穷到只能“吃土”，是我们再熟悉不过的一句网络用语。可你知道吗？“土”不是你想的那么廉价，土壤层作为地球五大圈层中最为重要的一个圈层，也是人类赖以生存的生命之根。

地处世界三大黑土带的黑龙江省，是中国最大的粮食生产基地和商品粮输出基地，黑龙江黑土地在保障国家粮食安全中具有举足轻重的地位。然而，由于黑土区农业长期高强度开发，导致东北黑土地数量在减少、质量在下降，影响粮食综合生产能力提升和农业可持续发展。有土斯有粮，黑土保护刻不容缓，黑土保护意义重大。近年来，各地的专家都致力于土壤环境的保护，为研究土壤注入了许多全新的技术。

11月20日，由国际黑土地协会、中国遥感应用协会黑土地遥感分会、自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心、成都理工大学管理科学学院、数学地质四川省重点实验室、数字胡焕庸线研究院、吉林大学地球探测学院、遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室等学术机构共同主办的第三届全球黑土地关键带地质生态调查研讨会在成都举行。来自全球近80余位专家围绕黑土地关键带、生态演化、生态修复为我们讲述了土壤的重要性和新技术。看完这些，你还敢说你穷你“吃土”吗？

中国东北地区： 

天上的白云看地上的黑土 

遥感技术广泛运用和推广 

说起中国东北地区，一段经典小品中“白云”“黑土”的形象深入人心。而在实际生活中，白云和黑土的确能代表现在东北地区土壤环境。

地球的五大圈层包括水、土壤、大气、岩石、生物。土壤圈处于其他圈层的交接面上，虽然很薄，但被誉为“地球的外套”。土壤作为各圈层连接的纽带，构成了结合无机界和有机界，即生命和非生命联系的中心环境。土壤圈也被视为地球表层系统中最活跃、最富有生命力的圈层。

区别于地球化学对土壤的分析，遥感技术被用于土壤的研究是这次学术研讨的亮点。尽管地球化学在土壤的测试分析中是目前最精准的方法，但要应对大规模的土壤调查分析，不是一件容易的事，也由此催生了遥感技术在这方面的研究和探索。

东北黑土地（资料图）

而此项技术最早由西方一些国家提出并开展研究。参加这次研讨会的来自捷克的Veronika，是欧洲地质调查局和捷克地质调查局的遥感专家，也是IGCP（国际地球科学计划）专题的负责人，她在会上作了题目为“Soil Mineral classification using proximal remote sensing and hyperspectral imaging data ”的演讲。她认为，土壤污染是一个全球性的问题，而今天要解决这一问题面临的障碍之一是缺乏成本效益和可操作的方法来评估土壤特性，而利用近距离遥感和成像光谱等方法，可以提高目前用于确定土壤地球化学性质以及用于取样策略的概念的成本效率。

会上，中国地质调查局沈阳地质调查中心也介绍了在这方面的开展情况和效果。2017年~2018年，他们在在黑龙江三江平原、海伦地区开展了20万平方公里卫星遥感调查。以美国Landsat系列卫星、中国高分系列卫星等为主要遥感数据源，通过遥感图像处理、信息提取、实地调查，结合分析方法，获取东北黑土地不同时期(1985年、2000年、2017年)黑土地土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等，开展土地利用类型相关转换的研究，建立了基于卫星遥感的土地利用分类体系、水土流失监测模型、土地退化综合评估的东北黑土地生态调查的技术处理流程，初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系，研究黑土地的现状及未来发展趋势。

这些成果详细展示了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征，并测试了土壤剖面有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素，掌握了黑土最新状况。

2019年3月，“天地一体化高光谱资源探测成功示范”入选“中国遥感领域十大事件”，中国地质调查局沈阳地质调查中心成为中国遥感应用协会分支机构，这为更深入地开展全球黑土地关键带系统多学科交叉的国际合作研究提供了基础和保障。同时，沈阳地质调查中心进一步获取了北纬46度地区黑土地关键带地质生态相关的系列基础数据与信息，取得了重要成果，并计划于2020年建立黑土地关键带天-空-地一体化观测体系，以此建立特殊监测模型。

保护黑土地

服务国家粮食安全

东北地区是我国最重要商品粮生产基地之一，内蒙古赤峰市是东北黑土地分布区之一，位于大兴安岭南麓，蒙、辽、冀三省区交汇处。赤峰市生态状况如何，不仅关系内蒙古各族群众生存和发展，而且关系华北、东北、西北乃至全国生态安全。因此，黑土地资源是国家粮食安全的重要保障，黑土地生态状况对国家生态安全具有十分重要的意义。

会上，多位专家表示，随着黑土地关键带研究不断深入，以地球关键带“3M”方法开展全球黑土地关键带土壤圈及其与水圈、大气圈、岩石圈相互作用机制研究，开展黑土区卫星遥感调查、土壤地球化学调查、土壤光谱测量，实现全球黑土地遥感等工作十分重要。

建立黑土地关键带水循环，碳、氮等生命必须元素及其他化学元素与能量循环，黑土土壤形成与演变过程以及人类影响模型等，建成全球黑土地关键带地质生态的信息服务、成果共享平台，终有助于地球关键带研究，推动地质生态学学科发展，服务黑土地关键带所在国家粮食安全和生态文明建设。

本次“全球黑土地地质生态调查(BASGES)第三届专题研讨会”的目的也是与国内外专家、学者一起，继续深入开展全球黑土地调查与合作，为全球环境（气候）变化、黑土地保护以及地球关键带研究提供基础信息。

天府之国土壤润泽

环境保护刻不容缓

地处我国西南地区的四川盆地虽然没有黑土，但有“天府之国”美誉的成都平原却也有丰富的土壤资源。成都平原区主要为水稻土，丘陵区为水稻土和紫色土，山区为高山草甸土、黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤等。

在参加了此次研讨会后，四川省地质调查院地球化学中心主任金立新认为，四川可以借鉴东北地区黑土地的研究成果，加强土壤保护。作为四川地区土壤区域性调查团队的负责人，他表示，目前四川也有项目可以利用遥感技术进行试点研究。

据了解，1999年至今，四川地区土壤区域性调查已完成18万平方千米，占到全省总面积的1/3 。“每年都做，重点是土壤、水、大气环境，这些调查可以反映农作物安全以及对人体健康的影响。”

土地质量调查是一套比较独立的方法，基本原理源于地质化学找矿勘查技术。工作人员收集土壤的各种介质后，用高精度仪器进行检测，再得出数据，对土壤进行系统评价。目前，土地质量环境调查主要应用于环境产生的生态效应和对人体健康的影响。

金立新表示，目前四川的土壤环境还算良好，但必须提防环境污染对土壤产生的破坏作用。“研究土壤就是要避免这些污染带来的破坏，起到警示作用。”

而在黑土地研究领域广为应用的遥感技术，四川也在20世纪90年代就开始有所应用。随着十多年的发展，遥感技术在地质灾害监测和生态环境监测方面得到了有效应用，可以作为宏观监测土壤环境变化的有效手段，获得精度更高的调研成果。

积极“走出去”，到海外进行矿产资源合作，既是响应“一带一路”建设号召的必然要求，也是拓展海外市场、提升核心竞争力、不断发展壮大成长为国际矿业品牌的必由之路。当前，全球矿业进入深度调整期，如何稳健地迈好“走出去”的步伐，成为人们关注的焦点。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“成都综合利用所”）积极适应新时代地质调查工作，在部、局的领导下，以稀土资源为核心，以“三稀”资源为重点，积极开展国际合作，开创了国际合作新格局。目前，该所的境外地质调查与技术成果转化服务已延伸到亚洲、非洲、北欧、北美、澳大利亚等地区，合作领域日渐扩大，合作方式日趋多元，引领作用初见端倪。

成都综合利用所控股公司盛和资源在马来西亚出席稀土催化剂项目投资签字仪式

锻造科技创新“利器”

打铁还需自身硬。在科技创新已成为时代主流的今天，要想走出国门闯市场，最重要的就是手握“利器”。作为我国矿产资源综合利用的重要支撑，成都综合利用所始终致力于锻造科技创新这把“利器”。2013年至今，该所共获授权稀土相关专利10项，其中1项美国专利授权；获得省部级科技进步奖两项：该所研发的“攀西难选稀土矿低碳高效利用新技术开发及应用”技术获得2016年度四川省科学技术进步二等奖，“典型氟碳铈稀土矿清洁利用新技术研究及示范”技术获得2018年度国土资源科学技术奖二等奖。

为打开国际市场的大门，成都综合利用所充分发挥科技创新的引领作用，利用核心优势锻造了这样几把“金钥匙”：

一是稀土矿“浮团聚磁选”技术的研发及应用。荣获2016年度四川省科技进步二等奖的“浮团聚磁选”技术能充分利用矿物间表面性质和磁选差异进行分选，攻克了稀土矿浮选需要加温且难以稳定得到高品质精矿这一难题。“常温条件下可稳定得到REOgt;65%的稀土精矿，回收率由原有的20%提高至60%。工业示范线生产过程稳定，企业经济效益得到了大幅提高。”该技术成果在四川德昌大陆槽稀土矿应用中取得较好效果的同时，对美国芒廷帕斯稀土矿同样表现出较好的适用性，大幅降低了生产运行成本。

二是RF系列绿色稀土浮选药剂研发及应用。为了改善传统稀土浮选药剂中含有大量难降解组分，对矿山环境造成一定威胁的难题，该所通过研究药剂分子结构及其与矿物作用能力，研发出RF系列绿色稀土浮选捕收剂。在四川冕宁牦牛坪稀土矿开展的工业试验表明，“该药剂不仅大幅降低了难降解组分含量，还降低了运行成本，提高了企业生产指标。”目前，厂方已经签订药剂供销合同，实现了产品的商业化。

三是选冶联合技术实现稀土资源高效利用。微细粒级稀土矿物常与其他矿物密切共生，采用传统磨矿方式难以单体解离，无法得到高品质稀土精矿。通过选冶联合方法，该所研究人员提出化学解离-物理分离的新思路，攻克了美国Pea ridge铁-稀土共生矿和澳大利亚Nolans稀土矿等多个难选稀土矿的高效利用难题，既得到了合格的稀土精矿，还实现了共伴生有价元素的综合利用。

四是磷-硅酸岩型稀土资源高效利用技术的开发。格陵兰Kvanefjeld属于少见的磷-硅酸盐型稀土矿，主要含稀土矿物与脉石矿物的物理化学性质相近，分选异常困难。该所科研人员在详细研究矿物组分及性质基础上，提出采用新型浮选捕收剂RFS强化矿物表面性质差异，在常温条件下得到矿物纯度大于80%的稀土精矿，较国外科研机构提出的工艺流程得到的精矿品位更高，作业流程更简化、投资及运行成本也大幅降低了。

五是稀土深加工技术的研发及应用。针对四川地区氟碳铈型稀土矿特点，研发出了盐酸直接浸出技术。稀土氯化物、氧化物、氟化物、碳酸稀土、高纯金属、稀土硅化物等六大系列，30余种规格……该所开发的系列稀土产品技术指标达到了国际先进水平。技术引领产业。他们还创办了峨眉山科技产业园区，逐步形成以稀土新材料为主体的科技成果转化示范基地。

2018年5月，成都综合利用所代表团赴美国芒廷帕斯稀土矿山调研

拓展国际合作新格局

有了先进的技术作为敲门砖，加上研究人员的积极拓展，该所顺利迈入了国际市场。

签订技术开发合同2项，项目总金额达195万美元，实现历史性突破……近年来，通过不断科技创新，加强对外技术交流与合作，该所“三稀”资源综合利用技术已拓展到国外。

Nolans Bore稀土矿选矿试验研究进展顺利。2013年10月，该所与澳大利亚ARAFURA资源公司签订“诺兰稀土矿选矿试验研究”技术开发合同，合同经费总额120万美元。目前，该所已完成选矿探索性试验研究工作，采用的工艺技术与国外研究机构相比，不仅降低了选矿工艺技术成本，同时还大幅提高了稀土精矿品位。

Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究赢得认可。2013年11月，该所与美国MFC工业公司签订“Pea Ridge尾矿的选矿与冶金试验研究”技术开发合同，合同经费总额75万美元。“考察矿山综合环境，对选厂建设厂房配置、设备选型、后续连续扩大试验样品采集等提供技术咨询服务，洽谈Pea Ridge尾矿综合利用选冶技术半工业试验项目合作事宜，提供相关技术指导和咨询……”据科研人员赴美经历描述，目前已基本完成前期研究工作。

俗话说，金杯银杯不如业界的口碑。随着国际合作项目的不断拓展，该所在“三稀”资源综合利用技术的国际领先水平不断得到认可。

成都综合利用所代表团与美国ERP公司负责人进行技术交流

支撑中国企业“走出去”

立足“一带一路”建设和服务“走出去”的全球视野，该所聚焦中国地质调查局特大型能源资源基地建设布局，在格陵兰岛西南部科瓦内湾地区开展稀土等其他多金属矿产资源潜力、开发条件及环境影响“三位一体”的综合调查评价，为政府决策和该所控股公司盛和资源“走出去”投资提供信息服务和技术支撑。

如何终结矿山企业常常面临亏损的尴尬局面？量身定制的选矿技术是关键!美国芒廷帕斯稀土矿是全球第二大稀土矿山，却由于生产成本过高，于2015年再度破产。成都综合利用所发挥所长，针对该矿山矿石开展了相关技术研究，并且先后3次赴美国矿山现场考察及调试，最终确定的选矿技术大幅降低了生产成本，为中资企业的进入奠定了基础，在稳定提升生产指标方面也做出了巨大贡献。

提高矿物的回收利用向来是个大难题，特别是在面临特殊矿种时更为棘手。据了解，格陵兰科瓦内湾稀土矿稀土储量巨大并且伴生多金属矿，但是其稀土元素载体矿物为独特的硅酸盐型稀土矿。“全球尚无研究先例”，专家称，国外科研机构采用加温-浮选技术，仅能得到REO14%、回收率65%的稀土精矿。“创新创造奇迹。”由该所研发的常温浮选和环境友好型浮选药剂可以得到REO23.5%、回收率78%的稀土精矿。“新工艺、新药剂完全适宜格陵兰严苛的环保标准”，这就为中资企业注资格陵兰矿物能源公司成为董事会成员及资源后续开发奠定了基础。

跟随“一带一路”建设的指引，该所再一次把目光投向了非洲重要的稀土资源产地——毛里塔尼亚扎拉加稀土矿。通过对其矿石性质的系统分析，有针对性地提出稀土开发利用新技术，大幅提高了精矿品质，降低选冶综合成本，为开发利用奠定了基础。为提升中资企业在海外稀土项目总承包和工程建设能力，“后期打算联合中资设计公司建成选冶工业生产线。”针对下一步工作意向，有关负责人补充道。

产学研用齐头并进

技术是驱动，合作是动能，机制是保障。近年来，该所与盛和资源联手打造“产、学、研、用”合作机制，境外项目合作不断拓展，国际化步伐越走越稳。目前，已经开展的国际合作项目达10多项，其中科技部项目2项，成果转化项目10项，研究经费超过2000万元，开创了国际合作服务新局面。

一是稀土清洁利用技术国际合作屡创辉煌。以“浮团聚磁选新技术”为原型的成套工程化技术和浮选药剂在国内冕宁、德昌稀土矿推广应用，并逐渐得到国内外稀土加工领域的认可，成为国际稀土资源开发利用领域的主要工艺流程。目前，该技术主要应用于美国、澳大利亚、南非、格陵兰及坦桑尼亚等国家和地区，为当地稀土矿的开发利用提供了技术支撑。2016年，澳大利亚诺兰稀土矿中镨钕含量较高，曾被视为较为优质的稀土资源。成都综合利用所技术攻关结果表明，该矿石中稀土元素难以高效富集，为企业挽回了损失，为国家赢得了话语权。2017年度，该所与某公司合作，为公司格林兰科瓦内湾稀土矿开发利用提供了全新的开发理念和清洁利用技术方案。

二是钒钛磁铁矿综合利用技术保持国际核心竞争力。2019年度，成都综合利用所与澳大利亚钛业有限公司开展“Barrambie钒钛磁铁矿综合利用实验室试验研究”，高效铁钒钛分离提取技术为澳方对该矿的开发利用提供技术支撑，彰显该所钒钛磁铁矿综合利用的国际领先水平。该所在大量试验的基础上，研究制定了符合资源特点的选矿原则工艺流程，采用“擦洗-磁选选别-精矿直接还原-铁钛分离”的工艺流程进行选矿初步试验，获得了较好的技术指标。该所对PB、PD精矿进行了初步还原分离试验，获得了高金属化率产品，为钛、铁分离提供了物质基础。

该研究项目通过对澳大利亚PMA矿物资源进行初步评估及试验研究，对标准矿石及顶盘矿石进行化学分析并探究其矿物性质，为该矿物资源的可行性开发、资源优劣以及商业性利用和发展前景做出评价和分析，对合理利用此类矿石资源并提高其经济价值具有积极的推广作用。

成都综合利用所代表团与美国弗吉尼亚大学Honaker教授交流稀土提取技术

多维度推进国际合作交流

2014年以来，成都综合利用所成功出访18批次、45人次，出访的国家涵盖俄罗斯、加拿大、美国、马来西亚等，与众多国家开展了广泛的国际交流合作，成效显著。

俄罗斯稀土矿开发探索。2017年，该所所长胡泽松访问俄罗斯，先后与全俄地质研究所所长和俄罗斯国家地质公司负责人进行会晤。俄罗斯储量巨大的矿产资源缺乏绿色高效的资源开发利用技术，希望与中国地质调查局及成都综合利用所在稀土及有色、黑色矿产资源的开发方面进行广泛的合作。双方初步拟订以俄罗斯托莫托尔稀土矿开发为切入点开展探索性合作。

进军大马，辐射东盟。同年，应马来西亚政府的邀请，胡泽松与当地政府官员就盛和资源在马国投资建设稀土催化剂项目进行了会谈，并出席马国政府召开的东海岸经济区签约仪式。一旦在马来西亚投资建厂，用当地生产FCC催化剂产品，将有利于进入马来西亚以及印度市场，并辐射整个东盟及南亚市场，提升国际影响力。

把握全球，数据先行。该所及控股盛和公司对全球50多个正在勘探或开发的稀土项目进行了梳理，建立了项目数据库，并根据资源情况、稀土配分、潜在经济价值等指标进行了筛选和排序。2018年度出访美国，与国际稀土产业较有影响力的ERP战略矿产公司、PEAK 资源公司董事会成员讨论成立全球稀土创投平台（Global REES Venture,GRV）。“以市场、技术和金融创新为导向，以国际绿色供应链为纽带，旨在稳定国际稀土供应链”。据专家称，该平台将成为社会、企业、政府打造全球地质矿产信息支撑服务平台，为我国企业“走出去”和政府的重大宏观决策提供信息指导和支撑服务。

成都综合利用所与总部位于比利时布鲁塞尔的全球跨国性化工集团索尔维集团中国全资子公司索尔维投资有限公司在成都签署了技术合作框架协议

钒钛合作，促进交流。2018年，俄罗斯耶夫拉兹集团基于该所钒钛磁铁矿的国际影响，就钒钛产业技术合作等进行了深入交流。双方着眼于钒钛全产业链技术创新相关科学问题、技术问题和工程问题，以钒钛磁铁矿精准找矿、科学开采、高效选别、清洁冶金为重点，通过建立技术信息交流平台，促进技术交流，促进项目合作。

跨国际、多领域的交流合作及项目实施提高了成都综合利用所的国际影响力，更为建设世界一流新型地质调查局提供了话语权支撑。

鲲鹏展翅凌万里，策马扬鞭自奋蹄。在不断深化的国际化征程中，成都综合利用所将借助稀土开发的先进经验，继续巩固金属矿产开发利用技术的领先优势，增强与国际大型企业的沟通与合作，建立互信，守正出奇，突破全球稀土等资源开发利用中存在的关键问题，为建立更有影响力的国际合作平台，为服务新时代地质调查事业发展做出新的更大贡献。