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    地下水污染源信息追踪是地下水污染调查研究的重要环节。准确掌握地下水污染源信息是实现污染物运移过程模拟、预测和制定科学合理修复方案的基础。然而,地下水污染具有隐蔽性、长期性和滞后性的特点,污染的发现往往集中在下游地区,但对上游污染物的释放和迁移过程机理尚不明晰,亦缺乏精准、高效的反演刻画方法。

    针对上述问题,中国地质调查局南京地质调查中心流域资源与环境演化研究团队进行了地下水污染源和污染场地的联合精细刻画技术攻关。团队基于数据同化技术,耦合地下水流、溶质运移和地球物理三类数值模型,将物探和传统水文地质观测数据相融合,实现了水文地质参数与地下水污染物释放过程的联合反演,为地下水污染调查研究提供了新的技术思路和方案。相关研究成果发表于国际水文地质学顶级学术期刊《Advances in Water Resources》(Q1,IF:4.7)。

     

    图1 不同电极布设方案下地下水污染物释放过程反演结果示意图

     

    图2 污染场地水文地质参数反演结果示意图

    南京地调中心在地下水污染精细刻画研究方向取得新进...

        地质工作是经济社会发展重要的先行性、基础性工作,服务于经济社会的各个方面。当前,我国正处于经济快速发展阶段,资源与环境问题日益突出,国民经济与社会发展对地质工作的需求不断增长。加强地质工作,充分挖掘资源潜力,加大地质和矿产资源勘查力度,提高资源供给能力和保障程度,对于全面建成小康社会、加快推进社会主义现代化具有重要意义。
        当前,我国工业化、城镇化进程加快,经济社会发展与资源环境的矛盾日益突出。加强地质工作,是缓解资源约束、保障经济发展的重要举措,是推进城乡建设、开展国土整治的重要基础,是防治地质灾害、改善人居环境的重要手段。必须从全面建成小康社会、加快推进社会主义现代化的战略高度,进一步提高对地质工作重要性的认识,增强责任意识和紧迫感,切实加强地质调查、矿产勘查和地质灾害监测预警等工作,以满足现代化建设的需要。
        一、地质调查工作的成果是准公共产品
        地质工作是调查研究地球的物质组成及其形成演变过程,从认识自然进而利用自然,为国民经济和社会发展服务的一项探索性很强的科学技术工作。公益性地质调查工作是地质工作的重要组成部分。
        美国经济学家萨缪尔森在《公共支出的纯粹理论》一文中给出了公共产品的经典定义:即一个人对这种产品的消费,并不能减少任何他人也对该产品的消费。它具有两个本质特征,一是消费的非排他性,二是消费的非竞争性。由此,区分公共产品和私人产品就有两个基本标准:一是排他性和非排他性,二是竞争性和非竞争性。私人产品具有竞争性和排他性,公共产品具有非竞争性和非排他性。排他性是指个人可以被排除在消费某种物品的利益之外,当消费者为私人产品付钱购买之后,他人就不能享用此种商品或服务所带来的利益。非竞争性是指消费者的增加,不引起生产成本的增加,即一定量的公共产品,按零边际成本为消费者提供利益或服务。
        依据需要主体和供给渠道的不同,各种产品和服务可分为两类。主要由以政府为代表的国家机构公共部门供给,用来满足公共需要的产品和服务,称之为公共产品(public goods);主要由市场供给,用来满足个别人需要的商品和服务,称之为私人产品 (private goods) 。这就是公共产品的实践标准。
        布坎南在《俱乐部的经济理论》一文中明确指出, 根据萨缪尔森的定义所导出的公共产品是“纯公共产品”,而完全由市场决定的产品是“纯私人产品”。公共产品和私人产品是社会产品中典型的两极。现实经济生活中还有些物品兼备公共产品与私人产品的特征,称之为混合产品或准公共产品。其中,有些产品具有非竞争性,但不具有非排他性;有些产品具有不充分的非竞争性和非排他性。
        准公共产品是指不完全同时具备非排他性和非竞争性两个特征的公共产品。准公共产品一般具有“拥挤性”的特点,即消费者增加到一定数值后,就会出现边际成本为正,不像公共产品那样边际成本为零。准公共产品达到“拥挤点”后,每增加一个消费者,原消费者的效用就要减少。准公共产品“拥挤性”的特点决定其消费要遵循“选择性进入”的规则,即满足一定约束条件后(例如付费后) ,才能消费。
        因此,公共产品基本可以分为三类:第一类是纯公共产品,即同时具有非排他性和非竞争性,如国防、公平的收入分配、有效率的政府或制度、环境保护、基础科学等;第二类公共产品的特点,是消费上具有非竞争性,但是却可以较轻易的做到排他,如公共桥梁、公共游泳池以及公共电影院等,这种物品也被形象地称为俱乐部产品(club goods);第三类公共产品与俱乐部产品刚好相反,即在消费上具有竞争性,但是却无法做到有效地排他,如公共渔场、牧场等,有的学者将这类物品称为共同资源(common resources)。俱乐部产品和共同资源通称为“准公共产品” (quasi2public goods),即不同时具备非排他性和非竞争性。随着私人对公共产品生产与提供的参与,公共产品的提供有了公共提供、市场提供和混合提供三种基本方式。公共产品一般由政府提供,提供公共产品是政府的重要职责。
        运用上述观点分析可知,地质调查工作成果不是公共产品。首先,它不完全具备非排他性的经济本质。地质调查工作成果表现形式是信息产品,可以通过简单设置规则——收费,就可轻易实现排他。其次,它不具备非竞争性的表现形式。地质调查工作成果具有地域性,只能说明本地区的地质状况,不能说明其它地区的地质状况,不能复制,一旦有人使用,并通过后续工作取得效益,他人就无重复使用的动力,更谈不上边际成本不变。由此看来,地质调查工作成果具有潜在的排他性和明显的竞争性。
    实践上,地质调查工作成果是公共产品,地质调查工作成果不能直接产生经济效益,需要通过一系列后续工作才能产生经济效益或社会效益。这种地质调查工作成果效益的间接性、滞后性及较长产生链的特点,形成资金的技术壁垒,预期经济效益不清,机会成本增大,资本效率降低,决定了市场不会提供这种产品。但社会经济发展又需要这种产品,因此,就只能由政府来提供。从世界各国的地质调查工作来看,绝大多数地质调查工作都是由政府出资进行。由此看来,按实践标准地质调查工作成果则属于公共产品。
        地质调查工作成果特征前面已有论述,你使用不影响他使用,基本具备非排他性;但你使用后,他再使用效用就会降低、甚至为零,不具备非竞争性。而且地质调查工作成果的实际使用也是遵循“选择性进入”的规则的,所有产生效益的后续工作的投入,可视为进入限制,典型的是矿产资源探矿权的取得是要付费的。也就是说,地质调查工作成果不同时具备非排他性和非竞争性两个特征,具有“拥挤性”的特点,使用要遵循“选择性进入”规则,所以说,地质调查工作成果是准公共产品。实践标准之所以把地质调查工作成果判为公共产品,源于地质调查工作的投入来自国家财政的公共支出。在市场经济的国家里,公共支出的目的就是生产公共产品。实践标准的结果是动态的,不是一成不变的,他依据供给主体的不同,把准公共产品或纳入公共产品或纳入私人产品。
        要从理论上判断是否是公共产品,就必须从表现形式和经济本质两方面把握公共产品的特征。单从公共产品的定义和特征来看,地质调查工作成果不属于公共产品,单从市场能否提供的标准来看,地质调查工作成果则是公共产品,而进一步深入分析则会发现,地质调查工作成果又是准公共产品。
        运用公共产品理论,结合地质工作的产品特点,可以将地质工作产品分为公共地质产品、准公共地质产品和非公共地质产品。这种产品性质的差异决定了不同类型的产品需要不同的供给方式:公共地质产品需要政府提供,非公共地质产品需要市场提供。这也是公益性地质工作和商业性地质工作分开运行的重要理论依据。以区域性地质调查成果和矿产资源调查成果为例做深入分析:区域性地质调查目的是提供满足公共需要的基础地质信息,产品具有非竞争性和非排他性, 属于纯公共地质产品;区域性矿产资源调查目的是提供后备勘查基地,部分地具有竞争性或排他性,具有准公共产品的性质;一般面上的,为提供后备勘查基地的地质产品具有准公共产品的特点。一旦设置了探矿权,地质产品就具有完全的排他性和竞争性,属于非公共地质产品。由此可见,是否设置矿业权是区别公共地质产品和非公共地质产品的一个重要标志。
        二、公益性地质工作的性质及特点
        公益性地质调查队伍及其所从事的公益性地质工作,就是要为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务,不仅提供公共地质产品或准公共地质产品,而且提供公益性服务,满足公共需要。公益性地质工作是由各级政府出资为社会服务的基础性、战略性、前瞻性地质工作。基本内容包含:以保障资源安全和实施可持续发展战略为宗旨的地质工作;为重大工程建设和政府宏观决策服务的地质工作;为满足社会日益增长的地学知识与信息需求而开展的地质工作;为推进地质科技不断发展而开展的地质工作。
        政府财政投入开展地质工作有两方面依据:一是提供公共地质产品和准公共地质产品的目的,由于公共地质产品和准公共地质产品的提供存在市场失灵,采用政府供给的方式具有高效率;二是为了实现国家战略目标,如快速缓解资源紧张局面,保障资源安全,扶持勘查和矿业发展等战略目标,国家财政可以投入非公共地质产品。
        经过多年改革探索,我国现行地质工作管理体制和运行机制主要特点和发展趋势:一是公益性地质工作和商业性地质工作分开运行,其本质是公共地质产品和非公共地质产品在供给机制上的分开。政府提供公共地质产品;市场提供非公共地质产品;二是为了实现战略目标,政府资金可以介入非公共地质产品的生产,但要遵循市场规律,作为一种宏观调控手段,引导和促进市场提供非公共地质产品。
    目前我国政府公益性地质工作体系框架是:国家根据经济社会发展的需要,开展公益性地质工作。中央政府主要负责全国能源和其他重要矿产资源远景调查与潜力评价,全国性、跨区域、海域基础地质和环境地质的综合调查与重大地质问题专项调查。省级政府主要负责为本地区经济社会发展服务的基础地质、矿产地质和环境地质调查。
        中央公益性地质工作要服从国家需求,服务国家目标。其基本内涵主要有三个方面:一是中央政府主要负责全国能源和其他重要矿产资源远景调查与潜力评价,全国性、跨区域、海域基础地质和环境地质的综合调查与重大地质问题专项调查。二是技术标准研究制定、地质矿产理论研究、技术方法研究、引进和推广、地球科学和地质勘查领域的国际交流与合作等。三是示范类地质工作。包括为地方公益性地质工作和商业性矿产勘查作示范的地质工作。其目标主要是为全社会提供地质公共产品和服务,为公共决策提供地质科学论证和决策支撑,这是公益性地质工作存在价值的体现。也是中央政府公益性地质工作的职责。
        公益性地质调查工作是认识地球、了解地球,服务于经济社会发展的基础性、超前性工作,向社会提供地学信息,是经济社会发展的永久性支撑,是集科学与技术、理论与实践、科研与调查为一体的多学科联合攻关的工程,具有基础性、探索性、地域性、继承性等特点,需要长期的资料、经验与人才积累,充满了活劳动,需要一支稳定的专业队伍长期进行成果资料的积累。公益性地质工作的特点和内在要求决定必须有一支专门从事公益性地质工作的队伍。这也是成熟的市场经济国家地质工作发展的经验。
        党中央、国务院从全面建成小康社会,实现经济社会全面、协调、可持续发展的高度对公益性地质工作给予了高度重视和关心。提出要加强地质工作,加强公益性地质调查队伍建设。温家宝总理曾明确指出,必须建设好一支人员精干并相对稳定、装备精良,以高新技术为支撑、调查与科研相结合,能担当重大战略任务、善于攻坚打硬仗的高素质、专业化的国家公益性地质调查队伍。这项改革,目标不能动摇,步伐必须加快。
        《中央机构编制委员会关于印发〈中国地质调查局主要职责内设机构和人员编制规定〉的通知》(中编发〔2004 〕2号文件和《国务院关于加强地质工作的决定》(国发[2006]4号)均明确:中国地质调查局负责统一部署和组织实施国家基础性、公益性、战略性地质和矿产勘查工作,为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务。统一管理国家公益性地质调查队伍,对地方公益性地质调查队伍承担的国家地质调查任务实行项目联系、业务指导, 并对项目执行情况开展监督检查和成果管理。
        国土资源部在《关于国家公益性地质调查队伍建设的意见》(国土资发[2005]13号)中提出的建设公益性地质调查队伍思路和目标是:“根据我国国土面积、人口总量和国家对公益性地质工作的需求,与国家财政管理体制,地勘队伍管理体制相适应,逐步建成一支结构合理、专业齐全、高素质的公益性地质调查队伍。公益性地质调查队伍由国家和地方公益性地质调查队伍两部分组成,总体规模2.5-3万人,其中,国家公益性地质调查队伍在中国地质调查局现有直属单位1万人规模基础上逐步达到1.5万人(控制规模)。今后3年的建设目标为:基本建成一支由中国地质调查局直接管理,成建制,统一高效,人员精干并相对稳定,装备精良,以高新技术为支撑,调查与科研相结合,能担当重大战略任务,善于攻坚打硬仗的高素质、专业化的地质调查队伍”。
        “国家公益性地质调查队伍建设主要以中国地质调查局直属单位为基础,依托重大地质调查项目和国家专项的组织实施,通过专业结构调整和队伍能力建设,充实、加强一线技术力量,建实建强区域性地质调查机构、专业地质调查机构、科技创新与技术支撑机构和公益性服务机构,使之真正成为能够承担国家基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作任务及提供地质信息资料社会化服务的骨干力量”。
        做好公益性地质工作的关键在队伍。建设好一支人员精干并相对稳定、装备精良,以高新技术为支撑的高素质、专业化的国家公益性地质调查队伍,关系到我国地质事业的长远发展,是实现公益性地质工作国家战略目标的关键。当前,中央和地方两级公益性地质调查队伍的组织结构框架已初步形成,职责基本明确。经过十多年的建设,国家公益性地质调查队伍已初具规模,但仍存在一些问题。由于中央公益性地质调查队伍基本上是由管理体制、任务性质不同事业单位成建制地合并形成的,不同程度地存在事业单位的一些共性问题:如事业费不足,人员结构不合理,业务骨干和管理人才缺乏,缺乏有效的激励机制,队伍活力不足,创新能力不强,装备落后,社会保障体系未建立,离退休人员包袱沉重等等。上述问题可归结为两个,一个是这支队伍尚未建强,另一个是保证队伍稳定发展所必需的经常性经费不足问题。这是当前制约国家公益性地质调查队伍建精建强的关键问题,这两个问题较为严重,直接制约着公益性地质队伍的稳定与发展,解决不好这两个问题又直接影响公益性地质工作顺利开展,也势必影响和制约经济社会发展,而经常性经费投入不足又是制约队伍建设的主要瓶颈因素。
        三、国家公益性地质调查队伍建设存在的主要问题
       (一)队伍尚未建强
        1.人才队伍总量严重不足
        截至 2005 年底,全局共有职工12028人。其中,在岗职工6523人,占54%;离退休5369人,占45%;待岗136人,占1%。在岗职工队伍中,共有各类人才4924人(初级以上职称,含技师16人),占75%。从事野外一线工作的地质专业技术人才 1512 人,占在岗职工23%。
        目前国家公益性地质调查队伍人才队伍规模与新时期基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作任务相比,现有人才队伍总量不足,特别是野外一线地质人才总量较少。队伍规模距离中央公益性地质调查队伍建设控制规模1-1.5万人相差近一半。
        2.人才队伍结构不尽合理
        截至2005年底,全局在职职工中具有初级专业技术职务以上的4908人中 , 在岗专业技术人才3788人,占人才队伍总数的77%。人才队伍结构不够合理(见图1-4)





    图1年龄结构                                图2学历结构 


        在具有初级以上专业技术职称4908人中,30岁以下的占16%;30-39岁占22%;40-49 岁占41%;50-55岁占16%;56 岁以上占5%;高级职称2193人,占45%;中级职称1523人,占31%。有博士研究生学历的,占9%,有硕士研究生学历的占13%;本科学历的占42%。


    图3职称结构                                  图4优秀人才情况


      
        全局共有“两院”院士18人、领军人才(主持过重大项目,在本专业有较深造诣的人才) 162人、 重大项目负责人(承担过省部级及以上项目的第一负责人)672 人。
        主要问题一是领军人才,优秀、复合型人才和有较丰富实践经验的野外一线骨干人才短缺问题比较严重。二是年富力强、可以承担野外一线工作重任的31-40 岁年龄段的人才偏少,业务骨干断档的问题十分突出。三是人才余缺并存。地质类专业技术人员相对较少,管理、经营、后勤服务人员相对较多。从事方法技术研究的比例较大,从事野外地质调查人才比例小。四是人才队伍能力与当前工作任务不相适应,在目前野外一线的地质专业技术人才中,新接收的大学毕业生占了较大比重。这部分人员缺乏生产实习和实践锻炼,野外一线地调能力较差。按照高质量完成地质调查任务的要求而言,野外地质调查人才队伍整体能力有待提高。
        3.人才队伍后备力量不足。
        从地质人才供给方面看, 未来几年内实际供给不足,形势较为严峻。由于前些年地质工作的经费投入不足, 地质工作新的运行体制还没有形成,从业人员的社会保障体系与激励机制没有建立, 地质工作的远景规划和个人的长远发展比较模糊, 就业出口因此受堵。致使近15 年来地质技术人才的培养和教育已出现问题:多数学生不愿意报考地质类专业, 学校大幅度削减了招生计划,致使地质技术人供应从源头上大大减少。此外, 一些成熟的地质专业技术人才有部分已改行或离开地质工作岗位。地质工作的后备人才和可以提供的有相关工作积累的成熟专业技术人才非常有限。而且地质调查从业人员的地区分布、部门分布与地质工作投入的地区和部门相关, 可以从市场上聘用提供的地质工作项目服务和满足地质工作需要的地质专业技术人员有限。地质人才断层、青黄不接的现象非常严重。
        由于近几年经济社会发展对地质工作需求的不断增大,特别是商业性地质工作的逐渐兴起,全社会对地质科技人才需求达到空前旺盛,地质科技人才供应绝对不足,各高等院校的地质类本科以上毕业生就业率达到100%就是明证。因此,国家公益性地质调查队伍与地方和原工业部门、油气公司、外资公司对地质人才资源的争夺较为激烈。由于目前地调局系统职工收入与原工业部门、油气公司、外资公司及地方相关行业和单位相比,处于中下游水平,专业技术人才已有外流趋势。2001-2005年间全局共有 270 名专业技术人员调出局系统,其中地质类专业技术人才231人,占调离总数的85%。而目前,地质类专业技术人才流向地调局系统的趋势已大大减弱,在部分地区或个别单位向前些年那样批量引进有经验的地质类专业技术人才的情形几乎已不可能再现,如沈阳地调中心,2006年到目前拟引进十余名地质类专业技术人才,至今未果,主要原因就是很多地区、部门及单位通过提高待遇挽留技术骨干,用优厚的待遇招揽人才,采取非常规措施控制技术人员外流等办法稳定、发展壮大队伍。与此同时,大批引进技术骨干,还要面对配套设施建设、配偶安置和解决住房等方面的问题困扰,单位自身也是力不从心。
        总之,中央公益性地质调查队伍还比较薄弱,难以满足公益性地质工作的需要。
        (二)国家财政对公益性地质工作有效投入不足
        国家对公益性地质工作投入与新形势下经济社会发展对公益性地质工作的要求相比明显不足。
        1.保证队伍正常运转的经常性经费投入不足  
        近年来,国家的投入有一定增加,但与成本的增加和实际需求相比,其投入总量仍远远不足。基本支出预算长期不足,正常工作费用缺乏保障,是各单位普遍的问题(见表1-4)。

    表1  全局几年来中央公益性地质调查队伍财政预算拨款的经常性费用    单位:万元



    表2  六大区中心几年来财政投入经常性费用情况  单位:万元

        从表1和表2可以看出:几年来,包括人员经费在内,六大区中心平均始终徘徊在每年人均2万元多一点,离退休经费始终徘徊在每年人均1.6万元左右,扣除物价上涨和社会负担成本增加,近几年事业单位调整工资标准而相应增加的投入,实际上的经常性投入是相对下降的。各单位经常性地质事业费严重不足,基本支出预算中,人员经费(含离退休)预算年平均不足1.5万/人,只相当于实际支出的40%多。
        社会保障政策不配套, 投入结构不合理。由于改革政策不配套,使地质事业单位改革难以向更深层次发展,比如由于养老、医疗等社会保障体系没有建立,分流人员没有出口,人员难以流动,全员聘用制也无法真正实现。目前, 在国家公益性地质队伍中, 离退休人员占整个队伍的45% 左右。由于社会保障体系没有建立, 按照目前人员经费优先保证离退休人员费用支出的情况,沉重的离退休

    表3  全局劳动报酬及补贴、离退休费用实际支出情况   单位:万元     

    表4  六大区中心历年劳动报酬及补贴、离退休费用实际支出情况 单位:万元

        人员费用支出(退休金、医疗费等)占用了财政投入事业费的近60%, 扣除单位日常工作正常运转所必需水、电、暖、基础设施日常维护等刚性支出,在职人员的人员经费已所剩很少。近年来,随着经济的发展,国家几次上调职工工资标准、增加离退休人员离退休费、在职职工工资正常调资,差旅费开支标准提高,社会各类服务价格提高,都加大了各单位的经常性支出成本,地方纷纷出台了增加地方工资性补贴政策,对中央直属的单位也造成巨大压力,由于缺乏财政资金支持,各单位靠自身收入难以足额兑现地方的各种补贴政策,致使离退休老同志有意见,在职职工队伍不稳定,同时难以吸引人才,建设发展队伍。
        经常性经费不足,日常的工作就难有经费保障。必然导致本应由事业费开支的项目不得挤占其它经费,特别是挤占、挪用工作项目经费的现象。造成列支渠道不合理,财务预算执行困难。大量挤占、挪用项目、课题经费,直接影响了项目的质量和成果水平。 
        公共服务机构基本运转费用难以维持。实物资料中心因为缺钱,生产科研设备短缺,资料库运行费不足。图书馆的文献资源建设经费缺口较大,有些专业期刊资料只能忍疼割爱、砍掉不订。
        即使是进入非营利科研机构编制的人员新增的改革经费也仅能满足部分弥补基本运转费用 (水电费、供暖费)和管理人员工资的不足。2005年地科院全院事业费总额为11218万元,扣除“非营利”追加部分后为7762万元,当年离退休费用支出总额为4841万元,占事业费总额的63% 。
        总之,公益性地质调查队伍缺乏经常性工作经费,缺乏经常性的更新机制,直接影响了地质调查工作的正常运行和地质调查成果对社会公开服务的动力机制”。制约了国家公益性地质队伍建设的健康发展。 
        2.公益性地质工作投入缺乏长效机制
        主要问题一是经常性地质工作经费不足。二是承担的任务不稳定。以地质大调查专项为例:“自1999 年我国开始实施地质大调查以来到2005 年七年间,中央预算投入的地质大调查经费56.79 亿元,其中1999~ 2005 年每年投入经费分别为5.37 亿元、8. 57 亿元、8.58 亿元、8.58 亿元、8.58 亿元、8.59 亿元、8.52 亿元”。作为国家公益性地质调查队伍的地调局的直属单位承担的任务平均不足大调查总任务的40% (见表5)。
        由于历史的原因,地质勘查经费主要投资于四个专业地质调查机构,而六个大区中心几乎没有这方面的投入,只有财政投资的国土资源大调查和矿产资源补偿费等专项项目,科技项目费主要投向地科院所属的七个非营利机构和五个转制所。

    表5   全局几年来财政预算拨款的地质调查工作经费情况    单位:万元

        由此表看出,几年来国家财政(财政调查专项)对国家公益性地质队伍的工作经费投入处于低水平徘徊。表中,科技项目经费增长主要由于地质科学院所属几个研究所有部分队伍(700人)进入国家科技创新体系,划为非营利机构而政府投资的科研类项目经费增加。
        从年度投资的总额看似基本保持稳定,但扣除物价上涨和社会负担的增加而产生的成本增大因素后,实际直接用于工作的费用逐年减少。2003-2005年间全局财政投入的工作经费为年人均9.5万元,2006年全局财政投入的工作经费为人均9.1万元,
        六大区地调中心2004~2006年间,财政投入的工作经费从额度上处于徘徊状态,实际直接用于工作的财政投入是下降的。由于工作任务不饱满,为了事业的发展、队伍稳定与发展,各单位都承担了市场项目,以弥补经费不足。从上面的表2可以看出,近三年来,财政对六大区中心投入的经常性费用徘徊在人均1.6~1.8万元/人年。在目前人员工资、离退休费用大幅增加的情况下,为保证人员工资、离退休费用支出,各单位普遍存在挤占工作经费现象,实际用于工作的经费势必大大缩水,工作的成果质量和成果水平也难有保证。
        公益性地质调查工作主要依靠申请国家专项工作经费支撑,没有长期而稳定的经常性工作经费保障。国家公益性地质调查队伍依托国家专项生存发展,存在大起大落的风险。地质大调查、矿产资源补偿费项目均属于国家专项经费,投入本身就不稳定。地质勘查费原本属于财政投入给地勘单位(主要为四个专业地调机构)的经常性工作经费,基数较低,近几年以财政专项增加了投入,但也一直处于不稳定的状态中。
        以六个大区地调中心为例,“十五”期间,六大区中心承担地质大调查专项281项,经费37560万元,占此间承担各类项目总经费的70.0%,其它国家专项153项,经费10510万元,占项目总经费的19.6%(见表7)。

    表6 六大区中心近年地质调查工作经费财政投入情况表  单位:万元 

     图5 六大区中心“十五”承担的地调、科研项目总经费情况(单位:万元)
     

    表7            六大区中心 “十五”期间承担的各类地质项目及经费情况

        由表7看出,各单位项目来源一是主要依靠承担地质大调查专项,而这类项目投入并不稳定,并且在低水平徘徊。“十五”期间财政投入的六个大区地调中心年人均地调、科研项目经费为7.1万元,年人均地质大调查经费为5. 5万元,仅相当于全局平均水平的60% 。相对于维持队伍稳定和发展所需要的人员劳务支出等要求来说,严重不足。
        按计划,地质大调查专项到2010年全部结束。届时,如果没有新的专项投入,国家对公益性地质工作的投资每年将净减少9亿元,国家公益性地质调查队伍承担的工作量每年将减少3-4亿元,相应地六个大区中心每年将减少70%的工作量(以现在的投资规模测算),队伍将处于半失业状态。正因为这个原因,各单位对扩大队伍规模就有后顾之忧。
        由上述分析看出,作为国家公益性地质调查队伍承担的工作任务是不稳定的,经费投入是严重不足的。因此,经常性经费不足问题,是严重制约国家公益性地质调查队伍建精建强和稳定发展的最大瓶颈因素。 
        3.缺乏长期稳定的科技投入,地质工作是科学探索性的社会实践活动,地质调查行业是技术密集型行业,地质科学院所属的社会公益类科研机构是国家地质科技创新的主体,也是国家公益性地质工作的科学技术支撑。由于科研经费的不足,科研人员要花很大精力到处争取课题,无法考虑争取到的课题是否符合单位的学科建设、发展方向以及服务领域等,这样在很大程度上阻碍和限制了学科的发展,传统优势学科也有逐步丧失国际学术地位之虞;由于科技投入的不足,使实验室得不到稳定支持,难以形成对科技创新的有力支撑,大大削弱了科技创新的基础性工作。
        4.基地建设保障不足
        按照国家提出的中央公益性地质调查队伍"十一五"建设目标,现有生活工作基地将不适应要求。部分单位科研用房紧张,新购置的科研仪器设备无处安装,许多珍贵的古生物化石、岩矿石标本、大量的野外样品堆积在楼道,影响科研工作的正常开展。随着队伍规模的逐渐扩大和任务量的增加,此类问题将更加突出。
        四、结论及若干建议
        (一)、明确政府投入公益性地质工作的职责,完善工作机制
        公益性地质工作特点,决定了必须有一支专门从事公益性地质工作的队伍。要明确政府公益性地质工作的职责,主要是为全社会提供地质公共产品和服务,为公共决策提供地质科学论证,要建立并不断完善中央和地方共同投资开展公益性地质工作的新机制, 合理划分确中央与地方职责及投资范围,建立统一协调相互促进的工作机制。相应加大财政对公益性地质工作的资金投入力度。
        (二)、加大地质人才开发力度 进一步完善队伍结构调整
        要按照人员精干、结构合理、装备精良、能承担重大任务的要求,加强领导,统一筹划,科学组织,稳步推进,在尊重市场经济规律基础上,通过增强人才吸引力,增强队伍地质调查核心能力, 把公益性地质工作的国家队建精建强,实现建设公益性地质工作队伍建设目标。
        科学制定中央公益性地质调查队伍“十一五”建设规划,根据 “十一五”和今后一个时期我国基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作的任务需求,把握人才队伍建设的主客观环境,抓紧研究制定国家公益性地质调查队伍“十一五”人才队伍建设规划及配套措施,以落实中国地质调查局中长期发展规划要求为目标,把地质人才队伍建设纳入到规范化、制度化、科学化的轨道。
        进一步加快人才队伍结构调整, 加强野外一线技术力量。开展大规模全方位职工岗位培训。通过举办政治理论、业务知识培训班和业务专题讲座,开展业务练兵活动,加强青年人才野外实习锻炼、选送骨干人才到国内高等院校、国际地质调查机构培养,加强与国内、国际人才互访、讲学交流与合作开展项目研究等方式,形成上下联动、分散培养与集中培训相结合的在职人才教育培训体系。
        加快地质人才开发。要把人才开发放到重要位置。建立健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制。充分发挥现有人才的作用。研究制定以重大地质调查、科研项目和重点实验室为依托的人才培养办法。地质调查和科研项目向重点人才倾斜,每年优选一批地质调查、科研项目支持领军人才、复合型人才、中青年人才和学科带头人,逐步实现完成项目工作任务与人才培养相结合,造就一大批品德优良、基础厚实、知识广博、专业精深的地学新人。
        加大引进地质人才引进工作力度,紧密围绕地质调查中心工作,结合工作任务和专业需要,采取切实而有效的措施,有计划、分步骤地引进适量的本领域、本区域野外地质调查领军人才、重大项目负责人,充实野外一线技术力量。
        通过五至十年的建设,基本建成一支人员精干、结构合理、素质优良、能全面承担国家公益性、基础性地质调查和国家战略性矿产勘查工作的中央地质调查人才队伍。
        (三)中央财政要保证国家公益性地质队伍的经常性经费投入。
        1.按照事业单位改革的有关规定,尽快落实队伍社会保障政策。
    公益性地质调查队伍应定位为纯公益性事业单位,要按照部门预算管理要求,将公益性地质调查队伍经常性支出等有关经费列为本级财政公共支出的重点内容,增加离退休人员的财政预算拨款,解决全额拨款和离退休经费严重不足问题。提高基本预算基数,给足必要的工资、基本建设费用以及正常的稳定的运行经费(如地质成果社会化服务费用等),切实保障公益性地质调查队伍的正常运行和工作的开展。建立公益性地质调查队伍和公益性地质工作稳定发展的长效机制。
        积极创造条件,改善环境,尽快将队伍建设的配套设施如办公、生活基地的规划与建设纳入议事日程,增加基础设施投入。
        2.完善人才激励、保障体制和机制。
        应增加相关预算标准,改善地质人员工作和生活条件,提高野外地质工作人员待遇,对野外地质工作人员继续实行工资倾斜政策,完善津贴补贴政策,探索和建立符合公益性地质工作实际、体现岗位绩效和分级分类管理的人才薪酬制度。研究制定中央公益性地质调查功勋奖励制度。建立鼓励创业创新的收益分配和人才使用机制,为稳定地质人才队伍创造良好环境。增加专项经费投入,支持国家公益性地质调查队伍以重大地质调查、科技攻关项目和重点实验室为依托,培养创新型人才、复合型人才和科技领军人才。要结合地质工作实际,制定吸引地质人才的有效办法,增强对高素质人才的吸引力和凝聚力。
        (四)加大财政对地质类教育的投入,加强后备队伍建设。
        以发展地质教育为基础,加快地质人才队伍建设。加强地质类院校办学条件建设,积极支持发展地质高等教育和中等职业教育。根据地质工作的实际需要,保持合理的地质类学生招生规模。国家奖学金和资助贫困学生政策进一步向地质类学生倾斜,鼓励学生报考地质类专业。鼓励学生毕业后到地质一线就业。在实践中培养杰出的地质人才,为提高地质工作水平提供有力的人才支撑。
        (五)中央财政要加大对公益性地质工作的资金投入。
        1.建立多渠道的地质科技投入体系。国家应逐步增加地质科技投入,并在相关地质专项中合理安排重大科技问题研究和新技术推广的经费。突出研究重点矿种和重点成矿区带的地质问题,大力推进成矿理论、找矿方法和勘探开发关键技术的自主创新。加快高薪技术在地质勘查中的应用,加强信息化、网络化、数字化建设,不断提高地质队伍的装备水平,推进地质工作现代化。
        要加强科技创新基地建设。积极创造条件,引导和支持公益性地质单位以重点实验室、研究中心等形式,组建特色突出、装备精良的科技创新基地。通过对重大项目长期稳定的扶持,支持重点实验室的建设和发展。要加快改善科技基础条件,加强重点实验室、工程技术研究中心、野外长期观测站网等科技平台建设。支持一批国土资源数据中心的建设。
        扩大地质科技对外交流与合作,加强国际地质信息收集和分析,共同开展研究地质课题, 更好地解决我国特殊的地质问题。
        2.建立中央财政对公益性地质工作投入合理增长机制。要设立中长期发展项目,从国家层面规划设立一些重大专项工程,如矿产资源保障工程、地壳探测工程、地质环境保护工程等。通过重大地质专项资金的投入,加强公益性地质工作。提高预算标准,合理增加地质调查项目经费投入,按实际工作量核定项目经费。加大矿产勘查前期投入,适当增加前期地质工作程度,为商业性矿产勘查降低自然风险。

    曹贵斌:国家公益性地质队伍建设投入分析及对策

    贵州工作组在锦屏县飞山社区现场核查滑坡隐患点。 资料图片

    西藏工作组在林芝市调查冬如村暴雨泥石流可动物源量。 资料图片

    今年入汛以来,河南、湖北等地遭遇极端强降雨,造成重大损失。党中央、国务院统筹部署防汛救灾工作,强调始终把保障人民群众生命财产安全放在第一位,抓细抓实各项防汛救灾措施。自然资源部党组多次研究部署地质灾害防治工作,中国地质调查局积极行动,派出专业技术人员组建一线工作组,按照“指导到基层,工作到一线”原则分赴地灾易发高发区,同时组建后方技术保障团队,前后协同、部省联合,全力做好汛期地灾风险防御工作。

    增派技术力量

    为防灾组建“国家队”

    为深入贯彻习近平总书记关于防灾减灾救灾重要指示精神,落实李克强总理7月26日在抗洪抢险救灾和防汛工作视频会上的有关要求,自然资源部紧急部署调度,决定进一步加强地灾防治一线技术力量,由中国地质调查局在已有66名驻守专家基础上,增派205名专业技术人员组建一线工作组,分赴31个省(自治区、直辖市)协同开展汛期地灾风险防御技术指导。同时,在后方组建了业务指导组、遥感支持组、信息保障组,每天向一线工作组推送72小时气象预警风险区及区内已有地灾调查数据、普适型监测情况等信息。现场技术人员还可利用“地质云”实时浏览、查询,并每天在线汇报工作进展。

    自7月31日开始,由271名技术人员组成的31个专家组已对全国2496处地灾隐患点、风险区开展了现场排查,对57处受滑坡泥石流威胁严重的县城和集镇进行了现场核查,并抽查检视了2301处地灾监测预警实验点在线运行状况。对排查出的存在较大风险的隐患,专家组及时向地方政府提出针对性防御措施,助力开展风险处置、避险转移等工作。作为专业技术支撑力量,一线工作组紧盯可能造成群死群伤的隐患点和风险区,把握地灾成灾规律,提前研判风险趋势,向地方政府提出针对性防范措施。

    广西一线工作组在贺州市平桂区道石学校地面塌陷风险区域进行排查时,深入塌陷现场察看施工地质条件,对地下可溶岩层结构进行专业分析,提出补充实施地下水水位应急勘查及气压监测等技术措施,帮助地方解决了隐蔽溶洞盖层破坏无法准确预测预警的难题,增强了应对处置过程的安全性和科学性,提高了风险防御能力。

    延长预警时间

    为响应打好“提前量”

    为应对今年汛期复杂的天气状况,增强风险区防御时效性,全国地灾气象风险预警在坚持24小时周期发布基础上,加密全国未来72小时地灾气象风险研判分析,将降雨落区、滞后影响区、强震影响区、人为影响强烈地区与地灾易发区以及隐患点在线监测总体趋势进行套图分析,发布预警研判结果并及时推送给一线工作组,支持科学选定重点防御工作区,精准指导定向巡查排查、提前转移避让、危险区域管控等预警响应措施的实施。

    据介绍,全国地灾气象预警预报工作始于2003年,18年来在预警模型研究、业务系统构建、防灾减灾服务等方面取得了较好成效,起到了“消息树”“发令枪”作用,已成为当前地灾风险预警的首要途径。

    今年入汛以来,自然资源部地质灾害技术指导中心着力研究,提升预测预警预报技术水平,部署开展针对性的预警预报、趋势研判工作,组织参加国家防办、应急管理部组织的防汛会商会40次,共发布未来24小时地灾气象预警136期,联合国家气象中心制作并上报未来72小时地灾气象预警产品136期,有效支撑了自然资源部及地方各级自然资源部门开展灾前防御部署和灾后应急响应。

    用好先进技术

    为防治提高“精准度”

    本次驻守指导工作加强了光学遥感、合成孔径雷达干涉等技术在地灾防御工作中的应用,充分将空天地一体化技术手段和地质易滑规律研判相结合,合力开展工作,科学高效防御地灾风险。据了解,综合光学遥感解译、合成孔径雷达干涉处理和遥感地质判识等技术手段曾在甘肃、四川等省份地灾防治工作中发挥了积极作用。工作组利用合成孔径雷达干涉监测获取的形变数据,结合光学遥感影像、数字高程模型与地质背景资料,通过综合分析判识,确定广域疑似隐患的位置、范围、类型及其风险等级,并据此提出开展群测群防、增设普适型监测点、整理斜坡排蓄水设施、部署工程治理和避险移民搬迁等针对性建议。

    今年以来,自然资源部共完成四川、重庆、甘肃、云南等地灾高中易发区11省市321个县的综合遥感地灾隐患识别工作。目前在321个县识别出以滑坡为主的灾害隐患点共计9675处。另在川东川南红层地区55个县共识别出滑坡隐患点1741处,对其中1320处开展了实地验证,确认隐患点为1115处,其中高风险以上的有222处。汛期分省支撑地灾防御工作先后向重庆、湖北、湖南、陕西、云南、四川、甘肃7省(市)核实分发了5447处疑似地灾隐患信息,派驻专家组对这些疑似隐患点进行了野外核查,为后期强化群专结合监测预警、实施精准防治奠定了基础。

    自2019年地灾监测预警实验开展以来,中国地质调查局牵头研发了第一代滑坡仪预警系统,已在全国17省份2.5万余处隐患点完成安装并运行。一线工作组每日对在线监测情况进行室内外检查,加强异常数据重点分析,适时启动多级云会商,定期开展数据质量评价等工作。据汛期分省驻守工作总协调人介绍,今年的汛期分省支撑地灾防御工作对于地灾监测预警实验成果是一次检验,一线工作组可以将宏观判断和案例分析相结合,作出现阶段监测预警实验的经验总结、问题梳理,不断完善实验点与灾害体结构、形变过程及环境适配性分析,为今后监测预警实验选点、布设做好准备。

    注重培训指导

    为人员增强“技能树”

    此次驻省协同工作是自然资源部针对今年严峻的地灾防灾形势,首次部署中央地方专业技术人员协同合作,深入风险区一线开展地灾防御工作。为保证工作取得高效,中国地质调查局聚焦今年汛期地灾防御特点,邀请中国气象局相关专家,就“七下八上”全国气象趋势、地灾风险趋势、驻守一线技术工作总体要求和要点、综合遥感识别现场核查、信息服务与报送,以及组织和业务保障要求等,对参加汛期地灾风险防御工作的20个局属单位进行了培训。同时组织召开每日在线会商、每十天总结分析调度和重大专题会商等会议,总协调人、首席科学家等在线回答相关问题并对一线防御工作提供全程技术指导。

    一线工作组在开展地灾现场核查排查过程中,发挥对地灾风险防御的全盘把握和对风险甄别识别的专业技术优势,采取联合分组方式,实地为基层地灾防治提供专业技术支持,向地方政府和相关从业者进行防灾减灾救灾技术培训,同时面向群众加强科普宣传。这不仅是技术、知识的传播,更是提醒地方政府要牢固树立地灾防御的风险意识,尤其是地灾发生概率不高但人口密集、人为工程实施较多的地区。

    紧盯核心问题

    助地方拧紧“安全阀”

    近年来,自然资源部围绕地灾“隐患在哪里”“结构如何”“什么时候发生”三个核心问题,探索推进“隐患点﹢风险区”双管控地灾防御机制,织牢织密防线。据自然资源部地灾技术指导中心专家介绍,继去年浙江率先探索开展地灾“隐患点﹢风险区”双管控试点并取得初步成效以来,今年重庆、四川、贵州、云南、甘肃等省也开展了此项试点工作,在严管已有隐患点的基础上,更加严格落实风险区群测群防和网格化管控措施,建立地灾预警分级防御响应机制与方案,在紧急情况下可提前组织风险区人员转移。

    当前,受前期降雨引发地灾风险滞后性及局地降雨趋势影响,各一线工作组将继续紧盯重大隐患点和重要风险区,尤其是跟踪关注西藏墨脱、四川凉山、重庆武隆、贵州六盘水等高风险区域,以及降雨趋势可能增强的西北地区。

    针对接下来的地灾风险防御趋势,一线工作组专家建议,各地在紧盯隐患点和风险区的同时,要进一步扩大地灾防治的重点领域。一要加强地灾防治队伍建设。既要有能够把握重大地灾规律、解决“疑难杂症”的专家智囊,又要有能下沉一线、实地提供基层一线技术支撑的地质调查技术力量。二要大力提升技术防御水平。要加强地灾防治技术手段的研发与应用,健全监测网络与网格化风险管控,不断提升巡查排查中的隐患识别效率,制定风险区管控技术指引,制定完备的预警响应方案。三要提升地灾防御工程标准。地方政府要根据地灾特点、易发程度、风险区域等因素,因地制宜提升承灾体工程防御标准,提升韧性减灾基础。四要加强地灾防灾减灾科普宣传。科普宣传对提升公众灾害风险防范意识、增强识灾防灾避灾技能至关重要,各地政府要大力提升全社会的群测群防技术水平。

    据介绍,汛期分省驻守工作目前已取得阶段性成效,后续还将进一步梳理前期巡查排查调查情况,核实验证预测预警预报工作成果,总结一线工作中出现的具体技术问题和有效解决措施,并加强对区域灾害地质规律、致灾承灾特点、有效减灾技术方法、因地制宜的风险管控措施等方面的认识与总结,不断提升技术防灾减灾成效。

    强化专业支撑 提升防灾效能

    湘潭水稻种植试验

    应用根系微地球化学障技术进行水稻育苗

    环境矿物材料土壤改良试验田

    EK—SS中试实验装置

    土壤承载着世界万物,提供养料,蓄积水分,塑造了丰富的自然环境。在人类活动的作用下,土壤不断受到侵蚀和污染。正如蓝天不能雾霾如盖,大地亦不能厚土载污,土壤污染防治迫在眉睫。

    相对水体和大气污染而言,土壤污染更具隐蔽性、滞后性和难可逆性,其治理修复难度大。相对于污染场地与矿山,耕地土壤的修复因为要尽可能地恢复其种植功能,难度更高。在第29个全国土地日到来之际,我们聚焦地质科技工作者研发的土壤污染修复新技术,看看他们如何让被污染的耕地重新焕发生机。

    生物质电厂灰渣:

    有效降低农作物对重金属的吸收

    范建勇

    土壤重金属污染钝化修复技术主要是通过添加外源物质,将重金属转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式,以降低其对农田生态系统的危害风险。

    针对以上问题,中国地质调查局水文地质环境地质研究所韩占涛研究员课题组经过6年研发,成功将生物质电厂灰渣制成重金属污染土壤的钝化剂,取得了对镉、镍、铅等重金属较好的钝化效果,不仅成本低廉、效果稳定,而且可改良土壤,增加作物产量。

    2016年,课题组在湖南湘潭一块土壤镉含量在2.05~2.60毫克/千克的土壤中,进行了稻麦两季种植试验,每块试验地块面积为7.5平方米,添加了课题组制备的两种型号的钝化剂,添加量为土壤干重的1%、2%、5%(约合2吨/亩、4吨/亩和10吨/亩)。种植试验选用“新华两优9号”水稻,种植期间的浇水、施肥等均由当地农民按传统水稻种植方法管理。

    第一季晚稻收获后测量结果表明,稻米亩产从背景土壤中的373~423公斤/亩增加到528~666公斤/亩,增产幅度达24%~79%。稻米中的镉降幅达69%~88%,镍的降幅为60%~72%,锌的降幅33%~45%,铜的降幅17%~32%。

    2017年第二季晚稻的试验结果更为喜人。添加1%的钝化剂后,稻米中镉的降幅达93%,由背景样品中镉含量接近2毫克/千克降到了标准值0.2毫克/千克以下;镍含量未检出,铜降低14.3%,锌降低19.2%,而稻米产量相对于对照区仍然保持了14.8%的增幅。至此,该农田可以认为完成了修复。

    在两季水稻之间种植了冬小麦。小麦收获后的测量数据表明,小麦籽粒中镉含量降低了65%~76%,镍含量降低了84%~93%,对作物生长有益的铜和锌的含量降低则较少。同时,小麦增产24%~36%,实现了与水稻相似的钝化和增产效果。

    针对北方镉污染小麦问题,课题组在河南省济源市一处镉铅污染农田开展了钝化修复试验,向试验田中添加了土壤干重2%的本钝化剂,收获后的测量结果表明,小麦籽粒镉含量降低33%,产量增加72.5%。

    除此之外,课题组还将该钝化剂在云南会泽县者海铅锌镉污染土壤修复、河南新乡镉污染小麦田修复中进行了试用,均取得了很好的修复效果。

    生物质电厂灰渣是生物质在电厂锅炉中燃烧产生的灰渣,由于使用的燃料为秸秆,因此排出的灰渣属于草木灰系列,含有大量的硅酸盐,以及钙、钾、铁、镁等有益元素。因此,用生物质电厂灰渣制作的土壤修复钝化剂,绿色安全,可改良土壤。同时,具有明显降低作物对镉、镍等重金属的吸收,但不会大幅度降低作物对锌、铜等有益元素的吸收,以及增产效果显著的优点。这为我国大面积重金属污染农田修复提供了一种低成本、高效益的快捷方法,具有巨大的推广价值。

    “根系微地球化学障”修复技术:

    从农作物根部减少对重金属吸收量

    朱晓华

    在江西省赣州市,中国地质调查局地质实验测试中心开展了在产农田重金属污染修复工作,针对不同水稻类型和不同耕作方式,结合当地耕作工艺,利用地球化学工程技术对农田进行修复,取得良好修复效果。在此基础上,研究团队首创性提出了“根系微地球化学障”修复模式和修复技术,改善修复工艺,显著降低修复成本。

    研究团队在水稻栽种的不同环节利用传统工艺进行材料添加。实验结果表明,在水田种植条件下,改性材料修复效果明显强于原矿材料;改性后的无定形材料修复效果要好于球形材料;不同耕作环节添加材料,对修复效果影响巨大。

    根据以往工作成果和文献调研结果,研究团队创新性提出“根系微地球化学障”全新修复概念,将地球化学障技术应用于水稻根系上,形成微型障,阻滞水稻往根系中迁移,减少根系对镉的吸收量,从而降低稻米中的镉含量。该技术是针对当前应用面最广的抛秧种植水稻技术研发,在育秧过程中,将修复材料按照一定比例添加到育苗土中,并使其固定在秧苗的底部,在抛秧时进入农田,在稻米根系处发挥作用。该方法将材料用于关键部位,避免了大田播撒时部分材料分散在非根系吸收范围内,而不能真正发挥作用。该操作完全基于农耕工艺,基本不增加农民的工作量,可以大大降低修复材料的使用量和人力成本。

    在研究区域,通过一季稻修复示范,效果明显,稻米中镉去除率超过80%,修复成本大幅下降,成本比市场价降低超过80%,基本解决了该类污染农田的修复成本瓶颈问题,具有应用推广价值。

    环境矿物材料:

    降低土壤中重金属的活性成分含量

    殷汉琴

    近年来,针对浙江省内部分耕地受重金属污染的情况,浙江省地质调查院开展了利用环境矿物材料进行污染土壤修复和改良的试点研究,取得明显成效,为浙江省污染耕地的安全利用和土壤污染修复提供了技术支持。

    重金属在土壤中有多种赋存形态,包括离子交换态、水溶态、碳酸盐态、腐殖酸态、铁锰氧化态、强有机态、残渣态等。其中,前三种形态可直接被作物吸收,将其转化成其他不易被作物吸收的形态或者络合固定是研究的目的。浙江的试验研究表明,对土壤中活性成分较高的重金属污染的土壤,矿物材料钝化修复效果较好。湖州试验田的土壤为中性偏碱性,添加单一的膨润土就能够有效地降低土壤中重金属的有效态含量,减少农作物对镉的吸收,且具有环境友好的特征。试验结果显示,稻米镉的含量降低50%,达到安全水平。

    龙游黄铁矿区的试验田土壤酸性较强,单一的吸附材料如膨润土和沸石对降低稻米中重金属的含量作用甚微,而偏碱性的磷灰石则作用显著。实验还发现,添加膨润土、沸石与磷灰石组成的混合材料,对重金属含量的降低程度大于单一材料的理论叠加。龙游60亩试验田中,两种不同的组合环境矿物修复试验结果表明,稻米中镉的含量分别降低83.0%和63.9%,含量均达到安全水平。

    经成本核算,用环境矿物材料修复重金属污染土壤,酸性土壤的修复成本在680~2720元/亩,碱性土壤的修复成本在400~1600元/亩。综合考虑修复效果和成本,针对浙江省酸性土壤重金属污染,膨润土加磷灰石是最优选的矿物钝化修复材料;而碱性土壤重金属污染的修复,膨润土或沸石都是优选材料。

    电动—稳定化修复技术:

    将重金属与土壤直接分离

    黄园英

    中国地质调查局地质实验测试中心在湖南湘潭针对多重金属复合污染土壤,提出了电动—稳定化(EK-SS)修复技术,以锌、铅、镉、铜和汞为主要目标污染物,研发了EK-SS技术工艺流程及中试实验装置。

    结果表明,自主研发的活化剂性能优越,最佳添加量为0.3%;活性炭作为重金属稳定剂(捕获材料),SS技术(重金属捕获器)能够将污染重金属固定在负极材料中,与土壤直接分离。该项研究重点解决了如何使土壤中的多种重金属同时做快速定向运动和如何将EK-SS的具体修复方案和修复装置实用化两个技术难点。

    在全面总结前人电动修复技术的基础上,课题组提出了有别于美国孟山都公司LasagnaTM模式的EK-SS模式,试制了16台小试实验装置(土壤量为2 千克)和6台中试实验装置(土壤量为200 千克)。

    典型示范结果表明,该技术对多种污染土壤各种形态的重金属都有去除作用,包括铜、铅、锌、镉、汞和砷,尤其对土壤中残渣态重金属能够大幅度去除,经过48小时处理,土壤中大多数重金属浓度可降低70%左右。经研究试验,电极板作用距离从20厘米扩大至200厘米,修复周期从3月~3年缩短至2~4天,大幅度提高了修复速度和效率,使修复成本由每立方米高于2500元降低至565元左右,初步形成了重金属复合污染场地修复的EK-SS新技术和配套修复装置等创新成果。

     

    还大地一片净土