管理局主要负责管理公共土地上约2.1万处放牧地块，以及约1.8万份放牧许可证和租约。放牧活动有助于粮食生产并增强当地经济的稳定性，并通过降低危险燃料和灾难性野火的可能性，维持和改善某些地区的土地健康。因此，土地管理局针对关键生长时期在指定牧区定期休息或延期放牧、治理植被等方法，实现确保土地长期健康和维持生产力的总体目标。

为提供可持续的牧草，管理局在向公共土地牧场主颁发的放牧许可证和租约中规定了在指定土地上放牧的条款及条件，如牧草利用和使用季节规定。土地管理局还与当地社区以及各州和地方政府建立了合作伙伴关系，以便开发牧场改进项目，签订管理承包合同，以及确定其与相邻牧场的管理权限。

近年来，由于诉讼和干旱的急剧增加，放牧许可证和租约证的数量有所减少。土地管理局将继续寻找机会，简化放牧许可流程，并为畜牧经营者在公共土地放牧提供更大的灵活性。

加强监测预警防范自然灾害

根据季节的不同，数千名执法人员、护林员及其他员工负责巡查广阔的公共土地、国家公园、野生动物保护区和印第安社区，保护自然、文化和遗产资源免受非法活动的侵害。

一方面，林野火灾可能会危及民众的生命和财产安全。林野火灾办公室（OWF）负责协调内政部土地管理局和农业部林务局，以安全、有效和高效地预防、应对野火灾害。为降低风险并提高生态系统和社区的抗灾能力，内政部负责与林务局进行合作，致力于遵守包容性原则，即对野火提供安全有效的应对措施，打造具有抗火灾能力的社区设计。内政部一直力争与自然资源管理方案相结合，设计以科学技术为基础的林野火灾管理方案。同时，内政部将与各州、地方、部落及其他伙伴合作，采用协调方法进行林野火灾管理，共同承担保护职责、共享资源保护信息，提高运作效率并减少管理工作的重复性。

另一方面，美国地质调查局的自然灾害管理职责包括发布地震、火山爆发、山体滑坡和海岸侵蚀等警报，通过监测和预警这些自然灾害，帮助维护公共安全、公共卫生和财产安全。该局还负责测量降雨量、流量、河流高度或湖泊水位，通知其他机构发布洪水、海啸和野火等警报；及时告知应急管理人员、事件应对负责人、媒体和公众，以便在危机发生期间为社区提供信息。根据美国地质调查局的科学管理方法，国家应急管理人员和公职人员告知公民这些灾害对自然系统和人居环境可能造成的潜在风险，改进预防和应对措施，保护公众健康。

公共土地发展休闲娱乐产业

国家公共土地提供了多处户外公共娱乐场所，如国家公园和古迹、国家野生动物保护区、历史遗迹和古建筑物等。而户外娱乐活动是美国人健康生活方式中不可或缺的一部分。在公共土地上进行狩猎和捕鱼活动，是内政部土地多用途管理政策的一部分，还包括远足、露营、登山、划船、野生动物观赏等。

为此，内政部在公共土地和水域上开放狩猎、捕鱼及其他娱乐活动。比如：由国家公园管理局管理的76个区域，允许在一年中的不同时间进行狩猎活动，约占国家公园管理局系统总面积的60％；由土地管理局管理的总面积近2.5亿英亩的公共土地，95％以上向公众开放，允许其进行狩猎活动。当然，保护区内的野生动物捕猎会受到严格监管，以确保种群水平与野生动物栖息地之间的平衡。

由垦务局水利项目开发的休闲区，是全国最受欢迎的水上户外娱乐区之一。垦务局拥有约650万英亩的土地和水域，大部分可供公共娱乐活动使用，其管理的289个项目区已经开发了娱乐设施，为公众提供了娱乐场所。同时，垦务局或非联邦娱乐合作伙伴管理的187个已开发休闲区，提供了549个露营地、454条船舶下水滑道和5500多英里的海岸线，每年吸引约2400万游客。

有调查显示，占相当大比例的游客对其在公园、野生动物保护区及其他公共土地上的体验感到满意。内政部通过审查各管理局对这些设施的收费结构和维护成本，以确定如何最好地为游客提供服务，并抵消其所需的维护和运营成本。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）

●关键矿产之所以关键，是由于它们在高科技领域的广泛应用。随着社会进步和经济发展，各国对关键矿产的需求在不断增加，甚至可以说是急剧攀升。国际上，关键矿产并无统一、严格的定义，各国各机构一般根据经济重要性和供应风险等因素确定。

●各主要国家针对矿产资源，尤其是战略性新兴产业所需关键矿产纷纷制定并发布战略报告。西方主要经济体厘定的关键矿产清单具有高度耦合性、大多数关键矿产以共伴生矿产形式产出。

●从世界供需形势、我国矿产资源探明储量和资源禀赋特点入手，关键矿产可划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型四类。

●我国应提升主导型关键矿产的国际话语权，加强短缺型关键矿产勘查，加大开采和冶炼技术研发，延伸产业链并研发高精尖高附加值新材料。

国外关键矿产清单对比

美国、欧盟、英国等主要国家和地区在全球经济贸易版图中占据主导地位，近年都相继发布了关键矿产战略或清单。

美国

美国着眼于国家发展对于矿产资源的需求，早在20世纪70年代中期，曾发布《国家安全研究备忘录设立的特别小组：关键进口材料》研究报告，其中就将铝土矿、铬和铂等矿产列为关键矿产。2008年，随着战略性新兴产业的快速发展，美国又开始了新一轮的关键矿产研究，美国能源部、美国国防研究所、美国国家研究理事会等机构都分别发布了关键矿产研究报告。

近年来，逆全球化趋势加剧，2017年，美国政府签署了《保障关键矿产安全可靠供应的联邦战略》行政令，强调保障美国关键矿产的稳定供给。2018年2月，美国内政部发布《关键矿产清单》（草案），列出了美国对外依存度高，且对美经济发展和国家安全至关重要的35种关键矿产。清单内容包括关键矿产品在美国的主要应用部门、最大生产国、最大供应国以及典型应用实例。2019年6月，美国商务部发布名为《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》的报告，从科技研发、保障供应链安全、国际贸易、地质调查、矿业政策和人力资源等方面，提出了保障关键矿产供应的61项具体措施。

近年来，美国不仅加大力度在本国，甚至全球开展稀土资源的找矿勘查，而且与澳大利亚联合成立稀土矿业公司，试图快速攻克稀土元素分离的科技问题，但这些行动仍然需要较长时间才能见到效果。

欧盟

鉴于关键矿产对于欧盟制造业的战略重要性，欧盟于2008年启动了《原材料倡议》，关键矿产清单制定就是该倡议的一项重要成果，目的在于保障欧盟关键矿产的安全、可持续、可获得的供应。到目前为止，欧盟关键矿产清单共更新了3版，关键矿产种类数量从2011年的14种一直增加到2017年的27种，清单内容更为详尽，包括欧盟关键矿产主要生产国及占比、欧盟主要进口国及占比、欧盟供应来源及占比、进口依存度及替代指数、生命周期结束回收率（指废旧金属回收量与欧盟需求量的比值）等。

欧盟主要从供应风险和经济重要性等两个维度确定其关键矿产种类，其关键矿产清单主要为欧盟在贸易、创新和工业等方面的战略和政策制定提供参考和依据，以加强欧盟工业的竞争力。欧盟关键矿产清单每3年更新一次，以反映出生产和市场的变化以及技术研发的进步。

英国

英国曾于2011年和2012年发布了风险矿产清单，2015年更新了清单，是目前英国最新的风险矿产清单，共41种矿产/矿产组。与美国和欧盟不同，英国的风险矿产清单仅从供应风险指数的单一维度评价。英国认为，由于一些矿产的储量和生产高度集中，这些矿产可能受到地缘政治、资源民族主义、矿工罢工、自然灾害和基础设施可用性等导致的供应中断，进而给国家经济和国防安全带来重要影响。值得指出的是，英国所列出的铜、铅、锌、金、铁、钼和铝等在国际上通常不属于关键矿产，仅英国在这些矿产的供给方面存在风险。

通过对美国、欧盟和英国等西方发达国家和地区关键矿产战略及其所列清单的初步分析，可以发现以下特点：

西方主要经济体关键矿产清单具有高度耦合性

虽然美国、欧盟、英国等国家和地区在进行矿产资源关键性评价时所采用的方法各不相同，但他们的结果却具有高度耦合性，对于某一国家较为关键的矿产，对于其他国家同样较为关键。这背后反映出发达经济体对新一轮工业革命中诞生的战略性新兴产业和高新技术产业的高度认同，而这些产业同样是我国未来崛起的重要支柱性产业。

美国、欧盟和英国的关键矿产清单具有较高的重合性，在50种关键矿产中有16种被3个国家和地区同时认定为关键矿产，占32%；有15种同时被两个国家或地区认定为关键矿产，占30%。

由36个市场经济国家组成的政府间国际经济组织——经济合作与发展组织的一份报告，研究了不同国家和地区之间关键矿产的关联度。从中可以看出，对于美国经济越重要的关键矿产，对于除美国之外的经合组织国家同样越重要，这里只有一个例外就是重晶石，对美国的经济重要性明显高于对其他经合组织国家的经济重要性，主要是由于重晶石大量应用于美国的石油工业。而对于欧盟经济越重要的关键矿产，对于经合组织国家同样越重要，由于相同的原因，重晶石是一个例外。

西方主要经济体关键矿产来源分析

梳理美国、欧盟、英国等国家关键矿产清单可以看出，其主要生产国和主要进口来源国有一半甚至一半以上都是我国。其中，美国35种关键矿产中，13种关键矿产的最大供应国是我国，占比达到了37%；我国还是19种关键矿产的最大生产国，占比超过50%。虽然从1993年以来，美国开始多元化矿产资源进口，但我国仍然是其矿产品进口的重要来源国。英国2015风险矿产清单显示，我国在其所列矿产的生产上占据主导地位，41种矿产中我国是23种矿产的全球最大生产国，占比超过50%。

在欧盟，从大多数关键矿产全球供应的角度来看，我国是最具影响力的国家。如：稀土元素、镁、钨、锑、镓和锗等21种关键矿产的最大来源国是我国，占比超过50%；其中，锑、镁、铋等矿产的我国进口份额超过80%。

大多数关键矿产以共伴生矿产的形式产出

西方主要经济体矿产清单显示，仅有个别关键矿产通常作为主要矿产品开采（包括铂族金属、锑、锂和钨矿等），其他关键矿产大多属于共生和伴生矿产，往往作为副产品开采回收。如：从铁矿开采中回收稀土元素、在锡矿开采中回收铟、从铜镍矿开采中回收钴、从铅锌矿开采和煤矿燃烧中回收锗、镉和铊。

从清单来看，每类矿产都是一类元素共伴生组合，最内核的主要矿产的外围是伴生矿产。例如：与锌矿伴生的主要有镉和铟（75%～100%）、锗（50%～75%）、银（25%～50%）、镓、锡、铜和金（0～25%）。

我国关键矿产类型分析

西方国家厘定的关键矿产与我国以往称呼的三稀矿产（稀有、稀土和稀散矿产）以及后来称呼的战略新兴矿产具有很大的耦合性。我国是关键矿产大国，除了个别矿产外大多数资源丰富，产量较大。从世界供需形势、我国矿产资源探明储量和资源禀赋特点入手，关键矿产可划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型四类。

主导型

我国该类型矿产的储量和产量通常居于世界前三位，属于我国的优势矿产，能够满足国内需求，在国际上也处于主导优势，甚至一些矿产在一定程度上可以影响国际市场。这类主导型矿产主要有锗、铟、重稀土、轻稀土、钨、天然石墨、锑、镁、镓、钒、铋、重晶石、萤石、钪、钛、锶、砷、碲、汞、镉、氟、钡。据相关数据统计，2018年我国稀土储量4400万吨，占全球的36.7%，更为重要的是，我国拥有完整的产业链。稀土提炼需要经过开采、提纯和还原三个步骤，我国几乎掌握全部核心技术。设备方面，稀土资源相关生产线和大型设备的厂家基本都在我国，几乎全世界所有的稀土加工都是由我国完成。

技术和条件制约型

关键矿产在我国储量较大，但因技术和其他条件制约回收利用率较低，导致产量较小，主要有锂、锡、铷、铍、铌和锰。

我国盐湖卤水型锂资源丰富，这类型锂矿分别占我国锂资源储量和查明资源储量的89.8%和85.1%，但是普遍具有较高的镁锂比值，开采和提取难度大。

另外，我国硬岩锂（即伟晶岩型锂辉石矿）资源丰富，找矿潜力大，尤其近年在川西甲基卡一带和西昆仑大红柳滩探明多个超大型矿床。但由于这些矿产地处偏僻，交通困难，电力不足，近期难以大规模开采。

我国曾经是锡资源大国，但由于经济社会的快速发展，目前需要从国外进口30%。值得指出的是，在我国已探明锡资源中，约有100多万吨由于锡石超细粒度和赋存状态等问题，尚未回收利用，包括湖南省柿竹园矿床40万吨、内蒙古黄岗矿床46万吨和大顶17万吨。

我国已探明铷资源量巨大，但绝大多数是天河石型，提取和回收利用难。尽管在广东省河源地区新发现以云母为赋存矿物的大型铷矿，但品位低。

铍是我国长期依赖从美国进口的矿产。其实，我国并不缺少铍矿，仅在湖南省柿竹园和香花岭两个矿区拥有含铍矿物数十种，铍资源丰富，亟待厘定资源量，创新选矿和提取技术，保障有效开发利用。

此外，白云鄂博是全球第二大铌矿床，迄今尚未综合利用。我国锰矿相对丰富，尤其在贵州—湖南—重庆毗邻区探明近10万吨锰，但大规模开发难度不小。

市场制约型

该类型矿产在我国储量较大，但是由于较高的开发成本和市场需求极其有限，造成大量矿产资源难以开发利用。

市场制约型矿产主要包括铼、镓、钪、碲等稀散矿产资源。以铼为例，主要作为钼矿的副产品回收利用，国家公布的保有储量237吨。我国潜在铼资源量丰富，而我国目前每年消耗仅10吨左右。正是由于市场规模较小，绝大多数企业不回收铼，以至于造成巨大的资源浪费。

资源短缺型

该类型矿产在我国没有足够的资源储量，需要从国外进口，主要包括镍、钴、铂族元素和铬等矿产。

关于关键矿产管理的思考

关键矿产之所以关键，是由于它们在高科技领域的广泛应用。随着社会进步和经济发展，各国对关键矿产的需求在不断增加，甚至可以说是急剧攀升。鉴于目前国内外形势，提出以下思考：

强化宏观管理力度，提升主导型关键矿产的国际话语权

主导型关键矿产是中国的巨大财富，可以为中国科技和军事现代化提供关键材料，政府应当加强宏观管理力度，全面提升对此类矿产的治理能力。对于稀散金属等小矿种应该通过合理的国家储备和减免税收等政策，拉动企业有效回收资源。对外销售矿产品以及相关的不同类型衍生材料，国家应当建立统一标准和价格，防止国内企业相互压价，廉价销售，以此提高中国此类关键矿产的国际话语权。

加强短缺型关键矿产勘查，充分利用两种资源和两个市场

利用两种资源和两个市场是世界各国发展的必由之路。作为一个发展中大国，中国必须系统化常态化开展短缺型关键矿产资源潜力评价，发现和探明新资源。例如：在大兴安岭南段脉状银铅锌矿与锡矿为同一成矿系统，与南美玻利维亚锡矿带具有类似性，找矿潜力巨大，在该地区开展系统研究和勘查，有望发现一批锡矿资源，满足中国发展的需求。中国尚未发现富含钴的砂岩型铜矿，绝大多数铬、镍和钴矿都与基性—超基性岩浆作用有关。而在中国地质历史过程中，曾经历过不同时代的洋陆转换、大洋开裂、俯冲、岛弧拼贴和大陆碰撞等地质事件，发育有几十条不同时代的基性—超基性岩带，通过地质调查、系统研究和找矿勘查，查明资源潜力，有望发现和探明这些短缺型关键矿产。

加大开采和冶炼技术研发，提高资源利用率

中国矿产资源禀赋特点之一就是共伴生矿产多，选冶难度大，绝大多数关键矿产尤为突出。尽管中国的选冶技术在许多方面处于国际先进甚至领先地位，但仍然有很大提升空间。例如：上述难选冶锡矿和天河石中的铷，高镁锂比值盐湖锂资源。对于难选冶的固体矿产，首先必须深入开展矿物学研究，查明物质组分，了解赋存状态，为开发和选冶提供坚实的基础。针对一些难点问题，应当加强基础矿物学研究，破解难选冶资源的分离和选冶技术，充分利用已探明的资源，变废为宝。

延伸产业链，研发高精尖高附加值新材料

尽管中国大多数关键矿产丰富，并具有资源优势和初中级材料加工能力，但在高端材料和新型材料研发方面仍然薄弱。当前，中国正处于产业结构调整和转型时期，强化创新，研发核心技术，驱动快速发展是新时代的重要任务。鉴于此，应当充分开发关键矿产新性能，研发出应用于航空航天、军事、交通和通信等领域的新材料，推动中国战略性新兴产业快速发展。

（作者单位：中国地质调查局中国地质科学院资源所，中国地质调查局发展研究中心）

近些年，深海矿产资源勘查开发引起了世界各国的高度重视，海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险，已成为推动各国开展海洋矿产资源商业化开发的三大驱动力。近日，《地质调查动态》撰文对深海采矿现状、面临的主要挑战进行了深入探讨，并对深海采矿的前景进行展望，本期摘编其精华内容。

●海底矿床勘查目前正在加速进行，不断有国家或公司要求签订新的合同，其中在公海地区进行的勘查项目需经国际海底管理局批准。

●虽然开采海底矿产的技术取得重大进展，但还远远不够，亟待开展技术创新，采用降低成本的绿色技术是未来深海采矿的必由之路。

●深海采矿将成为本世纪人类满足自身发展需求的战略之举，但其前景受到技术、经济、地缘政治、国际法律法规等多重因素制约。

动因

唤醒沉睡海底的矿产宝藏

传统意义上的“深海”，是指大陆架以外的海洋部分，通常水深在200米以上。深海资源一般指公海以及国家专属经济区（EEZ）以外的海洋资源部分。深海资源可分为矿产资源和生物资源两类。矿产资源主要分为多金属结核、富钴铁锰结壳和海底块状硫化物（SMS）三种类型。

这些富集在深海的金属或非金属资源的副产品，很多都是现代高科技、绿色技术或新兴技术必不可少的原材料。例如：碲用于光伏太阳能发电，钴用于混合动力汽车和电动汽车电池，铋用于核反应堆的液体铅-铋冷却剂，铌用于高科技高温合金等。

过去15年来，深海矿产资源勘查开发引起了世界各国的高度重视。有的国家以国有企业或专业科研院所为主进军深海，有的则是通过国家层面的立法为民间投资深海创造便利条件。至于全球层面的深海资源勘查开发治理平台也不断涌现，并日臻完善。从根本动因上来看，海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险，已成为推动各国开展海洋矿产资源商业化开发的三大驱动力。

开发深海矿产资源的意义在于，它不仅可以满足国家产业发展对战略性矿产供应安全的需求，还能促进洋底填图及相关技术的发展，促进海底采矿相关服务和装备的研发，提升对深海资源的认识，维护国家战略利益。21世纪以来，世界各国对深海矿产资源的兴趣与日俱增，竞争日趋激烈。据荷兰资源专业中心数据，2010年美国在深海采矿方面的创新力排在第一位，欧洲排名第二，中国居第三位，其后依次为日本、韩国。

此外，相较于陆地采矿，深海采矿的优势较为显著。例如：陆地采矿会在环境中留下大量“足迹”：需要修路，建造房屋和基础设施，挖掘露天采矿场矿坑，影响河道，并产生数百万吨的废石。而海底采矿不需要修路，没有海底矿石运输系统或建筑物，几乎不需要建任何海底基础设施。铁-锰结壳和结核基本上都是暴露在海床之上呈平铺状态。SMS矿床厚度可达几十米，但矿床上几乎或完全没有覆盖物。开采陆地矿床需要剥离覆盖层，挖掘出来的废石量在总挖掘量中的占比可达75%之高。而深海采矿的平台是船，可以很方便地从老矿点转移到新矿点，选择规模虽小但品位高的矿床进行开采。除矿石品位高外，海底采矿的另一个优点是可以在一处采矿场回收3种或更多种金属。3种主要类型的深海矿床（结壳、结核和SMS）都具有这样的优点。陆地采矿影响土著居民或原住民生活的问题正日益受到关注，而深海采矿不会引发这样的问题。

挑战

深海矿产开采存在法律空白

深海采矿将是本世纪人类满足自身发展需求的战略之举，其前景受到技术、经济、地缘政治、国际法律法规等多重因素的制约。

对深海矿产资源认知不够，勘查开发监管存在风险。行业内和研究学者们基本都知道深海矿床在哪里，但是对于资源的集中度、规模大小却知之甚少。这对于需要据此开展成本效益评估的单个项目来说，矿床品位及规模的不确定性成为制约其开发的主要因素。例如：加拿大鹦鹉螺矿业公司圈定的索尔瓦拉1号矿床，是当前世界上最先进的深海采矿项目，但其资源仅够开采两年。其结果是，现在还不能确定，该公司为开矿而进行的巨大投资是否具有经济效益，因为仅仅建造一艘船的费用就高达10亿欧元。

深海采矿主要的缺陷和风险在于“社会环境运营许可”。由于深海采矿通常位于国家管辖区外，关于勘查活动的国际监管框架的制定进程缓慢。这就导致企业参与无章可循，使得投资者望而却步。环境组织和科学家们也声称，当前对于深海采矿给生态系统造成的环境破坏风险知之甚少。

国际法律框架不完善，开采条款未出台。大部分深海资源都位于国家管辖区以外的国际水域，法律框架复杂。对于深海采矿引发的新问题，国际法律框架层面还存在着诸多的不确定性和空白。规制海洋活动最重要的国际法是联合国海洋法公约（UNCLOS），其在1982年通过，1994年开始实施，目前世界上有166个国家已经签约成为会员国，但也有例外，如美国。

为了管理和协调深海矿床相关事宜，1994年在UNCLOS下成立了自治国际组织——国际海底管理局（ISA）。所有公约签署成员国自动成为ISA的成员。截至目前，ISA分别于2000年、2010年和2012年通过了勘查结核、硫化物、结壳的条款，但是关于开采的条款还在制定当中。

结核和SMS勘查开发技术较为成熟，结壳挑战性大。深海采矿通常包括几项关键技术。首先是要有现代化的装备齐全的船。目前，已有好几艘勘查船在运营，它们通常属于国家研究机构和地质调查局。开展巡航研究是很昂贵的事情，一艘船的运营成本约5万～10万欧元/天。另一项关键技术是可用于深海采矿作业的遥控机器人（ROV）。SMS在输送至海面之前，要用ROV进行开采。散落于海底淤泥中的锰结核，可通过ROV真空将其从海底吸出来。锰结壳可通过在洋底作业的ROV进行剥离并磨碎。ROV可将这些混合物运送至提升系统，管运至海面的船上。通常，一套深海采矿系统包括4个子系统：采掘系统、提升系统、海面平台和处理系统。

对于深海采矿技术，行业内似乎对商业化开采很有信心，认为以当前的技术水平足以满足需求。这些技术源自油气钻探，钻进深度通常可达2000米以上。然而，开采不同类型的深海矿产，其技术要求不尽相同。现有的或目前正在建立的第一代深海勘查开采技术只适用于铁-锰结核和SMS，不适用于铁-锰结壳。勘查和开采铁锰结壳需要克服两个主要的技术难题，一个是勘查和描述矿山特征，另一个是开采。勘查工具必须是深海拖曳式或可以装载在ROV上，并且可以在现场测量结壳的厚度以计算储量。最佳途径可能是开发一种多光谱地震探测工具和伽马辐射探测器，但必须解决伽马射线信号在海水中衰减的问题。与铁锰结壳相比，结壳基岩的种类繁多，伽马射线探测器在区别结壳基岩物理性能方面效果最好。开采方面的难题是，采矿工具必须能把铁-锰结壳与结壳基岩分离开，从而做到只开采结壳，不开采基岩，因为基岩开采会大大稀释矿石的品位。困难在于，结壳是牢固地附着在基岩之上的。分离结壳与结壳基岩的工作必须在水下1500m～2500m处的不规则且往往是粗糙的海床上进行，而且结壳以下的各种结壳基岩的韧性又各不相同。攻克这一难关需要进行高水平的技术创新。

资源价格和资本成本是制约深海采矿的两个主要外在因素。深海采矿主要受到包括资源价格和资本成本在内的外部因素影响。对于采矿本身，用于造船和开发必要技术的初始投资成本是巨大的。不是所有项目都在商业上可行，但是走向深海在很多情况下却是一个战略性问题。采矿业一直是一个高成本产业，将深海采矿成本与陆域采矿进行对比很重要。对于陆域采矿，总成本包括环保成本、固定基础设施成本和劳动力成本，相较而言，深海采矿对投资者颇具吸引力。

据欧盟方面测算，深海勘查一天的成本超过10万美元，大部分勘查航次的预算在5000万～2亿美元之间。对开采而言，一天的运营成本高达好几亿欧元，这还取决于矿床及其位置。最大的成本是船、钻探及船员的费用。从经济角度来看，很多方面都取决于上述外在因素，主要包括某种资源在一定时期的市场价格以及相较于陆域采矿的成本控制。

深海采矿的环境影响可能会很大，要提前开展风险评估。所有扰动地球表面的活动，无论是陆上的还是深海的，都会扰动甚至摧毁动植物栖息地。因此，必须制定最环保的工作计划，并使所有地球表面的活动都按计划开展。与陆域采矿相比，深海采矿具有环境影响小的优势。然而，至今业界对于深海采矿会造成哪些环境问题尚知之甚少，目前全球只有一座海底矿山——索尔瓦拉1号矿，拥有此矿的加拿大鹦鹉螺矿业公司提交了一份开采此矿的环境影响报告，这是当前现实中唯一的陈述海底采矿环境影响的报告。考虑到矿床类型和开采工具等方面的因素，海底采矿的环境影响可能会很大。因此，基于不同尺度原地实验的风险评估是深海采矿实施前必不可少的工作环节。

研究人员通过实施一些国际科学计划研究了开采铁-锰结核可能会造成的影响，这些国际计划以广泛的野外考察以及理论和实验室研究为基础。在采矿车辆经过的地方，动植物栖息地显然会遭到破坏，海底水层中还会产生沉积物卷流，卷流的范围有多大则不可预知。国际海底管理局2008年开展的一个项目得出这样的结论：难以预料开采海底结核会对生物多样性产生什么样的威胁，以及会带来多大的物种衰落风险，因为我们对海洋物种数量和地理分布情况的了解十分有限。存在潜在毒性的金属可能会在短时期内从孔隙水中释放出来，或在结核碎屑解吸作用下产生，特别是当采矿作业降低了表面沉积物中的氧含量时，这种情况会发生。

从深海采出的矿石将被运送到陆上的选矿厂。一旦矿石被运到现有或新建的选矿厂加工处理，也会引发与现有陆上选矿厂同样的环境问题。但新建选矿厂可能会更高效并采用先进的绿色技术。船上的选矿工作可能将仅限于矿石脱水，把水回灌到水下采矿场。如果是开采结壳，可能会在船上进行浮选，以去除结壳基岩。

现状

各国加速“淘金”探明深海富矿区

其实，科学家早在100多年前就知道深海里有矿产。然而，对深海矿床成因、分布和资源潜力的研究却始于最近几十年。20世纪70年代，科学家首次对东北太平洋克拉里昂-克利伯顿断裂带（CCZ）铁-锰结核进行了详细研究。当时有人预言，对CCZ海区铁-锰结核的开采将于20世纪70年代末至80年代初开始，但这一预言没有成为现实。1977年，科学家又在太平洋加拉帕戈斯海脊发现了热液系统。此后不久，研究人员又于1979年在东太平洋隆起发现了“黑烟囱系统”。20世纪80年代早期，对海底铁-锰结壳的研究引人注目，因为从铁-锰结壳中开采钴的前景被看好。然而，由于全球市场金属价格在20世纪90年代前后直至21世纪初持续低迷，开采海底矿产的积极性受到打击，开采计划被搁置。但针对海底矿床的研究与开发工作一直没有中断。进入21世纪以后，随着全球金属价格的上涨，深海矿产资源的勘查开发再次引起广泛关注。

结壳通常沉淀在海底山岭、山脊和高原上，水深400m～7000m，厚度最大和含金属最多的结壳位于水下800m～2500m处，采矿作业最佳水深1500m～2500m。西北太平洋底海山的年代为侏罗纪，是全球海洋中最古老的海山，其结壳最厚，稀有金属的含量通常也最高。因此，西北太平洋中部赤道海区被认为是勘查海底结壳的主要地带，即通常所称的“中太平洋主结壳带（PCZ）”。

对于结核而言，太平洋尤其是东北太平洋的克拉里昂-克利伯顿断裂带（CCZ），秘鲁盆地，以及南太平洋的彭林-萨摩亚盆地是发现结核最多的海域。印度洋盆地中部也发现了一处大型结核带，西南大西洋的阿根廷盆地和北冰洋等海域内可能也有铁-锰结核带，但这些海域的勘查程度非常低。CCZ海区最具经济吸引力，在这一海区内，已经或正在等待与国际海底管理局签署勘查合同的勘查区块有13处。矿业公司之所以对CCZ海区感兴趣，是因为此海区有大量铁-锰结核且镍和铜的富集度高。

总体来看，截至2013年，已签署海底勘查合同的占地面积约为1843350km2，其中约一半勘查项目是沿海国家在其各自的专属经济区（EEZ）内进行的，其余勘查项目是在国家管辖区外的公海地区进行的，在公海地区进行的勘查项目需经国际海底管理局（ISA）批准。SMS矿床勘查项目的面积约占海底勘查总面积的45%，大多数都位于西南太平洋国家的EEZ范围内，公海地区SMS矿床勘查项目的占地面积仅有5万km2。在占据其余55%海底勘查面积的项目中，大多数为铁-锰结核勘查项目，这部分项目全部在公海范围内进行。此外，还有两个占地面积很小的磷灰岩勘查项目，一个在新西兰海域，另一个在纳米比亚海域；还有一个面积非常小的多金属泥勘查项目，此项目在红海海域进行。这3个小项目以及一个位于西南太平洋的SMS项目已被批准签署采矿合同。2012年7月，ISA理事会和大会通过了勘查海底铁-锰结壳的法规，此后不久便收到了申请在西太平洋进行勘查并签订合同的两份工作计划，勘查合同的占地面积9000km2。

中国、法国、德国、印度、日本、韩国、俄罗斯以及一个名为“洋际金属”的多国集团（成员国有：保加利亚、古巴、捷克共和国、波兰、俄罗斯和斯洛伐克共和国）签署了勘查海底铁-锰结核的合同，每块勘查区的面积约为7.5万km2；中国、法国、德国、韩国和俄罗斯等国已经或即将签署勘查SMS矿床的合同，每块勘查区的面积约为1万km2；中国、日本和俄罗斯已经制定或预计将制定勘查海底铁-锰结壳的工作计划，每块勘查区的面积约为3000km2。此外，有4家公司已经或即将签订勘查海底铁-锰结核的合同，其中3块勘查区的面积为7.5万 km2，1块为5.862万km2。海底矿床勘查工作目前正在加速进行，不断有国家或公司要求签订新的合同。

前景

铺就“产学研用”深海采矿之路

至今我们并不十分清楚全球海洋中铁-锰结壳、结核和SMS矿床的资源潜力到底有多大。相对而言，对CCZ海区和中印度洋盆地结核矿床的特性描述最为清楚。必须用评价陆地矿床的方法评价海洋矿床，从而发现海洋矿床作为许多种稀有、战略性和紧缺性重要矿产来源的重要性。对比评估工作应包括对每一种重要矿产整个生命周期的评价，以及对矿床开采环境影响的评价。

从工程技术的角度看，必须取得几方面的重要突破才能使结壳开采具有可行性。与结壳开采相比，结核开采技术较为简单，因此已进入可开发阶段。阻碍铁-锰结壳勘查的最大难点是，需要在原地实时测量结壳的厚度，开采矿石的最大障碍则是把铁-锰结壳与结壳基岩有效地分离开。减少或消除对铁-锰结壳和结壳基岩物理性质测量结果的偏差有助于解决这一技术问题。需要对种类繁多的样品，尤其是磷酸盐化的厚层结壳进行分析。一个更困难的问题是，需要在原地测量浸透海水的样品。这些测量开展以下工作：认识从海水中捕获金属的机理；对比结壳和结壳基岩以开发勘查技术；描述结壳强度和结壳对各种采矿方法的承受程度。

虽然开采海底矿产的技术正取得重大进展，但还远远不够，亟待开展技术创新，采用降低成本的绿色技术是未来深海采矿的必由之路。使用简单的酸浸法就可以浸出结壳和结核中的全部主要和稀有金属，因此，应该研发化学和生物化学选矿工艺，比如使用特定的金属结合药剂，以便能够选择性地回收想要回收的金属。在回收了想要的金属后，剩下的矿渣可以送入另一个提取流程，回收其他种类的金属。从矿渣中回收这类金属往往不具经济可行性，因此，回收这类金属的前提是国家有经济鼓励政策或战略需要。

对于一个国家而言，要么是通过国家科学研究机构或地质调查机构加强深海矿床的勘查、开发研究及技术储备，要么是通过立法不断创造并完善有利于深海采矿的优良环境，吸引社会投资进军深海。深海矿产资源勘查开发将是一个事关民族发展、国家兴盛的重要领域，需要政府加强政策引导，强化监管与服务，铺就一条“产学研用”的深海采矿创新之路。

各地安装地质灾害普适型监测预警设备。 张鸣之 陈彦 供图

阅读提示：自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备，目前已在全国9个省（区、市）推广试用。该设备围绕突发性地灾“防”的核心需求，走“规模化”的道路，通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比，降低研发成本，力争突破监测预警设备推广的瓶颈。未来，先进的理论加上普适的设备，将明显提升我国地灾隐患点识别和管控的能力。

入汛以来，全国多地迎来持续强降雨，地质灾害防治箭在弦上。在全国9个省（区、市）推广的自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备，也迎来紧张的试用考验。

4月20日下午，部署在湖北省秭归县卡门子湾滑坡的地灾普适型监测预警设备，及时捕捉到滑坡变形错动信息。中国地质调查局地质环境监测院（自然资源部地质灾害技术指导中心）及时与湖北省自然资源厅、省地质环境总站、宜昌市自然资源局和秭归县自然资源局等单位召开“国家—省—市—县”四级联合会商视频会，综合研判滑坡的变形现状和发展趋势，确定预警等级为黄色。当地迅速采取防范措施，有效保障了滑坡影响区人民群众生命财产和三峡库区航道安全。

五一节期间，湖南省凤凰县降雨持续，百余名群测群防人员早早启动了一日三次的巡查模式。今年，群测群防员龙菊平心里踏实多了：早些时候，当地自然资源部门在沱江镇虹桥村滑坡隐患点安装了地灾普适型监测预警设备，有了这群并肩战斗的“小伙伴”，龙菊平说：“智能监测与我们筑起双防线，共同守护父老乡亲的平安！”

事实上，这一由中国地质调查局地质环境监测院牵头，联合19家相关单位研发试用的新设备刚满“周岁”。时间虽不长，已然交出了一份喜人的成绩单。“我们研发的普适型设备是适用于复杂地形地质条件、可靠耐用、性价比高、方便携带的监测预警技术装备组合。”自然资源部地质灾害技术指导中心首席科学家、地灾普适型监测预警设备研发团队负责人殷跃平介绍，“截至目前，我们共接收各类有效监测数据2500余万条，设备故障率在6%以下，总体运行稳定可靠！”

1 攻坚

预警地灾的新突破

“地灾隐患在哪里？”“什么时间可能发生？”一直是地灾防治工作两大核心问题。解决“何时发生”的地灾预测，更被喻为“世界级”难题。“经过20世纪90年代以来以县为单位的1∶10万地灾调查和最近十多年来实施的1∶5万地灾详查，我国已摸清28.6万处地灾隐患点，构建了36万人组成的群测群防队伍，初步形成了地灾监测预警理论技术体系和科技支持保障体系，全国每年因地灾伤亡人数从90年代末的1500人降至最近几年的200多人。可以说，地灾防治工作取得了举世公认的成效。”殷跃平告诉记者。然而，成绩之下一个数据却不容回避：全国每年新发生的地灾，80%都发生在已圈定的隐患点范围之外。

为何还会出现“80%”的盲区？殷跃平指出，我国地灾防治形势依然严峻复杂，近年来，随着极端强降雨等灾害性天气的频繁出现，以及人类工程活动的增加，地灾防治工作面临许多新的问题：一方面，突发性地灾“中心”由城镇向乡村转移，呈现随机性更大，隐蔽性更高和累计破坏性更强的特点；另一方面，“视线外”的高位远程滑坡—碎屑流—泥石流等“链状”地灾造成的群死群伤特大灾害日益凸显，准确进行预测和防范的难度明显增大。

“从目前来看，我们对孕灾地质环境的调查远远不够，对易滑结构、成灾模式、预警模型的探索研究尚不能满足防灾的需求。”殷跃平介绍，比如，去年贵州水城“7·23”山体滑坡灾害（造成52人死亡），事实上，当地村组的地灾群测群防工作比较到位，专业队伍还采用了高分遥感和InSAR等高新技术对该区进行了动态调查，所圈定出的隐患点是位于村前的三叠系飞仙关组构成的陡坡地区，这套地层构成的易滑地质结构与2017年贵州纳雍“8·28”特大滑坡（造成38人死亡）非常相似，但实际上发生特大灾害的是位于村后1公里之外的二叠系峨眉山玄武岩构成的缓坡上，这种易滑地层形成的高位远程滑坡在该区较为罕见。“因此，我们提出了以空间信息技术、地面测绘、地质勘查和风险管控相结合的新一轮地灾风险调查思路：运用综合遥感技术开展1∶5万基础性调查；运用无人机、地面测绘与地质勘查手段开展以乡镇、村组等人口聚集区为重点的1∶1万精细化调查；通过开展省、县、村三级宏观、中观和细观地灾风险区划，为防灾减灾规划提供基础，跳出以隐患点为中心，‘排查—再排查—再再排查’的就点管点的被动状态。”

在科技支撑方面，虽然全国已有众多“高精尖”的地灾监测预警设备，有的已经达到世界级水平，但往往价格不菲，安装一套设备动辄需要上百万元，对于地灾点多面广的国情而言，大规模布设并不现实。有些设备还不能适应恶劣的野外环境，运维费也很昂贵。

为解决地灾防治的突出问题，进一步提高专业技术水平，2018年11月，自然资源部召开地灾监测预警科技创新研讨会，明确围绕突发性地灾“防”的核心需求，聚焦“地灾隐患在哪里”“什么时间可能发生”等关键问题，力争突破监测预警技术的瓶颈。

按照自然资源部、中国地质调查局的部署，由中国地质调查局地质环境监测院牵头，联合19家相关单位组建了“学科交叉、部门联动”的技术攻关团队，拉开了全力开展地灾监测预警普适型设备研发与适用工作的大幕。

殷跃平认为，“共性”和“性价比”是普适型监测预警设备特别强调的两个要素。长期以来，一些地方形成了“每个滑坡都不一样”的粗浅意识，因此，人为设置了滑坡预警预报是世界难题的不易逾越的屏障。实际上，滑坡也具有“共性”，都属于斜坡运动的范畴，这就是普适性。他举例说明：“我们每个人都各不相同，但作为‘人’这一群体它是有共性的。滑坡也一样，不同的滑坡总有相同的DNA，普适型设备就是要通过孕灾条件、监测数据、成灾机理研究，找到滑坡的共性，掌握其运动规律和理论原理，建立预警模型，进而提高预警的科学性和准确性。”

在“高性价比”方面，殷跃平指出，以往对地灾隐患点的监测过度追求精度，有的设备监测甚至精准到毫米、亚毫米级，这对于城市和重大工程来说是必要的。但实际上，对于广大乡村防灾减灾而言，厘米级，甚至分米级的精度就能避免重大伤亡，而财产损失是次要的。只要发现隐患点出现显著变化，群众及时撤离即可达到避险目的，监测设备的可靠性和实用性则更为重要。

2 实用

聚焦需求护一方平安

记者了解到，目前通过自主研发和集成研发，普适型监测预警设备研发和试用取得三方面进展。

一是聚焦降水和地表变形，研发出裂缝计、GNSS卫星定位系统、倾角计、加速度计，以及雨量计和土壤含水率计6种普适型监测预警设备。这些设备以“提高可靠性、提高集成度、降低功耗、降低成本”为目标，集成度高、功能优化，并借助物联网传输技术，综合成本降低50%以上，操作简单、维护方便。

比如，同样是测量雨量，传统的翻斗式、虹吸式雨量计精度高，但体积较大，施工难度大，需要定期维护。最新的普适型雨量计采用光电或压电技术进行一体化设计，体积小，维护简单，便于安装。又如，传统的裂缝计量程短，采取分体式设计，故障率高。最新研发的设备加大了量程，采用窄带物联网和远程控制，设备待机功耗降低过半，提高了规模化推广的水平。

二是建立了监测数据传输通讯协议，统一了数据格式和传输方式，开发了地灾监测预警平台。研究人员针对目前市场上普遍存在的监测设备数据格式和传输协议不统一问题，在普适型设备研发中，编制完成《地灾监测数据通讯技术要求》，实现了地灾监测数据格式、接口方式和传输协议的统一，保障了多类型设备快速接入、分析预警及“国家—省—市—县”四级数据联通，初步实现监测数据“实时传输、实时查看、实时分析和实时预警”的监测预警功能。

三是根据典型性与迫切性相结合的原理，在重庆、四川、贵州、云南、甘肃、湖南、湖北等9个省（区、市）的高山峡谷、丘陵山区、黄土地区、地震影响区等4类孕灾地区，选定29处典型的崩塌、滑坡灾害隐患开展样机试用。构建了由中国地质调查局地质环境监测院牵头，省自然资源厅、地灾防治技术支撑单位、地方自然资源部门以及设备研发单位等共同实施、多级联动的工作机制，达到了样机试用、监测实践的双重目的。

运行效果如何？一线人员已经有不少反馈。

“方便、实用，满足了使用需求。”甘肃省地质环境监测院副院长李瑞冬说。2019年7月，该院通过野外调查、综合比选，最终选择了永靖县具有一定典型性和代表性的黄土地灾隐患点布置了普适型监测预警设备，并开展了信息系统部署、监测数据整理分析与综合研究等工作。“之前做滑坡灾害深部位移监测，需要先打好钻孔、装上监测管，再往管里陆续安装倾斜仪等专业设备，程序繁多、设备体积大。现在使用普适型倾角仪，所有监测设备集成一体，只需从地表往下戳进60厘米左右的桩就能进行监测，施工便捷度有质的提升。”李瑞冬告诉记者，此外，10万元以内的单点建设费用与之前一套差不多80万元的监测设备相比，能减轻不少财政压力。

贵州省在盘州市羊场乡下午村进行了示范点建设，安装了3套GNSS，3套裂缝计，1套雨量计和5套崩塌加速度计和4套倾角计。为真实体现出与传统自动化监测设备的差异，GNSS选择了共用基站的方式，设备均安装在原有同类设备的附近区域。“通过对比表明，普适型设备可有效反应地灾隐患点的动态变化，设备数据反应灵敏。”贵州省自然资源厅地勘处负责人高玉平说。

湖南省完成了19处专业地灾监测点和25处群测群防监测示范建设，共布设普适型设备300多套，2019年省自然资源厅发布了《湖南省重要地质灾害隐患普适化监测技术要求（试行）》，湖南省自然资源事务中心地灾部雷耀波认为，湖南地质环境复杂，地灾隐患点数量多，规模主要以中小型为主，普适型设备将有较大的发展空间。

3 推广

分区分类覆盖全国

“科学技术一定要解决国家的急需。”殷跃平指出，许多获得过大奖的监测预警项目原理都是非常先进的，但遗憾的是大多停留在实验室研发阶段，而普适型监测预警设备的研发必须要走一条“规模化”的道路。“我们在研发之初就让企业参与其中，通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比，降低研发成本，把研发和推广结合起来。先进的理论加上普适的设备，将明显提升80%‘视线外’的地灾隐患点识别和管控的能力。”

根据最新设备成熟度、工业化生产能力调研分析：2020年汛期每种普适型设备可产生1万套左右，结合全国地灾险情，可分区分类进行推广。

对此，殷跃平建议，首先要聚焦青藏高原及周缘地区、云贵高原、秦巴山区、西北黄土高原、湘鄂桂山区、东南沿海山地丘陵等地灾高中易发区，这些地区有不少刚刚脱贫摘帽的贫困县、贫困村，不仅要避免因灾返贫，更要避免群死群伤重特大灾害的发生。二是要针对险情较大的地灾隐患及早部署，特别是单体地灾威胁30人以上、暂时无法实施工程治理或搬迁避让的地灾隐患，要确保实时掌握地灾发生发展过程。根据测算，今年可对3000处险情较大地灾隐患采用普适型设备进行监测。

此外，为保障监测预警数据采集、传输、处理、分析各环节标准统一，还应注意将现有监测预警信息示范平台与普适型设备同步推广应用。深化机制建设与组织保障，充分发挥地方政府地灾防治主体责任，构建地方政府、省（区、市）自然资源厅（局）、地灾防治技术支撑单位、市县级自然资源管理部门和设备研发生产单位等共同实施、多级联动的工作机制等。

殷跃平同时坦言，作为新型技术设备，普适型监测预警技术研发面临重重挑战。如：试用时间短，未经受长期、复杂气象条件的考验，有些问题可能还没有暴露出来；引导企业加快产品标准化、批量化和工程化生产仍需要一个过程；智能化预警模型还需要进一步探索；核心技术自主化仍需要加强等等。下一步重点工作，将抓住核心预警预测功能集中攻关，为更大范围推广应用做好准备。

五一节前夕，好消息频频传来：一则，由中国地质调查局地质环境监测院起草的《地质灾害专群监测预警技术指南（试行）》与《地质灾害监测通讯技术要求》，作为自然资源部地灾防治三年行动方案下发各省参照执行。这两部技术要求可指导和规范崩塌、滑坡和泥石流等地灾隐患的专群结合监测预警工作，有利于提高地方防灾避险能力。二则，“滑坡崩塌灾害普适型智能化实时监测预警仪器研发”国家重大专项获批，该项目的实施将推动我国防灾减灾体系的标准化和技术进步，推动地灾监测预警技术装备产业化发展，为我国地灾三年行动实施提供支撑。

据了解，为应对地灾风险，2020年全国汛期地灾防治工作视频会议强调，要加快普适型监测预警仪器设备集成研发和试用，进一步强化预警科学性、及时性、准确性。四川、湖南、甘肃、贵州陆续发文，明确今年逐步开展普适型监测设备试点建设工作。重庆市确定将以分类分级方式，对已查明的所有隐患点推进普适型设备的安装与自动监测。业内人士指出，随着新一轮1∶5万调查和风险评价、1∶1万精细化调查开展，不仅会找到更多地灾隐患点，而且“找”的过程还可能会引入普适型新技术手段。

可以预见，未来普适型监测预警设备将与合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段，形成天空地一体化作战方式，在地灾防治工作中发挥更好的作用，守护群众的生命财产安全。

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地灾普适型监测预警设备

■特点

运行可靠、功能简约、精度适当、性价比高、安装快捷、维护方便、智能预警

■六种设备

普适型雨量计：采用新型光电式、压电式传感器，体积小，维护简单。

土壤含水率计：无须标定，探测范围大，采用多参数一体化设计，尺寸小，可在15分钟内完成安装。

裂缝计：加大量程、窄带物联网和远程控制，设备待机功耗降低50%，对于加速变形阶段的采集能力明显提升。

普适型GNSS：将监测精度由毫米级调整为亚厘米级，增加一体化预埋箱方式，运行功耗与综合成本显著降低。

倾角计和振动加速度计：内置电池可不间断供电2~3年，已形成微芯桩、变形桩等多参数一体化监测预警设备，易安装易维护。

自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心《长江经济带地质资源环境综合评价》项目组为配合地球日活动及科普宣传，于2019年3月协助中央电视台财经频道CCTV-2《是真的吗》栏目组在江苏镇江丹阳市九里季子庙“沸井”进行了拍摄和采访活动。央视财经频道CCTV-2《是真的吗》于2019年3月23日19:30首播，3月24日13:22重播；CCTV-1于2019年3月26日再次播出。此次科普活动现场参与人员十余人，电视播出受众人数达百万。 

南京地调中心姜月华研究员就“相邻的六口千年沸井，三清三浊，口味各异”奇特景观进行了科学解读,指出出现这一奇观现象是与当地所处特殊的“茅东断裂”地质构造位置有关。“沸井”中沸腾的CO2、氡气和总挥发性有机物等气体组分（非当地老乡认为的“龙气”及地理和旅游工作者认为的“沼气”）和“沸井”水样中轻稀土组分来源于地壳深部或上地幔，系沿断裂带上升而逸出地表。六口“沸井”井水味道各不相同，系因各“沸井”井水中游离二氧化碳、钙、铁、锰、pH值等含量不一所致。“沸井”井水“三清三浊”是与井水中铁含量高低有关，三口铁含量高的井水因暴露于空气中氧化为三价铁沉淀，是井水浑浊的主要原因。

12月14日，由中国地质调查局地学文献中心打造的中国地质文献引文库暨地学评价系统正式上线，这是国内首个地学领域专业引文评价系统。

中国地质文献引文库主页面

“近几年，地质调查工作在基础地质、油气资源、固体矿产、水文地质、数字国土工程、地质科技及国际合作等领域取得了丰硕的地质成果，这些成果以专著、论文等形式得以展现。但这些文献成果被引证、利用的情况如何，需要建立一个地质调查文献评价系统对其进行客观评价。”地学文献中心副主任薛山顺告诉记者评价系统创建的初衷。

中国地质文献引文库暨地学评价系统以地学文献中心老牌服务产品“中国地质文献数据库”为基础，整合地学中文期刊数据于一体，利用数据仓储、资源整合、数据挖掘、文献计量等技术手段，具有自主数据采集能力，可提供地学全文引文检索及评价服务。

该系统包含中国地质文献引文库和地学评价系统两个有机部分。其中，中国地质文献引文库是地质调查文献成果评价的数据基础；地学评价系统是面向前台读者的应用，建立在中国地质文献引文库系统提供的数据支持的基础上。

中国地质文献引文库是地学数据制作平台，主要面向地学文献中心文献编辑部门，包含有期刊库、作者库、机构库、基金库、叙词表库、地质地区库等控制词库数据，将定期发布年度报告。目前，一期数据建设已经完成，包含地学类核心期刊160余种，总刊物近400种，期刊总计46000余册，文献总计47万余篇，全文总计10万篇，文摘总计34万条，引文总计120万条。

地学评价系统主页面

地学评价系统主要面向中国地质调查局系统及社会公众服务，包含高级检索、摘要检索、作者检索、关键词检索、参考文献检索、期刊检索、英文检索等导航板块，可以针对题名、关键词、第一作者、其他作者、作者机构、地质区划、引文题名进行智能检索；可对作者、期刊、机构、文献、地区传播情况进行统计分析，提供丰富的评价指标以供读者自主选择，多样呈现可视化统计分析结果。其核心功能包含智能检索、多角度分面评价、多维度分类排行等。

“数据清理将会是下阶段系统建设的重点，”地学文献中心文献数据室主任刘振锋表示。什么是数据清理？他进行了进一步解释：“过去一段时间，各个单位投入了大量精力进行文献录入。但是由于标准不一，文献数据来源及数据厚度也各不相同。下一步，我们要对这些海量数据进行整合清理，进行数据知识点的有效抽取，提高地学文献服务的力度。”

中国地质文献引文库暨地学评价系统能够从机构、作者、学科等多角度分析和评价地质调查文献成果，同时能够满足作者论著被引、专题文献被引、期刊或专著文献被引、机构论著被引、个人及机构发表论文等情况的查询需求，从另一个视角分析判断文献成果的水平和质量。该系统可为中国地质调查局进行地质调查文献评价、机构科研绩效管理和评价提供有力的技术手段。

7月6日，陈明团队在湖南湘潭进行镉铅锌铜汞污染场地修复前调查

2014年，在福建德化做Hg污染土壤修复的盆栽实验

2015年，与同事和研究生在湖南湘潭做重金属污染土壤电动修复技术试验

6月27日，十二届全国人大常委会第二十八次会议分组审议了《中华人民共和国土壤污染防治法（草案）》。作为我国国家层面制定的第一部土壤污染防治领域的单行法，草案对农用地和建设用地土壤污染的风险管控和修复分别作出规定。面对国家针对土壤污染的高度关注，国土资源部长期从事污染土壤修复的专家怎么看？日前，记者走访了中国地质科学院矿产资源研究所陈明研究员。

《土壤污染防治法》呼之欲出，土壤修复产业再迎利好

经过雨水连日的洗涤，北京恢复了阳光灿烂的夏季“日常”。看上去，陈明的心情也很晴朗，他说，比起手中多个土壤修复项目进展顺利，更让他高兴的是国家对土壤污染高度关注的“大气候”。

他告诉记者，自己曾多次参加土壤污染防治法立法讨论会。《土壤污染防治法》反映了预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与等土壤污染防治的原则，它的及时出台，对防治土壤污染将有巨大的推动作用。草案明确国家每10年组织一次土壤环境状况普查，并实行土壤污染状况监测制度。同时，建立土壤污染防治基金制度，设立中央和省级土壤污染防治基金，鼓励企业以市场运作方式参与土壤污染防治。“就土壤污染修复市场而言，这无疑是继‘土十条’之后，在本行业最振奋人心的国家政策。”

被公众称为“土十条”的《土壤污染防治行动计划》要求，到2020年，初步遏制土壤污染加重趋势，保持土壤环境质量总体稳定，农用地和建设用地土壤安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控；受污染耕地和污染地块安全利用率均达到90%或以上。到2030年，土壤质量要稳中向好，农用地和建设用地土壤安全有效保障，土壤环境风险得到全面管控；受污染耕地和污染地块安全利用率均达到95%以上。到本世纪2050年左右，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。

“目标明确，难度很大，完善立法显然是关键的一步。”陈明说，我国的土壤污染整体上分成耕地污染、场地污染和矿山污染3大类，实际工作中还会涉及到固废、淤泥和河湖底泥等。对农用地而言，可按污染程度和相关标准划为3个类别：未污染和轻微污染的划为优先保护类，轻度和中度污染的划为安全利用类，重度污染的划为严格管控类。

《土壤污染防治法（草案）》细化了农用地分类管理制度，规定“安全利用类”耕地集中区应定期开展耕地土壤和农产品协同监测；对于“严格管控类”农用地，将依法划定特定农产品禁止生产区；对于建设用地，将建立土壤污染风险管控和修复名录制度，列入名录的污染地块，不得批准其作为住宅、公共管理与公共服务等用地。同时，草案还禁止在居民区和学校、医院、疗养院、养老院等单位周边新建或者扩建可能造成土地污染的建设项目。

“农用地严格管控、分类利用，污染地块不得作为住宅用地，这些都大大激发了土壤修复市场的活力。土壤修复产业即将迎来一个新的快速发展期。”他告诉记者，我国约有4200万亩轻度污染和2800万亩中度污染耕地，属于安全利用类。纵观国内外耕地修复，真正见效快而且一次修复效果能够持续数年的耕地修复技术其最低成本也在3~5万元/亩，而且视土壤类型和污染物种类而差异巨大。因此，仅安全利用类耕地修复一项，预计市场空间至少有2.1万亿元人民币。“此外，还有约2000万亩属于重度污染的严格管控类耕地，同样需要不同形式的处理和修复，相关市场空间应该大于前者。”

陈明说，按照最保守的估计，我国至少有污染场地50万个，修复成本为1000万元至数十亿元每个不等，估计平均修复成本约为5000万元，市场空间约为25万亿元。另外，我国有不同规模的污染矿山约6万座，绝大部分存在生态破坏和重金属污染问题，面积一般在数平方公里。由于其修复难度更甚于耕地和污染场地，如果都要进行修复的话，修复成本将是天文数字。

土壤污染积重难返，形成缓变型地球化学灾害

以往数十年的粗犷式经济发展，大量的污染物快速进入水土系统，使某些地方的土壤成为最肮脏、形成机理最复杂、修复难度最大的环境介质。

陈明告诉记者，人类自青铜时代就向自然界投放各种化学物质。尤其是工业革命以来，人类在采掘自然资源、进行物质生产、创造物质文明的同时，也大量向自然界排放各种废弃物和有毒有害物质；现代化的农业使大量的农药、化肥残留在土壤中。

尽管土壤系统也具有一定的环境容量和自净功能，即土壤可以容纳少量的重金属或有机污染物，把它们转化成活性较差的形态，如果缓慢加入可能不至于造成严重的生态危害，但环境容量是有限的，自净能力也是有限的，也需要时间去“消化”。如果外部的污染物长期不断地加入进土壤系统，或者加入的速度太快，就会使有害物质的累积量超越了土壤承受能力限度，则土壤的理化性质就会发生剧烈变化，甚至此前积累的、相对稳定形态的污染物会重新被活化、二次释放而容易被各种植物吸收，并进一步导致对生态系统乃至人体健康带来严重的和不可逆转的灾害性后果。这种情况在1978年被欧洲科学家定义为“化学定时炸弹”。

中国科学院院士谢学锦先生首先将“化学定时炸弹”的概念引入中国，引燃了国内土壤和沉积物中污染物的非线性积累与释放的研究热潮。从2001年开始，在谢学锦等的建议下，国内将“化学定时炸弹”的研究转向更具科学内涵的“缓变型地球化学灾害”研究。

2002年，陈明作为项目或课题负责人承担了国土资源部“十五”规划项目和国家“973”课题，开始研究缓变型地球化学灾害爆发过程和机理，认为重金属的缓变型地球化学灾害主要体现在污染物的不同存在形态之间的相互转化上，并定义了其中了两个重要概念——“污染物可释放总量”和“活动形态的总浓度”。也就是说，土壤中绝大多数污染物都存在不同的形态，有的形态可以溶于水，直接被动物、植物吸收，有的则在常温常压下是稳定的，不溶于水，也不会直接被动物植物吸收。例如：土壤中的铬可以以铬尖晶石形式存在，在常温常压下极为稳定，即使是在现代冶炼条件下也不容易释放出来。“因此土壤修复重点考虑的不是污染物的总量，而是如何遏制或消除土壤中‘可释放’的活动形态的污染物。”

2004年，陈明在执行科技部重点国际合作项目“大型城市水土环境污染机理与综合修复技术研究”中，研究了硫化钠/硫代硫酸钠作为稳定化剂的可能性及其缺陷，并基于缓变型地球化学灾害理论提出了用炭石灰进行重金属污染土壤修复的思路，取得了较好的修复效果。

2012年，陈明又承担了“海西经济区缓变型地球化学灾害研究”课题，带领团队探索了汞元素缓变型地球化学灾害链的组成与阻断途径，将天然矿物与纳米材料结合起来，研发了一种新型汞稳定化剂，可使汞元素超标土壤中的活动态汞下降65%以上，敏感作物空心菜中汞含量下降75~90%。

“如今，国土资源部已形成一系列具有地学特色的理论研究成果和土壤修复技术。其中，理论研究成果主要体现在缓变型地球化学灾害和地球化学工程学两方面，在技术上则研发了以地球化学工程技术为核心的若干种土壤修复剂及重金属污染土壤的电动修复技术。”陈明介绍说。

地球化学服务农业，揭秘农作物与土壤的关系

国内最早的区域性土壤地球化学质量调查工作试点是上世纪80年代中期，由浙江省区域地质调查大队实施。1988年，刚从长春地院毕业后被分配到浙江物探队刚刚一年的陈明又承担了“浙江省厚层覆盖区地球化学扫面设计”。在工作中，陈明了解到土壤地球化学质量与农产品的产量和质量密切相关，一个有趣的现象深深吸引了当事仅有22岁的他：浙江黄岩地区有些地方的蜜桔外表鲜亮，而某些地方的蜜桔则外皮变皱、口感发酸？

调查发现，优良的柑桔主要产于海拔200米以下的侏罗纪火山岩残积层发育区和滨海平原区，由于这类地区土层厚、通透性好、土壤养分丰富；而有些地方柑橘产量、品质下降，是因为土壤某些元素养分因长期种植流失严重。陈明记得很清楚，在一块柑橘种植区发现了一个奇怪的现象，在大部分柑橘树失绿、果实变差的同时，却有个别树未受影响，而这些树都被农民钉上了铁钉挂东西。这与土壤化学调查结论不谋而合：这里的土壤中缺铁，而铁钉生锈后恰恰增加了植物对铁元素的吸收。据说后来农民得知这个结论后，就在其他树根上也钉上了铁钉子，蜜桔就又恢复了之前的圆滚滚，味道也变得更甜了。

陈明告诉记者，其实古人很早就对“农作物种类品质与土壤密切相关”有所认识。距今2500年前的《晏子春秋》中曾记载了这样一段：“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”而现代科学尤其是地质科学完全可以从地球化学的角度，更为详细地解答农业地质背景与农作物的关系。

1989年，陈明回到长春地院读研究生。1990年，他代表长春地院参加了由原地矿部国家地质试验测试中心承担、李家熙负责的国家“八五”攻关项目——《区域地球化学在农业和生命科学上的应用研究》，通过生命元素在岩石、水、土、食物直至人体迁移循环过程中不同介质内的含量及其分布特征，将岩石圈一生物圈一水圈系列中的主要环节有机地连结起来，总结和概括出区域性环境地球化学背景，研究影响生态环境的主要因素和相关因素，揭示生态环境现实状况，对地球化学环境作出客观评价，建立合理的区划，以达到治理环境、促进工农业生产和提高人们健康水平的目的。“正是这个项目，改变了我的人生轨迹。”陈明说。后来，陈明还参与了针对吉林人参、河北水蜜桃等特色农产品的区域土壤地球化学背景研究，与同事们共同揭示了地域土壤组成的“化学秘密”，为当地农作物种植区划分、品质提升提出了一些建议，可惜的是，这些地质科研项目的成果并没有得到推广和应用。

修复重金属土壤，国土资源行业要重拳出击

国内外对土壤重金属污染的治理主要从两方面入手：一是活化手段，即增加重金属的溶解性和迁移性，通过土壤淋洗和植物萃取等手段把土壤固相中的重金属快速转移出土壤。二是钝化手段，即改变重金属在土壤中的存在形态，通过降低重金属的生物有效性，从而降低农作物对重金属的吸收量，降低污染风险。从农业生产的角度看，钝化手段比较符合现阶段我国农业的发展水平，经济可靠且易于农民掌握，有利于大面积推广。

“地球化学工程学原理是应用地球化学知识，通过人工制造的某些地球化学作用或利用地球化学原理制造的产品实现环境污染治理与管理的途径、方法和技术。”陈明告诉记者，在这一思路下，地质科学工作者提出了稳定化、净化和适宜化3种土壤修复思路。稳定化就是把不稳定的有害组分固定住，使其失去生物有效性；净化就是把高含量的有害组分去除掉或充分降低；适宜化就是在某些情况下把一些有益元素加入到特定的系统中去。

陈明告诉记者，与传统物理、化学和生物技术相比，采用地球化学工程技术治理重金属污染，具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点。其中，利用黏土矿物或通过改性来生产地球化学处理剂，原料来源广泛、价格低廉，不会对环境造成二次污染，非常适用于重金属污染土壤的修复工程。

据他介绍，近些年，国土资源部利用地球化学工程技术，在重金属污染土壤修复等方面积累了大量技术经验，形成了多个示范性工程。如：国家地质实验测试中心在安徽铜陵尾矿坝的重金属污染土壤修复示范区，选用若干种黏土矿物，结合一定的环境条件控制技术，使重金属元素超标土壤中种植的蔬菜的重金属元素含量达到《食品中污染物限量标准》。该研究成果已经成功用于德兴铅锌矿冶炼厂重金属污染山体的修复，使寸草不生的酸化和多金属污染土壤恢复种植功能，山体复绿。再比如：将含磷矿物用于土壤重金属污染原位修复，使重金属元素有效态转化为稳定的形态，降低其有效性和生物可利用性；采用地球化学工程—生物土壤修复技术，有效降低重金属高污染区人体暴露的风险。

近几年，陈明带领的资源所土壤修复科研团队利用不同天然矿物材料对重金属的专属吸附性，研发3种高效土壤重金属稳定化剂专利技术，可将重金属禁锢在土壤微粒中，不易被氧化、分解和重溶，从而使得修复效果具有长期稳定性。测试表明，新型修复剂可降低65%以上的土壤活动态重金属，并降低70%~95%的农产品中的重金属。

针对大城市高地价区的场地污染修复，陈明团队还研究了一种重金属提取技术——具有地学特色的“原地异位”的EK-SS电动修复技术。该技术用电动力模拟多期次脉动热液成矿作用过程，利用重金属捕获器可以将高浓度重污染土壤、重金属污染固体废弃物甚至矿石在48~72小时内将土壤中重金属去除60%~90%。

“任何一种土壤修复技术都不是万能的，因为我国各地土壤特性不同、气候条件各异，污染物种类、浓度以及活动态、非活动态都不一样，而且土地的用途各不相同，如城市的场地修复可以下猛药，耕地修复就必须高标准严要求，以保证土壤的微生物种群、营养物质、分层结构都不破坏，而矿山修复更为复杂。所以，我认为在实际进行土壤修复时，必须做到因土而异、订制施治，这样才能像老中医一样，做到一人一方，才能做到药到病除。特别是耕地修复，由于土壤类型、自然地理条件、污染物种类及其组合、污染物含量范围等因素错综复杂的交叉，实际上不存在‘一药治百病’的‘仙方’。”陈明强调。

值得关注的是，目前的《土壤污染防治法》主要关注了场地污染和耕地污染，而对矿山这个重金属污染的源头的关注比较少。陈明认为，过去由于中国地质科学院定位于社会公益型研究基础，主要从事基础性、公益性研究工作，很在在应用性的土壤修复技术研究方面获得国家和部门项目资助，这是非常可惜的。在当前“万众创新”的大形势下，这样的局面有望被打破，国土资源部门数十年积累的地质、地球化学基础研究成果有望在土壤修复领域发扬光大。对于矿山环境修复，国土资源部门的科技工作者应有“舍我其谁”的担当。

记者离开时，陈明表达了自己的一个愿望：“当前党中央、国务院高度重视土壤环境保护工作。作为具有深厚基础、长期经验和技术优势的国土资源部门，理应加大对相关理论研究和技术研发的支持，针对国家对矿山土壤环境修复的迫切需求，快速形成实用性强的土壤修复创新成果，为国家解决土壤污染难题和生态文明建设作出应有的贡献。”