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    江西赣州是一片壮怀激烈、神奇光荣的红土地,这里的每一寸土地都闪耀着历史与传统的光辉。

    时代翻到了2020年这一页。此前,由于经济底子薄、基础条件差、贫困人口多、贫困范围广、贫困程度深,赣州成为全国较大的集中连片特殊困难地区、江西省脱贫攻坚主战场。今年4月26日,江西省政府举行新闻发布会,宣布于都等7个县(区)退出贫困县序列。至此,赣州市11个贫困县全部退出,赣南革命老区实现整体脱贫摘帽。

    在这场史无前例的脱贫攻坚战中,一支奇兵——自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所出现在深壕坚堡前,从专业入手,从技术切入,干起了别人不善干的大事来:脱贫要治贫,治贫要助贫,穷根不除,还要返贫。

    发展实体经济,把赣州建设成为全国稀有金属产业基地和先进制造业基地,是脱贫治穷的关键一招。但是,赣州又不能走传统的老路子,村村办矿,家家炼石,把资源优势折腾成生态劣势。经过深入地县情、乡情、村情调查,郑州综合利用所决定用创新思维从六方面持续发力:

    ——将钨、稀土、萤石等特色优势矿产资源进行深度研发利用;

    ——将矿山固体废弃物进行广泛综合利用;

    ——推动金属矿、非金属矿新技术研发;

    ——对矿山环境进行综合调查,经过治理后形成“绿色产出”;

    ——进行固废资源综合调查评价,力争变废为宝,产生效益;

    ——编制矿业产业规划和绿色矿山标准,使区域经济健康、绿色地向前发展,不走弯路。

    由此可见,郑州综合利用所对扶贫工作就像经营自己的“责任田”那样充满深情,“谋矿已非从前样,春风化雨焕容光”。

    于都润鹏矿业经改造后的生产现场图

    科技薪火燃一片

    赣州于都润鹏铅锌矿是一复杂共伴生的多金属矿。长期以来,由于矿床共伴生组分多、分离难度大,导致主要有价组分回收率偏低,精矿产品也因品位低,经济效益大打折扣。

    找到症结后,郑州综合利用所决定利用技术研发优势帮助矿山解决“心头之患”。他们夜以继日地进行技术攻关,先后研发了铅锌优化分离技术、尾矿重选收硫技术、铅锌混合浮选技术、铅锌混浮精矿压力浸出短流程技术等多项技术。其中,铅锌优化分离技术通过药剂配制创新和工艺条件优化,可使铅回收率提高6.72个百分点,达83.45%,银回收率提高10个百分点以上,达64.84%,增加年直接经济效益523.74万元。

    在尾矿重选收硫技术方面,该所提出采用重选回收替代浮选回收硫系统,使硫精矿品位保持在45%以上,硫的回收率增加20个百分点,年直接经济效益达90万元;运用铅锌多金属矿混合浮选工艺技术,使混合精矿各主要组分回收率大幅提高,铜达到93.69%,铅达93.55%,锌达91.94%,金达91.81%,银达97.66%,硫达93.19%,整体技术经济效果明显提升;运用浮铅尾矿锌硫混合浮选-分离技术,将流程改为先选铜铅,再锌硫混选,再进行锌硫分离,使锌回收率提高了0.63个百分点,电机功率下降150千瓦,吨原矿节约成本4.43元,实施后每天多产生效益1万余元,年增经济效益近330万元。经过多项技术改造,润鹏铅锌矿终于“滋羽鹏飞”。

    接着,郑州综合利用所又把目光瞄向了宁都县河源锂辉石矿。该矿生产的是电动汽车电池的原料,市场前景广阔,但由于矿山锂元素回收率不高,经济效益并不理想。

    通过研究,郑州综合利用所的专家们发现,造成锂回收率不高的原因是矿泥影响了药剂功能的发挥。为此,他们开展攻关,反复对比药剂,试图找到对锂辉石更为敏感的“高效捕收剂”。终于,功夫不负有心人,他们成功研发了一种名为“EL”的高效捕收剂,使浮选精矿氧化锂回收率提高11.3%。经测算,矿山通过选矿工艺的革新,不仅节约了资源,还可年增利润1200万元,抱上了一个大金娃娃。

    江西铁山垅钨矿细泥中钨的回收一直是矿山亟待解决的技术难题。一般情况下,钨选厂细泥产率约为7%~9%,钨在矿泥中的损失率达20%。郑州综合利用所根据钨细泥尾矿矿物特性,结合离心机选矿机、悬振锥面选矿机等设备优缺点,开发出了“筛分-离心机预选-悬振锥面选矿机精选”的全重选工艺流程。该工艺可再次回收废弃矿泥中的残矿,最后得到WO3品位为23.43%、回收率达到41.62%的黑钨精矿。

    在扶贫过程中,又一个难题横亘在郑州综合利用所面前:赣州会昌锡矿储量即将消耗完毕,需要尽快研发技术从锡尾矿中回收锡等有价组分。该所知难而进,通过设备组合优化、工艺条件控制和药剂创新,开发出了“锡石尾矿尼尔森重选抛尾——粗精矿浮选富集工艺技术”。这组工艺技术设计新颖,连接顺畅,要件闭环,最终抛尾量达到76.67%,大幅减少了进入浮选作业矿石量,重选抛尾也降低了细泥对浮选的影响,减少了浮选药剂用量,获得锡石精矿品位达9.73%,作业回收率47.88%,相当于提高现场锡石回收率的9%~10%。

    赣州兴国县高岭土矿是当地一宝,但由于产品含铁高,销售价格低,花了力气但不挣钱。郑州综合利用所通过分析发现,该矿的铁赋存在云母中,采用传统磁选工艺很难分离出来。于是,他们结合现有工艺,引入超导磁选技术,大幅提高了磁场强度,实现了含铁云母的分离,铁含量由1.25%降低到0.52%,白度由74.5提高至93.4,产品价格由240元/吨提升至1400元/吨,为矿产品升级换代带来希望。

    赣南高岭土矿分选后尾矿量较大,长期堆积在矿山周围,对环境影响很大。郑州综合利用所认为,这些都是放错地方的“垃圾”,完全可以变废为宝。工艺矿物学和综合利用技术评价结果表明,高岭土尾矿中主要含有石英、长石、云母、高岭石等矿物,其中石英含量高、资源禀赋好,晶体通透。于是,他们研发了“高温煅烧-水淬-重选-磁选-浮选-酸浸”工艺,把尾矿中有益组分进行分选,获得二氧化硅品位达99.85%,回收率达到35%;又把二次剩余尾矿用来制备轻质高强陶粒,充当建筑材料,实现了“吃干榨尽”。

    就这样,郑州综合利用所在扶贫3年中,攻克了一个个工矿企业的“老大难”问题,正所谓“科技薪火燃一片,青山远望小康家”。

    浮锌尾矿重选回收硫技改实施现场

    睿智英才盈彩笔

    人无远虑,必有近忧。

    赣州市及所辖县域矿产资源丰富,山脉纵横,历史上就是办矿要地,目前大中小矿山百余座,矿点千余处,稀土、钨等矿产在全国乃至世界具有重要地位。

    要谋划全市经济社会发展战略,既要充分发挥本地区的资源优势,又要积极推进“五位一体”总体布局,使矿业和其他产业协调发展。根据地方政府的迫切需求,郑州综合利用所集中科技力量,编制了4份市县矿业产业发展专项规划和1项产业发展专题报告。

    知宝在其一,用宝在其二,惜宝在其三。《赣州高岭土矿资源产业发展规划(2017~2021年)》总结了国内外高岭土矿资源开发利用及产业发展现状,针对赣州高岭土矿资源特点及产业发展实际,分析了赣州发展高岭土矿资源产业的优劣势,提出了规划期内高岭土矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务,重点发展高岭土精深加工和陶瓷产业,建议建设崇义高岭土产业园、兴国(泉州)五金卫浴产业园和寻乌陶瓷产业基地等3处高岭土矿产业聚集区。地方政府对该规划极为赞赏。

    接着,《赣州硅石矿资源产业发展规划(2017~2021年)》也问世了。该规划总结了赣州市硅石矿资源开发利用及产业发展现状,分析了赣州发展硅石矿资源产业的前景,提出了规划期内硅石矿资源产业的总体定位、发展目标及主要任务,重点发展石英砂、石英玻璃、石英板材等产业,建设石城硅石产业园、信丰粉石英产学研基地、上犹玻纤生产基地等6处硅石矿产业聚集区。此规划一旦实施,可安排数千人就业。

    《于都县矿业产业发展规划(2016~2020年)》是地域性的专项规划。郑州综合利用所在全面总结于都县优势矿产资源及开发利用现状、矿业产业发展现状和存在问题的基础上,分析了矿业产业发展的前景,提出了规划期内产业发展的目标任务、产业布局和十大重点工程,通过延伸钨、铅锌、萤石等重点矿种产业链和优化产业布局和结构,推动矿业及延伸产业快速发展。

    《兴国县非金属矿产业发展规划(2016~2020年)》具有异曲同工之妙。郑州综合利用所在全面总结兴国县优势非金属矿产资源及开发利用现状、产业发展现状和存在问题的基础上,分析了非金属矿产业发展的前景,提出了规划期内非金属矿产业的总体定位、发展目标及主要任务,明确了萤石、高岭土等优势非金属矿的产业布局、产品方向和重点项目,构建以萤石氟化工产业为龙头,高岭土陶瓷产业、水泥建材产业等为重点的非金属矿产业集群。

    接着,郑州综合利用所又完成了《兴国县矿泉水地热产业发展前景分析报告》,通过调研兴国矿泉水、地热资源现状及现有2家矿泉水企业开发利用现状,分析了产业发展的前景,提出了产业发展的主要工作和建议,为兴国县矿泉水、地热产业开发指明了发展方向。

    看起来,郑州综合利用所做的都不是“分内事”,不过他们深知,谋贫困区之发展蓝图,规划才是主轴和引领。

    红色老区竞风流

    在矿产资源丰富地区如何科学、绿色办矿,既有序开发金山银山,又留住绿水青山,是当前绕不过的大问题。

    为此,郑州综合利用所的专家团队帮助地方政府根据本区域的矿产资源特点,谋划好绿色矿业发展示范区和绿色矿山建设。首先,他们结合地域地貌特点开展了赣州优势矿产绿色矿山建设标准体系研制,研究编制了《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》《离子型稀土绿色矿山建设规范》《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》等4项赣州市绿色矿山建设地方标准,并通过细化相关指标要求,有效增强了标准的适用性和可操作性。

    可喜的是,《钨矿绿色矿山建设规范》《萤石矿绿色矿山建设规范》2项标准已于2020年5月1日正式实施,为赣州市钨、萤石矿资源绿色开发提供了标准依据。它们是赣州市首批市级地方标准,也是江西省首批生态文明市级地方标准。该标准的广泛运用,使当地绿色矿山的建设、评估、认定和核查等工作有了可循之规。此外,《离子型稀土绿色矿山建设规范》和《普通建筑用砂石粘土绿色矿山建设规范》目前也已完成标准送审稿,有望在年内完成审查后发布。

    江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区是一个有着近百年开采历史的老矿山,以生产优质黑钨精矿而闻名,在第二次国内革命战争时期曾为苏区作出过重大历史性贡献。郑州综合利用所充分发挥技术和人才优势,为其绿色矿山建设提供规划指导,编制了《江西铁山垅钨矿有限公司黄沙矿区绿色矿山建设方案》。经过绿色矿山建设,该公司基本实现了矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化,顺利进入国家绿色矿山名录库,成为赣州矿业的一张名片。

    对历史遗留的矿山生态环境问题,郑州综合利用所应地方政府的要求,积极开展各类地质环境问题调查。于都地区历史上是办矿重点区域,专家组通过遥感图像解译,并深入矿山“梳头发”,共调查国土面积1921平方千米、各类矿山180座,基本查清了存在的各种地质环境问题,编写了《于都南部区域废弃矿山地质环境问题恢复治理建议》和《于都南部废弃钨矿山环境综合治理可行性调查报告》,受到了当地政府的高度重视。

    有道是,弃矿复绿已开头,红色老区竞风流。赣州市境内老矿区颇多,生态环境欠账绝非毕一役之功就能解决,但郑州综合利用所矢志与地方政府紧密配合,在“十四五”期间将脚踏实地,一茬一茬接着干,在这片红土地上复绿、造绿、兴绿,打造出一个新型矿区。

     

    扶贫路上深耕每一块“责任田”

    自然资源部的组建主要是为统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责,着力解决自然资源所有者不到位、空间规划重叠等问题,实现山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理。这里的“统一”、“整体”、“系统”、“综合”都源于自然资源的综合观,与此相关的另一个重要视角是动态观。因此,自然资源统一管理需要对自然资源的综合观和动态观有一个全面的认识。

    自然资源的内涵与分类

    1. 概念及其含义

    自然资源包括地球表面积(空间)、土壤肥力、地壳矿藏、水、野生动植物等。

    自然资源的范畴随着人类社会和科学技术的发展而不断变化。人类对自然资源的认识,以及自然资源开发利用的范围、规模、种类、数量和深度,都在不断发展,现在把环境质量和生态服务也视为自然资源,而且人们对自然资源已不再是一味开发利用,而是发展出保护、治理、抚育、更新等观念。

    自然资源与生态环境是两个不尽相同的概念,但具体对象和范围又是同一客体。因此有人把自然资源和生态环境比喻为一个硬币的两面,自然资源是人类社会从生态环境中获取的初始投入。同时,自然资源不仅是一个自然科学概念,也是一个人文社会科学概念。

    2. 自然资源的分类

    自然资源可划分为“可更新”与“不可更新”两大类。可更新资源是在人类时间尺度上可天然再生的有用物品。“可更新”是一个相对而不是绝对的概念,取决于人类认识和利用,某些“可更新”资源在一定时间周期和空间单元上可能被看作“不可更新”资源。可更新资源可分为两个亚类:一类为恒定性,太阳能、风能、光能、大气等,这些资源基本上是恒定的,不受人类利用的影响;一类为是临界性,如土地、森林、动物、水质等资源。临界性资源,若其利用强度不超过可更新能力,能保持自然再生;如果加以管理以人为地增加流量,还能维持较高的利用水平。不可更新资源,又称储存性资源,储存在地壳当中而且不可再生。这两类资源的划分相对的。

    自然资源的综合观

    1. 生态系统的整体性

    生态系统是由各种生态因子组成的一个整体,包括生物因子和非生物因子两大类。前者包括植物、动物、微生物,尤其是人类活动(狩猎、放牧、垦殖、灌溉、采伐、采矿、建设、污染等)。后者包括诸如气候(日照、温度、湿度、降水、风等),地质(地质构造、岩石、矿物),地形(地貌形态、高度、坡度、坡向),土壤(基质、质地、养分、水分、团粒结构、肥力)、水(水量、水质)等因子。

    生态系统内各生态因子之间相互影响,相互作用,相互依存,相互制约,其中一种因子的改变必然会引起其他一系列因子的改变。这种关系不仅存在于各非生物因子之间和各生物因子之间,也存在于生物因子与非生物因子之间。不仅环境作用于生物和人类,生物和人类也反过来影响环境。

    2. 生态系统服务与人类福祉的关联性

    生态系统服务是生态系统在自然资源生态过程中形成和维持的、人类生存和发展必不可少的环境条件与效用,是人类直接或间接从生态系统中获得的所有效益。生态系统给人类提供各种服务,包括供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务。

    3. 自然资源利用的综合性

    各种自然资源的利用相互联系、相互制约,构成一个整体系统。例如,开发利用土地资源离不开利用水资源,开采和冶炼金属矿需要配合利用能源。更重要的是,开发利用一种自然资源会造成一系列生态环境影响。即使是不可更新资源,其存在也总是和周围的条件有关;特别是当它作为一种资源为人类所利用时,必然会影响周围的环境。如开采矿石使土地废弃,排出废物和消耗能源也不可避免地给环境带来影响。

    此外,各地区之间的自然资源利用也相互影响。

    由此可见,自然资源的整体性主要是通过人与资源系统的相互关联表现出来的。人类通过一定的经济技术措施开发利用自然资源,在这一过程中又影响生态环境,人与自然资源之间构成相互关联的一个大系统。

     

     

    图1 经济增长主导因素在不同经济社会发展阶段的演变

    4. 自然资源管理的统一性

    自然资源的综合性和整体性决定了自然资源管理必须是统一的。将国土资源部的职责,国家发展和改革委员会的组织编制主体功能区规划职责,住房和城乡建设部的城乡规划管理职责,水利部的水资源调查和确权登记管理职责,农业部的草原资源调查和确权登记管理职责,国家林业局的森林、湿地等资源调查和确权登记管理职责,国家海洋局的职责,国家测绘地理信息局的职责整合起来,将土地、矿产、湖泊、河流、湿地、森林、草原、海洋统统划到自然资源部之下进行综合管理。

    自然资源的动态观

    1. 自然资源的动态属性

    资源概念、资源利用的广度和深度都在历史进程中不断演变。一般说系统的结构越复杂,其对外界的干扰也具有较大的抵抗能力,而组成和结构比较简单的生态系统,对外界环境变化的抵抗能力则比较差。

    在“人类-资源生态系统”中,人类已成为十分活跃、十分重要的动因,系统的变动性更加明显。正的方面如资源的改良增值,人与资源关系的良性循环;负的方面如资源退化耗竭。人类应当努力了解各种资源生态系统的变动性和抵抗外界干扰的能力,预测人类-资源生态系统的变化,使之向有利于人类的方向发展。

    2. 资源价值随人类需要和能力的发展而变化

    自然资源本质上是自然环境和人类社会相互作用的一种价值判断与评价,是以人类利用为标准的。人类的能力和需要创造了资源的价值。虽然地球的总自然秉赋本质上是固定的,但资源却是动态的,没有已知的或固定的极限。迄今的资源利用史就是不断发现的历史,对基本自然资源的定义在不断拓展。

    历史上的技术革新,从原先无价值或未利用的自然物质中突然创造出各种资源。自然界中生态环境质量资源的价值虽然不直接伴随技术和经济条件而变化,但响应于人类价值、需求和生活方式的变化,而不断产生新的意义。随着人们越来越相对富足,他们才有能力将注意力转向非物质的生态环境价值。

    3. 主导自然资源的演进

    人类社会发展过程中,人口不断增多,生活水平不断提高,对自然资源的需求不断增加。同时,随着人类认识能力尤其是科学技术不断进步,自然资源的概念不断演进,对自然资源的开发利用,在种类、数量、规模、范围上都不断扩展。

    主导自然资源随社会发展不断演变。20世纪50年代以前,石油都采自陆地;现在人类已在海洋开采石油。其他资源的开采范围也在向海洋扩展,未来的人类很可能会到月球、火星上去开采资源。“洪水猛兽”曾被看作灾难,但当人类有能力驾驭它们以后,也可以变为资源。

    工业化以来,人类社会的资源结构、经济活动及其对生态环境的影响在不断发生变化。前工业化时期,主要开发利用普遍存在的天然资源(可称第一资源)。而附加了人类投入的自然资源(可称第二资源)如矿产品、农副产品等,在进入工业化初期时开始显现其重要性,在工业化中期更占主导。工业化后期,包括第一资源和第二资源在内的物质性资源地位逐渐下降,而智力、生态环境等非物质性资源地位逐渐上升,乃至占据主导地位。

    4. 资源承载能力的动态性

    承载能力最初是指一定范围内的生境(或土地)可持续供养的最大种群(或人口)数量。“可持续”意味着资源利用应限制在一定水平上,从而不使环境发生显著变化,而使资源生产力得以长期维持。

    资源承载能力受投入水平、技术进步等因素的影响,是动态变化的。生态系统处于不断的演替过程中,这种演替受多种生态因子影响。按其作用可归为两类因子:利导因子和限制因子。整个系统就是在这种组合“S”型的交替增长中不断阶梯式地演进和发展,不断打破旧的平衡,出现新的平衡。

    5. 自然资源在社会经济发展中作用的变化

    人类社会的发展先后经历了狩猎-采集文明时代、农业文明时代、工业文明时代,社会的经济总量在不断增长。进入工业文明时代以后,人类社会生产力水平大幅提高,人类利用资源、改造自然的能力大大增强。在工业文明初期,资本以其稀缺的特性和在经济发展中可以带来规模效益而成为该时期的主导发展要素。在工业文明中期,技术的优势逐渐显现出来,技术成为该时期主导发展要素。到了工业文明后期,随着计算机等各种通信设备的不断完善,信息逐渐在经济发展中上升为主导发展要素。由于工业文明时期人类社会的发展观基本上偏重于经济增长,导致人与自然矛盾日渐突出。人们在经济增长的同时,注意到与资源、环境和谐的必要性,人类社会的发展将不可避免地进人一个新的文明时代,即生态文明时代。以资源、环境相和谐为主要特征的“生态化”将在未来的经济发展中居于主导发展要素的地位(如图1)。

    这一演替规律表明,劳动、自然资源、资本、技术、信息以及未来的生态化先后成为人类社会经济发展的主导发展要素,在人类社会的经济增长中发挥重要作用。虽然主导发展要素不断更迭,但是这并不意味着先前的主导发展要素不再发挥作用;只是先前的主导发展要素不再居于主导地位,但依然起到重要作用,且其形式也随着经济的发展不断适应变化。对于一个当前处于工业化初期的区域来说,其经济的跨越式发展必须同时兼顾劳动力、资本、技术、信息、生态等多个主导要素的更替。

    回顾各生产要素在不同经济社会发展阶段中重要性的演变过程,可以看到,自然资源是经济社会发展的必要条件,但不是充分条件。在自然资源与经济社会的相互关系中,自然资源毕竟处于被动地位。自然资源只能提供人类活动的条件和可能性,只有依靠人类的努力,才能把这种条件和可能性变为现实。资源优势转化为经济优势的根本动力在人、规划管理和体制等经济社会条件。为什么在相似的自然环境下会出现生产力水平悬殊的情况?为什么自然资源和自然条件较差的一些国家和地区也能率先进入发达社会?这不是自然资源禀赋的差异所能够解释的。

    自然条件和自然资源的影响是不断变化的,而且变化是有规律的。制约这一变化的主导因素是生产力水平。生产力的发展水平左右着人与自然间的相互关系。生产力水平越低,人们对自然的依赖性越大。生产力水平越高,人们对自然的依赖性越小,人们利用自然的程度就越高。生产力水平提高的结果,并不是人们可以离开自然,而是更深入地利用自然。从这个意义上说,生产力水平提高以后,人与自然的关系更加密切了。

    总之,自然资源对一个国家经济发展和社会繁荣的重要意义自不待言,但在发展阶段不同的国家或地区,自然资源所起的作用却不尽相同。随着发展阶段的提升,自然资源的作用会逐渐减弱,而资本和人力资源的作用会越来越显著。

    (作者单位:蔡运龙:北京大学;王尧:自然资源部中国地质调查局发展研究中心。本文获授权发布)

    树立自然资源的综合观与动态观

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点
    土壤是人类的衣食之源和生存之本,是最基本的生产要素。土壤的健康质量直接影响动植物和人类健康。为了更好地保护我们的生存之本,今天我们就来认识了解土壤环境问题中较突出的重金属污染。

    土壤重金属污染指的是什么 

    重金属通常是指密度大于5克/立方厘米的所有金属元素,包括汞、镉、砷、铅、铬、镍、铜、锌、钒、锰、锑等,其中前5种元素因其毒性大被称为“五毒元素”。

    顾名思义,土壤重金属污染就是重金属或其化合物通过各种途径进入土壤造成的污染。土壤遭受重金属污染的典型事例最早可追溯到19世纪发生在日本足尾铜矿山的公害事件,由于铜矿山废水排入农田,使土壤中铜含量高达200毫克/千克,不仅造成水稻严重减产,而且使矿山周围农田变为不毛之地。进入20世纪五六十年代,相继发生了举世瞩目的“八大公害事件”,其中发生在日本的“痛痛病”和“水俣病”公害事件就是土壤受到重金属镉和汞污染的两个典型。

    土壤重金属污染的危害 

    重金属可以污染水体、大气、土壤、作物等,但重金属不会像有机污染物那样被降解,因此通过食物链被生物体吸收后,会在体内积累,对人类健康造成巨大的威胁。有毒有害的重金属元素,例如砷、镉、铬、汞和铅,会对人体造成严重的危害,可能导致高血压、语言障碍、疲劳、睡眠障碍、提高攻击性倾向、注意力不集中、易怒、过敏反应、自身免疫疾病、血管闭塞以及记忆力下降等疾病和症状。重金属元素还会对人体细胞酶产生毒害作用。

    土壤重金属污染来源 

    土壤中重金属的来源可分为地质过程内源和人为活动外源两部分。地质过程内源又可分为继承型和次生富集型两类。继承型是指母岩中镉、汞、铅等有害重金属含量本底高,在后期的风化成土过程中,这些有害重金属继续保留在土壤中。资料显示,我国土壤大面积的重金属高异常主要是由成土母岩引起的,这些成土母岩多是富含铜、铅、锌、砷、镉等有害元素的硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体,以及含锰、铬、镍的基性岩等。

    次生富集型是指成土母质中重金属元素含量并不高,但是在母岩风化成土过程中,化学性质活跃的元素,如钾、钠、钙、镁等易进入水体流失。而化学性质不活跃的元素,如汞、铅、砷等有害元素在原地的风化残留物中反而富集了。

    人为活动外源主要是指大量重金属通过人为活动进入到土壤环境中,其中主要是现代化工业,例如电镀、电池、化肥、矿业、造纸、杀虫剂、制革、塑料制品、冶金、采矿、化石燃料等制造、使用、活动过程中产生的含重金属的废水、废渣和废气。

    土壤中重金属的活性 

    土壤中重金属的含量和存在形态,很大程度上决定了其对环境、人体的风险高低。目前,土壤重金属的形态分级可分为离子态(水溶态)、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。不同形态的重金属,其毒性、迁移性和生物有效性均有不同差异。

    一般来说,离子态的重金属移动性强,易被植物吸收,多存在于土壤溶液中或土壤黏粒表面,有着较高的生物有效性;而某些重金属离子会与土壤中的盐类(如磷酸盐、碳酸盐、硫化物、铁锰氧化物等)、有机质形成沉淀物、复合物或螯合物,移动性有所降低,生物有效性也随之下降;最为稳定的则是残渣态,一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等晶格中。

    影响土壤重金属形态分布的因素有很多,归纳起来可分为两大类:一类是土壤内因,即土壤理化性质,如pH值、土壤有机质、土壤质地、胶体含量、离子含量、Eh值、营养元素等;另一类是人类活动,如输入到城市土壤中的重金属的数量、种类的影响。

    土壤重金属污染修复的方法 

    根据修复方式以及处理后土壤位置是否改变,土壤重金属污染治理方法分为原位治理和异位治理。异位治理环境风险低,见效快,成本高,环境扰动大,如客土法、换土法、土壤淋洗法等。原位治理中主要包括物理修复、化学修复、生物修复以及农业生态修复。

    物理修复主要包括电动修复、电热修复等。电动修复主要通过电流的作用,土壤中重金属离子和无机离子以电渗透和电迁移方式向电极运输,然后进行集中收集处理。

    化学修复就是向土壤中投入改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原等作用,降低重金属的生物有效性,常用的土壤改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、有机质等。

    生物修复利用生物削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性。1983年美国科学家Chaney提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想,即利用植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后可将该重金属移出土壤,达到污染治理与生态修复的目的。

    农业生态修复主要包括两个方面:一是农艺修复措施,包括改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施,来降低土壤重金属污染;二是生态修复,通过调节诸如土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因子,实现对污染物所处环境介质的调控。

    钨尾矿资源,待挖掘的宝藏 

    □郝小非

    钨矿是重要的矿产资源,已发现钨矿物和含钨矿物20余种,最具有开采价值的是白钨矿和黑钨矿,主要分布于江西和湖南。钨矿品位一般在0.1%~0.5%,对钨矿选别后,91%以上的固体废弃物被作为尾矿丢弃。我国每年约有1000多万吨钨尾矿被排放到尾矿库中,未被有效开发利用,不仅占用大量土地,还存在安全隐患。但尾矿不是没有任何利用价值的废物,在技术经济条件达到的情况下也是待挖掘的宝藏。

    随着人们对尾矿资源综合利用认识的提高,人们也越来越注意到尾矿也是一种资源,可以被开发利用。钨尾矿中一般含铜、钼、铋等重要金属矿物及石英、萤石、绿柱石和石榴子石等非金属矿物,随着选矿技术的提高,我们不但可以再次回收利用钨,也可以回收铜、钼、铋、铷、锂和钾等有价元素,还可以回收萤石、石英、石榴子石等非金属矿物。另外,我们还可以利用钨尾矿制备地聚物、微晶玻璃、陶瓷原料、免烧砖、透水砖等环保建筑材料。

    总之,只要我们结合钨尾矿资源特点,因地制宜地寻求钨尾矿资源化利用途径,一定可使钨尾矿变废为宝,实现经济效益、生态效益、社会效益的有效统一。

    “锆”诉 

    □雷晴宇

    对普通大众来说,单纯提到化学元素锆,可能相对比较陌生,但它却与我们的生活密切相关。比如,我们最常用到的卫生洁具、瓷砖等陶瓷产品,就是因为其中含有一定量的锆才让它的外表变得那么艳丽和富于光泽,也让它具有了极强的抗腐蚀和耐磨等性能。

    在工业实践中,由于提炼和加工困难、产量不多,锆被列为稀有金属。

    锆的应用领域非常广泛。其中,63%以上的锆以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料领域,约有13%用在锆化学品领域,仅有3%~4%的锆矿石被加工成金属锆。因其具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,锆还被广泛应用在航空航天等领域。

    锆的元素符号为Zr,锆元素在地壳中的含量仅约为0.025%。

    地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中,已知含锆的独立矿物有38种,锆英石(ZrSiO4)和斜锆石(ZrO2)是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中,是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中,与霞石、霓石、磷灰石、萤石、钙钛矿、锆石、烧绿石等共生。

    含锆的天然硅酸盐ZrSiO4被称为锆石或风信子石,广泛分布于自然界中,具有从橙到红的各种美丽的颜色,自古以来被认为是宝石,印度洋中的岛国斯里兰卡盛产锆石。

    1789年,德国人M.H.Klaproth对锆石进行研究时发现,将它与氢氧化钠共熔,用盐酸溶解冷却物,在溶液中添加碳酸钾,沉淀、过滤并清洗沉淀物,再将沉淀物与硫酸共煮,然后滤去硅的氧化物,在滤液中检查钙、镁、铝的氧化物均未发现,在溶液中添加碳酸钾后出现沉淀,这个沉淀物不像氧化铝那样溶于碱液,也不像镁的氧化物那样和酸作用,Klaproth认为这个沉淀物和以前所知的氧化物都不一样,是由Zirkonerde(锆土,德文)构成的。不久,法国化学家de Morueau和Vauquelin两人都证实M.H.Klaproth的分析是正确的,该元素拉丁名为Zirconium,符号认为Zr,中国译成锆。

    1808年,英国的H.Davy利用电流分解锆的化合物,没有成功;1824年,瑞典的J.J.Berzelius用钾还原K2ZrF6时制得金属锆,但不够纯。直到1914年,荷兰一家金属白热电灯制造厂的两位研究人员Lely和Hambruger用无水四氯化锆和过量金属钠同盛入一空球中,利用电流加热500℃,取得了纯金属锆。

    锆矿资源是稀有金属矿产资源之一。世界各大洲均发现有锆资源,主要分布在大洋洲和非洲,美洲、亚洲、欧洲也有发现。锆矿床按其成因可分为脉型岩矿和砂矿两种类型,但由于岩矿结构形态复杂,分离共生矿物成本高及开采难度较大等原因,导致目前全球工业开采多以砂矿型为主 。砂矿主要包括滨海砂矿、冲积砂矿以及残积砂矿,其中滨海砂矿最具工业开采价值,规模和产量远大于冲积砂矿及残积砂矿。

    据美国地质调查局数据显示,2012年~2018年,全球锆资源储量维持在7500万吨左右,澳大利亚、南非、肯尼亚及莫桑比克4个国家锆矿储量合计6140 万吨,占全球的84.11%,矿床类型多以滨海砂矿为主; 印度、马达加斯加、巴西、中国、美国、乌克兰、印度尼西亚及俄罗斯等国家锆矿储量1160万吨,占全球的15.89%。

    我国的锆储量和美国基本一致,约有50万吨,仅占全球储量的0.68%。相较于其他国家,我国锆资源非常缺乏,所以,我国的锆资源主要靠进口获得。随着需求量不断增大,近年来进口以每年6%的速度增长,国内每年锆进口需求量达到90%以上。

    锆英砂主要用于生产化学锆、电熔锆、硅酸锆、金属锆等。2019年,我国锆英砂市场需求量为62.02万吨,而我国自有资源产量不足1万吨,近3年的进口量均超过100万吨。

    中国和欧洲是锆的主要消费市场,中国对锆的需求在全球占比高达52%。

    锆矿按照主要用途分为金属锆和工业锆两类。金属核级锆处于锆产业链最顶端,工业锆主要用在化工耐酸碱设备、电子行业等领域。中国是世界陶瓷工业生产和出口大国,硅酸锆则是陶瓷行业的直接和主要原料,陶瓷制品离不开装饰,好的装饰使制品身价百倍,装饰材料是装饰的物质基础,陶瓷色料是最重要的陶瓷装饰材料。由此可见,陶瓷色料在陶瓷装饰中的地位,也可知氧化锆在陶瓷装饰中的地位。同时,随着中国陶瓷产业的迅速发展,锆需求也随之猛增。

    矿山废水变废为宝的秘诀 

    □胡四春

    在矿山开采、矿物富集分离过程中,会产生大量的矿山废水,其中包括矿坑水、露采厂废水、选厂废水、尾矿库和废石场的淋滤水,这些废水不仅被白白浪费掉,而且还污染了地表水和地下水,危害环境。

    根据产生的途径不同,矿山废水性质相差很大。例如,矿坑废水pH值要么是强酸性,要么是碱性;选厂废水可能含有大量的重金属离子和有机药剂,这些都给废水处理及回用造成了巨大的麻烦。因此,根据废水产生的途径和废水处理后的性质进行分类处理和分质利用就成了把矿山废水变废为宝的关键。

    矿山采选废水常见处理方法 

    一般来说,矿山采选废水常见处理方法主要包括七方面:

    自然净化法。自然净化法作为最廉价、最简单的废水治理方法,被我国的选矿厂普遍采用。自然净化法常以尾矿库为构筑物,废水通过管道运输至尾矿库,在库内发生沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解甚至生物分解等作用,使悬浮颗粒和残余药剂浓度降低,甚至基本去除。

    自然净化的效果与曝晒时间、光照强度、水体温度、初始pH值、溶解氧等因素有关。通常曝晒时间越长、光照强度越强、温度越高,自然净化效果越好。

    特点:自然净化法具有成本低、管理方便、无二次污染等特点,但存在净化不彻底、耗时长、气候等自然因素干扰大等问题,特别在高寒地区,往往会因为净化效率低下而影响废水的回用。因此,自然净化法通常可作为选矿废水的预处理方法,或用于成分相对简单的重、磁选废水的处理。

    酸碱中和法。酸碱中和法是一种传统的废水治理方法,因简单实用而被广泛采用。这其中既包括酸性废水中的H+(或碱性废水的OH-)与中和剂中的OH-(或H+)发生反应,生成中性水分子,同时矿浆的合适碱度也有利于重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化物沉淀,从而消除重金属污染。

    生产实践中,常用的中和剂有石灰、消石灰、硫酸、碱性废水废渣(电石渣等)、酸性废水废气等。在选择中和剂时,应优先考虑厂区周边的废料,以达到“以废治废”的目的。理论上各重金属在一定pH范围内均能沉淀,因此控制好pH值是中和法的关键。

    特点:酸碱中和法具有管理方便、费用较低、操作简便、处理量大、适应性强和运行稳定等优点,但也存在一些问题,如在用石灰中和时,设备及管壁结垢严重、污泥增量较大、易产生二次污染等。

    混凝沉淀法。混凝沉淀法是目前治理选矿废水较成熟的一种方法,常与活性炭吸附或氧化法组成混凝沉淀——活性炭吸附法和混凝沉淀——氧化法。

    混凝沉淀法使用的药剂主要包括凝聚剂和絮凝剂两大类。凝聚剂主要有氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)等,使用最普遍的絮凝剂是聚丙烯酰胺(PAM)。混凝剂的选择至关重要,它直接关系到净化效果的好坏。

    特点:混凝沉淀法可以有效去除废水中的悬浮颗粒和一些重金属离子,是一种成熟、稳定、高效的废水治理方法,但也存在对有机化学药剂净化不彻底,因药剂用量过大易产生二次污染等问题。

    化学氧化法。化学氧化法是深度治理废水中残留浮选药剂的有效方法,特别是近年发展起来的高级氧化技术(AOP)能彻底去除废水中持久性难降解有机污染物。

    化学氧化法的实质是,氧化剂通过夺取废水中有机污染物中的H原子等途径,将有机污染物氧化成无毒或低毒的小分子物质,或转化为容易从水中分离的物质,从而降低废水的COD、BOD。常见的氧化剂有臭氧、Fenton试剂、双氧水、次氯酸钠等。

    特点:化学氧化法治理废水具有操作稳定、反应彻底、处理效率高并能提高废水的可生化性等特点,特别对于处理高COD的有机废水具有显著优势,但也存在运行费用较高等问题。

    人工湿地法。人工湿地是仿照自然湿地人工修建并参与监督控制的具有流动或静止水体的浅水水域,是以基质-植物-微生物为核心的综合生态系统,可通过基质截留、过滤、吸附,植物吸收、拦截,微生物摄食、分解等途径去除废水中的污染物,充分发挥了物理、化学和生物的协同作用。

    特点:人工湿地法为治理废水提供了一条绿色化、生态化的技术路线,但也存在基质易堵塞、占地面积大、受气候等因素干扰大等局限性。

    微生物处理法。微生物处理法对于矿山酸性废水具有显著的优势。其净化原理是利用微生物的新陈代谢作用降解水体中的污染物,从而达到净化废水的目的。

    特点:微生物法治理废水拥有巨大的发展潜力,具有环境友好、选择性好、二次污染少等特点,甚至还可以回收某些重金属原料,但如何筛选出适应性强的菌种是个难题。

    矿山废水的分步处理和分质利用 

    一般来说,铅锌矿矿山废水的分步处理和分质利用分4步来进行:

    一是将铅精矿和锌精矿的浓密溢流水直接回用到各自的选别流程。

    二是向尾矿水加入一定量的钾明矾和阴离子PAM进行混凝反应和絮凝沉降,将尾矿废水中影响选矿指标的铜、铅、锌、镉、铬等重金属离子去除掉。然后,再加入一定量的椰壳型粉末活性炭,并通过纤维球过滤塔来去除掉影响选矿指标的部分有机残留药剂,适度处理后的废水大部分回用到选矿流程。

    三是采场废水一部分用于厂区绿化用水和尾矿干堆库区降尘喷淋用水。

    四是加入一定量的纯碱来降低水的硬度,通过砂滤和膜滤工艺来降低水的浊度等,然后将深度处理后的水分别用于陶瓷过滤机的槽洗水、酸洗水及浮选药剂的配制溶解用水。

    根据其性质及成分存在差异,选用合适的废水处理技术及回用方法,可提高选矿废水循环利用率,实现废水的清洁排放,真正做到变废为宝。

    生态画卷 资源综合利用有新突破

    近日,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所指导的江西铁山垅钨业黄沙矿区绿色矿山建设顺利通过江西省自然资源厅委托的第三方机构——江西省矿业联合会组织的专家评估。

    专家组通过深入黄沙矿区采坑/选矿厂/尾矿坝等地进行现场核查、听取矿山绿色矿山建设情况汇报、查阅原始资料和随机调查走访职工群众等方式进行了评估。经评估,专家组对黄沙矿区在推进绿色矿山建设方面的工作给予了充分肯定和高度评价,并建议认真总结绿色矿山建设工作的先进经验和建设模式,向全省矿山企业加以推广。

    江西铁山垅钨业有限公司是江西钨业集团有限公司所属的主要骨干企业,是一个集采、运、选为一体的有色金属矿山企业,以生产优质黑钨精矿而闻名,矿山在第二次国内革命战争时期曾为苏区作出过重大历史性贡献。郑州综合利用所作为绿色矿山行业标准的起草单位,充分发挥技术和人才优势,为江西铁山垅钨业的绿色矿山建设提供规划指导,编制了黄沙矿区绿色矿山建设实施方案,着重指导矿山进行矿容矿貌整治、改善矿区环境、提高企业社会形象,同时还开展了铁山垅钨矿细泥尾矿中黑钨高效回收、钨尾矿中稀散金属综合提取等技术研发,帮助矿山改进资源综合利用技术,提高资源综合利用效率。

    在郑州综合利用所支持下,经过绿色矿山建设,江西铁山垅钨业有限公司基本实现了矿区环境生态化、开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化和矿区社区和谐化,为企业绿色转型发展奠定了良好基础。

    郑州综合利用所助力红色老区铁山垅钨矿绿色转型发展

    织金洞世界地质公园东风湖园区

    对毕节开发扶贫、生态建设试验区重大项目用地实行点供,推动试验区快速发展。图为威宁李子沟铁路大桥 郑桂洪 摄

    土地整治过程中建设的引水工程

    实施地灾搬迁后的贵州省毕节市七星关区撒拉溪镇罗锅箐居民点

    易地扶贫搬迁建设的居民区

    云南省彝良县荞山镇土地整治项目区咪儿村村民送来锦旗

    安排乌蒙山片区每县300亩新增建设用地,支持贫困地区新农村建设。图为青山绿水掩映下的彝家新寨

    云南省普洱市澜沧县上允镇农田整治项目(实施前)

    云南省普洱市澜沧县上允镇农田整治项目(实施中)

    云南省普洱市澜沧县上允镇农田整治项目(实施后)

    自然资源部支持贵州省毕节市织金县织河矿区矿山环境恢复治理项目

    贵州省乌蒙山片区中国西部能源基地

     

    乌蒙磅礴,壁立千仞。

    历史上,这里见证了长征路上“乌蒙磅礴走泥丸”的奇迹。如今,乌蒙山区再次写下“一步跨千年、跑步奔小康”的奇迹。曾经的“土墙草顶垒空房,屋内混居猪和羊”,变成了如今的道路宽敞、楼房林立,片区所有贫困户终于摆脱贫困。

    2021年,习近平总书记庄严宣告,经过全党全国各族人民共同努力,我国脱贫攻坚战取得了全面胜利。

    从川南泸州进入黔西毕节,再到滇东北昭通,从仲夏到隆冬,在习近平总书记的坚强领导下,在片区部际联系会议成员单位真心实意、真金白银的帮扶下,乌蒙山片区广大干部群众付出艰苦卓绝努力,片区贫困人口从2013年底的491.2万人减少为0,38个贫困县全部摘帽,区域性整体贫困问题全面解决。“全面小康”这个穿越无数苦难与辉煌的梦想,终于照进乌蒙山这片传奇的土地。

    合力帮扶实现“两不愁三保障”

    乌蒙山区,横跨云贵川三省,山连山,谷接谷,十年九灾害,三年两不收。乌蒙群山,像一道道屏障阻断了片区发展的步伐。

    这里脱贫难度有多大?一组数据显示出这里脱贫之难。截至2019年底,全国贫困发生率已经降至0.6%,而乌蒙山片区贫困发生率仍有2.7%,是全国贫困发生率的4.5倍。截至2020年7月,全国未脱贫摘帽的挂牌督战县共52个,乌蒙山片区就有12个,占比23.1%。

    据自然资源部综合司负责人介绍,全国贫困人口规模最大、贫困发生率最高的县都在这个片区。片区山高、坡陡、谷深,生态环境脆弱,自然灾害多发频发,易地扶贫搬迁任务艰巨,是典型的“老少边穷”地区,扶贫产业基础薄弱,稳定脱贫压力大。这里的历程就是一部脱贫攻坚的“百科全书”。

    2015年1月,习近平总书记来到云南省昭通市考察,指出要以更加明确的目标、更加有力的举措、更加有效的行动,深入实施精准扶贫、精准脱贫,项目安排和资金使用都要提高精准度,扶到点上、根上,让贫困群众真正得到实惠。

    作为乌蒙山片区部际联系工作机制的牵头单位,自然资源部连续9年定期召开会议,部际、部省联动,心往一处想,劲往一处使。联合工作组走遍了片区三省10市、38县,就“扶持谁、谁来扶、怎么扶、如何退”持续深入调研,为增强帮扶措施的针对性、差别化政策的有效性奠定基础。决胜期间,自然资源部又对部委支持事项的落实情况进行评估,努力确保每一件事都有回音。新冠肺炎疫情期间,自然资源部通过电话调研,书面征求意见,与挂牌督战县逐一对接,始终瞄准“两不愁三保障”和“五个一批”的关键环节,协调各方按事权划分解决地方最要紧的困难和需求。

    截至目前,乌蒙山片区“两不愁三保障”和饮水安全目标全部实现。不愁吃、不愁穿的问题已经先行解决。义务教育方面,目前乡村最好的建筑是承担义务教育的学校。基本医疗方面,逐步实现了贫困人口有地方看病、有医生看病、有制度保障看病和少生病的目标。住房安全方面,通过易地扶贫搬迁、农村危房改造,条件得到质的提升。同时,通过地质调查找水打井、农村饮水安全巩固提升工程建设等,有效解决了贫困人口饮水安全问题。

    各有关部门聚焦“五个一批”精准扶贫主责,攻坚克难。在发展生产脱贫一批方面,立足当地资源条件,宜农则农、宜林则林、宜草则草、宜商则商、宜游则游,大力支持农民劳务输出。片区三省是全国易地扶贫搬迁的“大户”,在易地搬迁脱贫一批方面,用地应保尽保,仅2019年就安排片区三省地方政府债务资金699.18亿元支持易地扶贫搬迁项目。在生态补偿脱贫一批方面,2019年安排片区生态护林员10.5万人,天然林资源保护资金1.2亿元,森林生态效益补偿资金1.7亿元,退耕还林还草任务300多万亩。同时,紧紧扭住教育这个根本之策,发展教育脱贫一批;社会保障兜底一批,坚决守好民生底线。

    自然资源政策带来真金白银

    茅草房、杈杈房,人畜混居、摇摇欲坠……接近原始的生产方式,几乎从零开始的基础设施建设,全国最深度贫困地区之一,千百年积下的历史欠账怎样才能还清?

    摆脱深度贫困,必须靠强有力的政策扶持。自脱贫攻坚以来,自然资源系统连续出台多项超常规政策,加大对贫困地区倾斜力度,让贫困群众真正受益。

    土地是生存发展的基础。自然资源系统充分考虑脱贫攻坚、民生工程、重大基础设施项目等用地需求,规划建设用地规模,为脱贫攻坚提供空间保障。2017年以来,自然资源部持续对深度贫困地区、集中连片特困地区、国家扶贫开发重点县,专项安排每县每年新增建设用地计划600亩,有效地解决了贫困地区各类重大民生项目落地。

    在云南省,易地扶贫搬迁集中安置点用地2.15万亩,保障率100%。当前,昭通市23个新增集中安置区44所学校、33个医疗服务机构、8万亩产业基地、105万平方米“扶贫车间”和配套商业设施基本建成投用。同时,迁出地60万亩耕地、77万亩林地、0.81万亩宅基地基本实现生态恢复。

    在完成空间保障的同时,自然资源部还支持贫困地区调剂使用增减挂钩节余指标,为脱贫攻坚带来了真金白银。截至2019年底,片区各省省内流转指标超过45万亩,流转收益超过1300亿元;跨省调出指标超过40万亩,深度贫困地区获得资金超过1200亿元。

    在四川省凉山州普格县,全域全覆盖实施土地增减挂钩助力脱贫攻坚,2019年实现增减挂钩节余指标1600余亩,跨省交易收入4.3亿元,有效解决了14625户农村危房改造及3个产业园区基础设施建设项目。

    “绿水青山就是金山银山”,乌蒙山区作为长江上游重要生态屏障,深入践行这一理念,深挖资源价值,探索从绿水青山到金山银山的转化路径。

    党的十八大以来,中国地质调查局在乌蒙山片区累计投入地质调查经费10.64亿元,安排项目98个,推动“地质调查﹢”扶贫,查明构建生态经济体系资源概况。同时,推动生态农业发展,圈定富硒土地1537万亩,其中可直接开发利用的连片基地100余处;在石漠化区及严重缺水区实施水文地质调查面积2.92万平方千米,已利用水量直接为38.7万名群众提供安全饮用水源;生态旅游发展方面,查明地质遗迹点84处,助力地学科普与人文景观为一体的旅游资源开发利用。这些资源有力地促进了产业生态化、生态产业化,推动区域经济由“输血式”向“造血式”发展。

    下足“绣花功夫”巩固脱贫成果

    脱贫摘帽不是终点,而是新生活、新奋斗的起点。乌蒙山片区脱贫之后,如何巩固脱贫成果,实现脱贫攻坚与乡村振兴“无缝对接”,是一场攻坚战,更是一场持久战。

    对此,自然资源部进一步“培土施肥”,继续做深做细做实各项工作,更好地维护群众权益,巩固脱贫成果,为乡村振兴奠定基础。

    针对搬迁群众安置住房的不动产登记问题,自然资源部于2020年专门印发通知,要求尽快完善审批手续,补充法定登记要件,做到应发尽发,给搬迁群众吃上“定心丸”。

    针对贫困地区地质灾害防治,自然资源系统优先在贫困山区部署普适型监测预警设备,提高临灾避险能力,优先将贫困山区成熟的地质灾害调查评价、监测预警、综合性治理工程等防治项目纳入中央特大型地灾防治资金项目储备库实施,保障山区群众生命财产安全。

    为保障农民工利益,自然资源部特别强调,要坚持“要素跟着项目走”,切实保障重要项目特别是劳动密集型项目用地,支持服务农民工在本地务工的需要。

    乌蒙山片区脱贫攻坚取得了决定性成就,但巩固脱贫成果的任务依然艰巨。截至2019年底,全国贫困人口规模 最大、贫困发生率最高的县都在这个片区。三省区目前监测的脱贫不稳定人口和边缘易致贫人口合计接近150万人,占全国35%,巩固脱贫攻坚成果、防止返贫和新致贫工作任重道远。

    只要有信心,黄土变成金。正如习近平总书记在全国脱贫攻坚总结表彰大会上指出,解决发展不平衡不充分问题、缩小城乡区域发展差距、实现人的全面发展和全体人民共同富裕仍然任重道远。我们没有任何理由骄傲自满、松劲歇脚,必须乘势而上、再接再厉、接续奋斗。

    弱鸟可望先飞,至贫可能先富。我们期待在习近平总书记的号召下,一项项政策资金的支持、一个个干部队伍的身影,以及地区和行业的对口支援、政府和社会的帮扶力量,凝聚成乡村振兴的强大推力,在乌蒙山大地上书写新的传奇! 

    乌蒙磅礴 同心攻坚

     

    贵州省毕节市七星关区小坝镇大仲村探采结合井出水

     

    2018年9月,在云南省大关县实施的页岩气参数井—“云大页1井”开工

    “与其出门打工,不如回家致富。”过去十村九寨空的乌蒙山区,如今渐渐变成了当地人民脱贫致富的热土。在这一变化中,自然资源部中国地质调查局探索的“地质调查﹢”扶贫新模式提供了强有力的基础支撑。 

    乌蒙山区包括四川、贵州、云南三省毗邻地区的10市(州)共38个县(市、区)。这里地处云贵高原与四川盆地结合部,山高谷深、自然灾害频发、石漠化严重、人均耕地稀少、生态环境脆弱、基础设施建设滞后,是国务院确定的全国14个集中连片特殊困难地区之一。 

    党的十八大以来,自然资源部中国地质调查局在乌蒙山片区累计投入10.64亿元,安排部署项目98个,由成都地质调查中心牵头,调集11个局属单位及20多家行业地方队伍的精兵强将,着力打造精准扶贫新引擎,初步查明了片区构建生态经济体系的资源概况,为片区生态产业化和产业生态化发展奠定了基础,推动片区由“输血式”脱贫转向“造血式”发展。 

    1 为“安居”扫除障碍 

    安居方能乐业。在乌蒙山片区,由于复杂的地貌地质条件,生活用水严重不足,地质灾害多发频发,让“安居”成为脱贫攻坚面临的最大难题。

    “2011年国务院扶贫办发布的《乌蒙山片区区域发展与扶贫攻坚规划(2011~2020年)》指出,乌蒙山区38个国家级贫困县生态环境脆弱,干旱、洪涝、风雹、凝冻、低温冷害、滑坡、泥石流等自然灾害频发,资源性缺水、工程性缺水问题突出,基本农田有效灌溉面积仅为37.2%,存在饮水困难的农户比例高达32%。”中国地质调查局总工室相关负责人介绍说。

    为解百姓用水难,2013年~2019年,中国地质调查局共在乌蒙山区投入2.41亿元,开展水文地质调查。其中,针对石漠化区及严重缺水区完成调查面积2.92万平方千米,圈定富水区块11处,施工探采结合井成井167口,日出水总量超过7万立方米;建成地下河提水工程1处、地下河开发示范工程4处、引泉示范工程18处,直接为38.7万缺水群众解决了安全饮水问题,并保证了3万亩农田的灌溉用水。尚未利用的水量开发利用后,还可为100万余人提供安全饮水。

    清洁的地下水,不仅滋润了缺水区百姓的日常生活,也助推缺水区脱贫致富迈出新步伐。四川昭觉县就是受益地区之一。

    昭觉县是四川省凉山州贫困最严重的7个挂牌督战县之一。季节性缺水是制约该县特色农产品种植的瓶颈问题。2016年,昭觉县通过招商引资建设了脱贫攻坚重点项目——昭觉县生态循环农业产业园。园区位于洒拉地坡乡,建设规模达1.2万亩,引进种植玫瑰、蔬菜、蜡梅、草莓等经济农作物。但园区水资源相对匮乏,尤其在每年4~5月份的枯水期,溪沟流量小甚至断流。而此时正是玫瑰花预开花期、草莓盛花期和蔬菜青苗生长关键期。2019年,中国地质调查局“乌蒙山地区水文地质调查”项目组了解情况后,在洒拉地坡地区开展了大比例尺水文地质调查,并先后在园区部署实施6口水井,均成功出水,总涌水量达2973.16立方米/天,为玫瑰谷园区、供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等7950亩农田灌溉用水提供了保障。产业园董事长徐明羽说:“由于缺水和灌溉水质问题,产业园区前几年一直无法实现建设目标。现在好了,充足的水资源让我们洒拉地坡玫瑰谷园区和供港蔬菜基地去年实现增产300吨、收入增加120万元。今年,供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等进一步扩大生产规模,仅草莓基地就投入5000多万元,为附近务农贫困户提供了数百个就业机会。”

    频发的地质灾害是乌蒙山片区百姓安居面临的另一大威胁。7年来,中国地质调查局在乌蒙山累计投入1.09亿元,开展灾害地质调查与监测预警示范,查明各类地质灾害点及隐患点7346处,发现重大典型地质灾害隐患5处,更新了乌蒙山区38县(市)地质灾害数据库。

    根据这些成果,地方政府对地灾严重区进行了移民搬迁。值得一提的是,今年6月,四川省会泽县大海乡大石坪村小组的乡亲们告别了世代居住的悬崖村,搬到了县城的安置区,自此远离了频发的泥石流灾害。

    对地质灾害程度可控、暂无法实施易地搬迁的地区,中国地质调查局与地方政府通过共建地质灾害专业监测示范基地、捐赠监测设备、开展地质灾害识别与监测培训等,不断提升群测群防能力和应急响应能力。从2013年开始,中国地质调查局先后部署了乌蒙山区地质灾害调查及监测预警、乌蒙山区北部城镇地质灾害调查等项目,建立了四川普格、金阳,云南彝良、大关、镇雄等7处典型地质灾害专业监测示范基地,捐赠1.62万多台(套)地质灾害简易监测设备,开展地质灾害防治知识培训20余次、培训人员2000多人次。

    这些措施的防灾效果显著。几年来,中国地质调查局在古蔺、镇雄、大关、永善成功预报重大地质灾害4次。

    云南省镇雄县地处云贵川三省交界处,由于被金沙江及金沙江一级支流小江、牛栏江、盐津河切割,这里山高陡峭、地质环境复杂,是地质灾害多发、易发区。2014年,中国地质调查局启动“乌蒙山片区镇雄县地质灾害监测预警与减灾系统建设”项目,利用新技术、新方法,摸清了镇雄县地灾隐患分布情况,并研发了地质灾害气象预警系统,系统整合了镇雄县地质灾害数据库、隐患点数据库、群策群防数据库,实现了地质灾害隐患点数据管理查询和可视化监测以及地质灾害危险性预测。2015年8月16日~8月17日,镇雄县木卓镇等地遭受暴雨袭击,引发3起滑坡、泥石流地质灾害,由于监测到位、预警及时、处置得当,受害威胁的79户188人提前转移,无人员伤亡。

    在云南省大关县悦乐镇,地质灾害隐患点——安家坪子滑坡犹如“达摩克利斯之剑”高悬于山崖上,威胁着33户142人和一所小学200余名师生的生命财产安全。2017年,成都地质调查中心在该点安装了4处GPS监测设备、3套地下水监测设备、1套自动雨量监测设备、2套转孔测斜仪设备,实现了“空—天—地—深”全方位、全天候滑坡远程综合监测、互联网异地数据查询与信息发布及自动化报警。该监测预警示范点于2018年7月1日投入运行以来,共计发布监测预警12次,保障了滑坡影响区百姓的生命财产安全。

    2 让特色土地精用高产 

    乌蒙山区,群山巍峨、重峦叠嶂、山多地少。为了让有限的土地资源发挥出更大的效益,中国地质调查局开展了土地质量地球化学调查、地质遗迹调查,圈定可供直接开发利用的连片无公害土地100余块、富硒土地1537万亩、富锌土地28.5万亩,发现富硒农产品10多种,查明地质遗迹点84处。

    依托查明的富硒土地资源,四川省屏山县于2013年~2014年投资9.2亿元建成占地2.5万亩的未来农业产业科技示范园,带动茶叶、水果、蔬菜和魔芋等富硒特色农产品产业化发展。

    2015年,屏山县龙溪乡通过招商引资引进天津市中盛海天科技发展有限公司,通过政府协调成功流转土地300多亩,与60多家农户建立了合作关系,建成龙溪乡富硒水稻种植基地。通过土地流转,村民获收益1200元/亩;通过应聘参与种植、管理,每天还可以有110~200元的劳务性收入,一年下来人均收入超过1万元。“地质调查发现全乡有富硒茶园1.02万亩,富硒和足硒土地上的林竹面积达4.1万亩。2015年,我们成功试种富硒稻米300多亩,2016年集中连片扩大到了近500亩,现在我们的重点是大力发展富硒水稻,引进有实力的公司开发富硒茶、富硒竹笋和林下养殖等,力争实现全乡脱贫奔小康。”时任龙溪乡党委书记肖古斌接受记者采访时说。

    2018年,四川省长江景观投资公司投资10亿元的凤凰硒谷森林康养项目落地屏山。“选址屏山,是因为屏山有36万亩的天然富硒土地资源,土壤环境质量总体优良”四川省长江造林局局长奉正顺说。

    云南省昭通市依托富硒土地资源,成功打造了昭阳区洒渔乡、旧圃镇、苏家院乡、乐居乡等富硒苹果产业种植园,并注册了昭通“富硒苹果”品牌,推行“地理标志商标﹢企业商标”双商标模式,提高昭通苹果的品牌效应和市场价格。计划到今年年底,昭通市苹果种植面积达60万亩,总产量达100万吨,总产值达到100亿元以上,创税收上亿元,引领20万贫困人口脱贫致富。

    在贵州,地质调查工作在黔西县金碧镇—锦星乡圈定富锌、富硒土地资源约18万亩。目前金碧镇12个村寨已被贵州省农委认定为无公害农产品(粮油)产地,优选出1.5万亩无公害富锌、硒土地,计划投入4.5亿元,规划建设4个农产品产业发展基地。

    据统计,利用富硒土地资源,乌蒙山区形成富硒茶叶产业基地2万亩、富硒水果产业基地2000亩、富硒蔬菜产业基地2000亩、富硒大米产业基地5500亩。依托富硒农产品,乌蒙山区建成昭通富硒苹果示范基地、黔西县水西观光农业示范园区、屏山县富硒特色农业示范区、古蔺县护家富硒水稻种植示范基地等4处富硒特色农业示范基地,带动超过10万贫困人口就业增收。

    除了特色土地资源,乌蒙山片区还拥有丰富的地质遗迹资源。

    中国地质调查局在乌蒙山区开展基础地质及地质遗迹资源调查,查明地质遗迹点84处,其中世界级地质遗迹点3处、国家级61处、省级20处,支撑地方成功申报贵州毕节织金洞世界地质公园,以及云南盐津乌蒙峡谷等省级地质公园6处。依托地质遗迹调查成果,建设集地学科普与自然景观、人文景观为一体的高品质旅游产业,已成为乌蒙山区经济发展的一大亮点。贵州省毕节市利用地质遗迹调查成果,2015年成功申报织金洞世界地质公园,推动游客量和旅游收入大幅增长,当年带动地方旅游综合收入达51亿元,比上年增长22.6%。

    3 撬动矿产资源经济杠杆 

    乌蒙山片区矿产资源十分丰富,迄今为止,该区共发现有30余种矿产,主要矿产为铅、锌、铜、铁、金、铝土矿、煤、磷等。

    从2013年开始,中国地质调查局加大脱贫攻坚能源矿产地质调查工作投入,在乌蒙山实施优势矿产资源调查评价及综合开发利用研究、油气资源基础地质调查工作,取得丰硕成果。固体矿产调查提交新发现矿产地42处,其中大型—超大型18个。截至2019年底,乌蒙山区共探明资源量:磷矿35亿吨、煤炭358亿吨、铅锌矿859万吨、铜矿393.7万吨、铁矿10亿吨、稀土矿110.5万吨、石灰石矿17504万吨、木纹石矿1.02亿立方米、方解石矿1097万吨、铝土矿5567万吨,高纯石英砂岩6.67亿吨,炼镁白云岩6113万吨。油气基础地质调查优选页岩气远景区2个、有利区10个、可供矿业权出让的勘查区块1个。

    如何让资源优势转化为经济优势,助力扶贫产生实效?

    四川省乐山市马边县磷矿资源丰富,但大部分为中低品位磷矿资源。针对中低品位磷矿的绿色高效综合利用难题,中国地质调查局成都矿产综合利用研究所开展了实地调研考察,与矿山技术人员一起开展X射线透射、衍射矿物识别技术(XRT)预先抛废技术等应用研究,助力磷矿资源实现绿色开发。在此基础上,成都矿产综合利用研究所还进一步开展了磷矿浮选循环水处理、浮选尾矿整体消纳技术研究。目前,成都矿产综合利用研究所已与设备供应商和矿山企业达成三方共识,进一步推广XRT分选技术在马边中低品位磷矿的应用。

    2017年~2018年,地质调查项目在云南昭通市大关、彝良等县新发现高品质石英砂矿,查明石英资源储量4.5亿吨,远景资源储量达200亿吨。这一地区的石英资源不仅规模在全国排名第一,而且品质好,简单筛选后即可作为金属硅、有机硅等产业原料使用,经选矿除杂后可用于平板玻璃、硅微粉等行业,进一步提纯后可用于光伏玻璃等高端产业,选矿尾矿还可以作为发泡陶瓷、陶粒等建筑材料使用。但受开发理念、技术、市场等因素制约,大关县石英砂未能得到科学开发利用。

    为改变这一局面,中国地质调查局按照产业生态化的理念,联合多家专业队伍,提出“矿产地质调查﹢综合利用技术﹢产业规划”的思路,引导大关县开辟石英产业高质量发展的新路径。

    在成都地质调查中心完成大关县石英砂矿调查工作后,郑州矿产资源综合利用研究所研发了石英砂岩大宗利用技术,以及高纯石英生产工艺流程及尾矿综合利用技术,为实现无尾矿绿色生产提供了技术支撑,并编制了《大关县石英资源产业发展规划建议(2021~2025)》。如今,优质石英砂岩开发已成为大关县明确的3个重点发展产业之一。

    2020年4月底至5月初,云南大关县老百姓讨论最多、最热的话题就是页岩气。历经5年,大关地区页岩气调查终于出气了!2015年以来,中国地质调查局成都地质调查中心页岩气调查团队来到乌蒙山区,克服了地质地貌条件复杂、新区缺乏工程施工经验等多重困难,发现了3套页岩气勘探层系,优选了3个页岩气有利区,证实了大关—永善地区五峰组—龙马溪组具良好页岩气勘探开发前景,有望带动商业勘查。

    据介绍,地质调查工作新发现的四川省马边县高竹营磷矿、金阳县西衙门磷矿、普格县大坪石灰岩,云南省大关县高纯石英砂矿、镇雄县羊场磷矿、武定县木纹石矿、鲁甸县水磨铝土矿,云南永善—彝良—大关、四川美姑—马边—金阳等地稀有稀土矿,贵州省毕节市方解石矿、威宁县稀土矿等一批优势和特色矿产资源,极大增强了矿产资源勘查后劲,部分矿产得到开发利用,带动数十万贫困人口增收。

    由“输血式”脱贫转向“造血式”发展,乌蒙山片区正步入区域发展新阶段。当前,乌蒙山片区正处在决战决胜脱贫攻坚的最后冲刺阶段,自然资源部提出,要更加务实有力地支持片区脱贫攻坚。中国地质调查局也将进一步聚焦乌蒙山片区未摘帽挂牌督战县,凝心聚力做好地质调查支撑服务脱贫攻坚工作;同时,按照“四不摘”要求,聚力巩固脱贫攻坚成果成效,精准对接好下一步工作需求,充分发挥地质科技优势,接续推进全面脱贫与乡村振兴的有效衔接。

    大山深处展新颜

    今年5月12日是我国第12个全国防灾减灾日,主题是“提升基层应急能力,筑牢防灾减灾救灾的人民防线”。自然资源部组织举办了以“Get防治技能,向地质灾害和海洋灾害say no”为主题的“5·12全国防灾减灾日·自然资源云讲堂”。自然资源部中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害防治技术指导中心)教授陈红旗、国家海洋环境预报中心风暴潮专家董剑希、国家海洋环境预报中心海啸专家原野,就地质灾害和海洋灾害的相关知识与防治方法与观众在线交流互动。

    活动现场

    问:地质灾害和海洋灾害有哪些形式?

    陈红旗:在地球运动过程中,岩石圈、生物圈、水圈和大气圈不停地交换物质与能量,产生各种地质作用,引起地表岩土体发生变形移动,当危害到百姓生命和财产安全时,便造成了地质灾害。

    我国人口众多、山区面积大,是世界上地质灾害最发育的国家之一。尤其是南方地区,山区人口密度相对大,灾害风险高。青藏高原、黄土高原、天山南北也有加剧趋势。

    董剑希:海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸等海洋环境灾害,也包括赤潮、绿潮等海洋生态灾害,还包括海岸侵蚀、海水入侵等海洋地质灾害。其中,风暴潮、海浪和海冰灾害主要是由比较常见的天气系统引起的,比如台风、冷空气或者强烈的温带气旋等;海啸通常由海底地震或者滑坡引起。相比风暴潮灾害,海啸灾害发生频率较低,但是影响范围有时非常广,也容易造成毁灭性损失。此外,人类活动常常会导致海水的富营养化,引起赤潮和绿潮等生态灾害。

    问:地质灾害有哪几种?

    陈红旗:地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降等6种。其中,滑坡、崩塌、泥石流占90%,突发性强,危害大。

    滑坡是指山坡岩土体顺着某软弱面向前滑动的现象。滑坡的突出特点是分布广、发生频繁、常形成灾害链。

    崩塌是指陡峭山坡岩土体倾倒垮落。崩塌以垂直运动为主,突出特点是陡坡多发,事发偶然、规模不等,猝不及防、速度极快。

    泥石流是指携带大量泥沙或石块的洪流。泥石流的特点是需要水源、流域有长短、历时不同,破坏强烈。

    问:地质灾害到来之前有哪些信号?

    陈红旗:灾害防治两个最难的考题:一是隐患在哪里?二是什么时候发生?

    识别山体隐患有三大标准:一是山高坡陡、土石松动;二是坡脚崖边、沟口谷底;三是切坡堆填、缺乏防护。大量案例表明,人类自身最大的隐患是认识不足、麻痹大意。

    就地质灾害而言,80%以上由降雨引发,汛前排查、汛中巡查和汛后核查十分重要。目前全国大部分地区正值汛期,雨前雨后也要注意风险变化。同时,在冻融季节,黄土高原区可能发生滑坡崩塌,冰雪融水可能引发泥石流。

    具体来说,滑坡的常见前兆包括:地表开裂、错落、鼓胀、树木歪斜、水位异常等。崩塌的常见前兆包括:岩体开裂、掉块、崩落等。泥石流的常见前兆包括:雨情水情异常、流水浑浊或突然断流、沟谷声响等。

    问:风暴潮和海啸有哪些不同?

    董剑希:风暴潮与海啸各有特点。第一,起因不同。风暴潮是风引起的,比如台风、冷空气等;而海啸是海底地震或海底滑坡引起的。第二,表现形式有所不同。海啸像一堵水墙,以排山倒海之势压过来;风暴潮则伴随着风、狂浪,甚至是暴雨席卷而来,风助潮势,潮借风威。

    问:地质灾害与海洋灾害之间有什么联系?

    陈红旗:地球是个大系统,陆海息息相关。比如,气候变暖,水蒸发量增加,带来极端气候变化,生成台风,大海里生成风暴潮,上了岸,暴雨冲刷山体,引发滑坡,堵了河,形成滑坡坝,一旦溃决,形成大洪水,造成灾害链。从青山走向碧海,首先是江河入海口,滨海地区地形较平坦,地下水开采会引起土层压缩,导致地面沉降。10年前,此类问题在长江三角洲比较严重。近年来,国家通过大力推进地下水资源保护工作,情况已经有所缓解。再往里是海岸带,有海崖侵蚀,常见崩塌落石。往深海走,是大陆架斜坡,地震作用可能导致海底滑坡。可以说,防灾减灾,需要陆海统筹。

    原野:其实,海底也会发生很多地质过程,如海底滑坡、海底异重流、沿岸地面沉降,这些都是地质灾害在海底的表现。因地震、火山喷发等引起的海底滑坡的发生频次也很高。实际上,15%~20%的海啸都是由海底滑坡造成的。

    问:我国如何开展风暴潮和海啸的监测预警?

    董剑希:风暴潮观测主要依靠潮位观测网,目前有200多个潮位观测站,都是分钟级的观测数据。此外,卫星遥感、视频摄像头等也可以开展部分观测。预报员依据潮位的变化、天气系统的发展来发布风暴潮警报。

    风暴潮预报的特点之一就是预报时效比较长,在风暴潮发生前的3~5天甚至更长时间,能留出更多的防御时间。还有一个特点是发布渠道广,电视、广播、微博、微信、短视频、新闻客户端等平台都可以发布。

    原野:由于引发海啸灾害的海底地震可能发生在大洋俯冲带的任何区域,因此海啸的监测和预警主要通过“全球三张网”来开展。第一张网是全球地震监测网,第二张网是全球水位监测网,第三张网是全球海啸浮标监测网。

    通过上述观测和预警手段,目前可以在地震发生后6~10分钟制作发布海啸预警信息。我国的海啸预警产品分为海啸警报和海啸信息两大类。前者表明预警区域正在或未来一定时间内将面临海啸威胁。后者分为无影响海啸通报和无海啸通报两种。无影响海啸通报表明确有海啸发生,但是对预警区域影响很小或者无影响;无海啸通报表明并未发生海啸事件或者未观测到海啸波动,其意义在于避免恐慌和谣言。

    问:沿海城市和居民如何防范风暴潮灾害?

    董剑希:无法阻止风暴潮发生,提前做好预防工作就尤为重要。沿海城市防范风暴潮灾害主要可以采取以下几种措施:

    一是加强海岸带生态保护修复。通过修复红树林、盐沼湿地、珊瑚礁、牡蛎礁、海草床等生态系统,充分发挥生态系统防潮御浪、固堤护岸等减灾功能。

    二是开展海堤工程和海堤生态化建设。例如,在堤前重构湿地带、种植红树林,利用生态系统消浪弱流、固堤护岸的作用,一方面保护了堤防,一方面提高了减灾能力。再比如,在不降低海堤防潮标准的情况下,对堤身开展生态化改造。有条件的地区在新建海堤时,堤型可优先采用斜坡式或多级斜坡混合式结构,以促进海陆生态系统的有效连通。

    三是提高风暴潮观测、预报和风险评估能力,为风暴潮灾害风险防范做充分准备。沿海地区政府及相关部门按照职责做好风暴潮灾害应急和抢险工作,及时疏导群众,减少风暴潮期间外出活动,停止海上生产作业活动,加固渔业捕捞设施、养殖设施以及海上生产设施,加强巡查维护,做好防御抢险工作。

    随着全球气候变化,沿海城市面临的挑战也在加剧。一是风暴潮强度在加强;二是沿海聚集了密集的人口和各类产业,面临的各类风险增大。海洋领域法律法规、沿海城市用海规范、观测预警能力提升、防灾减灾宣传教育强化等诸多工作需要进一步完善。

    沿海居民要服从当地政府应急部门的安排,在发生海洋灾害时有序转移或撤离危险地带。沿海城市要加强对游客海边观潮或观浪的管理,防范危险发生。

    问:如何防范海啸灾害?

    原野:防灾减灾还有工作需要加强,比如兴建“端对端”(End to End)的地震海啸监测预警系统,在海水浴场等人流密集区域建设应急避灾点和高音喇叭等应急疏散设施;开展高风险区海啸灾害风险区划,编制应急疏散图,定期开展应急疏散演练,加强公众宣传教育等。

    游客到海岛或者沿海地区旅游时,要牢记以下三点:第一,要关注海边和居住宾馆的海啸疏散路径指示牌和避灾点位置,观察地形,尤其是高地和稳固的建筑物或者平台。第二,要注意听沿岸高音喇叭发出的警报,感觉到地面震动或者海面上出现异常海浪时,要有序开展逃生避险,往高处或者沿着避险路线移动。第三,不能有“逐浪心理”,在收到预警或者看到远处的“水墙”或“浪墙”时不能靠近观看。

    问:遇到地质灾害应怎么应对?

    陈红旗:一旦遭遇灾害,尽快奔向两侧、高处和开阔地避险;到安全地方后,尽快上报(拨打当地电话或119、110);避免二次灾害造成人员伤亡。

    防治地质灾害有三招。一是搬迁。面临已知的危险,能搬尽搬。建议受威胁群众积极响应国家政策,自己出资一部分,政府补助一部分,彻底避开危险隐患。二是工程治理。如果不具备搬迁条件,需要采取综合治理措施,开展排危除险、工程加固、植树造林等。三是规划管控。遵守国土空间规划和用途管制,从源头上控制新增风险。

    防灾减灾 陆海统筹

    近日,自然资源部中国地质调查局发展研究中心王文研究员经中国自然资源学会推荐,中国科学技术协会认真研究决定,被聘为第六批全国首席科学传播专家,传播方向是地质矿产、资源经济领域,聘期三年。

    第六批全国首席科学传播专家共有179人,自然资源部系统共有3人入选,主要职责是大力推进科学传播工作,普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法,不断提升学科科普服务水平和社会影响力,领衔开展公益性科普活动时,可以“全国**学科首席科学传播专家”名义进行宣传和介绍。

    王文研究员在担任中国自然资源学会资源产业专业委员会副主任(兼秘书长)期间,对促进资源产业发展、开展科学传播等作出重要贡献,受到中国自然资源学会的充分肯定。中国自然资源学会资源产业专业委员会成立于2014年,首届秘书处挂靠在发展研究中心,2018年换届后发展研究中心成为主任单位。为落实科技助力精准扶贫工程,资源产业专业委员会于2017年促成了发展研究中心、中国自然资源学会、云南省地质调查局三方在云南共建“资源产业科技规划基地、资源产业科技扶贫基地”,同年11月在云南省盈江县召开了“首届资源产业扶贫创新发展高端论坛”,会议邀请院士、知名专家学者30余人为“大盈江”流域精准扶贫建言献策,并组织开展地质调查成果展,大力宣传展示地质调查成果,积极促进成果传播转化,活动受到地方政府和中国自然资源学会的高度评价。

    王文研究员带领的研究团队在地质调查绩效目标编制,绩效评价方法、指标体系和标准研究应用方面取得系列成果,多次在中国地质调查局组织的全国性预算培训班讲授《地质调查项目绩效评价实务》课程,应邀赴云南省地调院,自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心、水文地质环境地质研究所等单位讲课,赴中国地质大学、青海大学、鲁东大学和湖北师范大学等高校进行学术交流,发表和出版了多篇论文和专著,对促进地质成果宣传传播、绩效提升等发挥了重要作用,受到业界广泛认可。

    资源产业专业委员会于2019年又促成发展研究中心、中国自然资源学会、陕西省地质调查院在汉中市共建“资源产业科研实践基地”,并计划于10月份召开美丽秦巴高端论坛,推动资源产业生态化。专业委员会将依托首席科学传播专家及团队,继续传播转化地质科技成果,弘扬地质科学精神,更好服务资源产业发展和地质科技创新!

     

     
     
    发展研究中心专家被中国科学技术协会聘任为第六批全...

    党的十九大报告将生态文明建设提到前所未有的新高度,建设绿色矿山、发展绿色矿业,实现矿业开发与生态文明的协调发展已上升为国家意志。

    近年来,自然资源部把绿色矿山建设作为促进矿业领域生态文明建设的重要内容,先后出台一系列政策措施,并发布了九大行业绿色矿山建设规范,对促进矿业行业绿色发展和生态文明转型发挥了重要作用。

    矿业行业绿色发展是一个系统性的工程,涉及事前(矿山建设前的调查、勘探、评价、规划)、事中(矿山建设和开发)和事后(闭坑后的矿山地质环境治理和生态修复)全过程。然而,由于受多种因素的制约和“矿山”二字的局限性,在当前的绿色矿业推进过程中,绿色矿山建设只能偏重于在建矿山,而对于矿山建设前的科学论证及矿山闭坑后的生态恢复治理缺乏有效手段,还没有形成从矿业权规划设立到开发利用直至闭坑后的全产业链、全生命周期的绿色发展机制,导致许多地方及矿山企业只注重事中,尤其是事后的生态恢复治理,而没有加强事前的科学设定及事中的有效管控。

    自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所作为国家队,以服务矿业领域生态文明建设为己任,以支撑服务自然资源矿业管理为出发点,充分发挥多年来在矿产综合利用行业积累的独特优势,提出了构建“矿山绿色开发指数”体系的设想,令人耳目一新。这不仅丰富了绿色矿山建设的内涵,拓宽了绿色矿山建设的领域,也为矿业行业实现绿色发展,走产业生态化、生态产业化之路奠定了理论基础。近日,《中国矿业报》记者就此专访了自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所所长胡泽松。

    成都矿产综合利用研究所技术人员在矿山周边开展土壤生态修复

    《中国矿业报》:何为“矿山绿色开发指数”?提出此设想是基于什么背景?

    胡泽松:“矿山绿色开发指数”就是通过建立一整套矿业绿色发展的综合评价体系,在科学设置矿产开发“必要条件”的基础上,通过高价值、低消耗、环境友好可恢复的矿业活动,保红线、守底线,实现矿业的绿色可持续发展,促进矿业行业的生态文明转型。其追求的最终目标就是矿产开发经济高效、矿山废物达标可控、矿区生态源头修复。

    “绿水青山就是金山银山。”习近平总书记的“两山”论述是矿业发展的原则和方向。探索建立“矿山绿色开发指数”,是落实“两山”论述、实现矿业行业生态文明转型的生动实践,是矿业经济可持续发展、高质量发展的必然要求,也是自然资源部中国地质调查局直属单位支撑服务自然资源管理的责任和义务。

    《中国矿业报》:建立“矿山绿色开发指数”体系应该遵循哪些基本原则?

    胡泽松:矿业开发活动是涉及“金山银山”与“绿水青山”社会价值选项、博弈的重大课题。高价值的矿业开发既是物质基础,也是行为保障。而低价值的矿业开发既带不来“金山银山”,更谈不上“绿水青山”,反而会给生态环境造成破坏。“绿水青山”就是“金山银山”,指的是高价值的矿业开发,通过高价值、低消耗、环境友好可恢复的矿业活动,实现“绿水青山”与“金山银山”的协调统一,使矿业发展按照国家政治建设、文化建设的要求,遵循经济建设、社会建设、生态建设的规律,服务于美丽中国建设。

    建立“矿山绿色开发指数”,是通过设置矿山开发“必要条件”,服务于政府矿业管理职能,以实现从源头上来确保绿色开发,这也是对绿色矿山建设的有益补充。

    建立“矿山绿色开发指数”体系,必须要运用“法治思维”“底线思维”的方法,围绕守红线、保底线,体现政府宏观管理意志,体现山水林田湖草国家资产管理监督的国家意志。“矿山绿色开发指数”体系是政府矿业管理必要的技术支撑,是守住管理底线必须的技术手段。“矿山绿色开发指数”可分矿种采取年度发布方式向社会公开,成为全社会开展矿业开发活动的依据。

    建立“矿山绿色开发指数”体系应该以原矿价值为经济属性,以矿山性质为开采属性、以矿物性质为工艺属性、以社会发展为投资属性、以环境容量为保障属性、以矿山可恢复为保证属性,形成甄别矿山开发利用价值精准的矿山开发 “必要条件”评价体系,支撑政府矿业权设置等管理职能。这里面,“经济属性”是基准,其他“属性”是基准的矫正参数。在满足矿山开发“必要条件”的前提下,通过许可制度鼓励企业和社会参与矿山开发活动,矿山开发利用的“充分条件”由矿业开发的主体按照技术、资金、环境、市场、管理等配置的原则,进行矿山开发方案的编制和优化,组织实施。

    建立“矿山绿色开发指数”体系,就是通过矿山开发价值评估,禁止低价值矿业开发活动,鼓励高价值的矿业开发活动,为实现“绿水青山”奠定物质基础。

    《中国矿业报》:“矿山绿色开发指数”作为矿业行业一个新的研究和发展方向,应该遵循什么样的思路和方法?

    胡泽松:一是“矿山绿色开发指数”设立应简单、科学、可操作。本着公平公开、客观科学、简单务实的原则,突出解决主要矛盾,不求全责备,指导“矿山开发指数”影响因子的设立和数据采集,尽量减少人为的主观判断因素,提高政府发布信息的权威性。

    “矿山绿色开发指数”体系包括以下影响因子:

    ——原矿价值因子:可利用矿物价值加权构成,可参照国际金属、非属市场定期发布;

    ——矿山开采因子:以剥采比等为主要参数,确定矿山开采影响因子;

    ——矿物工艺因子:以工艺粒度、“致命杂质”含量为主要参数,确定矿物可利用影响因子;

    ——矿业投资因子:以矿产地GDP为主要参数,确定矿山投资效能影响因子;

    ——环境承载因子:以年均降雨量为主要参数,确定矿山环境承载影响因子;

    ——矿山恢复因子:以可利用矿物量与加工产生废弃物量之比为主要参数,确定矿山可恢复影响因子。

    以上“影响因子”数据的采集主要从交易市场公告、政府专项公告、国家或行业技术标准和特定矿山技术报告中取得。通过“影响因子”的关联性、紧密性的评价模型综合评定出“矿山绿色开发指数”。

    二是研究思路应以现有矿山地质报告、开发利用方案和环评、安评报告为重要依据,分矿种按照“六大因子”及相应的影响进行研究。研究各影响因子的等级划分、影响因子间的权重比例,辅助计算机网络技术,建立影响因子评价模型,形成简单、实用、具有可操作性和指导意义的“矿山绿色开发指数”体系。

    三是实施步骤应该是先解决“有没有”的问题,采取重点研究与示范、集中培训、分级实施的原则,两年内尽快推出重点矿产“矿山开发指数”1.0版;再解决“好不好”的问题,发现问题、聚焦难题、解决问题,优化影响因子评价模型,再用3年~5年的时间,将重点矿产“矿山开发指数”升级到实用版,并做到主要矿种全覆盖。

    开展土壤生态修复工作

    《中国矿业报》:可持续的矿业活动的特征是什么?“矿山绿色开采指数”将对绿色矿业发展带来哪些深刻影响?

    胡泽松:可持续的矿业活动的特征是:

    其一,绿色矿业的基本特征是不灭失矿山自然生态属性,以生态文明建设为理念的适度开发,必须替代竭泽而渔的掠夺式过度开发,盲目追求高指标“三率”显得不合时宜。

    其二,矿业活动是否符合可持续发展,关键在于矿业活动价值的全成本覆盖——应包括生态成本、环境成本,因此高价值矿业活动才具备可持续发展的基本特征。

    其三,金钱买不来环境,生态成本、环境成本必须在矿业开发活动过程中支付。因此,在新时代、新阶段,应该反思我们既往的矿业开发理念。

    一是树立新的资源利用理念。重新审视“采富弃贫”、“充分利用”、“低品位矿利用”的环境生态价值以及“尾矿利用”的环境生态价值,以“矿山绿色开发指数”为依据,确定其合理开发的边际,构建以生态修复为目标的矿业活动和绿色“三率”体系,防止过度的、掠夺式的矿业开发活动。

    二是用矿山生态修复的理念指导矿业活动,避免破坏了再修复,提倡矿业活动中的环境生态修复,不仅注重经济矿物组分的提取加工,更要关注对生态环境构成影响和危害矿物的脱除,逐步禁止矿业活动后的环境生态修复。如露天开采中的分层科学剥离,选矿尾矿干堆与矿山剥离物如何合理配伍回填,这就涉及排土场和尾矿库建设的思路。矿业活动必须与生态建设紧密结合,矿山环境修复方案要与矿山开发方案同论证、同备案、同实施、同检查、同验收。建立矿山生态保证金和相应的保险制度,切实保证“矿山环境修复方案与矿山开发方案”不单是矿业开发项目的核准依据,更应成为矿业企业依法合规经营的依据,成为矿业管理部门监督检查的依据。

    三是研发绿色矿业技术。包括绿色矿业勘查技术、绿色矿业生产技术、矿山生态修复技术,形成相应的标准化体系。

    总而言之,探索建立“矿山绿色开采指数”体系,是基于矿业全生命周期绿色发展的一次大胆尝试,是当前绿色矿山建设的有益补充和完善,也是矿业行业实现生态文明转型的迫切需求,应该是生态化新形势下我国矿业行业发展的方向之一。

     

    以“矿山绿色开发指数”促矿业生态文明转型

    在3月3日下午召开的全国政协十三届二次会议上,全国政协主席汪洋代表政协第十三届全国委员会常务委员会作工作报告。其中,有多项工作涉及自然资源领域,值得关注。

    报告指出,2018年全国政协工作聚焦中心任务,紧扣打好三大攻坚战和实现高质量发展协商议政。围绕精准扶贫精准脱贫,赴“三区三州”等深度贫困地区深入调研,召开解决深度贫困地区脱贫问题专题议政性常委会会议,集中协商议政,对推动脱贫攻坚发挥了积极作用。针对水、大气、土壤等污染防治问题,组织委员赴14个省区市专题调研,召开污染防治中存在的问题和建议专题议政性常委会会议,综合建言;聚焦农村人居环境、生态移民、海洋资源、自然保护区、落实河长制等问题,开展系列调研议政活动,为生态文明建设作出了贡献。着眼推动高质量发展、深化供给侧结构性改革,就强化基础研究、促进重大原始创新和支持人工智能、新能源汽车等新兴产业健康发展组织调研视察,召开发展实体经济、提高供给体系质量专题协商会。聚焦促进民营经济高质量发展,就提振民营企业信心、放宽市场准入、缓解融资难等持续建言,推动支持民营企业发展的政策措施落地见效。紧扣实施乡村振兴战略,就“三农”工作队伍建设、农村一二三产业融合发展和城乡融合发展、特色小镇建设、农村产业转型升级等调研议政,召开“三农”工作对口协商会,助推农业农村现代化。围绕京津冀协同发展、长江经济带发展、东北振兴、海南自由贸易试验区建设、大别山绿色发展等考察建言,促进区域协调发展。

    全国政协十三届二次会议现场。 周铸 摄

    2019年将围绕打赢脱贫攻坚战、自然保护区政策、草原生态保护等开展协商式监督,助推党和国家相关决策部署落实。聚焦全面建成小康社会关键之年的关键问题、重大问题,深入推进供给侧结构性改革,努力形成一批高质量建言成果。围绕推动制造业高质量发展召开专题议政性常委会会议。围绕贯彻新发展理念,聚焦深化供给侧结构性改革、推动经济高质量发展、打好三大攻坚战等重大任务,察真情、出实招、聚共识,提高建言资政和凝聚共识双向发力的质量,更加有效地助推决胜全面建成小康社会。

    据介绍,全国政协十三届一次会议以来,在涉及自然资源领域,委员们围绕贯彻新发展理念、深化供给侧结构性改革、促进经济高质量发展等方面提交提案1884件,占总数的41%。关于突破智能制造和人工智能关键技术等建议,为深入实施创新驱动发展战略、建设制造强国提供了有价值的参考。围绕加快构建生态文明体系、全面推动绿色发展、着力解决突出生态环境问题等方面提出提案。关于加强京津冀等重点区域散煤治理、严查长江沿线保护地违法违规活动、加强自然保护区管理与建设、防范河流上游污染等建议,为全面加强生态环境保护,推动落实中共中央关于污染防治决策部署提供了参考。聚焦实现绿色可循环发展问题,提出促进商品包装和电池回收利用、优化运输结构和供电供热模式、推动汽车产业绿色转型升级等建议,为促进产业生态化发挥了积极作用。关于建立统一的生态环境监测体系、完善生态效益补偿机制等建议,为夯实生态文明制度基础,探索环境治理新模式提供了重要参考。

     

    这些业界关注的问题写进了政协工作报告

     

    青海地质工作者在施工完成后回填恢复土地

      

    青海地质工作者进行植被揭层养护

     

    阅读提示

    地质勘查工作必然要与生态环境保护发生矛盾吗?如何从根本上解决矿产勘查环境恶化的痼疾,在地质矿产工作低迷的大环境下重拾信心,走出一条快速发展的新路?或许,从近日在北京召开的全国绿色勘查工作经验交流研讨会上,从一个个推进地质勘查与生态环境保护协调发展的新思路、新技术、新举措中,人们可以寻找到答案。

     

    这是一场会聚政府部门、行业协会、国有地勘单位、矿业企业、科研单位、公众媒体的交流研讨会,也是一场凝心聚力、提振信心、携手共进的动员宣传会。在会上,人们分享了来自青海、贵州、四川等地绿色勘查的宝贵经验,了解了最新的绿色勘查技术与装备,更深深体会到了地勘工作在我国生态文明建设中必须担负的责任和使命。

    地勘行业的绿色大潮势不可挡

    国土资源部地质勘查司司长王昆引用德国哲学家雅斯贝尔斯的名言为研讨会开篇。他说,绿色勘查也应该像教育一样,是“一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂”。50多年前,《寂静的春天》犹如旷野中的呐喊,用它深切的感受、全面的研究和雄辩的论点改变了历史的进程,使环保进入了公众视野,开启了全球的环保运动。今天,我们也是一棵棵树,正在用绿色的枝叶,摇曳呼唤着绿色环保思想为地质勘查工作带来一场从内到外的重要变革。

    王昆所说的“一棵棵树”,是指一些绿色勘查典型单位以及来自他们的探索实践:青海省国土资源厅正在推行绿色勘查开发年活动;青海省有色地勘局在多彩地区铜多金属矿整装勘查项目中切实融入生态优先理念,在矿产勘查与生态保护协调统一方面形成了可复制的多彩模式;贵州西南能矿集团已获得突出效果的绿色勘查示范;成都探矿工艺所研发的一基多孔、一孔多支等绿色钻探技术;国土资源储量评审中心围绕绿色勘查标准规范所进行的研究;中国矿业联合会就海外绿色勘查经验的集纳和分享等。

    显然,这些行动汇集在一起,已经逐渐形成了地质勘查行业的绿色大潮。在今年5月10日召开的中国地质矿产经济学会2016年地勘局长座谈会上,一份《绿色勘查行动宣言》发出了地勘行业共同的心声:地勘行业要坚持生态保护优先,努力做先进理念的领跑者;要坚持推行绿色勘查,努力做建设美丽中国的践行者;要坚持依靠创新驱动,努力做保护生态和保障资源的双赢者;要坚持像保护眼睛一样保护生态环境,努力做大自然的呵护者。

    思想决定行动。据王昆介绍,当前我国已经开始从顶层设计方面规范、扶持、引领绿色勘查,不仅在《固体矿产勘查工作规范》中增加了绿色勘查的要求,还将对储量技术标准进行调整——改掉不合时宜的,提升标准过低的,增加先进适用的,鼓励创新领跑的,考虑在过渡期出台《关于在地质勘查工作中加强生态环境保护的指导意见》,以满足应急性需要。同时,在找矿突破第三阶段中从布局上对全国的找矿工作进行了调整,国家级整装勘查区全面退出自然保护区,并在矿种上更注重地热、煤层气、页岩气、石墨、锂等清洁能源和战略性新兴产业矿产的勘查。

    王昆认为,绿色勘查的核心就是把之前粗放型的勘查升级为生态型的勘查,身处其中,无论是政府部门、勘查单位、技术研发团队,都需要各司其职,积极行动。“在矿产勘查的生态化进程中,我们都是一棵树,要从自己的职责出发,摇动、推动、唤醒行业中的每一个人,共同让地质勘查走向生机盎然的绿色。”

    青海“生态立省”迫使地勘转型升级

    会上,50多位代表共同聆听了来自基层实践最鲜活的实例。

    青海省国土资源厅副厅长李志勇告诉大家,实施绿色勘查是构建和谐地勘必由之路。

    青海省地处青藏高原东北部,“三江源”地区被称为“中华水塔”,生态系统脆弱,是国家生态保护与建设的战略要地,也是重要的水源地和生态屏障,在维护国家生态安全中具重要作用。为此,青海省委省政府把生态保护作为青海省的特殊责任,提出“生态立省”战略,全力推进包括地质勘查在内的诸多工作的“生态化”。2014年,青海发布了《青海省主体功能区划》、开展生态文明先行区创建,实施国土空间利用管制,有序推进生态保护建设工程,改革生态保护制度。同时,对地勘工作过程中生态环境保护的要求也越来越高。

    显然,面对这样的情势,地勘工作不转型升级就无法持续发展。据李志勇介绍,青海绿色勘查的做法主要有三点:

    其一,优化地质矿产勘查工作部署。调整了2015年~2020年的《全省找矿突破战略行动实施方案》,优化地勘工作布局,取消整装勘查区2个、重点矿产勘查区11个,调整范围整装勘查区2个、重点矿产勘查区9个。工作重点区域调整至东昆仑、柴北缘、阿尔金等地区,原先在自然保护区核心区、缓冲区设立的探矿权、采矿权则一律退出。

    其二,分类处置涉及自然保护区的地勘项目及矿业权。除基础性、公益性调查项目外,对4宗财政出资的地勘项目全部结题并注销探矿权,退出面积221.61平方公里;从2015年起,全面停止了三江源、祁连山地区省地勘基金项目设置和商业性探矿权投放,共取消设置省基金项目27个,取消投放探矿权10个;商业性探矿权全部停止勘查活动,按照“尊重历史、稳妥有序”的原则,采用依法依规、分类处理的方式进行处置,逐步退出自然保护区。

    其三,将2016年定为“绿色勘查开发年”。共筛选安排省地勘基金绿色勘查示范项目10个,并在7个示范项目中同步开展绿色勘查专题研究,总结提升近几年地勘工作中一些好的经验和做法,探索建立绿色勘查工作管理制度及相关工作规范。

    “通过一系列措施,青海的绿色勘查理念和生态环境保护意识得到了增强。地勘单位积极开展绿色勘查,探索建立绿色勘查制度规范。各项目均建立了绿色勘查相关制度,制定了野外工作生态环境保护措施,并将环境保护工作纳入了项目日常管理工作中。”李志勇告诉大家,绿色勘查大大推动了地勘外部环境的改善,在多彩整装勘查区,地勘队伍通过草皮恢复、垃圾管理等措施,得到了当地基层政府、牧民群众的信任和支持。甚至在玉树州治多县政府“虫草采挖前,外地单位一律不得进场”的情况下,地勘单位人员、机器设备特许提前进场开展地勘工作。地方牧民对环境恢复治理非常满意,很多人已不再参加破坏草原面积测量和恢复治理验收,对地勘工作人员表示出充分的信任。

    “推进矿产资源绿色勘查开发,既是国家发展的战略需要,也是生态环境保护推动经济社会发展的客观需要,更是新常态下做好地质矿产勘查工作的现实需要,是化解矛盾、维护矿区社会稳定、推动矿产资源勘查开发持续发展的有效途径。”李志勇说。

    谁说地质勘查与生态保护之间矛盾重重?青海经验证明,只要在地勘工作中坚持做到“生态保护第一,尊重群众意愿”,地勘工作就能在新形势下获得充足的发展空间。

    “绿色”是现代地勘企业的生命线

    如果说李志勇讲述的是政府与国有地勘单位在国家高度重视生态文明建设大背景下势在必行的思考和行动,那么,西南能矿集团股份有限公司董事长李在文则阐述了现代化地勘企业在社会价值、企业责任、可持续发展等方面对绿色勘查的内在需求。

    他说,西南能矿集团是贵州省委、省政府为推进全省资源配置体制改革、加快资源优势向经济优势转化、促进矿产资源产业一体化发展而建立的省管大型国有企业。集团组建于2012年,正赶上生态文明建设的大潮,因此,其一“出生”便把生态放到了事关生存和发展的重要位置上。

    去年,按照习近平总书记去年视察贵州提出要守住“生态和发展”两条底线的要求,西南能矿集团在“十三五”规划中提出了建设“生态环保型绿色能矿、科技创新型智慧能矿、资本运营型金融能矿”的转型升级目标任务,并在今年年初启动了绿色勘查示范项目建设:从50多个勘查项目中,组织5家地质勘查单位的7个项目作为绿色勘查示范项目,开展绿色勘查。

    “我们在示范项目的实施中,十分注重地质勘查与生态环保相结合、与转型升级相结合、与扶贫帮扶相结合、与标准化机台建设相结合,在方案设计、设备选型、钻机施工全过程,坚持绿色勘查理念,全面促进地质勘查与生态环境和谐发展。”

    李在文告诉大家,通过半年来的探索,西南能矿在绿色勘查方面已经取得了初步成效。

    一方面通过最大限度减少土地使用,减少钻探工地“三废”排放,开展复垦复绿,实施节能降耗,大幅降低了对生态环境的破坏。如:优化设计合理避让林地耕地,采用浅钻代替槽探,减小对土地植被的破坏;钻探机场占地面积由平均120平方米减少到70平方米;搬迁道路用地面积仅为原大型设备的30%;在钻探工地铺设防渗土工布,搭设钢网,实现了土地零污染;工程完工后,对开挖地段按原地类进行恢复,播散草种,种植树苗,进行复垦复绿工作,复种的庄稼生机勃勃,苗木郁郁葱葱。

    另一方面,通过优化勘查方案,实施设备模块化、轻型化、集成化、信息化,大大提高了工作质量和效率,不仅提高了找矿效果,而且使勘查周期和征地、搬迁成本有所下降。

    更重要的是,得益于示范项目,西南能矿形成了《绿色勘查钻探施工机场管理办法》、《绿色勘查钻探施工现场质量管理体系》等系列制度,以及《绿色勘查技术标准》、《绿色勘查预算定额》等绿色勘查标准,相应的绿色勘查企业管理体系正在建立,使以环保、高效、和谐、法治为主要内容的“绿色发展”理念,真正成为西南能矿员工入脑入心的重要行为准则。

    李在文认为,要想在贵州能矿产业发展中当好“龙头”,西南能矿就要敢于担当、敢于创新、敢于示范带动。“有人说绿色勘查是自己给自己套上枷锁。可我们认为,绿色发展既是我们的社会责任,也是自身发展的需要。只有绿色发展,才能实现经济效益、社会效益、生态效益的统一,才能实现能矿产业的提质增效和转型升级。在我看来,绿色勘查绝不是政府强制的产物,而是企业从自身发展需要出发作出的正确选择。”

    “绿色勘查是现代地勘企业发展的生命线。”李在文坚定地表示。

    应尽快建立绿色勘查技术体系

    中国地质调查局探矿工艺研究所副所长李子章介绍了近几年该所为绿色勘查提供的技术支撑。

    他说,绿色勘查是一项系统工程,需要集成创新、综合研究采用多项技术进行解决。作为我国探矿工程技术的专业研究所,钻探工艺所组建了绿色勘查技术团队,加强了技术研发和应用示范,开展了“高原生态环境脆弱区综合钻探技术应用示范”等项目,在四川若尔盖高原和青海等生态环境脆弱区取得了很好的效果。

    同样来自探矿工艺研究所的吴金生告诉大家,目前,在探矿工程中,对环境影响较大的因素主要表现在两个方面:一是工程的实施对植被的破坏,如槽探工程、钻井基台修建、交通道路修建和物资的搬迁等;二是施工过程中,泥浆、粉尘和“三废”对环境的污染。所以,目前研究采用的技术方法也是从“减少植被破坏、降低环境污染”两个方面入手,实现绿色勘查。

    吴金生说,减少植被破坏的技术方法,主要有这样几个:

    一是“以钻代槽”,即用浅钻代替槽探,同时应用空气潜孔锤跟管取芯钻进方法,解决了常规方法效率低、在复杂地层成孔困难等问题;二是利用定向钻进技术,实现“一基多孔、一孔多支、一孔多用”,从而减少基台的数量、道路修建和物资搬迁工作,这也是中深孔钻进中实现绿色勘查有效的技术手段;三是采用模块化、轻便钻探设备及机具,便于人工搬迁和减少基台面积,为此他们还专门研制了一种轻便、多功能的履带式钻机;四是改变物资搬运方式,减少道路修建。

    降低环境污染的技术方法主要有:

    采用环保泥浆,减轻对环境的影响。对此,他们特别提倡使用生物聚合物环保泥浆体系,除具有抑制、防塌、润滑、封堵等钻探性能外,还能满足生物自然降解的特性,不破坏外界的酸碱平衡,无毒性,避免了泥浆组分以及废浆液对环境污染。

    对废泥浆进行无公害处理。对于没有回收利用价值的废浆液,禁止直接排放,现场进行三级净化无害化处理;对于有利用价值的泥浆,使用泥浆罐和管汇连接等方式实现循环利用。

    减少空气钻进粉尘的影响。如,从粉尘产生的源头进行控制,做好钻探设备连接的密封,增设孔口除尘装置,避免扬尘;对岩芯取样布设防尘罩,及时清理岩屑;在施工场地洒水,防止地面粉尘二次起扬。

    “技术创新是推动绿色勘查的不懈动力。现有的技术可以解决一部分问题,但还不成熟,要不断探索新的技术、新的方法和新的工艺,逐步形成绿色钻探技术体系。”李子章如是说。

    西南能矿建设工程有限公司董事长黄继平曾经在钻探队当了8年的队长。他认为,在地质勘查工程中实现绿色环保的目标,设计是前提,工艺是基础,设备是关键。目前,该公司作业区生态环境脆弱、人文环境复杂,而他们在施工中采用的“以钻代槽”、“定向钻探、斜孔钻探”、“一孔多支、一孔多用”等方法都取得了明显成效。同时,他们还普遍采用了模块式便携式钻机和组合式动力设备,满足了钻探孔深1000米~2000米的设计要求。

    中国地调局地科院勘探技术研究所所长张金昌表示,推广绿色勘查需要国家大力发展有效保护生态环境、提高勘查效率的技术。其中有三个关键点:深入人心的绿色理念、相应的标准和规范、持之以恒的技术创新。近几年,勘探所围绕绿色勘查研究推出了适合西部高原地区轻便钻机、高精度对接井技术等创新性成果,大大提高了钻探取芯的效率。他认为,地勘行业也需要颠覆性的创新,或许在不久的将来就会用微波、用孔内机器人代替现在的钻头钻杆,为传统地勘工作带来一系列革命性的变化。

    推进绿色勘查还需要解决诸多问题

    尽管在全国地勘行业推广绿色勘查已成为政府、行业协会和许多地勘单位、矿业企业、科研院所的共识,但一些实际的难题仍然横亘在管理者和项目实施者的面前。

    大家普遍关心的一个问题就是勘查成本的提升。

    青海省有色地勘局副局长肖积图谈到,要进行绿色勘查,就必须有生态环境方面的投入,这将直接导致勘查成本的增加。而且,现行项目预算费用标准已完全不能满足绿色勘查的需要。如高寒草甸草原植被恢复费标准为2890元/亩,实际恢复费用则达到6000元/亩左右,加之工作区道路修建和为当地群众修建道路始终未纳入预算标准,大部分均需要从其他经费中支出,致使地勘单位负担较大。

    青海省这几年的探索实践表明,成本与以往相比大概会高于10%。肖积图希望一方面基层单位积极提高自身的技术水平和管理水平,降低绿色勘查的成本;另一方面,政府相关部门调研,按照实际情况研究提高勘查预算的标准。

    “企业都是要追求最大利益的。在目前法律法规没有明确要求的情况下,勘查成本的加大已成为许多地方商业性矿产勘查工作难以推进的重要因素。”李志勇这样认为。

    另一个问题是国家层面绿色勘查标准的缺失。

    对此,青海省有色地勘局地质矿产勘查院总工程师王凤林结合实际工作举例说明。比如,除近几年颁发的钻探类几项规范规程对环境保护有较具体要求外,大多数现行标准未有环境保护方面的要求,地质勘查中及结束后的地质环境恢复治理与土地复垦的相关要求,也没有纳入《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》中。再比如,现有相关勘查技术规范中没有纳入绿色勘查的诸多新方法、新技术,也没有增加“以钻代槽”等绿色环保施工内容,无法计算资源量。他希望国土资源部在向全国推广“绿色勘查”的同时,应组织专门力量开展不同地区、不同地貌环境下绿色勘查方法技术系统研究,编制绿色勘查规程,为绿色提供技术支持。

    “国土资源政府部门将围绕生态文明建设做好服务工作,帮助地勘行业尽快适应环境、法律、市场的最新要求。而地勘行业的每一个人,也要行动起来,在各自的实践工作中播撒绿色的种子。”王昆呼吁,“推进绿色勘查,我们不要等待,不要嫌小,不要照搬,更不要心急。相信在中国,地质勘查的绿色时代终将来临。”

    播撒绿色勘查的种子