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    近日,中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心(以下简称“西宁中心”)生态地质调查室负责的自然资源综合调查指挥中心科创基金项目——《三江源草地植被物种多样性时空变化格局及其驱动因素研究》取得重要进展。该项目不仅为三江源地区的草地生物多样性保护提供了科学依据,还在国内外学术期刊上发表了多篇高质量的研究论文。

    图为2000-2021年三江源草地植被物种多样性时空分布格局

    该项目自启动以来,团队成员便致力于收集和分析三江源地区自2000年以来的草地生物多样性调查数据。通过运用多种先进的机器学习模型和GIS空间分析方法,系统揭示了近22年来三江源地区草地植被物种多样性的时空变化特征和分布格局。同时,项目团队还对未来变化趋势进行了科学预测,为草原管理部门提供了决策支持。

    在研究中,团队特别关注了气候变化和人类活动对草地物种多样性变化的影响,利用地理空间分析方法,深入探讨了草地生产力与多样性之间的空间关系,并揭示了驱动区域草地物种多样性变化的多种因素。这些研究成果不仅有助于更好理解三江源地区草地生态系统的动态变化,还为制定有效的生物多样性保护策略提供了科学依据。

    该项目的研究成果已经在国内外知名学术期刊上发表。其中,两篇研究论文,分别发表在中科院二区期刊《Remote Sensing》《Frontiers in ecology and evolution》。此外,该团队还在《草业科学》《环境科学》《草业学报》等国内核心期刊上发表了多篇相关研究成果。

    这些研究成果的取得,标志着西宁中心在科创基金项目的支持下,已经在草地生态研究领域取得了显著进展和突破。下一步,西宁中心将继续深化与国内外科研机构的合作与交流,推动草地生态研究领域的不断创新与发展,为保护三江源地区的草地生物多样性和推动草原资源的可持续利用做出更大的贡献。

     

    西宁中心科创基金项目取得重要进展

    党的二十大报告提出,必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。近期召开的全国生态环境保护大会提出,以高品质生态环境支撑高品质发展,加快推进人与自然和谐共生的现代化。

    如何实现人与自然和谐共生的现代化?在守护绿水青山的N种方式中,科技创新的力量最不可或缺。

    为深入贯彻落实习近平生态文明思想,践行“山水林田湖草沙生命共同体”理念,近年来,国家地质实验测试中心充分发挥自身优势,立足于地学,针对矿山、农田、场地等水土污染与生态环境损毁,创建地球化学工程生态修复技术体系,建立一系列应用示范,取得了重要进展和成果。

    以地学方案解决赣南稀土矿山生态问题

    江西赣州是我国优势矿种离子吸附型稀土矿床的发源地,素有“稀土王国”之称。经历50余年的开发,赣南稀土矿山在为新中国建设立下汗马功劳的同时,对生态环境造成了破坏。

    据了解,赣南稀土开采经历了池浸、堆浸、原地浸提全过程,具有稀土矿区生态问题的典型代表性。江西赣州离子型稀土矿集区位于“南岭丘陵山地带”,有多条重要水系的源头,生态破坏可能影响周边乃至华东、华中、华南地区,生态安全战略意义重大。

    矿山生态修复是生态保护修复的重要内容。科研人员深刻地认识到,矿山生态修复绝不仅仅是复原受损地形、简单绿化,而是必须因地制宜、治标更治本。

    以形成典型生态问题的绿色解决方案为目标,2012年以来,研究团队依托“全国矿山地质环境综合调查与评价(国家地质实验测试中心)”项目以及“矿区土壤生态功能恢复技术”课题,分别在世界离子型稀土矿首发地及开采地赣南足洞废弃矿山及定南岭北矿区进行调查评价、修复技术研发与应用示范。

    针对离子型稀土矿开采后存在的典型生态问题,研究团队建立了障碍度评价模型,分析功能恢复障碍因子;研发了天然黏土矿物材料、复合生物炭材料、生物地毯材料、微生物菌剂材料等一系列土壤改良材料;提供了一套复配型保水保肥材料及三类分区植物配置模式;系统梳理总结了矿山生态修复经验技术,创新研发了稀土矿区土壤原位改良的“天然黏土矿物土壤重构-植被配置技术”“稀土矿区蓝莓修复技术”和“地球化学工程+生态袋柔性结构技术”等系列技术,形成了一套土壤改良、植被配置与土地增值开发为一体的综合修复技术;提出了适用于花岗岩发育区的废弃稀土矿山土壤-植被生态修复的地学综合解决方案。

    研究团队2014年在足洞废弃稀土矿山原地浸矿场建立了废弃稀土矿山生态修复综合示范基地,长期进行修复技术应用和科学研究。2021年,研究团队在定南县岭北废弃稀土矿山堆浸场地开展植被复绿,以及中草药和经果林种植示范,植被覆盖度达到75%以上,经果林亩均收入超过3000元。目前,足洞废弃稀土矿山生态修复综合示范基地已成为自然资源部助力赣州乡村振兴的一个“示范窗口”。定南岭北矿区把矿山综合治理和生态循环农业相结合,打造了废弃矿山治理的定南样板,为我国南方离子型稀土矿区构建绿色种养循环农业提供了经验参考。

    废弃稀土矿山修复前后对比图

    “修复后,矿区水土流失率从85%降至10%,氨氮污染程度平均下降10%,土壤有机质含量提高21%以上,植被覆盖率提高90%。与传统修复方法相比,修复成本降低了30%至50%。修复后,矿区土壤肥力由最低肥力提高至中等肥力水平,示范基地种植的高附加值的经济作物蓝莓亩产1500斤,每亩经济收入约3.5万元至5.0万元。经多年跟踪检测,蓝莓果实中有害元素含量远低于国家标准,且富含有益人体健康的多种营养元素。”科研人员用数字证明,相关成果在实现生态效益的同时,为当地生态修复产业发展和乡村振兴带来了新希望。

    对于下一步工作,科研人员表示,将开展不同类型稀土矿山生态修复技术攻关,建设南方离子型稀土矿生态修复示范区的“赣州样板”,进一步加强废弃稀土矿山增值利用技术在江西、广东、广西等地的推广应用。

    以改良技术助力张北盐碱地增产增收

    盐碱化被称为土地的“顽疾”。“春天白茫茫,夏天雨汪汪,十年九不收,糠菜半年粮”,一首民谣道出了盐碱地上种粮之难。我国盐碱地多,开发潜力大。破解盐碱地综合利用这个战略问题必须发挥科技创新的关键作用。

    2020年至2022年,国家地质实验测试中心在北京市西城区政府对口帮扶县——张北县组织开展了700平方千米的生态地质调查,取得明显成效。调查发现,张北地处北方干旱半干旱气候区,区内年均降水量300毫米,年均蒸发量1850毫米,蒸发量是降水量的6倍左右,加之季节性河流的多次丰枯,快速交替,表层土壤的水盐迁移运动以上运行为主,使得浅层土壤中盐碱离子无法随水淋滤进入深层土壤而富集于地表,是区域土壤盐渍化形成的重要诱因。

    针对张北地区土壤盐碱化特点,科研团队研究提出“根系微障-生物质炭”生态保护修复方案,在保水保肥、提高地力、“以肥代药”等方面效果显著。

    改良耕地与周边盐渍化耕地对比

    改良后作物

    所谓“根系微障-生物质炭”生态保护修复方案,是研究团队运用2018年自主研发的在重金属污染稻田改善土壤微环境取得显著效果的“根系微地球化学障”技术理念,针对张北盐碱地高盐、高碱、有机质与养分含量较低、质地疏松等问题,研发具有高有机质含量、高比表面积等特征的生物炭-天然矿物复合材料,在播种时期随种子和种肥施入作物根系土壤,通过构建“微型屏障”有效降低土壤pH值、提升土壤肥力、限制盐分在土壤-作物系统中的迁移转化、为微生物扩展生存空间,实现盐碱地“重茬”问题低成本、高效治理。

    据介绍,通过调查、研究和应用,实验测试中心与北京市西城区政府、河北省张北县人民政府和张北厚道养生盐碱地种植公司联合建立了张北盐碱地改良应用示范基地——生态修复示范基地,示范面积1100余亩,成功实现了盐碱土地改良。通过种植藜麦、甜菜、油莎豆等高附加值作物,产量产值均有明显提升,每亩增收均超过千元。张北县人民政府认为“系列成果为该县构筑现代农业体系、打赢脱贫攻坚战、推动乡村振兴战略实施等提供了强大助力。”2023年5月27日,河北省委书记、省人大常委会主任倪岳峰在该基地视察调研时强调,要进一步扩大盐碱地改造规模,提高盐碱地综合利用效率,把开展盐碱地综合利用摆上重要位置,充分发挥科技创新的关键作用,加大盐碱地改造提升力度。据了解,下一步,研究团队将在扩大张北地区盐碱地改造提升规模的同时,加大不同类型盐碱地改良和综合利用科技攻关力度,提出“品种-农艺-工程-产业”一体化盐碱地综合利用解决方案,为我国开展大面积盐碱地改造提供可借鉴的示范样板,服务国家粮食安全战略。

    以初心和使命做美丽中国建设者

    除了上述两处亮点,国家地质实验测试中心从20世纪90年代初即开始环境地球化学与生态保护修复研究,主持相关项目20余项,积累了丰富的经验。特别是在我国全面推进生态文明建设以来,国家地质实验测试中心承担了一系列有关生态环境修复的项目,开展生态修复技术研发与示范,并获得了令人瞩目的成绩:

    ——在江西德兴铜矿源头开展工作,将微生物技术应用到酸性矿山废水治理工作中,在保证处理效果的同时,考虑修复治理成本为企业增加收入,改善修复工艺,研发修复装置,取得了良好的效果;

    ——在江西赣州市,开展在产农田重金属污染修复工作,首创性提出“根系地球化学障”修复模式和技术,使稻米中镉去除率超过80%,显著降低修复参与人员的劳动强度和修复成本;

    ——在湖南湘潭,针对化工场地多重金属-有机污染物的复合污染土壤问题,提出了电动化-稳定化修复技术,为复合污染场地修复和复垦提供了经济高效的新型技术方法;

    ——在云南安宁,采用多层次植被搭配技术建立生态恢复示范区,实现矿山采空区植被快速恢复,实时监测生态参数,调整植被养护方案……

    纤纤不绝林薄成,涓涓不止江河生。

    随着一个个项目的实施、一项项新技术和材料的研发和应用,越来越多的成果从实验变成示范,把“白茫茫”变成“绿油油”,把满目疮痍变成绿意融融,把寸草不生变成姹紫嫣红。

    “其实,除了我们的技术支撑,这些成绩的取得也来自各方的支持和配合。”研究团队成员举例说,2020年“全国矿山地质环境综合调查评价”项目野外工作任务重、时间紧,项目组临时党支部积极与当地党支部对接,通过党建活动建立了良好的互助合作关系。赣南地质调查大队(现更名为:江西省地质局第七地质大队)第一时间派出10余名专业技术人员支援项目开展野外调查、取样等工作,并提供样品存放和加工场地。在赣州红色热土工作期间,项目组成员在不断提升业务水平的同时,收获了更多的精神财富,秉持理想信念、坚守初心使命、敢于担当作为。

    生态修复工作常常要面对恶劣的环境、艰苦的条件、棘手的问题,但当被问及如何面对与克服这些困难时,团队成员用朴素的话语道出了他们十足的信心和决心——“乐在其中,我们就是想把生态修复的文章写在祖国大地上。”

    生态修复,非一日之功。期待,在新时代新征程上,他们继续以科技创新为笔,为建设美丽中国书写高质量发展的“绿色答卷”。

    把生态修复文章写在祖国大地上

    3月3日下午,全国政协常委、自然资源部中国地质调查局副局长李朋德在接受《中国矿业报》云采访时高兴地告诉记者:“元旦前向中国农工民主党中央提供的4件提案素材中有3件中选,今天已经提交给十三届全国政协第四次大会,其中一件作为农工党中央提案,另两件作为农工党界别委员们小组提案。此外还有一个中央提案是基于中国地质调查局与农工党中央共同调研形成的有关页岩气煤层气勘探开发利用的提案。”

    此次参加全国政协十三届四次会议,李朋德常委另外还准备了4件提案,涉及到地学旅游、地热开发、地下空间利用和地理信息产业高质量发展。这些提案都立足新时代,把握新需求,内容紧扣中国地质调查局“十四五”时期的工作任务,涉及发展空间基础设施提供全球公共产品、贯彻习近平法治思想构建国土空间、开展长江健康体检和支持精准生态修复、依法治理尾矿库促进资源高效综合利用等,为开创“十四五”时期地质调查事业改革发展新格局建言献策。

    李朋德常委一直关注并跟踪着提案内容,针对黄河水、长江水、泉水、井水及解决饮用水等问题,参加了全国政协乡村振兴饮水安全调研,从贫困地区找水打井,到乡村振兴的饮水保障。他认为,农村饮用水安全是小康社会的重要标志之一,也是地质调查的重点工作,任重而道远。

    李朋德作为来自中国地质调查局的全国政协常委,其第一批确定的4件提案,业界也颇为关注,那么这4件提案究竟有哪些内容呢?

    全国政协常委 李朋德

    提案一:发展空间基础设施提供全球公共产品

    我国地球观测系统虽然为全球提供卫星定位、气象预报和遥感信息服务,但是我国空间基础设施为全球提供公共产品能力严重不足,大部分遥感卫星只发挥了四分之一的数据获取能力,各卫星体系间的统筹能力也不足。

    李朋德常委表示,我国应充分利用地球观测能力的优势,积极开发高科技的全球公共产品。我国虽然已是航天大国,拥有的航天器数量位列世界前三,遥感卫星种类齐全且数量不断攀升,但尚缺少统筹,主要体现有四个方面:一是我国缺少在全球分布广泛的卫星接收网络和服务体系。二是卫星工程立项的目标偏低,任务考核缺少挑战性。三是我国卫星的检校和标准缺乏国际化。四是我国卫星遥感数据处理的财政经费,一般不包括境外数据的处理和管理。

    新时期新阶段,我国将进一步提升地球观测能力,完善空间基础设施、空地基础设施和全球化地球观测数据服务体系,开发更多的公共外交产品,建成“数字丝绸之路”,更好地支撑网络强国、数字中国、美丽中国建设,同时也是积极响应全球需求,支持全球的绿色发展。

    李朋德常委为此建议,一是加快出台《航天法》及其配套条例。依法规范航天活动,加大航天活动的统一规划,确保太空安全和我国空间基础设施的全球化,进一步提升我国地球观测公共服务能力,实现我国航天、遥感、北斗卫星和地理信息产业的健康发展。二是加快建设全球化空地信息通道,实现面向全球的信息服务。我国的海外卫星接收站网建设严重滞后,必须发挥企业的积极性,培育建设海外接收站网,鼓励与外国政府和组织联合建设接收体系,尤其要实现遥感卫星境外直接服务的能力。三是设立地球观测领域的对外援助计划。规划部署航天、地球观测和地球探测等领域的对外援助工作,鼓励企业利用我国空间基础设施资源,开发系列化的全球公共信息产品,彰显航天大国的责任,推动我国数字经济的全球化发展。四是加快开展卫星运控体系改革。随着我国航天产业的快速发展,在轨的卫星越来越多,现有的卫星测控、接收和服务体系已不能满足要求,要加紧改革卫星运控体系,形成备份和多渠道,强化卫星的业主管理体系。

    提案二:构建国土空间治理体系

    国土空间治理制度主要包括自然资源资产产权制度、资源有偿使用和生态补偿制度等自然资源资产所有者相关制度,以及国土空间规划、用途管制、生态保护修复等国土空间开发与保护相关制度。当前,我国国土空间开发与保护矛盾凸显,面临着区域发展不平衡、城乡发展不平衡,人民美好生活的空间供给不充分,生态环境保护治理不充分等问题。

    构建国土空间开发保护新格局,必须贯彻习近平生态文明思想和习近平法治思想,加强对国土空间的科学合理开发和长久有效保护,为经济社会可持续发展和绿色转型发展提供坚实有力的支撑。

    为此,李朋德常委提出以下四项建议:

    一、加快国土空间规划相关法律法规的制修订工作。加紧研究制定《国土空间开发保护法》《国土空间规划法》等法律,将国土空间规划相关工作法制化。对“多规合一”改革涉及的《土地管理法》《环境保护法》《水法》《草原法》《森林法》《海域使用管理法》等相关法律重新审视,对突破现行条款或不适应的内容进行修订,对过时的法律法规废止或新立。按照立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局的思路,构建起一套能够为国土空间保护与修复保驾护航的法律法规体系,体现出对国土空间规划的科学化和法定化支持。

    二、加快构建国土空间“一张图”监督管理体系。加快形成国土空间规划“一张图”,体现“多规合一”,实现各类专业规划数据共享和平台的互联互通。加强规划实施的监测评估与预警,加快构建责权清晰、依法规范、高效运行的国土空间规划监督实施体系,将国土空间规划执行情况纳入自然资源执法监督内容,纳入领导干部考核指标体系。

    三、建立国家自然资源和生态环境监测评价体系。加快制定资源环境承载能力监测预警相关技术标准和指南。建立资源环境监测预警长效机制,支撑规划实施全过程监督。基于不同层级、不同尺度和精度,建立相应的指标体系,形成支撑“五级三类”国土空间规划的“双评价”与“双评估”技术指标、标准与方法体系。

    四、加强国土空间科学发展的政策体系建设。要完善主体功能区政策,塑造高质量发展、高品质生活的城镇空间,打造与乡村振兴相适应的美丽乡村空间,才能加快修复山清水秀的生态空间。要建立健全自然资源调查监测、资源资产管理、有偿使用、用途管制、生态保护修复等实施保障机制和政策措施。按照国土空间格局优化和差异化空间管控要求,深化财政体制改革,完善公共财政体系。出台鼓励多渠道融资和有偿使用的政策,形成优化国土空间开发的鲜明导向。进一步完善生态产品价值评估与实现相关政策。

    提案三:开展长江健康体检和精准生态修复

    长江不仅是黄金水道,更是我国重要的生物基因宝库和生态安全屏障。由于长期无序利用和过度开发,可持续发展面临极大挑战。近年来,长江两岸的环境逐渐好转,然而仍有看不见的污染在地下,仍有看不见的隐患在江堤下面和江底,且长期被忽视。

    李朋德常委建议,一是开展长江河道的定期综合健康体检。利用卫星遥感、航空遥感、河道扫描,准确掌握河道三维形态变化和江水的流向,找到河道和堤岸存在的问题,分析产生的原因,提出监控和修复重点。二是建设智慧长江平台。基于长江的地理、水文、地质和生态数据,利用物联网、5G技术建设关键区段的感知系统,形成长江生态环境健康监测体系。三是开展污染场地调查评价与修复。企业搬迁后应该提交给政府干净的土地,地方政府应该开展专业化的地下空间遗留物和污染物探测,并强制进行修复。四是开展长江沿岸矿山的生态修复。综合利用尾矿库和废矿材料,建立矿山公园。开展长江河道治理工程。积极开展长江河道修复试点,中央和地方加强联动,全面开展长江河道修复工程。

    提案四:矿山尾矿资源高效综合利用

    我国矿产资源长期高强度开发形成的大量矿山尾矿库,存在着环境污染和安全生产隐患,已成为生态文明建设中亟待解决的重大问题。

    随着技术创新和国家需求的变化,一些尾矿已经成为具有开发利用潜力的优质资源。如何在充分调查和评价的基础上,实现尾矿的资源化利用,不仅是依法推动绿色矿山和生态文明建设,同时也是科技创新全面提高资源利用效率、保障能源资源和战略性矿产资源安全的重要举措。

    大部分尾矿库有价组分含量接近或高于边界品位,可利用性强、经济价值可观。一是从国家资源安全角度而言对尾矿中战略性矿产资源的需求增加。比如尾矿中的镓、锗、铟等伴生战略性矿产资源对航空航天等高端制造、战略性新兴产业的发展极为重要。二是生态文明建设对矿山尾矿综合利用提出了新需求。对矿山尾矿中非金属有价组分进行综合回收,也是矿山尾矿的规模化减量过程。三是尾矿综合利用为矿产资源改革提供支撑服务。通过开展尾矿库空间分布、堆量、有毒有害状况、综合利用率等调查评价,可有效支撑国土空间规划、生态环境修复及矿产资源保护。

    李朋德常委表示,尾矿高效利用尚存在权属不清和法律法规不到位等问题。一是矿山尾矿的资源现状不清。尾矿资源化利用潜力和环境影响不明,还未建立尾矿信息系统。现有法规只规定了企业的相应责任和义务,早期形成的尾矿库无人管理,所有权不清,没有纳入到当地政府的考核目标。二是矿山尾矿综合利用水平偏低。不仅技术缺乏,也缺乏金融、税收等优惠激励政策,尾矿再开发的企业也较少,矿石规模化减量的技术水平较低,高附加值产品少。三是融合资源环境属性的矿山尾矿科学分级分类的标准尚未建立,尾矿治理政策缺乏科学依据。矿山尾矿的合理处置,需要兼顾其资源属性和安全环境风险。矿山尾矿利用、保护和处置的边界还未厘清,未形成相应的分级分类规范。

    李朋德常委建议,一是研究制定《矿山尾矿综合利用条例》。在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》基础上,制订配套实施方案,细化尾矿资源利用管理部门职责和企业责任,从资源综合利用的角度用好尾矿。二是开展全国范围尾矿库确权调查。由自然资源部牵头,联合发改委、工信部、应急管理部等有关部门建立协调机制,开展尾矿资源综合调查特别行动,为确权登记提供支撑。三是设立尾矿综合利用科技攻关专项。工信部、科技部设立专项,组织技术和装备研发,开展矿山尾矿综合利用共性技术攻关,实现资源利用的最大化。四是制定绿色矿山金融政策。设立绿色矿山基金,或在国家绿色发展基金中设立专项;同时,通过减免尾矿再利用企业的税赋,提供绿色信贷等正向激励措施,推动矿山生态修复,快速减少尾矿存量。五是积极开展尾矿资源综合利用国际合作。

    不凡之年 高质量履职服务高质量发展

    钱塘江,浙江省的母亲河;钱塘江源头区域,国家重点生态功能区、长三角地区重要战略水源地和华东地区的重要生态屏障。2018年,钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程被列入国家第三批试点,并启动实施。随后,建德市、淳安县、常山县、开化县四县(市)分别着眼于生态保护与历史文化融合、内陆湖泊生态系统保护修复、废弃矿山生态修复、生物多样性保护等,统筹推进山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理。2021年,钱塘江源头区域生态保护修复工程因特色鲜明、成效显著,入选自然资源部与世界自然保护联盟(IUCN)联合发布的基于自然解决方案中国实践典型十大案例。

    在开展钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程的四县(市)中,有两个县隶属于衢州。作为钱塘江源头城市,衢州是浙江大花园的核心景区,扎实做好山水林田湖草生态保护修复工作成为其保护浙江生态屏障的第一道关。

    废弃矿山变身“常山小瑞士”

    眼底是生机绿意,星罗棋布的稻田错落有致;眼前是矿山绝壁,雪山般斑斓的灰黑色岩壁高耸巍峨;抬头远眺是三衢石林,山石壮阔尽显大自然的鬼斧神工……

    当记者走进辉埠矿山公园时,眼前的景象令人震撼。你很难想象,许多年前这里曾是机器隆隆的矿区开采现场,灰尘弥漫。

    辉埠石灰石矿区整治后一角

    辉埠矿山公园位于衢州市常山县辉埠镇,这里拥有丰富的石灰石资源,开采历史悠久。2006年,当地被命名为“中国常山钙业生产基地”,石灰石资源开发利用也成为常山县最大的支柱产业之一,高峰时的2013年其年产值达到10亿元,占全县总产值的10%。然而,粗放式开发利用不仅破坏了生态环境,也影响了当地居民的正常生产生活。

    “过去的辉埠镇,天是灰色的,镇域内尘土飞扬,当地老百姓常常是晴天出门一身灰,雨天出门一身泥。”采访现场,常山县委常委、辉埠镇党委书记杨力军回忆起多年前的场景感慨万千,“因为灰尘大,当地村民种植的水稻上落满水泥浆和灰尘。丰收时节,当各地稻谷飘香,抓紧抢收时,当地的农户却因为晴天灰尘太大无法抢收,只能等到下雨天才能收割。”不仅如此,“粗放式开采还导致山体满目疮痍,坡面长时间风化剥落,岩体原生结构面长期裸露,存在大量地质安全隐患。此外,大量矿渣等松散物质导致水土流失,山体孔隙汇水及石灰岩溶解造成重度碱性水污染,严重威胁着当地水系生态环境及居民日常用水安全。”常山县自然资源和规划局副局长胡龚雅补充道。

    开展区域综合整治迫在眉睫。2013年,常山县“蓝天三衢”生态治理工程正式启动。一场以地质安全和生态绿色为出发点,以“山水林田”要素协同修复为技术着力点,以建管发力、长效机制为管理落脚点的“生态修复战”正式打响。

    工程分一期、二期两个阶段实施。第一步率先对当地的钙产业链条进行系列整治,全面关停拆除16家轻钙企业、165孔石灰立窑和201条石灰钙落后生产线,彻底切断污染源头。随后,工程对矿山边坡开展生态修复。针对矿区遗留问题复杂多样的实际,设计施工团队实施“一区一策”,有效清理宕底台地的矿渣与落石,消除矿山边坡地质灾害隐患。针对石灰石尾矿废水造成的区域性水体和土壤破坏,常山县着手实施水体环境生态修复系统,建设东乡湖生态消纳系统,引取周边大坞水库和灵湖溪的水源进入消纳池中,强化碱性水生态消纳效果,真正实现污水长效化、智能化处理排放。同时,紧密结合水土保持工程措施、林草植物保护措施和空气污染防治措施形成水土保持综合防护体系。

    不仅如此,工程还按照山水林田湖草系统治理和绿色发展理念,优化国土空间布局,整合资源进行全域规划设计和整治,将废弃矿山宕底、废渣场地复垦为耕地,将相邻未利用坡地进行连片开发改造为耕地;对旱地进行防渗层回填、改造,有效增加耕地面积,提升耕地质量。

    至此,工程多措并举,通过“山水林田”协同修复,将“地质+生态”领域的关键治理技术运用到“自然恢复+工程治理+长效管理”之中,满足了人民群众对美好生态环境的需要。

    但是,常山县的石灰石储量和品位位居浙江省首位,去产能后该如何实现当地的绿色可持续发展?“科学利用石灰石资源,实现生态和经济效益兼得。”常山县给出了答案。

    为此,该县在整治的同时,成立了常山县农村投资集团有限公司泰安矿产经营有限责任公司,专门负责石灰石矿产资源的科学利用和市场化运作,以及对外招商引资等工作。同时,辉埠镇凭借常山“两山合作社”这把“金钥匙”,对辉埠后社片区矿山开采、钙产品加工遗留的污染用地及周边土地进行集中收储,开展污染治理和生态修复,为当地企业转型升级、引进投产企业进驻提供了优质的融资平台,从而实现生态资源向资产、资本的高水平转化,成为辉埠镇在产业转型过程中绿水青山变为金山银山的有力助推器。

    统计显示,通过矿山地质生态环境综合治理,工程完成废弃矿山治理面积676亩。治理后,矿山边坡失稳、崩塌情况不复存在,地质灾害威胁得到有效消除;城区环境空气优良率从2014年的81.8%上升到2021年的98.6%;通过土地平整和连片改造,新增水田360亩、旱地690亩,旱改水150亩,为实现耕地总量动态平衡发挥了重要作用。同时,各村立足产业基础和区位优势,依托辉埠工业园区平台,走出了一条契合实际、具有特色的共同富裕新路子。2020年,全镇村集体经济总收入达2006万元,农民人均纯收入达2.45万元,同比增长15%……

    如今,曾经的矿区和生产企业没有了,取而代之的是一座美丽的辉埠矿山公园。打开社交平台,人们亲切地称这里为“常山小瑞士”,高大冷峻的矿山与错落有致的绿色景观碰撞形成的独特风景,吸引数万网红慕名在此拍照打卡。可以说,项目的实施,使全镇的生态效益、经济效益和社会效益得到同步提升。

    地役权补偿机制实现自然生态保护与利用双赢

    “如果我是一条鱼,我愿意游进钱江源;如果我是一只鸟,我愿意飞向古田山。”在钱江源国家公园科普馆展示区,有这样一段优美诗句格外吸引人。

    诗中提到的“钱江源”,便是浙江省母亲河钱塘江的发源地,位于衢州市开化县,钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区便坐落于此。钱江源园区是由古田山国家级自然保护区、钱江源国家森林公园、钱江源省级风景名胜区,以及连接上述保护地的生态区域整合而成,总面积252平方公里。区内保存着全球稀有的大面积呈原始状态的中亚热带低海拔典型的常绿阔叶林地带性植被,生物多样性极其丰富,是中国特有、世界濒危野生动物黑麂和白颈长尾雉的集中分布区,被人们称作“中国的亚马逊雨林”。

    试点工作开展以来,钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区秉持水源涵养、生物多样性保护的功能定位,针对试点区域范围内的集体建设用地占比高等特点,创新性探索了地役权补偿的机制,辅之以社区共管机制加以具体落实,实现生物多样性的完整保护。

    据了解,在钱江源-百山祖国家公园候选区钱江源园区2.3万公顷的林地面积中,集体林地占比高达79.6%。为实现集体林地统一管理,2018年2月,钱江源国家公园管理局在国内率先启动集体林地地役权改革,通过一纸协议、一套管理方式,在权属不变的前提下,规范国家公园范围内集体林地的生产经营活动,并通过生态补偿的方式,实现对自然资源统一管理。钱江源国家公园管理局有关负责人解释说,“集体林地地役权改革简单来说就是,你承诺不破坏生态环境,将林地纳入我的统一监管,我就给你一定的经济补偿。”

    2020年,在集体林地地役权改革的基础上,钱江源国家公园管理局又推出农田地役权改革——在村民承诺农田不使用农药、化肥等的前提下,给予农户每年每亩200元生态补偿金,此举有效激发了辖区群众保护生态的积极性。今年,生态补偿力度进一步加大,补偿金额增至每年每亩800元。2021年9月,在联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(CBD COP15)非政府组织平行论坛上,论坛组委会公布了“生物多样性100+案例”全球征集活动结果,“钱江源国家公园集体土地地役权改革的探索实践”从全球26个国家的258个申报案例中脱颖而出,成功入选“生物多样性100+全球特别推荐案例”。

    统计显示,截至目前,钱江源国家公园林地、农田地役权改革覆盖4个乡镇,包括21个行政村、64个自然村,3199户10644位村民共享生态红利。

    建立以国家公园为主体的自然保护地,是贯彻习近平生态文明思想的重大举措,也是我国生态文明制度建设的重要内容,对于推进自然资源科学保护和合理利用,促进人与自然和谐共生,推进美丽中国建设,具有极其重要的意义。浙江钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程在不改变土地权属的基础上,建立科学合理的地役权补偿机制和社区共管机制,实现重要自然资源的统一监管。同时,试点区强化科研监测,推进数字赋能,通过开展自然教育、融合区域发展等多种措施,在改善生态环境质量的同时,持续释放生物多样性红利,有效解决了自然生态保护与利用双赢的难题,为我国人口集中区域的生物多样性保护提供了有效范本。

    下淤村治水富民成为“中国最美乡村”

    就在常山县实施“蓝天三衢”生态治理工程、开化县着手打造“国家东部公园”并探索钱江源国家公园建设的同时,开化县音坑乡下淤村等4个村也在积极进行全域土地综合整治与生态修复工程。通过“全域整、综合治、全面改”,曾经的乱点建成了景点,荒滩变成了公园,下淤村也成为“中国最美乡村”,书写了“百亩水岸胜过千亩良田”的佳话。

    “早些年,来我们这里的外地人很多,不过都是来采砂的。现在不同了,大家都是来旅游的。”衢州市开化县音坑乡副乡长方继高介绍说。

    行走在音坑乡双溪公园,古树成林、虬枝盘曲,脚下一条条弯曲的小路通向远方。鸟鸣声、人语声、欢笑声,汇集成一首美妙的交响曲。很难想象,这里曾经挖沙船“隆隆”作响、河道被挖得坑坑洼洼……

    据开化县自然资源和规划局三级主任科员翁宇涛介绍,双溪公园是中村溪、马金溪两条河流百年冲刷沉淀形成的河滩地,面积约30余亩,滩上有成片的天然枫杨树林,已有200多年的历史。早前,这里一直是采砂制砂的砂场,河道无序挖砂,场地砂堆成山,洗砂、制砂严重影响生态环境,天然枫杨树林也遭受严重破坏。为此,开化县委县政府成立了专项工作组对制砂场实施依法强制关停,并启动双溪口河滩地生态修复治理工程。在保护原有树木的基础上,通过“围护、回填、复绿、美化”等手段开展生态修复,建设生态护岸、休闲步道,种植草皮、补种景观树种,增设休闲设施和生态公厕,把脏乱差的河滩地治理成一个集茶文化交流、露营、休闲等功能于一体的滨水公园,将这里打造成城市的后花园。

    在治理河滩地的同时,堤岸治理也在同步进行。“我们坚持以‘原生态+景观’,把治水和造景有机结合起来。”方继高指着河岸护坡向记者介绍,“我们使用大叠石作为护岸建设生态护坡,就地取材以青石板、鹅卵石建成河岸游步道,这样看起来建设成本增加,但是实际带来的综合效益却很高。”

    由于环境质量不断提升,基础设施不断完善,当地吸引了众多游客。为此,下淤村结合马金溪打造“水岸风情、休闲下淤”,整合实施历史文化传统村落项目,大力打造下淤自身品牌,并流转490亩土地,累计投入1000多万元,建设古道修复、宗祠复建、传统美食、精品民宿等项目,以点带面发展全域旅游。据统计,目前村集体流转土地约占全村土地的90%。“通过规模化整治流转,将‘农地流转、农居集聚、耕地保护’3项措施有机结合,在鼓励农村‘三产’融合发展的同时,结合乡村旅游,创建特色旅游品牌,真正实现依靠产业振兴、产业兴旺助推乡村振兴。”衢州市自然资源和规划局有关负责人介绍。

    2018年,下淤村成为被18位省部级领导频频点赞的“好地方”,并先后获得国家级荣誉6个、省市级荣誉28个。村集体经济收入也得到显著提高,农民人均收入是开化县平均水平的1.5倍,实现村强民富……

    不难发现,钱塘江源头区域山水林田湖草生态保护修复工程的开展,让衢州的山更青、水更绿、园更美、人更富。党的二十大报告指出,大自然是人类赖以生存发展的基本条件,尊重自然、顺应自然、保护自然是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。

    保护生态环境就是保护自然价值和增值自然资本,就是保护经济社会发展潜力和后劲,同时也让良好的生态环境成为经济社会持续健康发展的支撑点。如今,衢州市正用“绿水青山”敲开经济发展的新大门,走出一条生态美、百姓富的绿色发展之路。

    迎全国生态日记者行 | 这里,为何被18位省部级领导频...

    2023年5月20日—5月31日为2023年全国科技活动周。为加强成都地调中心科普能力建设,宣传近些年来的科技成果,成都地调中心秉持“热爱科学 崇尚科学”的社会风尚理念,开展了一系列科普活动。

    5月19日,在四川天府新区第一小学课堂上,自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室孙媛媛副研究员给一年级师生带来了“生命的起源与演化”科学课。向小朋友们揭开了一个个地球生命起源、爆发和绝灭的谜团,也在同学们心中埋下了探索未知世界的科学种子。

    5月20日,在北京市通州区城市绿心森林公园“全国科技活动周”现场,由该中心基础地质室文芠高级工程师领衔完成的科普视频:“花海下的秘密——罗平寻龙记”参加了展播。该作品用纪实的手法展示地质工作者在野外找到化石的过程,宣传了地质工作和罗平生物群的独特魅力,也扩大了成都地调中心在全国层次科学普及的影响力。

    5月20日,在贵州省望谟县新屯古寨,该中心基础地质室张启跃研究员和周长勇教授级高级工程师带领团队带来以“一步一万年”为主题的科普活动。该活动以展板和讲座的形式,向当地徒步旅行游客和研学旅行学生介绍了早三叠世望谟古生物群的奥秘。一步跨越一万年地质历史的森林小道、亿万年前的古生物化石、五百万年的生物复苏之路,让100余名游客和学生沉浸式感受了地球和生命演化的神奇。   这一系列活动普及了中心近些年的地调科研成果,向社会播撒了“热爱科学 崇尚科学”的种子,在全国科普工作中贡献更多的西南地调力量。  

     张启跃研究员讲述一步跨越一万年的地质历史

    成都地调中心开展2023年全国科技活动周系列科普活动

    摘要:英国地质调查局和英国著名学府赫瑞瓦特大学联合组建莱伊尔中心,这是一个“开创性”的国家级研究中心,重点研究地球与海洋科学问题,并且将在应对气候变化方面走在世界前列。

    英国政府对莱伊尔研究中心的总投资为2100万英镑,联合投资方还包括英国自然环境研究理事会(NERC,英国地质调查局的上级单位)、苏格兰高等教育资助委员会(SFC)和赫瑞瓦特大学,其中苏格兰高等教育资助委员会将提供350万英镑经费支持。该中心位于苏格兰爱丁堡的赫瑞瓦特大学校园内,汇集了英国地质调查局的专业知识和大学的学术创新,可以确保后代研究者应对“世界面临的全球性科学和技术挑战”。目前,莱伊尔中心正在撒哈拉以南非洲研究气候变化问题,研究深海采矿的方案,以及研究海岸带生态系统的保护工作。

    赫瑞瓦特大学与英国地质调查局的这次联姻,在研究型实验室创建了英国唯一的深海底钻探设施和英国最先进的研究型水族馆。莱伊尔中心将通过倡导创新、协作和企业精神,致力于以可持续的方式解决自然资源和能源供应与安全中的一些重大问题,致力于培养应对全球性挑战的新一代优秀科研人才。在国际顶尖科研人员的共同努力下,莱伊尔中心正在由世界领先的学者和科学家解决重大全球性问题的解决方案:从海岸带生态系统保护到如何依靠内陆水系解决未来水需求问题;从撒哈拉以南非洲地区应对气候变化到寻求不会危机全球环境的深海采矿解决方案。

    莱伊尔中心的研究主题集中在两个主要方面:应用地球科学和生态科学。该中心将面临科学大挑战(见图1),其第一战略阶段,所确定的4大研究主题包括:

    (1)气候、生命及地表环境;

    (2)水以及地下环境中的生命;

    (3)地球能源资源;

    (4)风险、灾害及不确定性。

    图1 莱伊尔中心面临的科学大挑战

    莱伊尔中心目前已经涵盖非常广泛的综合研究领域,包括:

    • 海洋生态系统变异性的生物地球化学驱动力;

    • 海底生态学和生物地球化学:从热带海岸到深海的模式与作用过程;

    • 水母爆发对深海生态系统的生态影响;

    • 水生生物的生态毒理学和病理生理学;

    • 支撑海洋空间规划(MSP);

    • 能源:生物地球科学中的一个统一原则;

    • 河流和沿海地区是全球碳和营养素循环的“热点”;

    • 北极生态系统和全球变化;

    • 缺氧的海洋:生物地球化学热点和极端气候模式;

    • 表层和深部环境中的地质微生物学;

    • 碳酸盐岩储层;

    • 与CO2储存和非常规天然气生产相关的潜力和风险。

    莱伊尔中心旨在通过与其他国家和国际性研究机构的战略合作伙伴关系巩固和拓展这些核心优势,包括:

    • 能源:包括地震技术、碳捕获和储存、页岩气、清洁煤和非常规天然气、地热能、地下储气库;

    • 气候变化:包括土壤中的碳、土壤可持续性、海岸带污染、海岸线变迁、古气候、环境响应;

    • 海洋地球科学:包括大陆边缘、海洋地质灾害、油气勘探远景区、海洋钻探研究;

    • 土地利用/开发:包括浅层地质灾害、地球物理作用过程、城市地质(开发/土地利用的地下相互作用过程);

    • 水:包括水资源、水质和保护、生态和生物多样性、流域过程、洪水;

    • 矿产和废物:包括资源可供性、废弃矿山和受污染的土地、放射性废物;

    • 地球科学技术:包括地球和行星观测和填图、摄影、数学建模、数字建模与可视化系统;

    • 地球灾害:包括地震、火山和地磁;

    • 信息学:包括传感器开发和部署、数据创新、大数据、遥测。

    莱伊尔中心的科学创新精神体现在:(1)激发超越传统界限的、新的和变革性思想;(2)鼓励新的科学文化素质;(3)为新一代学术带头人、初级和高级研究人员以及学生创建一个充满活力的家园;(4)成为内外部专家参与的平台和交流的焦点,为非学术利益相关者、政策制定者和社会提供知识交流和建议的窗口。

    背 景:

    英国自然环境研究理事会(NERC)作为英国环境科学的最重要资助者,正在通过获得商业、能源和工业战略部(BEIS,这是2016年7月才由英国几个部合并组建的一个部,可能是目前全球最大的“部”)的资助来支持英国地质调查局和莱伊尔中心。NERC在英国是一个非部门公共机构,每年来自BEIS的经费大约为3.3亿英镑。

    赫瑞瓦特大学是一个全球性机构,学生超过30000名,专注于科学、技术、工程、商业和设计,特别专注于对发展至关重要的全球性问题的解决,如气候变化和能源。成立于1821年,大学校园在爱丁堡、迪拜和马来西亚也有专门的校区。该大学在思想和解决方案方面是公认的全球领导者。该大学在苏格兰排名第一,在英国排名前十,82%的研究领域处于国际先进水平,在世界范围内享有盛誉,是一所古老而又充满活力的学校。在学科排名中,矿业与采矿工程位居全球第34名。

    英国地质调查局是NERC的一个组成机构,是全球历史最悠久的地质调查局,是国家客观、公正和最新地质知识与信息的主要提供者,供政府、商业界和个人用户进行决策。地质调查局的主要职能是维持和发展国家对其地质情况的了解,以改进决策,提高国民财富和降低风险。也与国家和国际科学界合作在战略领域开展研究,包括能源和自然资源,环境变化和灾害的脆弱性,以及对地球系统的一般知识。

    英国地质调查局和赫瑞瓦特大学在此前已经开展过多方面的合作,成功的项目数不胜数,其中的一些旗舰项目包括:(1)创新型研究生教学和研究计划(英国自然环境研究理事会石油和天然气领域博士生培养研究中心);(2)海洋环境和生态系统评估(地平线2020计划:跨大西洋评估和基于深水生态系统的欧洲空间管理计划);(3)深时科学钻探(IODP);(4)全球领先的水资源和能源管理系统。其中的一些合作项目包括但不限于:(1)苏格兰碳捕获和储存(SCCS);(2)与政府机构其他极具影响力的合作伙伴关系如海上苏格兰、苏格兰国家遗产(SNH)、联合自然保护委员会(JNCC)、农业食品与生物科学研究所(AFBI)、英国海道测量局(UKHO)、海事和海岸警卫局(MCA)和国家环保总局(SEPA);(3)石油工业(石油和天然气管理局OGA以及二十一世纪勘探路线图古生代项目)。

    (摘自《国外地质调查管理》2017年第18期(总第55期))

     

    英国政府成立莱伊尔研究中心
    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

    3月3日下午,全国政协常委、自然资源部中国地质调查局副局长李朋德在接受《中国矿业报》云采访时高兴地告诉记者:“元旦前向中国农工民主党中央提供的4件提案素材中有3件中选,今天已经提交给十三届全国政协第四次大会,其中一件作为农工党中央提案,另两件作为农工党界别委员们小组提案。此外还有一个中央提案是基于中国地质调查局与农工党中央共同调研形成的有关页岩气煤层气勘探开发利用的提案。”

    此次参加全国政协十三届四次会议,李朋德常委另外还准备了4件提案,涉及到地学旅游、地热开发、地下空间利用和地理信息产业高质量发展。这些提案都立足新时代,把握新需求,内容紧扣中国地质调查局“十四五”时期的工作任务,涉及发展空间基础设施提供全球公共产品、贯彻习近平法治思想构建国土空间、开展长江健康体检和支持精准生态修复、依法治理尾矿库促进资源高效综合利用等,为开创“十四五”时期地质调查事业改革发展新格局建言献策。

    李朋德常委一直关注并跟踪着提案内容,针对黄河水、长江水、泉水、井水及解决饮用水等问题,参加了全国政协乡村振兴饮水安全调研,从贫困地区找水打井,到乡村振兴的饮水保障。他认为,农村饮用水安全是小康社会的重要标志之一,也是地质调查的重点工作,任重而道远。

    李朋德作为来自中国地质调查局的全国政协常委,其第一批确定的4件提案,业界也颇为关注,那么这4件提案究竟有哪些内容呢?

    全国政协常委李朋德

    提案一:发展空间基础设施提供全球公共产品

    我国地球观测系统虽然为全球提供卫星定位、气象预报和遥感信息服务,但是我国空间基础设施为全球提供公共产品能力严重不足,大部分遥感卫星只发挥了四分之一的数据获取能力,各卫星体系间的统筹能力也不足。

    李朋德常委表示,我国应充分利用地球观测能力的优势,积极开发高科技的全球公共产品。我国虽然已是航天大国,拥有的航天器数量位列世界前三,遥感卫星种类齐全且数量不断攀升,但尚缺少统筹,主要体现有四个方面:一是我国缺少在全球分布广泛的卫星接收网络和服务体系。二是卫星工程立项的目标偏低,任务考核缺少挑战性。三是我国卫星的检校和标准缺乏国际化。四是我国卫星遥感数据处理的财政经费,一般不包括境外数据的处理和管理。

    新时期新阶段,我国将进一步提升地球观测能力,完善空间基础设施、空地基础设施和全球化地球观测数据服务体系,开发更多的公共外交产品,建成“数字丝绸之路”,更好地支撑网络强国、数字中国、美丽中国建设,同时也是积极响应全球需求,支持全球的绿色发展。

    李朋德常委为此建议,一是加快出台《航天法》及其配套条例。依法规范航天活动,加大航天活动的统一规划,确保太空安全和我国空间基础设施的全球化,进一步提升我国地球观测公共服务能力,实现我国航天、遥感、北斗卫星和地理信息产业的健康发展。二是加快建设全球化空地信息通道,实现面向全球的信息服务。我国的海外卫星接收站网建设严重滞后,必须发挥企业的积极性,培育建设海外接收站网,鼓励与外国政府和组织联合建设接收体系,尤其要实现遥感卫星境外直接服务的能力。三是设立地球观测领域的对外援助计划。规划部署航天、地球观测和地球探测等领域的对外援助工作,鼓励企业利用我国空间基础设施资源,开发系列化的全球公共信息产品,彰显航天大国的责任,推动我国数字经济的全球化发展。四是加快开展卫星运控体系改革。随着我国航天产业的快速发展,在轨的卫星越来越多,现有的卫星测控、接收和服务体系已不能满足要求,要加紧改革卫星运控体系,形成备份和多渠道,强化卫星的业主管理体系。

    提案二:构建国土空间治理体系

    国土空间治理制度主要包括自然资源资产产权制度、资源有偿使用和生态补偿制度等自然资源资产所有者相关制度,以及国土空间规划、用途管制、生态保护修复等国土空间开发与保护相关制度。当前,我国国土空间开发与保护矛盾凸显,面临着区域发展不平衡、城乡发展不平衡,人民美好生活的空间供给不充分,生态环境保护治理不充分等问题。

    构建国土空间开发保护新格局,必须贯彻习近平生态文明思想和习近平法治思想,加强对国土空间的科学合理开发和长久有效保护,为经济社会可持续发展和绿色转型发展提供坚实有力的支撑。

    为此,李朋德常委提出以下四项建议:

    一、加快国土空间规划相关法律法规的制修订工作。加紧研究制定《国土空间开发保护法》《国土空间规划法》等法律,将国土空间规划相关工作法制化。对“多规合一”改革涉及的《土地管理法》《环境保护法》《水法》《草原法》《森林法》《海域使用管理法》等相关法律重新审视,对突破现行条款或不适应的内容进行修订,对过时的法律法规废止或新立。按照立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局的思路,构建起一套能够为国土空间保护与修复保驾护航的法律法规体系,体现出对国土空间规划的科学化和法定化支持。

    二、加快构建国土空间“一张图”监督管理体系。加快形成国土空间规划“一张图”,体现“多规合一”,实现各类专业规划数据共享和平台的互联互通。加强规划实施的监测评估与预警,加快构建责权清晰、依法规范、高效运行的国土空间规划监督实施体系,将国土空间规划执行情况纳入自然资源执法监督内容,纳入领导干部考核指标体系。

    三、建立国家自然资源和生态环境监测评价体系。加快制定资源环境承载能力监测预警相关技术标准和指南。建立资源环境监测预警长效机制,支撑规划实施全过程监督。基于不同层级、不同尺度和精度,建立相应的指标体系,形成支撑“五级三类”国土空间规划的“双评价”与“双评估”技术指标、标准与方法体系。

    四、加强国土空间科学发展的政策体系建设。要完善主体功能区政策,塑造高质量发展、高品质生活的城镇空间,打造与乡村振兴相适应的美丽乡村空间,才能加快修复山清水秀的生态空间。要建立健全自然资源调查监测、资源资产管理、有偿使用、用途管制、生态保护修复等实施保障机制和政策措施。按照国土空间格局优化和差异化空间管控要求,深化财政体制改革,完善公共财政体系。出台鼓励多渠道融资和有偿使用的政策,形成优化国土空间开发的鲜明导向。进一步完善生态产品价值评估与实现相关政策。

    提案三:开展长江健康体检和精准生态修复

    长江不仅是黄金水道,更是我国重要的生物基因宝库和生态安全屏障。由于长期无序利用和过度开发,可持续发展面临极大挑战。近年来,长江两岸的环境逐渐好转,然而仍有看不见的污染在地下,仍有看不见的隐患在江堤下面和江底,且长期被忽视。

    李朋德常委建议,一是开展长江河道的定期综合健康体检。利用卫星遥感、航空遥感、河道扫描,准确掌握河道三维形态变化和江水的流向,找到河道和堤岸存在的问题,分析产生的原因,提出监控和修复重点。二是建设智慧长江平台。基于长江的地理、水文、地质和生态数据,利用物联网、5G技术建设关键区段的感知系统,形成长江生态环境健康监测体系。三是开展污染场地调查评价与修复。企业搬迁后应该提交给政府干净的土地,地方政府应该开展专业化的地下空间遗留物和污染物探测,并强制进行修复。四是开展长江沿岸矿山的生态修复。综合利用尾矿库和废矿材料,建立矿山公园。开展长江河道治理工程。积极开展长江河道修复试点,中央和地方加强联动,全面开展长江河道修复工程。

    提案四:矿山尾矿资源高效综合利用

    我国矿产资源长期高强度开发形成的大量矿山尾矿库,存在着环境污染和安全生产隐患,已成为生态文明建设中亟待解决的重大问题。

    随着技术创新和国家需求的变化,一些尾矿已经成为具有开发利用潜力的优质资源。如何在充分调查和评价的基础上,实现尾矿的资源化利用,不仅是依法推动绿色矿山和生态文明建设,同时也是科技创新全面提高资源利用效率、保障能源资源和战略性矿产资源安全的重要举措。

    大部分尾矿库有价组分含量接近或高于边界品位,可利用性强、经济价值可观。一是从国家资源安全角度而言对尾矿中战略性矿产资源的需求增加。比如尾矿中的镓、锗、铟等伴生战略性矿产资源对航空航天等高端制造、战略性新兴产业的发展极为重要。二是生态文明建设对矿山尾矿综合利用提出了新需求。对矿山尾矿中非金属有价组分进行综合回收,也是矿山尾矿的规模化减量过程。三是尾矿综合利用为矿产资源改革提供支撑服务。通过开展尾矿库空间分布、堆量、有毒有害状况、综合利用率等调查评价,可有效支撑国土空间规划、生态环境修复及矿产资源保护。

    李朋德常委表示,尾矿高效利用尚存在权属不清和法律法规不到位等问题。一是矿山尾矿的资源现状不清。尾矿资源化利用潜力和环境影响不明,还未建立尾矿信息系统。现有法规只规定了企业的相应责任和义务,早期形成的尾矿库无人管理,所有权不清,没有纳入到当地政府的考核目标。二是矿山尾矿综合利用水平偏低。不仅技术缺乏,也缺乏金融、税收等优惠激励政策,尾矿再开发的企业也较少,矿石规模化减量的技术水平较低,高附加值产品少。三是融合资源环境属性的矿山尾矿科学分级分类的标准尚未建立,尾矿治理政策缺乏科学依据。矿山尾矿的合理处置,需要兼顾其资源属性和安全环境风险。矿山尾矿利用、保护和处置的边界还未厘清,未形成相应的分级分类规范。

    李朋德常委建议,一是研究制定《矿山尾矿综合利用条例》。在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》基础上,制订配套实施方案,细化尾矿资源利用管理部门职责和企业责任,从资源综合利用的角度用好尾矿。二是开展全国范围尾矿库确权调查。由自然资源部牵头,联合发改委、工信部、应急管理部等有关部门建立协调机制,开展尾矿资源综合调查特别行动,为确权登记提供支撑。三是设立尾矿综合利用科技攻关专项。工信部、科技部设立专项,组织技术和装备研发,开展矿山尾矿综合利用共性技术攻关,实现资源利用的最大化。四是制定绿色矿山金融政策。设立绿色矿山基金,或在国家绿色发展基金中设立专项;同时,通过减免尾矿再利用企业的税赋,提供绿色信贷等正向激励措施,推动矿山生态修复,快速减少尾矿存量。五是积极开展尾矿资源综合利用国际合作。

     
    高质量履职服务高质量发展——全国政协常委李朋德为...

    海洋资源是海洋环境中可以被人类利用的物质、能量以及空间,包括生物、矿产、海水、空间资源及海洋能源。人类对海洋资源的调查、开发和利用是从近岸到远岸,再至深海。随着人们对海洋资源环境重要性认知程度的加深,海洋环境调查和影响评价成为提高海洋资源开发利用价值、维护海洋环境功能的重要方式。

    环境基线值指研究区环境参数的当前水平值,即环境现状值,它是环境影响评价工作中最基础的内容。环境基线调查需要记录包括物理海洋学、化学海洋学、地质地貌、生物群落等方面信息。其中,生物基线调查的主要内容包括:采集原生动物及后生动物群落数据——巨型动物、大型动物、小型底栖动物、微生物群落、底栖鱼类和食腐动物以及与资源直接相关的生物区系的数据;记录观察到的海洋哺乳动物,近水面大型动物和鸟群;记录和描述沉积物的生物扰动活动和混合状况;摄影记录手段建立图像背景资料档案;等等。

    近期,自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局首次依靠自身力量完成了西太平洋工区的生物和环境调查外业工作,采集了浮游生物、底栖生物、微生物样品,并利用海底摄像记录大型底栖动物与底质环境的图像资料,为建立深海环境基线打下了基础。

    合理的技术路线和科学的技术方法是航次任务顺利完成的重要保证。下面,我们来围观本航次生物与环境调查过程与方法。

    浮游生物调查取样

    浮游生物是指生活在水中缺乏有效移动能力的漂流生物,分为浮游植物和浮游动物。它们体型细小,大多肉眼不可见,且其游动速度往往比它自身所在的洋流流速慢很多,因此它们常常“随波逐流”。浮游生物种类和数量繁多,且时空变化明显,是水域中其他生物生产力的基础。浮游生物调查研究有重要的科学价值,它们有的可以作为海流指示种,有的具有富集放射性同位素的能力并可以作为污染的指示种,硅藻、有孔虫和翼足类等死后沉积在海底,成为海洋底质重要组分,能助力古海洋环境研究。

    我们使用深水浮游生物拖网(图1)来获取大洋浮游植物(藻类)、小型浮游动物和大中型浮游动物样品。

     

    图1 深水型浮游生物拖网

    采样之前,需要准备3个润洗好的广口瓶,记号笔分别标记大、中、小和站位号,对应收集浮游生物拖网中的样品,同时备好甲醛溶液、镊子,手套等工具。每次下网前检查三个网的网具是否破损,网底管是否处于闭口状态(图2)。

    样品采集时,拖网的落网和起网保持匀速和慢速,速度0.5m/s左右,钢丝绳倾角不得大于45°,直到拖网设备出水。使用水泵抽海水,从凌空的网外侧自上而下冲洗,使粘网的标本集中于网底管,确保网中样品全部收入样品瓶,采集的样品使用中性的甲醛溶液固定,最后将样品放入阴凉避光的样品库保存。

     

    图2 浮游生物拖网采样

    底栖生物调查取样

    海洋底栖生物是指栖息于海洋基底表面或沉积物中的生物。它们多为无脊椎动物,也包括以绿藻、褐藻、红藻等为主的典型植物。按生活方式,底栖动物有固着、附着、穴居、爬行、游泳、共栖、共生及寄生等多种类型,其种类多样性极其复杂,分布范围从潮间带直至万米水深的深海底。按体型大小,底栖动物可分为大型、小型和微型底栖动物。底栖生物分别处于不同的营养层次,并且与底质环境之间存在耦合关系,因此,阐明底栖生物的数量变动规律及其与本底环境、资源间的联系,对海洋环境调查研究有重要意义。

    本航次底栖生物调查对象以底栖动物为主。按体型大小,调查对象分为大型底栖、小型底栖和微生物。大型底栖和小型底栖(以能否通过0.5mm孔径的筛划分)调查工具包括箱式采样器、定量框、样品筛、PC管等。

    采样之前,准备好硅胶软管、3个广口瓶、定量框、量杯、PC管、铲子等工具,样品筛的最上和最下层孔径没有要求,可以选择粗孔径的网筛,中间三层由上至下按孔径从大到小的顺序排放。

    底栖生物调查可以使用底拖网和箱式采样器等方式,本航次以箱式采样为主。箱式采样器出水、去上覆水后,观察沉积物的表层有无大型生物体,若有可用自封袋留存,拍照记录样品位置和站位名称;挑选未扰动或扰动少的地方,将备好的定量框和PC管插入箱式采样器中;待箱式采样器中的泥样脱离箱体,拍照并记录;取出插管,处理后两头加管堵,贴好标签根据实验目的置于普通冰箱冷藏或冷冻保存,待检测小型底栖生物;取出定量框并进行过筛处理,过筛时顶层可以加盖一层筛子防止冲水时水泥溅出,同时也防止高压水枪直接冲破样品,最底部垫一层筛子,有利于泥水尽快排空;过筛后将筛子上的剩存物分别装到样品袋,处理后置于普通冰箱保存,待检测大型底栖生物(图3)。

     

    图3 底栖生物调查取样

    微生物调查取样

    海洋微生物是来自海洋环境,可在寡营养、极端环境(低温、高压、高盐等)下长期存活并能持续繁殖的微生物,主要包括真核微生物(真菌、藻类和原虫)、原核微生物(海洋细菌、海洋放线菌和海洋蓝细菌等)和无细胞生物(病毒)。海洋微生物在生物地化循环中起非常重要的作用。深海微生物由于长期处在极端环境条件,使之形成了特殊的生物结构、基因类型和代谢产物,是重要的深海生物资源,也是深海环境基线调查的内容之一。

    本航次微生物调查内容为:水体/沉积物样品中的微生物群落多样性组成及空间分布特征等。调查工具包括箱式采样器、活塞重力采样器、无菌袋、无菌注射器、无菌瓶、去离子水、缓冲液、液氮等。

    箱式取样器出水后,用软管和无菌广口瓶收集上覆水,立即冷藏和沉淀;用润洗过的花泥铲或不锈钢勺刮取表泥(未扰动,水平方向不紧挨着插管和箱式壁)装入无菌袋,由于微生物样品对光照和温度变化十分敏感,为了防止其降解,现场处理完成后可将其置于超低温冰箱(-80℃)保存;将事先冷藏的上覆水样品取出,润洗所有过滤工具,包括空瓶、镊子、滤膜夹等器具(膜除外);滤膜夹装膜并过滤,过滤过程需注意水要从膜具的中孔流出,且螺纹口处不漏水。过完膜后,用镊子将圆形滤膜折成小扇形过液氮,置于EP管中超低温保存(图4);重力柱的上覆水/泥样品以类似的方式处理。

    图4 微生物调查取样

    海底摄像影像资料采集

    如果你认为4000米水深以下的海底是一望无边的黑暗和寂静,那你就错了。利用海底摄像系统,我们能揭开海底原貌的神秘面纱。淡定摇尾的鱼、落荒而逃的芒虾、看似不动的蛇尾、海参和海葵、固着海底的海绵、一张一弛的头足类......在镜头下一览无遗。

    本航次海底摄像调查内容为:记录底质环境状况;记录大型生物多样性。深海高清摄像系统主要由甲板单元、水下拖体及光电复合缆组成,可满足最大摄像作业深度为6000米。

    通过海底摄像可以现场记录底质环境状况;现场记录摄像大型底栖生物出现的时间、数量、种类(图5,图片依次为芒虾、蛇尾、海参、鱼类、海葵、海绵、快速游动的头足类);根据班报记录情况统计底质环境状况和底栖生物多样性。

      

     

    图5 深海大型底栖生物影像

    初步认识

    本次调查收获满满,所获浮游生物样品肉眼可见桡足类、端足类(钩虾)、水母、浮游幼体等浮游动物;大型底栖生物样品肉眼可见生物栖管、海绵骨针;微生物样品从上覆水过滤和表层泥样中提取,需进一步实验室检测分析其群落结构和多样性;海底摄像拍摄到的生物超过200个,主要生物类型有:海绵、蛇尾、鱼类、虾类、海参、头足类、海葵等。

    当前,服务支撑海洋生态环境保护,实现海洋资源绿色勘探是自然资源统一管理的重要内容。新时代新职责赋予海洋调查研究工作新使命,也要求基层海洋工作者不断学习和参与实践,丰富原有知识体系,跨学科交流和融会贯通,才能提高履职尽责能力,适应职能转型的新要求。

    广州海洋局:西太平洋航次生物与环境调查手记

    地球是人类唯一的家园。人类生存在地球上,受惠于大自然的馈赠,无时无刻不依赖于自然生态系统。而对自然资源的过度索取,终将导致环境的破坏和生态的失衡。

    人类属于大自然。实现人与自然和谐共生,要尊重自然、善待自然、循自然之道。今天,我们邀请地质专家解读滨海湿地、黄土高原、青藏高原、东北黑土地、岩溶地区等不同生态系统中的“人与自然和谐共生”之道。

    青藏高原 

    敬畏高原 和谐共生 

    张璋 任淑珍

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区,是我国西南地区的重要自然屏障,拥有得天独厚的生态资源环境系统。

    高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷,以及丘陵和宽谷盆地,使得青藏高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其他平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期。同样由于海拔较高的缘故,高原上空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物能够适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,到藏东南部地区气候已经较为适宜,因而这里的居民数量也相对较多。

    青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原—古—新特提斯洋演化历程使其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯—喜马拉雅、羌塘—三江和秦岭—祁连山—昆仑山三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    位于西藏拉萨市区以北90千米的羊八井地热发电站,在被系统开发以前,由于不断涌出高温的泉水,使其周围动植物稀少,偶有路过的牧民也会多一份小心以免被烫伤。而在地热发电站建成之后, 曾经被认为是“麻烦”的地热水变成了清洁能源,随着发电量的逐步提升,惠及的用电居民范围也持续扩展。

    除了对地热资源的利用,青藏高原西北部地区发展游牧经济、中部地区种植农业、东南部地区开发利用自然资源等,都是高原人民尊重自然、合理利用资源的真实写照。

    请善待自然,为子孙后代留住这片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    黄土高原

    山沟里打坝 山坡上种田

    徐永

    在黄土高原水土流失地区,为拦泥、淤地、蓄水、建设农田等,往往在各级沟道中修建坝工建筑物——淤地坝。

    规模较大的淤地坝,淤积范围大,设施齐全,尤其是具备完备的排水设施。这种淤地坝造价较大,修建需要一定的技术含量。但在黄土高原,更多是广大农民自发修建的比较小的淤地坝。有些地方还有微型坝,因为形似燕子窝,俗称“燕窝”。上世纪六七十年代,响应国家号召,村村修梯田打坝。山顶上或者半坡上修梯田,保证水不下山;山沟里打坝,保证泥不出沟,治理水土流失效果显著。可以说,在遏制黄土高原水土流失和减少入黄泥沙方面,淤地坝发挥了巨大作用。

    淤地坝在保障生态效应的同时,经济效益也非常可观。因为坝地中水分和养分条件较好,农作物产量较高。一般在坝地中种植玉米等相对高产的作物,同等条件下淤地坝产生的经济效益是梯田的3倍、坡耕地的6倍。

    其实,淤地坝在很久以前就有,最早的淤地坝可以追溯到明清时期。但当时的淤地坝不是人为有意修建的,而是滑坡和崩塌形成的堰塞湖,水逐渐排干后形成的坝地。当时,人们将这种地稍加改造后进行耕种,发现这种地不仅产量大,而且方便耕种,于是就充分利用。后来慢慢由被动改为主动,在黄土高原普遍推广。现代最早人为修建的淤地坝是1945年在白鹿原鲸鱼沟中修建的。黄土高原广大地区20世纪五六十年代开始逐渐发展淤地坝,到20世纪七八十年代达到高潮。目前黄土高原存留的大部分淤地坝都是在这个时期修的。

    当然,淤地坝也面临一定的生态环境问题。如遇到大暴雨时可能会发生连续溃坝。此外,淤地坝还有一个比较明显的问题,就是两侧边坡崩塌滑坡频发。近年来,修建淤地坝或者治沟造地时,为了扩大坝地面积多利用机械开挖两侧边坡的坡脚,无疑增加了地质灾害的发生几率。

    当前,黄土高原淤地坝面临的一个困局是,最初修建淤地坝多为了耕种,但现在随着社会经济和城镇化的发展,对淤地的需求明显衰减。新时期,淤地坝的作用到底是什么?淤地坝的社会经济效益如何?什么地方适合新建淤地坝?这将是迫切需要科学家解决的问题。最近几年在调查中发现,部分地区将淤地坝和旅游、生态农业、养殖等结合起来,不仅有生态效应,而且经济效益可观,应当是一个不错的发展模式。

    (作者单位:中国地质调查局西安地质调查中心)

    岩溶地区

    治理石漠化 石窝里生“金”

    喻崎雯

    我国西南地区是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区,也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。这里,山岩裸露,土层浅薄,地表水严重缺乏,生态环境十分脆弱。在人类不合理的社会经济活动的作用下,脆弱的生态系统更是不堪一击:植被破坏、土壤退化、岩石裸露,土地生产力严重退化。

    在自然因素和人为因素的双重作用下,石漠化成为我国西南地区最为严重的生态问题之一。

    造成石漠化的自然因素包括岩性、土壤、气候、坡度等。岩性方面,纯质碳酸盐岩地质背景条件下,石漠化更容易发生。由于碳酸盐岩坚硬、持水性低、孔隙度小,加之岩溶裂隙、溶洞等岩溶通道发育,普遍具有地下地表双层空间结构,不利于水土资源保存,导致岩石裸露率高。而碳酸盐岩自然成土速度慢,缺土、少水的生态环境下植被生长速度较慢,也加快了石漠化的进程。

    导致石漠化的人为因素有:过度开垦、过度放牧、矿山开采等。过去迫于人口压力,人类在原本贫瘠的土地上将林地、草地辟为耕地,种植玉米、土豆等粮食作物,且牛、羊以放养为主,毁坏林草植被,导致土壤易被冲蚀。而矿山开采活动,由于强烈的人为扰动造成局部的水土流失和植被破坏,造成大量的山体剥离,形成岩石裸露。

    人为因素是造成缓坡地段石漠化的主要原因。单一的农业结构致使石漠化地区土地生产力低下,农民增收困难,于是形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。据统计,石漠化引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及耕地流失,导致了4200万缺水人口和5000万贫困人口。

    进入新世纪以来,中国地质调查局会同省级人民政府及相关部门,组织岩溶地质研究所等单位,向西南岩溶地区石漠化“宣战”,形成了以岩溶流域为单元—地质调查为基础—岩溶水开发为龙头—选择适生植物发展生态产业为突破口—人与自然协调发展的石漠化综合治理科学思路,以及试验先行—示范带动—辐射推广的行动方略,在广西建立了果化、弄拉等石漠化综合治理示范区。

    通过开发表层岩溶泉、配套修建水柜等方式,1000多万人喝上了“自来水”,同时也解决了当地部分耕地灌溉用水问题;通过土壤种子库植物调查和特色植物引进培育试验,筛选出火龙果、金银花、苦丁茶、赤苍藤等多种适生特色植物,最终形成具有代表性的特色生态产业,带动周边县市百姓脱贫致富。如今,示范区内曾经的石山已被葱茏的树木覆盖,弄拉示范区基于优美的峰丛地质景观还发展了新型岩溶景观生态旅游业,人民收入大幅增加,成为我国乡村振兴和生态文明示范村建设的样板。

    尊重自然、顺应自然,是实现人与自然和谐共处、协调发展应遵循的基本原则。岩溶地质工作在石漠化综合治理区取得的显著成效,正是推进人与自然和谐共生的生动实践。相信随着科学研究的不断深入和科技水平的不断提升,岩溶地区的山水景观将更加秀丽,人民生活也将越来越幸福。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    滨海湿地

    抢救性保护 合理化利用

    杨士雄 叶思源

    湿地,被誉为“地球之肾”,仅覆盖地球表面的6%,却为地球上20%的物种提供了生存环境。

    我国湿地面积占世界湿地面积的10%,位居世界第四、亚洲第一。其中,滨海湿地是连接海洋和陆地的重要过渡地带,兼有水、陆两者的生态功能。滨海湿地拥有着盐沼、滩涂、红树林、珊瑚礁、海草床和浅海水域等多种类型,被认为是地球上生物多样性最高的生态系统。

    滨海湿地不仅蕴藏着丰富的水资源、土地资源和生物资源,还具有保护生物多样性、为生物提供栖息地、涵养水源、控制海岸侵蚀、降解污染物、调节气候等重要作用。

    我国滨海湿地总面积为579.59万公顷,占全国湿地面积的10.85%,分布于我国东部沿海11个省(市)和港澳台地区。但在过去的半个世纪里,受人类经济活动的影响,在海平面上升、海岸侵蚀、近岸环境污染、滩涂围垦等自然与人为因素的共同作用下,大面积的滨海湿地资源遭受破坏,并逐渐退化,甚至消亡。截至目前,中国已经损失了53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁。仅有24%的滨海湿地被列为保护地,远低于全国湿地平均43.5%保护水平。

    要抢救性地保护滨海湿地,必须科学制定滨海湿地利用政策,合理布局滨海区域生产、生活、生态空间,加强沿海区域水污染治理,建立滨海湿地保护网络体系,加强对敏感物种的针对性保护。近年来,我国对湿地保护工作非常重视,湿地保护工作不断得到加强。在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就,但是湿地保护工作依然任重而道远。

    古往今来,受惠于大自然的馈赠,滨海湿地充当人类宜居环境的天然“空调”,维持了海岸带的生物多样性。绿水青山就是金山银山,实现人与自然的和谐共生,是新时代赋予我们的新使命。朝霞与鹭鸟齐飞,碧水共蓝天一色。保护湿地,建设湿地,就是在保护和建设我们赖以生存的家园。

    (作者单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

    东北黑土地

    破解生态密码 保障粮食安全

    戴慧敏

    黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏。全球仅有四大黑土区,分布在我国东北地区、美国密西西比河流域、乌克兰大平原和阿根廷潘帕斯草原,总面积约9.16亿公顷,仅占地球陆地总面积的6%左右。

    我国东北黑土区总面积约100多万平方千米,其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省,面积约17万平方千米,目前已开垦出耕地700多万公顷,粮食产量占两省的60%以上,是中国最大的商品粮生产基地。

    由于黑土土壤生境湿润寒冷,微生物活动较弱,有机物分解慢,腐殖质含量高,人们常用“一两土二两油”来形容黑土地的肥沃。但人们在黑土地开垦初期错误地认为,肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下可持续利用,进而以掠夺性生产方式开垦黑土地,导致黑土地质量下降。

    有调查研究显示,黑土区平均每年流失0.3~1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年水土流失,黑土区原本30~100厘米厚的黑土层有的只剩下20~30厘米,有的地方甚至已经露出黄土母质,基本丧失了生产能力。按这一流失速度测算,黑土地现有的部分耕地再经过40~50年的流失,黑土层将全部消失。

    中国地质调查局沈阳地质调查中心实施的黑土地质量地球化学调查,截至2019年完成东北黑土地耕地覆盖区50万平方千米。调查结果显示,黑土地土壤基本无重金属污染,黑土地环境质量依然优越,土壤质量以良好和优质为主。而且,还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

    黑土地关乎国家粮食安全与生态安全,黑土保护刻不容缓。但如何实现对黑土地保护性开发,以及如何对退化的黑土地进行修复,都是亟待解决的问题。

    所幸,有关致力于破解黑土地生态密码的地质科学研究项目正在进行。中国地质调查局沈阳地质调查中心已获取了东北黑土区不同时期(1985年、2000年、2017年)土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展了土地利用类型相关转换的研究,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系。这些成果详细介绍了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,以及土壤中有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素的含量,反映了黑土地的最新状况。

    摸清资源家底,明确保护方法,并做好土地可持续利用规划,方能实现黑土地的保护性利用,夯实国家粮食安全的“压舱石”。

    (作者单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心)

    循自然之道 享地球之美

    众所周知,地史时期有5次生物大灭绝,可是你们知道哪一次是规模最大的么?罗平生物群中发现的化石是什么年代的?又是如何被发现的?我们可以亲手摸摸这些化石么? 4月19日上午,一场别开生面的罗平生物群科普活动在成都嘉祥外国语锦江小学6年级1班师生间展开。

    本次科普宣传是自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心举办的第世界第50个地球日系列活动之一,旨在宣传“珍爱美丽地球 守护自然资源”的理念,激发小学生们热爱科学、崇尚自然,认识到保护环境、珍惜自然对人类未来的重要性。

    据了解,罗平生物群由成都地调中心研究团队于2007年发现并命名,目前已进行三次大规模化石发掘,根据鉴定结果,罗平生物群时代为的发现为中三叠世安尼期派尔逊亚期,距今约2.44亿年。其化石的丰富程度、个体保存的完整程度以及特异埋藏情况等均令人惊叹,科学家猜测罗平地区很可能是二叠纪末那场生物大灭绝的一个非常重要的"生物避难所”,也就是科学家们苦苦找寻的史前"诺亚方舟”。

    成都地调中心留德博士胡世学从事罗平生物群研究多年,向学生们详细介绍了罗平生物群的构成,包括海生爬行类、鱼类、节肢类为主,伴生有棘皮动物、菊石、双壳、腹足类、有孔虫、介形虫、植物等10多大类的海洋生物化石群,并对比了这些化石和现代生物的相似性,还强调了保护化石和地球的重要性。当同学们从黄金元博士口中得知地史时期有5次大规模的灭绝事件,其中二叠纪三叠纪之交的生物灭绝事件,是规模最大的一次时,不禁惊呼起来。那些二叠纪三叠纪之交的罗平生物群化石更是瞬间点燃了同学们的兴趣和热情!

    有趣的讲解、融洽的氛围,整场讲座紧紧吸引着学生们的眼球,他们听的入神,仿佛跟随地质专家开始了一段美妙的探索之旅。

    看到两亿年前的生物化石,学生们兴奋无比,纷纷拿起放大镜一探究竟。这一眼就是两亿年,地史时期和现实竟也只剩下一个放大镜的距离,学生们实在惊呼不已。这些珍贵的化石,激发了同学们热爱科学、崇尚科学、探索科学的激情,更让他们感受到了科学之美!

    种类繁多的鱼类虾类和今天的鱼虾类有何区别,同学们表现出了浓厚的兴趣!

    孩子们听得入神,互动十分踊跃,地质专家和同学们在共同学习、探讨的过程中揭开了三叠纪生命复苏过程的神秘面纱。

       

    短短两个小时的活动,地质专家们早已成为了少先队员中的一员,同学们也可以对罗平生物群头头是道,俨然一名小小地质学家!同学们还表示地球母亲历尽苦难才有了今天我们幸福的家园,一定要保护环境、珍惜资源、用心守护好地球的每一寸土地!

     
     
     
    世界第50个地球日:罗平生物群走进成都嘉祥外国语锦...

    中国地质学会近日开展了第九届黄汲清青年地质科学技术奖的评奖活动。经过严格的评选程序,14位优秀的青年地质科技工作者获此殊荣。

    中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖分设地质科技研究者奖、野外地质工作者奖、教师奖。此次评选的14名获奖者中,孙有斌等6位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——地质科技研究者奖;李常锁等7位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——野外地质工作者奖,郭颖同志获黄汲清青年地质科学技术奖——教师奖。

    黄汲清是新中国地质事业的开拓者和奠基人之一。他一生始终把国家和民族的利益放在首位,坚持理论与实践相结合,在国内外地学界享有很高的声誉。他生前特别关注青年地质人才的培养。

    中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖是我国青年地质科技工作者的最高荣誉奖之一,这一奖项主要奖励45岁及以下,在地质科学领域有创造性科学成就或在地质勘查及地质教育中做出突出贡献的地质工作者,该奖项已在社会上产生良好影响。黄汲清青年地质科技奖每两年颁发一次。

    附获奖名单:

    地质科技研究者奖

    孙有斌,1973年10月出生,第四纪地质学专业,博士研究生,中国科学院地球环境研究所研究员。从事风尘沉积、古季风演化及粉尘源区干旱化研究,探讨了不同时间尺度季风-干旱环境的演化过程及动力学,揭示出太阳辐射、冰量和CO2变化及大西洋经向环流对轨道-千年尺度东亚季风变率的影响,确定了冰期-间冰期黄土物源变动与大气环流强度变化的关联。研究成果分别发表在Science、Nature Geoscience、Nature Communications、EPSL、QSR等国际刊物上,已发表SCI论文80篇(第一作者和通讯作者SCI论文32篇),论文被SCI引用3400余次,高被引指数(H-Index)为32。主持过国家重点研发计划和科技部973项目二级课题、中科院百人计划择优支持项目、基金委杰出青年科学基金等多项课题。曾获中国地质学会青年地质科技奖(2010年)、刘东生青年地球科学家奖(2011年)、中国科学院青年科学家奖(2012年)、国家自然科学二等奖(2016年,排名第2)。

    郭华明,1975年9月生,水文地质学专业,博士研究生。现任中国地质大学(北京)教授,博士生导师,水文地质学学科负责人,国家杰出青年科学基金获得者。国际地球化学学会会员,中国地质学会青年工作委员会副主任,国际SCI期刊Journal of Hydrology主编、Applied Geochemistry副主编等。先后主持国家自然科学基金项目、霍英东基金项目等30余项。发表论文120余篇,获批发明专利2项。曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划(2007年)、原国土资源部国土资源杰出青年科技人才培养计划(2013年)、科技部中青年科技领军人才(2017年)等,获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖(2007年)。郭华明紧密围绕高砷地下水的形成机理和治理技术领域的关键科学问题,开展了深入研究,揭示了典型水文地质单元高砷地下水的分布演化规律,发现了一些典型的生物地球化学过程和矿物相转变是控制地下水砷分布的重要过程;从水文地球化学和微生物学相结合的角度,揭示了地下水系统砷释放的铁氧化物和吸附态砷的微生物还原机制;定量描述了含铁矿物形成和转变对砷的吸附机理,发现内层络合的砷‐铁配位方式是关键吸附模式,揭示了与砷配位的铁原子数越多砷吸附量越大的微观机理。

    郭威,1979年11月出生,地质工程专业,博士研究生。现任吉林大学建设工程学院勘察工程系主任,教授,博士生导师。主持国家和省部级科研项目8项,发表论文59篇,出版专著3部,授权专利71件,获国家技术发明二等奖1项,教育部技术发明一等奖1项,获中国地质学会第十四届青年地质科技奖金锤奖、吉林省青年科技奖、吉林大学李四光地学优秀青年教师奖。成功研发了具有自主知识产权的陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,为我国首次钻取陆域水合物和成功试开采提供了技术支撑。研发了局部化学法油页岩地下原位转化技术,地下原位成功开采出油页岩油,标志着我国油页岩资源利用技术取得突破性进展。

    黄雨,1973年4月出生,地质工程专业,博士研究生。现任同济大学土木工程学院教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授。兼任《Engineering Geology》等4本国际期刊编委、中国地质学会工程地质专业委员会委员、构造地质学与地球动力学专业委员会委员等。

    黄雨长期从事重大工程地质灾害成因机理与防治研究,揭示了地震触发土体大变形流动的时空演化规律与致灾机制,构建了相关高性能计算模型,较好实现了灾害全过程的模拟与评估。主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等项目;出版英文专著2部,发表SCI论文72篇、EI论文53篇;获国家发明专利授权10项,教育部自然科学二等奖、全国优秀城乡规划设计一等奖、宝钢优秀教师奖等。

    朱东亚,1975年10月出生,石油地质勘探专业,博士研究生。现在中国石化石油勘探开发研究院工作,研究员,主要从事沉积储层以及流体与成藏机理研究。他先后主持国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国石化科技攻关等各类科研项目(任务)10余项。在国内外知名期刊发表论文61篇,其中SCI收录18篇,EI收录21篇。2014年获中国地质学会青年地质科技奖金锤奖。

    此外,朱东亚还阐述潮坪-泻湖-高能滩相白云岩体系白云岩化机制和多级次岩溶储层发育动态过程;揭示深部流体作用下孔隙发育和保持机理,预测塔里木盆地断裂-热液区域深层-超深层优质储层持续向深部拓展;建立天然超临界CO2-油耦合成藏模式,论证苏北盆地深层栖霞组为有利勘探目的层。

    王晓梅,1977年6月出生,油气地球化学专业,博士研究生。中国石油勘探开发研究院高级工程师,中国石油油气地球化学重点实验室副主任。

    近十年主要从事中国元古代黑色页岩沉积环境、生物种群和生烃潜力评价等基础研究,发现地球轨道力控制了元古代烃源岩发育的旋回性,首次计算14亿年前的大气氧气浓度(PAL)高达4~8% PAL,重建最古老的最低氧化带海洋。在国内外一级学术刊物发表论文50篇,其中SCI/EI收录34篇,SCI统计引用293篇,其中他引258篇;CSCD统计引用213篇,其中他引197篇,(合作)发表专著2部。申请国家发明专利4项,获授权1项。相关成果获省部级奖4项,2015年获中国地质学会青年科技奖银锤奖,2016年获中国石油天然气集团公司杰出青年科技创新人才称号。

    野外地质工作者奖

    李常锁,1976年3月出生,水文地质工程地质专业,现任山东省地矿工程勘察院总工程师,工程技术应用研究员。自1999年以来,一直在野外一线从事水文地质、环境地质、地热地质调查研究工作。在山东省水生态环境开发与保护,济南泉水保护、服务地方经济、地矿科技创新等方面作出了重要贡献,产生了明显的经济和社会效益。

    李常锁主持完成的“山东省1∶25万区域水文地质环境地质调查”项目,系统深化了对山东省水文地质环境地质条件演化规律的认识,成果获国土资源科学技术二等奖;通过多项与济南泉水保护相关的研究,重新识别了泉水形成机理、水环境演化规律、定量评价了影响济南泉水喷涌的因素,重新划定了济南泉域边界。

    近20年来,李常锁先后主持及参加完成了30多个省部级科研与生产项目,获省部级一等奖1项,二等奖2项,发表学术论文30余篇(其中SCI收录2篇、EI收录5篇)。曾获中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖,2017年度“山东省有突出贡献的中青年专家”等荣誉称号。

    王小军,1997年7月毕业于石油大学(北京)石油地质勘查专业,2012年6月加入中国共产党。现任新疆油田公司勘探开发研究院党委委员、院长。

    王小军先后负责完成了中石油和新疆油田分公司等科技攻关项目或课题17项,其中主持完成项目8项。获省部级科技进步二等奖3项,局级科技进步特等奖2项,一等奖2项、二等奖3项、三等奖1项;出版专著1本,获软件著作权1项,发表学术论文21篇。2006年被新疆油田授予“勘探方案优秀设计者”等称号,2013年负责编制的《克拉玛依油田金龙2井区块二叠系油藏评价井部署意见》方案获“评价部署优秀方案”。2017年被《新疆石油地质》杂志聘为编委,2017年被克拉玛依校区石油专业指导委员会聘为委员。王小军同志带领的研究团队相继被授予自治区级“青年突击队”、集团公司“科技工作创新团队”、克拉玛依市“工人先锋号”、“五四红旗团(青)支部”等荣誉称号。

    胥燕辉,1974年12月出生,地质矿产勘查专业,硕士研究生,现任中国冶金地质总局第一地质勘查院总工程师,教授级高级工程师。

    胥燕辉自1997年参加工作以来,一直从事地质矿产勘查工作,主持完成了多项大型地质勘查项目,取得了重大地质找矿突破,尤其是在冀东铁矿勘查中成果显著,提交了多个大型及特大型铁矿,累计提交铁矿资源量近30亿吨,并系统研究了冀东铁矿成矿规律和有效的综合勘查技术方法,起到了很好的示范作用。曾获国土资源科学技术一等奖、中国地质学会十大地质找矿成果十大地质科技进展、冶金科学技术一等奖、中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、中央企业青年五四奖章、中央企业青年岗位能手等荣誉。

    康世虎,1977年9月出生,资源勘查工程专业,硕士研究生,现任核工业二〇八大队地勘一处处长,研究员。

    多年以来,康世虎一直坚守在野外生产一线,致力于二连盆地铀矿勘查与科研工作,先后参加和主持了20多个铀矿勘查项目,发现了超大型、大型等多个铀矿床。主持发现了以哈达图大型铀矿床为代表的重大找矿成果,单孔最高平米铀量达63.77kg/m2,创造了二连盆地铀矿勘查史上单孔平米铀量最高记录。提出了多项创新性认识,建立了“哈达图式”铀成矿模式。

    康世虎先后获得国防科学技术进步二等奖一项、中核集团公司特等奖一项、一等奖两项、二等奖一项,中国地质学会十大找矿成果奖一项,获得中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖。

    张会琼,1982年12月出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,博士研究生,高级工程师,现任北京矿产地质研究院科技处处长,中国地质学会副秘书长,中国地质调查局矿产资源绿色评价中心秘书长,中国地质学会青年工作委员会委员。

    张会琼长期工作在地质调查以及科技管理一线,主要从事成矿规律、找矿预测及地质调查等方面的工作,主持或作为骨干参与国家项目11项,获得省部级科技奖励6项,其中一等奖3项,“358”找矿成果一项。2017年获得中国地质学会第十六届青年地质科技奖金锤奖,公开发表文章34篇,著作1部,在新疆哈密卡拉塔格等矿山深边部找矿预测,探索创新矿产资源基地地质-环境-技术经济“三位一体“的综合地质调查等地质科技创新实践中取得了突出成绩。

    李鸿睿,1976年4月出生,地质调查与找矿专业,本科学历,现任甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院副院长、地质矿产勘查所所长。

    李鸿睿先后参与或主持完成了10多个区域地质矿产调查、矿产勘查项目。发表论文10篇(第一作者4篇、CSCD收录一篇)。

    此外,李鸿睿还先后获得2018年自然资源部国土资源科技进步奖二等奖、2014年中国地质学会十大找矿成果奖、中国地质学会第十五届青年地质科技奖银锤奖、第九届甘肃省青年地质科技奖、甘肃省职工职业技能大赛二等奖、甘肃省技术标兵、甘肃省地矿局第四届十大杰出青年、第二届全国地质勘查行业“最美地质队员”、甘肃省五一劳动奖章等奖项和荣誉。

    傅志斌,1973年12月出生,建设综合勘察研究设计院有限公司副总工,岩土工程研究所所长,教授级高工,全国优秀科技工作者,享受国务院政府特殊津贴专家,注册岩土工程师,注册一级建造师。主要从事工程地质和岩土工程专业研究和工程实践,在复杂地质环境条件下深基坑工程、软土和超软基加固技术及设备研制、岩土文物保护勘察与治理技术等方面做出了突出成绩。主持项目获国家、行业和北京市优秀勘察设计奖7次,中国产学研合作创新成果一等奖1次,詹天佑大奖和国家优质工程奖各1次。获国家发明和实用新型专利15项,全国发明展览会金奖1次。主编、参编各类规范标准9部。获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、全国优秀总工程师奖、茅以升北京青年科技奖、茅以升土力学与岩土工程青年奖等荣誉。北京市科技创新领军人才、百千万工程领军人才、北京市“高创计划”领军人才。住建部勘察设计行业十二五、十三五规划纲要主要起草人,住建部绿色施工科技示范公告主要完成人,全国勘察设计行业2010-2018年各年度发展研究报告编撰委员。

    教师奖

    郭颖,1973年3月出生,宝石学、矿物学、岩石学、矿床学专业,博士研究生。现任中国地质大学(北京)珠宝学院副院长,副教授,硕士生导师。主持并完成科研项目2项,国家级教研教改项目1项、北京市专业建设项目1项,出版专著20余部,光盘14张,编写并出版教材3部,包括北京市高校精品教材2部,独立完成国家精品视频公开课2门。获得中国硅酸盐学会青年科技奖提名奖;全国优秀科技工作者;北京市高等教学成果一等奖;北京市首届青年教学名师奖;中国地质学会优秀科学传播专家(3次);北京市青年教师基本功比赛(高校),文史组一等奖、最佳教案奖、最佳教学演示奖、最受学生欢迎奖;多次获评优秀共产党员、五四奖章等。

    此外,郭颖还开展以宝玉石颜色质量评价体系的研究,提出了宝石颜色比对的新方法,据此,发表学术论文60余篇,包括SCI论文9篇、SCIE论文1篇、国际EI论文26篇;专心教学,并发表教学法论文10余篇;投身科普,积极传播中国传统文化,并在多种媒体中发声。

    中国地质学会大力表彰举荐科技人才
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