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    水资源是人类生存的基础性资源,地下水是水资源的重要构成,尤其在我国北方是主要的供水水源,是维持生态环境的关键因素,对确保民众饮水安全、粮食安全和生态安全等具有非常重要的作用。非常遗憾的是,我国并不是地下水资源丰富的国家,许多地区多年平均地下水开采量超过多年平均地下水可开采量,造成地下水超采。

    从已查明的情况看,全国地下水资源状况不容乐观。全国地下水开采总量已逾1100亿立方米,北方部分地区供水总量中逾七成为地下水;21省(自治区、直辖市)平原区分布有地下水超采区,其中19省(自治区、直辖市)分布有严重超采区。地下水超采区在我国平原区的分布面积总共约30万平方公里。

    地下水超采造成的地下水水位连续降低、含水层疏干、地面沉降、水质变差、海(咸)水入侵等一系列生态与环境问题,危及供水安全、粮食安全和生态安全,严重制约经济社会的良性发展。

    一是降落漏斗不断扩大,含水层不再含水。华北平原太行山前平原区的浅层地下水水位连续多年降低,南以石家庄石德铁路为界、北以邢台市为界、东部至宁晋泊-大陆泽地带的地下水水位埋深一般为30.0m左右,部分区域大于40.0m,第一含水组已基本处于疏干状态。深层地下水水头变化受开采影响很大,华北平原在开采强烈的中部和东部平原区下降幅度较大。

    二是地面沉降撼动我国大地。由于地下水超采,地面沉降迅速发展并逐步蔓延,在沿海地区尤为突出。地面沉降可造成水库大坝、河堤、楼房等建筑物裂缝、坍塌,成为重要的地质灾害,经济损失巨大、社会影响深远。

    三是海(咸)水入侵毁万亩良田。在滨海地区,人类过量开发利用地下水资源引起的地下水水位大幅降低,破坏海水与地下淡水界面间原有的动态平衡,致使咸淡水界面向靠近大陆方向移动。海水入侵的特征是隐蔽性、多样性和周期性,灾害一旦发生,将引起地下水水质恶化,影响区域内的地表植被生长,致使生态退化;使部分农田遭到不同程度的盐渍化,导致土地生产力下降、作物减产,灌溉机井报废,农田沦为荒地;还会造成工业生产和人民生活用水困难等多种问题。此外,深层地下水长期超采还有可能导致浅层咸水入侵深层淡水。

    四是平原河道断流甚至干涸,整体生态环境趋于干化。20世纪60年代,太行山前平原区包气带厚度为3~5m,由于浅层地下水位降低,致使包气带厚度增大至如今的10~40m,中部平原区由2m增大至5~10m,引发了土壤干化、植被枯萎、生态恶化等问题。地下水位降低也会加速湖泊湿地范围的萎缩进程,不仅加剧了气候环境干化,还导致一些水生及滨水生物群落的减少或者消失。

    面对地下水超采,我们应该怎么办呢?

    首先要建立水资源的统一管理体制,加强地下水保护。加强地下水管理工作,必须建立取水许可制度,实现开采量控制,达到地下水采补平衡。地下水开发利用与保护具有复杂性,需全局统筹,在现有水资源管理制度上进行必要改革。随着社会发展对水资源需求的日益增加,实行水务工作统一部署管理迫在眉睫。

    其次要加强水土保持工作,涵养水源。地下水补给是水循环的重要组成,水土保持工作是实现地下水补给的重要措施之一。工程措施与生物措施并重,层层拦蓄,充分涵养水源,减少地表水土流失,实现对地下水的补给,进而保障水资源的可持续利用。

    水土保持与边坡防护

    再次要节约用水,科学用水,降低对地下水需求与依赖。对于工业用水需大幅提高水的重复利用率,推广先进节水技术;推进清洁生产战略,加快污水资源化步伐,实行排污收费制度;通过价格和政策调控,鼓励工业使用再生水。对于农业用水,实施节水优先战略,积极调整种植模式,适度发展旱作农业和种养结合等模式;推广节水灌溉技术,择优发展喷灌、微灌、水肥一体化等规模化高效节水灌溉。针对民众生活,要提高城镇供水效率,杜绝“跑、冒、滴、漏”;全面推广使用节水器具和设备;加强节水的宣传工作,提高全民节约用水的自觉性和自主意识;实行计划用水和定额管理,以经济手段为杠杆促进节水工作的开展。

    第四是完善地下水监测网络,为科学开采地下水提供数据支撑。地下水动态监测是一项长期的水文地质工作,为实现水资源的科学管理,要求监测数据真实、准确、完整,这对于识别区域水文地质条件,实现社会经济的可持续发展具有重要作用。

    最后要因地制宜建造拦蓄工程,加强地下水回灌。除了在有条件的地区修建地表水库进行拦蓄之外,在没有合适的地形条件或是工程造价太高、蒸发损失大而不适合建地表水库的地方,选择地下含水层条件较好的地区,利用人工回灌储存地下水以备后用,是值得重视的手段。

    面对不容乐观的地下水超采现状和已经造成的危害,我们应当警醒。地下水不是“取之不尽,用之不竭”的,改善和保护地下水资源刻不容缓,不要让一时的发展透支子孙后代的幸福。

    (作者单位:中国地调局水环所)

    超采地下水给我们带来了什么

    近日,中国地质事业改革发展进程中又迎来了一个具有里程碑意义的重要时刻。原武警黄金部队转隶组建的自然资源部中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心(以下简称指挥中心)在京挂牌,中央公益性地质调查队伍再添一支劲旅。

    40年风雨兼程,坚守从未改变,前进从未停止,指挥中心(原武警黄金指挥部)这支找金劲旅的荣誉簿彰显了他们的忠诚与担当,见证了他们的能力和实力:原五支队被国务院授予“全国地质找矿功勋单位”荣誉称号,阳山项目组被全军评为科技创新群体奖;原三、五、九支队被国务院记一等功,原十二支队一中队被武警部队授予“地质找矿模范中队”荣誉称号,原三、十二支队被武警部队树为标兵支队;4人获评李四光地质科学奖;1人被表彰为“全国抗震模范”,1人获评“全军爱军精武标兵”和“全军作战部队优秀专业技术人才奖”,2人获评“全军十大学习成才标兵”;3人荣膺“中国武警十大忠诚卫士”,36名科技干部享受国务院政府特殊津贴。

    2019年2月,中共中央办公厅、国务院办公厅下发《武警黄金部队转制改革实施方案》,明确“武警黄金部队整体转为非现役专业队伍移交自然资源部,并入自然资源部所属的中国地质调查局,由中国地质调查局管理”。至此,这支有着辉煌历史、突出贡献、优良作风的地质队伍转战新战场,开始承担起区域基础地质调查、多金属矿产资源勘查、自然资源综合调查、国土空间生态修复、海洋与海岸带地质调查等职责任务,用行动证明自身实力,展现出他们的责任与担当。

    立足公益性地质工作

    在拓展新任务的同时,指挥中心立足做好传统的基础性公益性地质工作,全面落实中国地质调查局关于深化区域地质调查改革工作精神,按照推动新时代地质工作转型发展要求和区域地质调查工作部署,助推行业迈向高质量发展新阶段。

    指挥中心按照区调改革精神和服务地区经济发展的思路,本着宁缺毋滥的原则,在项目部署和管理上进一步向精细化转变。2019年承担的19个项目全部通过结题验收(区域地质调查18个,地灾调查1个),完成调查面积5070平方千米,综合研究和成果转化水平较前期有较大提升。坚持在任务中历练提升人才团队建设水平,依托三轮项目培养了一批技术骨干,取得的成绩得到了行业高度认可,按照“五问”“五不唯”成果与人才评价标准,2019年推荐9人入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家。

    与此同时,指挥中心围绕找矿突破战略行动要求,在自然资源部和中国地质调查局统筹下构建“基础先行、勘查跟进、带动引领、成果共享”找矿机制,聚焦关键矿产、大宗紧缺矿产、战略新兴矿产,对在基础地质工作中确定的有进一步工作价值的地区进行深勘精查,有效调动社会资本力量,实现找矿重大突破,进一步提高国家能源资源保障能力。坚持公益性定位,找矿成果无偿交给国家。先后多次赴部地勘司、局资源评价部、勘查技术指导中心就大型资源勘查基地矿权延续、项目部署等相关问题进行对接,保障了矿产勘查项目的落地实施。持续抓好技术指导和质量监控,通过“地质云”监管平台和中期质量检查,强化项目运行的过程管控,积极协调外部专家赴项目组进行帮带指导,完成岩心钻探29200米、槽探6500立方米,4个新开项目预获新增金资源量9400千克,年度项目考核取得了一优三良的成绩。

    为全国森林资源把脉问诊

    开展森林蓄积量调查是掌握我国森林蓄积量家底,践行山水林田湖草是一个生命共同体理念的实际行动。根据自然资源部办公厅《关于开展2019年度全国森林蓄积量调查的通知》(自然资办函[2019]1728号)部署要求,指挥中心按照职责分工,具体实施2019年度全国森林蓄积量调查工作,承担了样地布设、样地调查、蓄积量计算以及分析评价等工作。本次调查工作是自然资源部组建后组织开展的首个全国性自然资源专项调查工作,是贯彻党中央机构改革决策部署精神、服务支撑生态文明建设目标评价考核制度和履行自然资源部“两统一”职责的一项重要举措,意义重大。

    在调查时间紧、工作任务新、关系协调难、经费缺口大、安全风险多等矛盾困难叠加的情况下,他们攻坚克难,构建了指挥中心、专业中心、项目组三级质量管理体系,压紧压实“谁调查谁负责、谁检查谁负责”的质量管理责任,坚持大事大抓,严把质量关,探索实践并重构重塑了自然资源专项调查体制机制,取得了一系列成果。一是形成一套完整的工作方案。编制了2019年度全国森林蓄积量调查技术方案、技术规程、工作方案、实施方案,各省(区、市)森林蓄积量调查操作细则和13个专业中心森林蓄积量调查实施方案,顺利通过专家评审论证。二是编制形成了3类报告。形成了2019年全国森林蓄积量调查成果报告、技术总结分析报告和质量评估报告,按精度要求实现了年度出数目标。三是摸清了森林蓄积量分布特征,汇总产出了工作图表。汇总形成了2019年全国及各省(区、市)森林蓄积量起源、优势树种(组)和龄组统计表。四是初步完成了数据库建设。基本搭建了样地和样木属性因子、蓄积量模型、调查影像资料等数据库。

    为做好2019年度全国森林蓄积量调查工作,指挥中心着眼履行新使命,不断提高自身能力,在专家团队建设方面,聘请唐守正院士任专家顾问、北京林业大学郑小贤教授和森林经理学博士郭韦韦为全职专家;在项目骨干设置方面,设立了项目计划协调人和工程首席专家,各专业中心有13名项目负责人和31名各省份技术负责人,负责技术管理和质量控制等工作;在提高调查综合能力方面,培训了近2000名外业调查人员,购置了各类调查装备2000余台(套),培养了一支森林蓄积量专门调查队伍,初步形成了承担全国森林蓄积量调查的工作业务体系和人才队伍。

    项目组开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,结合转制改革和任务拓展实际,以饱满的政治热情和高度的政治责任,全力推进主题教育落地落实。 季永健 摄

    摸清草原资源综合植被家底

    草原是生态系统的重要组成部分,是我国主要大江大河的源头,保护草原就是保护我们赖以生存的家园。为了更好地保护草原,摸清全国草原资源综合植被家底,由指挥中心和13个专业中心承担的2020年度全国草原资源综合植被盖度与生物量样地外业调查项目有条不紊地进行。

    按照自然资源部调查监测司“8月25日左右完成北方省份的外业调查工作,9月30日前完成全国所有省份外业调查工作”的部署要求,按照从北至南、先高原后平原的工作思路,13个专业中心共投入163个调查工组,组成518人的调查队伍,重点围绕草原资源外业调查选取的典型样地,通过设置草灌样方或高大草灌样方获取样方内植物的高度、盖度、植物名称和生物量等基本植被信息,填写纸质表格和调查APP记录调查数据,确保摸清全国31省(区、市)草原资源综合植被盖度与生物量的数量和空间分布。

    通过开展草原资源专项调查,将为强化草原自然资源管理和生态保护提供重要的基础数据服务,也为深化草原生态文明体制改革、保护和修复草原生态系统提供重要的技术保障,为自然资源部履行“两统一”职责和开展生态文明建设目标考核提供依据。

    构建自然资源要素综合观测体系

    山水林田湖草是一个生命共同体,人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树和草,唯有掌握山水林田湖草等自然资源各要素第一手观测数据,研究自然资源种类、数量、质量变化对自然资源结构功能的影响,揭示其动因机制及演变趋势,才能实现对自然资源的统一管理和高效开发利用,更好地加强生态文明建设。

    作为《自然资源科技创新发展规划纲要》中十二大科技工程之一,自然资源要素综合观测网络工程的重要性不言而喻,必须有一支作风优良、能力突出的队伍承担这一任务。2019年10月,自然资源部办公厅向指挥中心下达了《关于做好自然资源要素综合观测工作的函》(自然资办函[2019]1855号),要求团结协调自然资源系统内外各单位的观测和研究力量,在有关典型区域尽快启动示范观测,保证2020年首批观测数据上线运行和服务,2023年初步构建起指标体系完整、站网布局合理、运行基本稳定的自然资源要素综合观测框架,2025年形成覆盖全国的全天候、全时段、全要素空天地立体观测能力。

    接到任务后,指挥中心以服务自然资源部履行“两统一”职责为导向,开展了自然资源要素综合观测体系观测内容、空间布局等方面的顶层设计与统筹规划,提出了全国自然资源要素综合观测体系总体建设思路,创新指标体系、观测技术方法和运维管理模式,初步形成了一套满足观测体系建设的技术体系,促进了综合观测工作健康有序发展。同时,构建了自然资源要素综合观测一体化平台,以自然资源要素综合观测数据为主体,多渠道集成自然资源要素调查、监测、观测科学数据,实现数据汇聚、管理、专题应用和共享服务。

    截至目前,除了工程的规划部署、数据集成与应用服务两个顶层设计项目外,青藏、黄河、黑河3个示范观测项目顺利实施,支撑构建了全国自然资源要素综合观测框架。青藏高原试点项目初步建立了青藏高原自然资源要素综合观测体系,为研究全球气候变化背景下青藏高原冰川、冻土等自然资源变化规律及其相互影响提供了科学数据支撑。黑河试点项目对工作区域的自然资源本底数量开展实地综合观测和统计分析,为工作区内资源综合管理、国土规划、资源环境承载力评价和预警等提供了翔实数据。黄河试点项目在黄河流域选取典型景观区开展观测工作,初步探索了黄河流域景观尺度下自然资源要素综合观测体系指标和技术方法,为黄河生态保护、综合治理提供了有效支持。

    在国土空间修复中践行新使命

    生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。指挥中心一直将保护生态环境、加强国土空间生态修复作为自己的职责与使命。

    实施城市地质调查,支撑服务东北老工业基地振兴。在牡丹江和辽阳分别实施城市地质调查项目,查清了城市主城区地质环境条件和主要生态环境问题,评价了浅层地下水环境质量和土壤环境质量;基本查明了城市重点区地下空间地质结构特性,评价了场地工程建设适宜性;基本查明了牡丹江和辽阳市自然资源的分布和利用现状,初步编制了自然资源图集;紧密结合地方需求,开展了牡丹江地质工作与旅游经济关系研究,探讨了牡丹江地区地质旅游的发展目标,初步编制了地质文化旅游科普方案;利用水文地质调查工作,开展找水打井工作,向驻地移交10眼井,解决了1800余人安全饮水问题,有效缓解了当地群众缺水的困境。

    实施水文地质调查,服务赣南革命老区脱贫攻坚。在赣南粤北开展东江-韩江流域水文地质调查项目,聚焦流域水安全,开展找水打井3眼,解决地方季节性干旱缺水问题。同时,针对寻乌县政府在治理稀土矿山环境过程中水环境恢复缓慢的问题,项目组在已有地表水监测的基础上,于上甲村-石牌工业园一带,实施了5个地下水监测井,为地方政府决策提供了数据支撑。

    实施土地质量调查和盐渍土改良,有效支撑服务生态保护修复工作。针对大兴安岭工作区南部保护区开垦耕地情况,项目组对多布库尔保护区内人类扰动区(耕作区)与非人类扰动区的土地进行地球化学元素对比分析,结合地球化学、生态地质学,建立生态地质评价体系,系统评价土地质量状况,为当地政府提出合理化退耕还林还草的生态地质建议。通过开展南疆盐渍化项目,与中国科学院新疆生态与地理研究所开展专题合作,试点选取了野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草、梭梭等盐生草本植物、乔木在当地重度盐渍化区进行种植。目前,株苗长势良好,株高10厘米,利用排碱渠废水灌溉后已经进入快速生长期,此项成果得到当地林业及自然资源局的充分肯定,将对当地盐渍土修复、防风固沙及保护塔里木盆地“绿色长廊”起到关键作用。

    生态文明是实现人与自然和谐发展的必然要求,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。指挥中心将始终牢记职责与使命,在部党组、局党组的统一领导下,努力破解重大资源、生态、环境、灾害问题,在支撑服务国家经济社会发展、生态文明建设和自然资源管理中心工作的新征程中展现新作为,创造新辉煌。

    履行新使命 实现新作为

    日前,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所召开2018年第5次党委中心组(扩大)学习会,认真学习贯彻习近平总书记在中央政治局第六次集体学习和全国组织工作会议上的重要讲话精神,传达学习了部、局党组推进党的政治建设会议精神,扎实推进党的政治建设工作。会议同时传达学习了《进一步激励广大干部新时代新担当新作为的意见》。

    会议认为,加强党的政治建设是重大和永恒的课题,是确保我们党不断壮大、从胜利走向胜利的重要保证,是解决当前一些同志忽视政治、淡化政治、“四个意识”不强等突出问题的重大举措,依然任重道远,必须常抓不懈。

    会议提出,要深刻理解加强政治建设的重大意义和深刻内涵,要从七个方面深刻理解加强党的政治建设的具体要求,抓好落实。一是把准政治方向;二是坚持党的政治领导;三是夯实政治根基;四是涵养政治生态;五是防范政治风险;六是永葆政治本色;七是提高政治能力。

    会议强调,习近平总书记关于党的建设和组织工作的重要思想,深刻阐明了党的建设新的伟大工程在“四个伟大”中的战略定位、新时代党的建设总要求、党的组织路线、根本原则、工作方针、工作主线,深刻阐明了把党的政治建设摆在首位的根本要求、严密党的组织体系的着力点、新时期好干部标准、聚天下英才而用之的人才工作方略和正风肃纪的重要任务。

    会议要求,要认真贯彻落实习近平总书记关于党的建设和组织工作重要思想,用习近平新时代中国特色社会主义思想武装全党,突出“两个坚决维护”,贯彻落实“把党的政治建设摆在首位”的重要要求,严密党的组织体系,突出政治功能和组织力抓实组织建设,着力培养忠诚干净担当的高素质干部队伍,着力集聚爱国奉献的各方面优秀人才,以新气象新作为做好新时代党的组织工作。

    会议总结指出,一是准确理解把握习近平政治建设思想的核心要义。要深刻理解坚守正确政治方向的极端重要性,坚持党的政治领导是本质要求,夯实政治根基是根本立场,营造良好政治生态是长期任务,防范和化解政治风险、提高政治能力方能永葆政治本色。二是坚决贯彻落实党中央和部局党组部署要求,扎实推进党的政治建设。要提高政治站位,坚决做到“两个维护”。持续深入开展习近平新时代中国特色社会主义思想的学习贯彻,不断提高思想理论水平和辨别是非能力。严明党的政治纪律和规矩,增强政治敏锐性和政治鉴别力。严肃党内政治生活,锤炼党性修养,用过硬作风营造良好政治生态。持之以恒正风肃纪。将党的政治建设融入业务工作的方方面面。强化监督检查,落实政治建设的主体责任。三是扎实做好下一步重点工作。

     

     

     
    青岛海洋所召开推进党的政治建设工作会议

    今年4月22日是第49个世界地球日。世界地球日是宣传我国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。

    习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”

    中国地质调查局成都综合所结合工作实际,围绕今年的世界地球日主题“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”,策划开展一系列主题宣传活动。这些活动,充分利用地质科普特色优势,以丰富多彩的形式开展科普宣传,引导社会大众树立“绿水青山就是金山银山”和“人与自然和谐共生”的理念,向公众宣传地质工作新理念、新方法、新技术,引导全社会节约集约利用资源。

    下面,我们摘选该所推出的贵金属-黄金、新能源应用、尾矿库安全与维护等科普知识,以飨读者。

     

    贵金属的黄金世界 

     

     

    巷道采矿

    选矿、冶金专业是成都综合所的传统专业,主要从事矿产资源、化工产品、金属及合金材料、无机材料和“三废”治理及资源化等方面的开发利用技术研究,长期以来,承担了国家、部、省级多项重点研究课题和攻关项目,研究领域涉及黑色金属矿、有色金属矿、非金属矿、贵金属矿、稀土以及复杂多金属矿等不同矿种的开发与合理利用技术研究,获得多项国家、省部级科技成果奖。今年的“4·22”世界地球日,带来的是贵金属-黄金的科普介绍——

     

    金矿重选生产线

     

    大型露天采矿场

    黄金是怎么炼成的 

    金在地壳中的平均含量仅为1亿分之1.1,在1吨岩石中含有1~5克的金,就可以称之为“金矿石”而被开采。从如此低含量的矿石中提炼出金含量99%以上的产品,是极其困难的。

    一般来说,一块黄金的炼成,主要包括以下流程:采矿、选矿、冶炼(粗炼)、精炼等程序。

    采矿将含金矿石从其他岩石剥离、运输至加工场地。

    选矿采用重选、浮选等工艺,将金矿石含量从1g/t~5g/t,提高到40g/t以上,抛弃90%以上的杂质。

    冶炼采用预先处理、浸出、纯化富集等工序,通过物理、化学方法除去有害杂质,获得粗金产品。

    精炼采用高温氯化、溶解沉淀、萃取还原和电解工艺等将粗炼后的产品提纯,使产品的金含量应达到99%~99.9%以上,得到黄金成品金出售。

    金矿是如何形成的 

    黄金,在成为贵金属之前,它首先是一块石头。今天,自然界的金矿分为原生金矿和砂金两大类。

    金的年代久远,几乎可以追溯到地球形成初期。大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳,这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,形成原生金矿,又称之为“岩金”。

    地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土,含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。

    黄金的主要用途 

    金的用途广泛,作为一种贵金属,黄金是人类最早发现和开发利用的金属之一。

    用作国际储备,这是由黄金的货币商品属性决定的。由于黄金的优良特性,历史上黄金充当货币的职能,如价值尺度、流通手段、储藏手段,支付手段和世界货币。

    用作珠宝装饰。华丽的黄金饰品一直是人的社会地位和财富的象征。

    黄金由于具有优良的物理化学性能,被大量运用于宇航、电子、电气工业中。宇宙飞船、人造卫星、火箭、导弹、飞机中的电器仪表。

    黄金由于具有较高的化学稳定性、无生理毒性和高的延展性,除用于药物以外,金与合金还用于医用材料。

     

    新能源应用前景广泛

     

    对保障国家能源安全意义非凡

    1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。

    新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

    在我国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。

    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    太阳能

    核能

    风能

    生物质能

     

    潮汐能

    新能源具有六大特点:

    一是资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

    二是能量密度低,开发利用需要较大空间;

    三是不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

    四是分布广,有利于小规模分散利用;

    五是间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

    六是除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

    新能源产业政策

    新能源的环境意义和能源安全

    能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局。自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国必须参与世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

    国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。

    此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

    未来的几种新能源

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

    第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

    新能源应用-新能源汽车

    什么是新能源汽车?

    1.串联式混合动力(增程式电动):车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池,电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。

    2.并联式混合动力:车内有两套驱动系统,大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机,驱动车轮的时候充当电动机,不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。

    3.混联式混合动力:主要靠电机,发动机为辅助的,电动机和发动机都能单独驱动汽车。

    新能源汽车优势

    节能:新能源汽车使用太阳能、电能等能源,有效减少石油资源的消耗;

    环保:新能源汽车能耗有效减少二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等传统汽车尾气中的污染物的排放,减少环境污染。

    健康:新能源汽车不会排放含铅化合物、苯并芘、固体颗粒物等对人体有害的物质。

    电池技术的瓶颈:

    一是锂电池价格贵。

    二是电池性能。锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废。

    三是电池组管理落后。

    四是充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大得惊人。高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

    电动车推动因素(DRIBING FACTORS FOR EV)1.能源战略安全; 2.有害物质排放PM2.5; 3.碳排放; 4.汽车产业发展

    中国未来新能源发展的战略发展阶段:

    第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。

    第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。

    第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。

    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

    汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

     

    尾矿利用大有可为 

     

    矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。国内95%以上的一次性能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。但由于我国贫矿多,单一矿少、共伴生矿多,矿石组成复杂、难选冶矿多的特点,以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低,矿产资源得不到充分利用。

    尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源;同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径。

    尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。

    尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步开发、回收。例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素。仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11%,最高达27%,如以回收品位达61%的铁精矿,产率2%~3%计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104t铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。

    攀枝花市区全景

    攀西地区优势矿产分布

     

    攀西地区尾矿综合利用的大胆尝试

    中国地质调查局成都综合所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,聚焦生态文明建设,针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山开发引起的矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。

    攀西地区南部属于典型“岛状”南亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,具有日照充足、气候温和、年温差小、日温差大、热量充沛的特点。由于海拔高、大气尘埃少、透明度大,该地区光照资源十分丰富。

    攀西地区生物资源复杂多样,拥有多种类型的生态系统。其中特色植物资源有50多种,包括国内特有种4种(攀枝花苏铁、越西木香、凉山乌头、凉山虫草)。珍稀树种有香杉、云南大山茶花、黄杉、肉桂、米的杉、榨树、棺木、银杏等;珍稀动物有大熊猫、牛羚、小熊猫、豹、岩羊、大鲵等35种。

    攀西地区是我国重要的矿产资源富集区,埋藏有多种矿床,已探明有大型钒钛磁铁矿、铜、铅、锌、锡、煤等54种矿产。在仅占全国国土面积0.3%的区域里,蕴藏着全国13%的铁、69%的钒、93%的钛和13%的水能。

    攀西地区矿山开发共产生大大小小尾矿库147个,总占地面积1906.39公顷。尾矿的大量堆存易带来泥石流、滑坡、溃坝等地质灾害和环境污染。

    减少尾矿库环境影响的措施首先是尾矿资源化节约集约利用,控增量、减存量,以期从源头上减轻地质灾害的发生。不能综合回收利用的尾矿库闭库后采用覆土碾压形成隔水层,种植本地草本植物,修建纵横向的截排水沟,截留上游余水经排水廊道排往下游,加强尾矿库下游重点流域水质监测的工程治理措施,尽量减少尾矿淋漓废水。

    对于新建或老旧的含有害化学物质的尾矿库,必须按《防治尾矿污染环境管理规定》进行防渗漏处理,阻止尾矿水向地下渗透,避免造成库外水体污染等生态破坏及污染。

    对于尾矿库尾水可采取澄清后直接返回或经过处理后返回选厂循环使用,以节约水资源,降低企业生产成本,同时避免尾矿库尾水因得不到回收利用排到库外而污染库外水源。

    在中国地质调查局部署下,成都综合利用所组织实施了“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,针对攀西地区巨量堆存的尾矿,开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

    从拉拉铜矿矿集区尾矿中综合回收了铜精矿、铁精矿和云母精矿,利用部分二次尾矿成功开发出多功能硅肥产品,实现尾矿减量40%以上。从白马矿集区钒钛磁铁矿尾矿中获得硫钴精矿、铁精矿、钛精矿及长石精矿,实现尾矿减量20%左右。从大陆槽矿集区德昌稀土尾矿中综合回收了稀土精矿、萤石、锶钡混合精矿,实现尾矿减量15%以上。

    攀西地区矿山规模化开采自上世纪60年代开始,尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题。尾矿综合回收利用技术的突破,将实现资源化、减量化和无害化,对提高矿山节能减排水平,保护有限的矿产资源及土地资源,保护矿山地质环境具有重要的战略意义。

    香杉

    牛羚

    我国尾矿利用与维护现存问题

    一是综合利用意识淡薄,资源浪费现象严重。

    由于人们大多对我国的资源情况缺乏正确的认识,矿山企业盲目开采,采富弃贫的现象十分普遍。许多矿山企业,尤其是中小型矿山企业,没有充分认识到尾矿综合利用对矿山企业特别是对亏损矿山企业、资源枯竭型矿山企业可持续发展的重要性,仍然采用“高开采、低利用、高排放”的粗放型发展模式,为了追求短期经济利益,人为地缩短了矿山寿命,导致矿产资源巨大浪费与破坏。另外,某些矿床过分关注主矿产品的价值,忽视其共(伴)生组分,缺乏综合利用的意识。

    二是制度不健全,管理不规范。

    倡导尾矿资源综合利用的理念已经提出了多年,但我国对资源综合利用的政策和立法,仍缺乏完善的管理体系和严格的强制性法律法规及政策措施。一方面,鼓励利用尾矿资源的政策未落到实处,国家投入较少,开发尾矿的成本较高,企业的经济效益低,导致矿山企业对资源综合利用的积极性不高;另一方面,现行有关法律、法规对矿山尾矿、废石等固体废料的管理与利用只有原则规定,没有制定强制性措施,缺乏有效的监管。

    三是生产技术落后,资源利用率偏低。

    我国对矿产资源的综合利用起步较晚,欧美等发达国家早在20世纪60年代就已重视矿产资源的研究开发,生产技术逐渐成熟,一般有色金属综合利用率达80%~90%,目前的趋势是开展“无废工艺”或“无尾工艺”。受矿石品位低、呈多组分、矿物嵌布粒度细、生产技术落后等因素制约,我国大多数矿山综合利用指数低,有色金属矿产资源利用率为60%,比发达国家低10%~15%,共伴生有色金属综合利用率仅为40%,比国外低20%;综合回收率低,目前矿产资源总回收率仅为30%,以采选回收率计,铁矿约为67%,有色金属矿为50%~60%,非金属矿只有20%~60%,造成大量的资源损失于尾矿中;矿产资源综合利用技术水平不高,综合利用产品档次低,市场销路有限,经济效益不理想。另外,由于我国矿业企业的准入门槛低,大量不具备开发资质的企业进入矿业开发领域,部分矿山选冶技术工艺落后,一些小企业的资源采收率低于50%。

    四是资金投入不足。

    从工艺技术、设备研究到生产经营管理与产品制取,矿山尾矿等固体废料的综合开发利用与治理都需要投入大量资金,但多数矿山目前的经济状况难以开展这项工作,尤其是许多老矿山累积的问题较多,经费问题更难以解决,而无论是公共财政的专项支持、国家财税杠杆的政策倾斜,还是社会资本的积极参与,都与现实需求相差甚远,而且目前尾矿综合利用项目的融资渠道非常狭窄,通过各种金融工具进行专项融资也十分有限,从而影响了这方面工作广泛深入地开展。

    五是市场阻力问题。

    产品的市场问题也是制约尾矿资源化利用的一个重要因素。有些资源,如钛、钒、钨、稀土等,因为市场需求有限或价格低,从尾矿中回收相应矿产也都受到影响。另一方面,则是人为因素造成的障碍,如由于地方保护主义,新产品无法与当地产品竞争,市场拓展很有限。

    尾矿利用实验

    尾矿成分鉴定

    树立尾矿综合利用新观念

    矿产资源主管部门和矿山企业应当基于长远的战略考虑,立足循环经济发展模式,把尾矿资源综合利用作为实现矿业可持续发展的必要措施来认识。同时注重科学规划,树立尾矿资源整体利用的新观念。针对我国全民矿情意识差、违规开采严重的情况,有关部门要大力加强我国的矿情及相关法律、政策宣传和教育,让全民了解我国的资源情况,加深对资源综合利用、环境保护的认识,增强全民合理利用矿产资源的自觉性。

    完善尾矿综合利用的制度建设

    由于尾矿利用是集环境、社会、经济效益于一体的长期性、公益性事业,因此政府部门应强化政策导向,强化管理,加大政策扶持力度,制定优惠经济政策,将尾矿利用纳入国家和行业发展规划中。参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况,制定相应税收及经济资助等办法。如:国家将可持续发展、资源节约型项目列为国债投资重点;设立尾矿资源综合利用专项资金,对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息、低息、延长还贷期、减免所得税和增值税等优惠政策;引导和支持矿山企业及科研部门对尾矿综合利用的投入。

    同时,还应通过立法来促进尾矿资源的综合利用。1986年,我国颁发了《矿产资源法》,对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的作用,但此项法规已不能完全适应新时期的要求。现阶段应研究可持续发展的法律、法规及《资源综合利用条例》、《资源综合利用专项规划》等,研究促进循环经济发展的政策和机制;尽快出台鼓励性和严格的强制性法律法规,使我国的综合利用工作纳入法制轨道,有效解决资源消耗高、综合利用率低、资源浪费和环境问题。

    加强技术革新

    尾矿矿物组分不同,其利用价值也就不同。应加强尾矿资源的工艺矿物学研究,尽可能开发高附加值产品。相关深度加工方法很多,如制造微晶玻璃、提纯,超微细粉碎,表面改性处理等。

    搞好尾矿综合利用,矿业公司还应加大科技攻关力度,充分发挥矿山设计研究所的研究能力,并与有关科研院所一起,“产、学、研”结合,开展尾矿利用研究,重点解决尾矿中伴生有价元素的回收技术,开发高附加值产品、高技术含量尾矿产品等,以提高尾矿综合利用的经济性。

    通过工程示范,推动尾矿利用发展

    尾矿开发利用是一项大型系统工程,涉及的行业多、技术面广,应在全国逐渐展开矿山选厂堆存尾矿综合利用的研究(包括金属与非金属矿物分选回收、尾矿作复合矿物原料用于玻璃、陶瓷、建材及农业肥料)、尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料的研究、尾矿制微晶玻璃等高附加值新产品的示范工程,积累实践经验。

    引进市场机制

    在市场经济条件下,应该让“排尾主体”与“利尾主体”分离,成立具有独立法人地位的尾矿利用公司,在矿山企业与尾矿利用公司间建立起市场供需关系,改变某些中小矿山企业资金、技术上的劣势。通过“排尾主体”与“利尾主体”的分离,达到“利尾主体”与“受益主体”的统一,同时推动尾矿资源市场机制的运作,从根本上解决矿山企业尾矿资源利用问题。由于尾矿回收利用行业涉及资源化、公益性和流通性行业属性,这个行业是不能完全市场化的,所以,在引入市场化体制时,还应发挥政府部门的相关作用。

    随着科学技术的迅速发展,传统概念的矿山尾矿固体废料已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明,将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用,正成为经济实用的新矿产资源来源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地,恢复和扩展生产,而且可以开辟新材料的科技领域,推动科技进步,同时也能解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大的经济、社会和环境效益。目前,许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标,把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。因此,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长远的观念,把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。

    科技改变未来生活

    10月16日下午,地调局广州海洋局党委书记温宁以“深入学习贯彻习近平总书记全面从严治党战略思想”为主题给资料处理所和发展战略所的党员同志和积极分子讲了一堂内容丰富的党课,为迎接党的十九大胜利召开营造了浓厚的喜庆氛围。

    党课阐述了习近平总书记全面从严治党战略思想的基本内容,着重从思想建党、选好用好管好干部、制度治党和保持惩治腐败力度是全面从严治党的根本、关键、保障和动力四方面,系统讲述了全面从严治党需要解决好的问题。讲述既有理论要点,又有生动案例,通过引用习近平总书记关于全面从严治党的一些重要论述,生动实际地讲述了党的十八大以来全面从严治党取得的巨大成就。

    党课指出,全面从严治党是当今中国最大的政治。要深入开展理想信念和宗旨教育;要严格按照“忠诚、干净、担当”的标准来培养和选拔干部;要通过制度治党把权力关进制度的笼子里,始终保持惩治腐败的力度,保证权力“取之于民,用之于民”。 他强调“信仰纯洁是共产党人最根本的纯洁”,作为一名共产党员,要做到“在党言党、在党忧党、在党为党”,“爱党、忧党、兴党、护党”,要更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围,更加坚定地维护党中央权威,更加自觉地同党中央保持高度一致,更加扎实地把党中央的各项决策部署落到实处。

    党员同志纷纷表示,这次党课不仅加深了我们对全面从严治党的理解和认识,更使我们认识到不断提高党性修养的重要性,要始终保持党员本色,做合格党员。

    资料处理所和发展战略所的34名党员同志和积极分子参加了党课学习。

    喜迎十九大 广州海洋局党委书记温宁讲党课

    地科院水环所石家庄科研创新基地

    衡水野外观测基地试验观测井

    2020年雄安新区深部地热探测

    在石羊河流域进行遥感解译现场核查

    地科院水环所拥有的部分先进实验设备

    稳定同位素质谱分析

    氪-81地下水测年设备

    干热岩真三轴水力压裂系统

    干热岩热能置换模拟系统

    高温高压岩石性质多参数测量系统

    多接收等离子质谱仪

    生态文明建设是中华民族永续发展的千年大计,关系人民福祉,关乎民族未来。一个天蓝、地净、水清的美丽中国,是全国人民的共同期盼。

    在自然资源部中国地质调查局,有一支科研队伍为了蓝天、碧水、净土努力奋斗着—他们摸清全国地下水资源本底状况,为水资源合理开发利用提供支撑;他们研发水土环境修复新技术新方法,为污染场地修复提供解决方案;他们揭示地热资源奥秘,为清洁能源高效利用与能源结构优化探寻新途径;他们破解区域生态水文演变和流域水平衡难题,为干旱—半干旱区的生态环境改善和生态功能恢复作出示范……

    这支队伍就是中国地质科学院水文地质环境地质研究所(以下简称地科院水环所)。

    地科院水环所成立于1956年,至今已走过65年的风雨历程。作为自然资源部中国地质调查局直属的公益二类科研事业单位,地科院水环所坚持“地质调查为基、科技创新为魂、成果转化为要”的发展理念,全力推动水工环地质事业高质量发展,在水文地质与水资源调查、水环境调查与修复、地热资源调查评价与开发利用、生态地质调查与监测、工程地质调查和海岸带地质调查等六大领域,谱写着支撑服务生态文明建设的新篇章。

    研究水循环规律,科学确定华北地区地下水超采治理目标

    水是生命之源、生产之要、生态之基。在我国,由于地下水具有分布广、水质好、储存量大等特点,在很大程度上弥补了地表水时空分布不均、动态变化大的不足,成为许多区域特别是北方地区不可缺少的主要水源。

    为摸清地下水资源家底,地科院水环所早在1980年~1984年和1999年~2002年先后两次作为全国地下水资源评价的技术负责单位,组织全国地质工作者对我国地下水资源总量和区域分布进行系统评价,编制完成《中国水文地质图集》《中国地下水资源与环境图集》,为水资源开发利用、国土空间规划、重大工程建设、生态工程布局等发挥了重要的基础支撑作用。

    在对全国地下水资源摸底调查过程中,地科院水环所科研工作者发现华北平原长期地下水超采引发了一系列环境问题。在“十二五”和“十三五”期间,他们开展了大量调查研究工作,查明了华北平原地下水资源赋存条件及地下水漏斗分布状况。

    从水循环、水平衡角度出发,基于华北平原地下水演变机制,地科院水环所水文地质与水资源调查领域专家团队对华北平原超采区河流生态补水后含水层恢复和超采治理效果进行了研究。专家们指出:地下水超采治理的目标,不是回到最初的水位状态,而是根据各地实际情况和危害程度,确定一个阶段内适宜的治理目标。如大中型城市城区水位埋深应控制在大于30米,中东部地区水位埋深应控制在3~10米,而湿地生态多样性维系埋深则需控制在1~3米;中东部地面沉降严重区深层地下水位埋深应控制在45~60米。这些红线划定主要目的是实现稳定的地下水位,减缓地面沉降,进而保证城市地下空间工程安全、防治土壤盐渍化、保护湿地资源。

    专家们还指出,要尽量恢复水循环自然功能,因“地”制宜、因“质”制宜利用水资源。生态补水对华北平原一定范围内地下水位的恢复起到积极作用,但在利用地下水灌溉的广大农村地区,地下水位仍在下降,并由此提出了加密部署地下水和地面沉降监测站网,开展超采治理理论、关键技术攻关,尽量恢复水循环自然功能等建议。这些建议得到全国政协人口资源环境委员会的高度重视。

    摸清水土环境本底,支撑生态保护修复

    生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。随着人民群众对美好生活的向往更加强烈,对优美环境的诉求更加迫切,如何为水土环境保护修复提供支撑,成为地科院水环所近年来着力攻关的一个方向。

    为助力地下水污染防治,地科院水环所2005年开始牵头开展全国地下水水质与污染调查评价工作,“十三五”期间组织编制了中国地下水水质与污染调查评价系列报告。通过综合研究,首次掌握了我国地下水水质与污染状况,建立了地下水环境调查、取样、测试、质控和综合研究一体的技术方法和标准体系,为地下水资源开发利用和污染防治提供了决策依据。

    在水土环境保护修复方面,地科院水环所的科研工作者以水岩相互作用理论为指导,研发了一系列地下水与土壤原位修复技术与药剂,包括基于过硫酸盐的原位化学氧化技术,基于纳米零价铁的原位化学还原技术,以及基于微米炭粉和生物质电厂灰的原位吸附和稳定化技术,获研究发明专利5项,并在多项水土环境修复工程中得到应用。

    2020年,地科院水环所承担的土壤污染场地修复工程项目顺利实施。该项目利用“原场异位化学氧化、原场异位稳定化、化学还原—工程阻隔”一体化修复技术,累计完成场地超过2万立方米石油烃污染土壤和4000立方米重金属污染土壤的修复,取得了良好的经济、环境效益。研发了以生物质电厂灰为基础材料的重金属钝化剂制备成套技术,并在湖南湘潭、河南济源、河北张家口、云南会泽等地区进行了原位修复试验与示范,成功降低稻米、小麦等庄稼中的重金属含量。这让地科院水环所在生态修复领域迈出了坚实一步。

    构建技术体系,助推全国地热资源规模化开发利用

    地热资源是稳定、安全、清洁、高效的清洁能源。新时代,为打赢蓝天保卫战,开发利用地热资源成为北方地区清洁供暖的首选方式之一。

    地科院水环所对地热资源的研究有60余年的历史,牵头完成了全国主要城市浅层地热能调查评价、全国地热资源现状调查与区划、全国干热岩资源调查评价与靶区优选、我国地热资源开发利用战略研究等一批有影响力的项目,初步查明地热资源家底,揭示了我国地热温度“西南高、西北低、东南高、东北低”的分布规律,提出了“西发电、北供热、南供冷”的开发利用主格局,为“十三五”地热规划的制定奠定了基础。“十三五”期间,地科院水环所在京津冀、东南沿海和川藏等典型地热资源区开展了地热资源调查工作,创新提出了地热资源的成藏与找矿预测理论,阐明了水热型和干热岩型“同源共生—壳幔生热—构造聚热”的地热资源成藏理论,针对地热资源精准探测、动态评价、规模化梯级开发利用等,研发了电磁法—地球化学耦合探测、靶区定位、采灌均衡地热资源评价、浅层地质体热交换能力评价、中低温地热资源规模化开发利用等技术,并构建了完备的地热勘查开发标准化体系,规范和引领了地热产业发展。

    在京津冀地区,地科院水环所提出了华北克拉通破坏﹢浅部古潜山﹢断裂构造“三元聚热”理论,建立了地热田三维热储结构模型;与河北省煤田地质局、浙江陆特能源科技股份有限公司合作,在河北献县建成产学研用一体化地热梯级利用科研示范基地,实现了发电、供热、设施农业三级梯级利用,为京津冀地区乃至全国地热资源规模化开发利用提供了可借鉴、可复制的新模式。

    2017年,中国地质调查局提出在雄安新区打造地热资源利用全球样板的目标。为雄安新区开展地热资源调查评价的重任落在地科院水环所地热研究团队肩上。科研人员在调查研究的基础上,建立了采灌均衡条件下地热资源动态评价方法,完成雄安新区起步区地热资源定量评价,向雄安新区管理委员会提交了《雄安新区地热资源评价报告》。评价结果显示,雄安新区地热资源赋存条件较好,年可开采量折合标准煤346万吨,地热资源供暖总能力约1亿平方米,有力支撑了雄安新区能源规划、地热资源可持续高效开发利用和地热地质特色小镇建设。

    研究区域水平衡,破解干旱地区生态退化成因机理

    水,是自然生态系统中的最活跃的要素,水平衡是维持自然生态系统生态平衡的关键核心。在“山水林田湖草是生命共同体”理念的指导下,如何在确保生态系统相对稳定的前提下,统筹生态、生产、生活用水需求,成为新时代的新命题。

    近年来,地科院水环所突破以往水资源调查评价仅着眼于可直接利用资源的局限,转向研究分析水在生态、资源、环境系统中的作用及其调控机制,以及流域、区域水平衡,揭示了我国西北干旱地区和北方干旱—半干旱地区生态退化的成因机理。

    针对西北干旱地区塔里木河、艾丁湖、玛纳斯河,河西走廊石羊河、黑河、疏勒河等流域相继出现的尾闾湖消失、土地荒漠化和沙漠扩张等生态退化问题,地科院水环所联合有关科研单位在石羊河、艾丁湖等流域开展了有关地下水合理开发利用与生态功能保护的调查研究。

    调查发现,地下水埋深是西北自然生态系统稳定的主控因子。根据大量历史数据,以及野外调查和原位观测的研究结果,发现维持研究区生态稳定的适宜地下水埋深为2~5米。据科研人员介绍,当地下水埋深大于5米后,自然生态系统开始退化,出现自然湿地萎缩、天然植被覆盖率下降或长势变弱。当地下水埋深大于10米后,自然生态系统发生灾变,出现自然湿地干涸和土地荒漠化加剧。以石羊河流域民勤盆地为例,对比历史资料与最新地下水测量结果得知,20世纪60年代地下水埋深普遍小于5米,2019年地下水埋深普遍增大到10~30米,局部地区达到40米。由此,地科院水环所专家指出,地下水位大幅下降是西北湿地和绿洲退化的直接原因。

    地下水位为何出现如此大幅度下降?究其原因,在于20世纪80年代以来,随着农田灌溉需求的不断增长,石羊河流域90%以上的地表水被引入农田,依然不能满足用水需求,致使地下水开采量持续增加,地下水位持续下降,流域水平衡遭到根本性改变。

    大规模开荒造田,农田灌溉面积不断扩增造成天然绿洲面积不断萎缩。根据遥感监测结果,与1970年相比,2017年石羊河流域耕地面积增加了1200平方千米,而天然绿洲的面积则减少了1850平方千米。这意味着,每增加1亩耕地会导致1.5~2亩天然绿洲消失。

    针对西北内陆地区干旱区自然湿地、天然绿洲对地下水依赖性强的特点,地科院水环所基于多圈层多尺度相互作用理论,创建了适宜我国西北干旱区的地下水功能评价与区划理论方法,构建了干旱区自然湿地、天然绿洲及农田安全保障的分区分级预警与管控指标体系,研发了农田盐渍化管控与湿地保护水位—水量智能双控指标体系。该指标体系在石羊河流域进行了示范应用,实现了在确保自然生态系统稳定和农田产量不减的前提下,将地下水资源利用效率提高了13.9%。

    针对我国北方地区湖泊水位下降与湖面面积收缩、荒漠化加剧等生态问题,地科院水环所开展了内蒙古湖泊变动情况调查和水平衡分析,并提出了从严格水资源管理、调整农业产业结构、退耕还草等方面综合施策,逐步恢复流域和湖淖生态功能等建议。

    查明工程地质条件,服务工程水文灾害防治及大型能源基地建设

    在支撑服务国家重要战略和重大工程建设方面,地质调查工作始终发挥着基础性和先行性作用。“十三五”期间,地科院水环所紧密围绕国家重大需求和部、局重点工作,以其特有的专业优势为青藏铁路运营安全、川藏铁路规划建设、大型能源基地建设等提供了精准服务。

    2019年,地科院水环所参加了青藏高原重大生态环境问题应急地质调查,攻克水平衡计算难题,精细预测湖水外溢时间,并对湖泊水情和长江上游水质状况进行了持续监测,评估了上游湖泊蓄满外溢和尾闾湖泊人工泄流的生态环境效应,以科学的技术手段和优化的对策建议为国家重大基础设施安全提供保障。

    川藏铁路雅安—林芝段是其建设难度最大的一段。聚焦铁路规划建设需求,地科院水环所开展了典型区段水文地质、地热地质调查,圈定了超长深埋隧道涌水突泥隐患的高危险区段,预测了典型深埋隧道可能出现高温热害的分布区段及岩温,从水文地质、地热地质角度提出了铁路关键段线路比选方案,并向中国国家铁路集团有限公司提交了地质咨询报告和专题研究报告,相关建议已被采纳。

    为解决神东、晋东两个大型煤炭基地的用水难题,地科院水环所实施了1∶5万水文地质调查,圈定打井找水靶区8个,实施探采结合井15眼,总出水量达2.29万立方米/天,直接解决了6万人饮水困难,为36万人提供了饮水保障。同时,还揭示了采煤对煤炭基地地下水资源及生态环境的影响机制,为煤炭基地生态保护奠定了基础。

    开启水文地质调查数字化时代,引领城市地质信息平台建设

    信息化,是新时代地质调查工作的强大引擎。在中国地质调查局的部署下,地科院水环所加快了推进水文地质调查信息化建设的步伐。

    由地科院水环所研发的水工环“在线调查”系统已“上云”服务两年,为水文地质环境地质类调查工作提供服务17.4万次,实现了资料收集、数据采集、资料整理、实际材料图绘制、数据存档等各个阶段的数字化处理,极大提高了野外一线调查水平。初步建成的“地质云”分布式数据中心节点,集成地下水资源、地热资源和城市地质三大领域核心数据资源,通过构建地下水资源信息服务网、全国城市地质信息系统、全国地热资源数据与信息服务等专题网站,面向社会公众提供信息服务4.97万次。

    为精准服务雄安新区规划建设,地科院水环所自2018年开始了雄安地区地质大数据中心建设,开展“透明雄安”地上地下一体化技术研究,提出了一整套网络化、可视化、感知化、智能化城市地质信息服务方案,初步建成“透明雄安”地质信息平台,并实现了与雄安数字规划平台的技术对接。雄安新区管委会为此专门发来感谢信。如今,“透明雄安”数字平台已接入“雄安云”,启动雄安新区地质信息在线化服务,为全国城市地质信息平台建设做出了示范。地科院水环所还应邀为武汉、杭州、郑州、厦门等地提供了地质信息平台设计方案。

    面向“十四五”,全力推动水工环地质事业高质量发展

    历经65年的奋斗和发展,地科院水环所如今建有自然资源部地下水科学与工程重点实验室、自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心、自然资源部地下水矿泉水及环境监测中心、河北省/中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室、中国地质调查局第四纪年代学与水文环境变化重点实验室、自然资源部京津冀平原地下水和地面沉降野外科学观测研究站等6个省部级科技创新平台,还是中国地质学会水文地质专业委员会、地热专业委员会、农业地质专业委员会,中国矿业联合会天然矿泉水专业委员会,国际水文地质学家协会中国国家专业委员会的挂靠单位。

    此外,地科院水环所还拥有达到国内领先水平的同位素测试技术,建立了可用于地下水兼顾固体环境样品的加速器质谱测年实验室,建成了第四纪不同时间尺度测年与古环境重建技术体系;“小电解池一次加样浓缩—液体闪烁计数法”探测达到国际先进水平;大型仪器开放共享在科技部考核中连续3年获评优良。由该所研制的氢氧同位素、碳氮同位素标准物质获批国家一级标准物质,填补了国内在该领域的空白。

    党的十九届五中全会强调“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”,为推进生态文明建设、共筑美丽中国注入强大动力。这也为“十四五”水工环地质工作指明了方向。

    使命呼唤担当,使命引领未来。“十四五”期间,地科院水环所将按照“人与自然是生命共同体”的理念和要求,努力成为中国地质调查局水文地质与水资源调查、水环境调查与修复、地热资源调查评价与开发利用、生态地质调查的核心支撑力量,以及环境工程地质调查、海岸带地质调查的中坚力量,为支撑服务生态文明建设和自然资源管理中心工作作出新的更大贡献。

    守护蓝天碧水净土 擦亮美丽中国底色

    2019年10月31日-11月1日,全国矿产资源节约集约与综合利用研讨会在海口召开。会议围绕推进矿产资源集中开发和有效保护,提高矿产资源节约集约与综合利用水平,研讨了新兴战略矿产资源综合利用新技术,为加强技术创新与应用,促进生态文明与美丽中国建设献计献策。来自全国各地的科研院所、矿山企业代表等46人参加会议。 

    本次会议由中国地质学会矿产资源保护综合利用专业委员会、自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所、中国矿业报社指导,自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所、自然资源部中国地质调查局稀土资源应用技术创新中心主办,盛和海南文盛新材料科技股份有限公司、《矿产综合利用》编辑部承办。

    会上,成都综合利用所代表中国地质学会矿产资源保护综合利用专业委员会指出,随着中国社会发展进入新时代,矿产综合利用与节约集约工作面临着新任务、新机遇、新挑战,如何把贯彻落实党的十九大精神、服务中华民族伟大复兴、推进矿业领域生态文明建设落到实处,需要全体矿产资源综合利用研究人员敢于斗争、敢于创新、敢于实践。

    会议强调,第三次产业革命,能源、资源需求是地质调查工作的着力点。会议提倡广大地质工作者,一是要着力解决关键矿产资源需求保障,紧盯关键金属矿产调查对支撑战略新兴产业发展和中国制造2025战略的实施,发挥地质调查工作先行性、基础性、战略性的作用;二是国家矿产资源所有者权益确权,需要有矿产资源利用技术经济评价支撑;三是要按照习近平总书记“取之有度、用之有节,是生态文明的真谛”的指示,全面审视绿色矿山建设的发展理念、政策措施,运用矿产综合利用技术方法,划出绿色矿山建设开发的合理边际;四是研究国家公益性资金引导撬动市场资源的有效途径,通过发挥市场配置资源的作用,调动社会资源和资本的积极性,使国家财政投入产生放大和倍增作用。

    研讨会上,国内相关领域专家学者立足矿产资源综合利用等进行了深入研讨与交流,作了题为“我国矿产开发利用水平调查评估”、“稀土开发技术提升国际话语权”、“浮选药剂进展”、“生物成因次生含铁矿物的制备及其催化类芬顿反应的应用研究”、“铼铀等战略性矿产综合利用技术”、“高硫致密性铝土矿高效利用关键技术”、“磷矿选矿理论基础及中低品位胶磷矿选矿工艺”、“攀西地区白马辉长岩型超低品位钒钛磁铁矿选铁试验研究”、“悬浮焙烧-铁钛分离新技术”等精彩的学术报告。

    11月1日上午,全体与会代表参观了海南海拓矿业有限公司。

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    全国矿产资源节约集约与综合利用研讨会召开

    “绿色融入矿业发展 科技推动产业升级”。5月24日,由中关村绿色矿山产业联盟、重庆大学、中国恩菲工程技术有限公司和煤矿安全管理云服务技术创新中心等联合主办的第二届(2019年)绿色矿业发展大会在重庆召开。

    在特邀报告专场,自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所胡泽松以“绿色矿山建设的思考与建议”为题,全面阐述了他对绿色矿山建设的认识。他提倡,绿色矿山建设要遵循“取之有度用之有节”的基本原则,首先要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,以建设绿色矿山为依据,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。其次用绿色矿山建设的理念指导矿业活动。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;矿业活动必须与生态建设紧密结合,避免破坏了再修复,提倡矿业活动中的环境生态修复,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”目标的实现。最后研发绿色矿业技术。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。

    开幕式暨2018年度绿色矿山科学技术奖颁奖会上,成都综合利用所与中关村绿色矿山产业联盟签订了合作协议。

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    绿色矿业发展大会上提倡绿色矿山建设要取之有度用之有节...