湖北仙桃野外调查

经处理后的酸性矿山废水可用于浇灌蔬菜

清明时节，花红柳绿，草长莺飞。与春色相伴而来的，是我国在生态文明建设过程中一个又一个令人欣喜的进展。近日，得知自然资源部中国地质调查局实验测试中心（国家地质实验测试中心）研发的一个用于去除酸性矿山废水中重金属的新装置荣获国家发明专利，记者走访了该中心主任齐亚彬，进一步了解这支老牌“生态地质”科研队伍的最新走向。

生态修复将成为地质科学研究和服务的一个重要战场

话题从这个能净化酸性矿山废水的新型技术装备谈起。

“酸性矿山废水酸度大，富硫酸根离子和大量的重金属离子，不仅会造成矿区周围水体严重污染，还会破坏土壤的团粒结构，使土地板结，农作物枯黄，并通过食物链危害人体健康。若采用一般工业废水的治理方法，往往投资大，成本高，实用性差，难以回收有价金属，致使水资源不能充分利用。”齐亚彬介绍说。为此，实验测试中心的科研团队在长期研究和实验的基础上，根据酸性矿山废水的污染特点，配合矿物材料、微生物去除重金属的新技术，发明设计了一种对酸性矿山废水重金属污染治理的工艺流程装置，使处理后的酸性矿山废水重金属离子能够达到国家污水综合排放标准。该处理工艺流程具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点，为金属矿山及相关生产企业提供了一种既经济又实用的酸性矿山废水治理方法。“如今，我们已在江西德兴铜矿初步建立了酸性矿山废水示范工程，小试重金属去除率超90%，而且处理一吨水才0.5元钱。下一步，力争使处理后的酸性矿山废水中锰降低80%以上，进一步降低处理成本，并形成一整套酸性矿山废水修复技术方案。”

而这，只是国家地质实验测试中心在生态地质工作领域众多科研成果中的一例。

齐亚彬告诉记者，中心在生态环境修复方面有着20余年的经验。随着各地对生态环境的重视，对土壤、水体生态修复领域的需求不断增加，中心这方面的业务也与日俱增，获得了一系列科研成果。比如：中心近年来在江西省赣州市龙南县稀土矿区实施土壤生态修复示范工程，就确定了稀土矿区污染土壤改良配方，标定了稀土矿区环境条件和营养组分，并成功实现稀土矿区修复后经济作物的种植，其镉、汞、砷、铅含量远低于有关标准限值。

“生态修复将成为地质科学研究和服务社会的一个重要战场。今年的全国两会，更让我们坚定了做好生态地质这篇大文章的决心。”齐亚彬表示，“今年政府工作报告专门谈到了加强污染防治和生态建设，大力推动绿色发展。特别提出了要加强生态系统保护修复，推进山水林田湖草生态保护修复工程试点。这也是测试中心发挥技术优势、服务生态文明、实现转型升级的重大机遇！我们将加快生态修复技术研发与示范应用，不断提升生态修复的显示度。”

为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术方法支撑

自然资源部的成立，体现了我国将“山水林田湖草”视为生命共同体，统一规划、管理、保护的自然观和生态观。如今，以地球系统科学为核心、以“山水林田湖草”视为生命共同体为对象的调查、确权、监察、管理、修复、科学研究等工作全面推进。在这样的背景下，国家地质实验测试中心科学研判形势，精准对接需求，形成了自身转型发展的思路与对策。

“新型战略性资源的分析检测、山水林田湖草湿的分析检测乃至评价监测，都是我们转型升级、大力发展的方向。”2018年，中心明确了今后的六大任务，其中最重要的一项就是：为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术及方法支撑。”

齐亚彬告诉记者，中心在生态地球化学领域所具有的优势，尤其是近年来水土有机污染物分析技术方法体系的进一步完善，使中心支撑生态资源环境地质调查的能力持续增强。2018年，中心建立了地下水中40种抗生素自动化识别、确证与定量分析方法，有效提高了地下水资源质量调查与监控的效率；建立了地下水中低环多环芳烃及其衍生物与短链氯化石蜡、多环芳烃衍生物及其母体、硝基苯类化合物等高效环保的系列分析方法，解决了新型持久性有机污染物检测难题；完成了雄安新区1100平方千米土壤有机组分现状调查，初步形成土壤有机地球化学调查技术方法，为雄安新区建设的土地规划、安全利用提供了技术支撑。今年，中心仍将强力聚焦提升支撑服务自然资源工作和新时代“大地质”工作的能力，加快推进技术方法创新和提升技术研发能力。

下一步，中心还将开展北京及周边地区2000平方公里的生态地质调查，探索地质环境因素与人体健康的响应关系，建立国土空间适宜性评价指标体系，初步构建国土空间生态质量监测与预警平台；开展云南安宁天宁磷矿、太庙地磷矿等3个矿区生态地球化学调查，初步建立磷矿石中磷、钾、钙等20余种元素的快速分析方法及示范应用，支撑安宁磷矿集中区矿产资源利用；开展雄安新区土壤有机污染现状调查，全面表征雄安新区土壤生态环境质量，为雄安新区土地安全利用提供科学依据；开展赣南南部地区矿山环境综合地质调查和评价，形成矿山生态保护和修复相关建议报告等。

同时，组织研制土壤形态、有机污染物及无机成分等19种标准物质、制定2个系列2项技术标准，进一步完善地质实验测试标准体系。

牵住创新“牛鼻子”，做大科技成果转化“新蛋糕”

齐亚彬说，创新是大背景、大环境、大气候。习近平总书记在讲话中曾指出，科技创新是核心，抓住了科技创新就抓住了牵动我国发展全局的“牛鼻子”。当前，国家创新驱动战略正在如火如荼地推进实施，中心也要加快创新，多出创新性成果，发挥引领作用。

技术方法的创新，是中心拓展服务领域、提升整体作战能力的核心。

以新型能源资源分析技术方法为例，中心正在开展页岩气含气量和组分联测等新技术新设备的野外现场应用，实现页岩气野外测试技术能力新突破；开展天然气水合物现场测试技术方法研究与能力建设，优化完善天然气水合物产出气、产出水、周边环境介质组分的现场快速测试方法；开展新型锂—钾分析仪在盐湖卤水及环境水系的现场测试能力建设，从而实现在4000米以上高海拔地区可分析硫酸盐型、碳酸盐型、卤化物型三种不同盐湖卤水中锂、钾等元素的快速分析，在我国西部地区搭建野外现场分析实验平台，形成野外快速分析能力。

工作方法和成果表达的创新，是地质实验测试工作转型升级的途径。

当前，中心正全力推进信息化建设，推进测试工作更好地融入“地质云”，开展科技成果的数字化管理和共享服务体系建设，推进集野外数据采集、实验室数据共享为一体的数据采集、处理、挖掘和分发服务大数据中心和地质业务综合管理平台建设；开展大型仪器共享平台及仪器状态监控和应用试点推广工作，提高仪器设备使用效率；整合实验室信息管理系统与质量监控系统，提升服务质量。“如此，不仅能大幅提升各类数据成果的价值，更能从根本上改变地质实验测试工作的方式方法。”

队伍能力建设的创新，是强健人才队伍、激活科技人员智慧的关键。

齐亚彬认为，其一，大联合、大协作、大团队是干大事、出大成果的前提条件。单兵作战已经不能满足新时代对科技创新的需要，申请大项目、出大成果需要人才、技术、装备等方面的强强联合，有时不仅仅是跨单位，而且很可能是跨系统、甚至跨行业的。其二，要不拘一格用人才，为年轻人压担子，通过凝练提升科研成果，加速培育人才成长。“中心现在人才断档明显、专业过于集中、领军人才缺乏，我们正自主培养科研骨干和引进高端人才双管齐下。”其三，做大科技成果转化新蛋糕、提升科技成果转化收益，不仅让科技成果加速形成生产力、发挥更大作用，而且以此激发调动中心广大科技人员创新创造活力。“当前，国家政策允许科技成果转化收益自主分配，这也是鼓励科技单位做大成果转化的新蛋糕，鼓励科技人员光明正大地走科技致富之路。2019年，中心将在加大科技成果转化力度上多下功夫。”

开辟健康地质新领域，为人类社会绿色发展作贡献

采访中，齐亚彬谈到了一个记者颇为陌生的名词——健康地质。

所谓健康地质，就是将生态地球化学与预防医学、临床医学等学科相结合，研究地质背景、地质过程、生态环境对人类健康的影响，寻找各类疾病源头的地质环境因素及其分布特征。其实，人们很早就发现大骨节病、克山病等许多地方病与地质环境密切相关，而关键原因就在于各种矿物元素在人体内的过度累积或缺失。

“自然界中各种因素失调对人体影响都可能诱发地方病，而比较突出的就是地球化学元素的地质、地理分布。”齐亚彬告诉记者，人是自然环境的有机组成部分，其生长、发育与繁衍都受到地质背景、地质结构等自然环境条件的制约。在某一环境中，一旦物质与能量不足或过量，或有某种环境因素对人体生命过程的影响超过了人类的适应和调节能力，就会产生这一环境中特有的高发病率的地方病。

如今，测试中心已经与北京肿瘤医院、中国地方病防治研究中心、北京大学医学院等单位建立了合作关系，对接了健康地质方面的需求，同时，对健康地质学科的建立和发展进行了规划，组建了健康地质科学研究团队，并初步拟定了工作方案。

同样，一些名特优农产品的生长也有着不可忽视的地质因素。如：黄岩的蜜桔、承德的板栗，之所以好吃，就是因为当地地层中赋存着某些特殊的组分。而有些地方的土壤中富含硒锌等有益的矿物质元素，则可以开发出有利于人们身体健康的天然富硒、富锌农产品，并以此带动地方特色农业的发展。

“所以，健康地质不仅要关注、研究有害元素，也要突出有益元素对人体健康的作用。重要的是关注不同元素之间的相互作用，抓住元素富集、迁移和地质背景、环境因素等过程相关的关键点，体现地球系统科学研究的特色。”

据齐亚彬介绍，中心已在湖北仙桃发现富硒土地250平方千米，为市政府规划了8个富硒产业园，农民收入增加4500多万元；在江西瑞金发现富硒土壤119平方千米、富锌土壤90平方千米，圈定绿色富硒农业产业基地15个，绿色富锌农业产业基地8个，为当地特色农产品产业提高质量提供了科学支撑。“正因为这些成果实实在在地为老百姓带来了好处，获得了当地政府和百姓的高度赞誉。”

“新时代，新需求，新职责，新挑战。未来，地质工作对国家经济、社会发展的支撑服务还继续拓展和深化，国家地质实验测试中心也将为美丽中国、健康中国的建设释放更多的地质智慧和科技能量。”对此，齐亚彬充满信心和希望。

国家地质实验测试中心向瑞金市人民政府移交土地质量调查成果并进行科普宣传

地球化学生物技术处理酸性矿山废水现场

仙桃市富硒办公室等向测试中心赠送锦旗

生态环境是人类生存最为基础的条件，是我国持续发展最为重要的基础。国家地质实验测试中心所属自然资源部生态地球化学重点实验室近年来在矿山酸性废水处理、复合性污染土壤修复、土地质量调查、大气中持久性有机污染物示踪研究等方面取得了显著进展，为改善地球环境作出了贡献。让我们一起来了解他们保护地球家园的行动。

卡住污染的源头

——地球化学生物修复技术处理酸性矿山废水

谭科艳

金属硫化物矿山在开采、冶炼过程中，会产生含有大量金属离子及硫化物的酸性废水。若这种酸性矿山废水直接排放到地表水中，就会使其中的金属和硫元素在底泥中富集，并对周边生态环境及人体健康造成严重危害。

目前，针对酸性矿山废水的处理技术主要有以下几种：一是中和处理技术，通过向废水中投放碱性中和剂（石灰、硫化钠、碳酸盐矿物等）来实现废水处理。中和法是传统的处理方法，虽可实现一定的废水处理目的，但存在不易控制、处理效果差的问题。二是微生物处理技术，通过具有特定功能的微生物对废水中的污染物进行富集、转化、矿化等来降低其有效性和迁移性。微生物处理技术具有成本低、效率高的特点，但存在稳定性差的问题。三是人工湿地处理技术，人工湿地由人工基质和水生植物组成，通过土壤—植物—微生物系统来对废水进行净化，但存在占地面积大、处理周期长的问题。四是渗透—渗析处理技术，具有分离效率高、无相变、节能的特点，但存在修复费用高的问题。

为了解决上述技术瓶颈问题，国家地质实验测试中心设计了一套地球化学生物技术处理酸性矿山废水的系统，提高了酸性矿山废水处理效果，增强了系统稳定性，且不会造成二次污染。

该中心在江西德兴铜矿酸性矿山废水排放源头建立了一个示范点，设计了铁去除、硫酸盐还原、硫回收、锰去除和末端净化单元，利用当地底泥驯化的SRB，在厌氧条件下通过代谢使能量和电子转移（氧化还原反应），进行硫酸根离子的还原和硫化铜的回收；利用曝气和氧化细菌的方法将大量的铁、锰转化为氧化物进行絮凝沉淀；利用天然矿物材料强大的阳离子交换吸附能力去除微量有毒重金属；并调节pH值到中性以达到减少污染排放和对下游生态环境的影响，达到国家污水综合排放标准。针对pH值极低，含大量铜、锰重金属，含大量铁，以及极高浓度的硫酸根离子的AMD，设计方案理论上达到重金属去除率80%以上，具有结构简单、成本低廉、控制容易、处理效率高、净化效果好、能耗低的优点，针对德兴铜矿排放废水的特点提供了技术解决方案。

本技术不仅将污染修复工作放到铜矿AMD的源头排放点，卡住污染排放的根本，真正做到矿山修复治理的源头防控，而且形成了从上游技术研发到下游应用的完整链条，迈出了修复技术现场应用的关键一步，同时也体现了国家地质实验测试中心的技术引领地位，开创了中心与地方企业融合发展的新局面。

彻底去除土壤中的重金属

——EK-PRB/SS联合技术修复复合污染土壤

黄园英

随着我国产业转移政策的实施和城市“三旧”改造的加快，因工业企业关停转而遗留的“棕地”不少于50万块，主要表现出多源、复合、持久、面广、量大等特征，其中，无机污染（以重金属为主）、有机污染以及二者的复合污染均较为突出。这些日益增多的污染场地将对环境和公众健康构成巨大威胁，成为影响和制约城市可持续发展的重要因素。电动修复因具有适用于低渗透性土壤和同时去除多种污染物的优势而受到广泛关注。由于土壤组成、污染物类型、性质等不同，特别是在不同污染物同时存在的复合污染情况下，单一修复技术往往难以达到修复目标，因此，不同修复技术的组合应用越来越受到重视。

依托部公益性科研专项《电动力学与PRB技术联合修复有机氯和镉、铬（Ⅵ）污染土壤》，针对重金属—有机氯复合污染土壤，国家地质实验测试中心研发了一种新型、绿色环保的土壤修复技术——电动力学—渗透反应格栅技术（EK-PRB）。项目自主研发的EK-PRB装置及工艺，以绿色环保的太阳能供电为主，电动力装置与PRB采用原位连接方式，PRB反应介质为来源广泛、价格低廉的天然材料等组成，失效后可随时更换。阴阳极采用特殊的摆放方式，克服了以往阴阳极作用距离短，电场分布不均匀的缺点，使得EK-PRB技术应用于野外现场污染场地修复成为可能，打破了以往大部分电动修复研究仅停留在实验室阶段的局限。野外现场小试结果表明，EK-PRB技术对“活动态”重金属和有机氯能同时去除，土壤中重金属镉、铬“活动态”去除率大于50%，总六六六和总滴滴涕去除率大于90%。

而对于多重金属复合污染土壤，采用自主研发的电动力学—稳定化（EK-SS）修复装置和修复方案，重点解决了如何使土壤中的多种重金属同时快速定向运动和如何将EK-SS的具体修复方案和修复装置实用化两个技术难点。典型示范结果表明，该技术对污染土壤中各种形态的重金属（包括铜、铅、锌、镉、汞和砷）都有去除作用。经过48小时处理，土壤中大多数重金属浓度可降低70%左右，电动修复的成本由每立方米2500元降低至565元左右。

EK-PRB/SS技术已形成了有机—重金属或多种重金属复合污染场地的修复方案和配套修复装置等创新性成果，并通过现场小试和典型示范说明其应用效果，初步评估其快速、高效和经济实用性。另外，该技术为“永久性”修复技术，将重金属或有机物从土壤中彻底去除，消除了重金属重新活化的风险隐患，且适用范围广，经济效益高，二次污染少，因此在污染场地原位修复方面将有广阔的应用前景。

生态环境调查的新利器

——精准高效绿色的环境有机分析技术

饶竹

环境中持久性有机污染物、药物、个人护理品、合成麝香及紫外吸收剂等新型污染物对生态环境和人体健康具有潜在威胁，其调查与评价是生态地球化学学科发展的新需求。一年来，国家地质实验测试中心先后建立了气相色谱—质谱、气相色谱—三重四极质谱法测定水、土壤中合成麝香及紫外线吸收剂，以及液相色谱三重四极质谱分析方法测定水、土壤中10种全氟化合物的新方法。这些方法高效、快速、准确，已应用于生态区地球化学样品分析，研究成果相继发表在国内外期刊上，达到国内外先进水平。

自动绿色有机污染物分析技术既是当前分析技术发展的方向，也是生态文明建设发展的需要。2019年，中心围绕自动绿色技术，开发了自动顶空—全二维气相色谱测定短链氯化石蜡分析新方法，样品用量由1升减为10 毫升，无需有机溶剂，避免了有机试剂造成的二次污染。该方法已成功应用于北京地区地下水、湖水、河水中的短链氯化石蜡测定，为生态环境调查提供了新的科学手段。

抗生素污染是生态地球环境研究的新课题。中心利用超高分辨率液相色谱—质谱联用仪建立了自动在线固相萃取—超高效液相色谱—高分辨质谱分析平台，实现了地下水中40种抗生素自动化识别、确证与定量分析，在无标准品情况下，对批量地下水样品中近200种目标物进行自动化识别，样品用量仅需10毫升，全部检测时间仅1小时，大幅减少了样品前处理时间、有机试剂用量和野外采样工作量，有助于提高地下水资源质量调查与监控的效率。

此外，该实验室还完成了“DZ/T0064.72-201x 地下水质检验方法”中敌敌畏、甲拌磷、乐果、甲基对硫磷测定 气相色谱法等4个地下水标准的报批；完成了“地下水43种极性农药测定 液相色谱—质谱”“地下水 38多环芳烃衍生物测定 气相色谱—质谱法”等6个标准方法研制工作，形成了地质行业有机污染检测标准新架构，将现行有效的“DZ/T 0064-93地下水质检验方法”中13项有机污染物检测指标扩展至265项，大幅提升有机污染检测标准化水平；有力支撑了“DZ /T 0290-2015地下水水质标准”“GB/T14848-2017地下水质量标准” “DZ/T 0307-2017地下水监测网运行维护规范”标准的实施。

这些新技术新方法已成功应用于雄安新区水土有机污染现状调查、贵州南明河抗生素赋存水平调查、污水回灌影响下的北京市地表水中药物与个人护理品分布特征与评价，以及河南洛阳、山西晋中等污染场地地下水有机污染筛查，有利支撑了生态文明建设，促进了生态地球化学学科的发展。

发掘瑞金特色土地资源

——土地质量调查助力精准脱贫攻坚

刘斯文

2017年以来，国家地质实验测试中心承担了自然资源部中国地质调查局“支撑服务赣州六县精准脱贫攻坚地质调查”工作，瑞金市1∶5万土地质量地球化学调查是其中的一部分。为高质量完成该项任务，中心调集能兵强将、充分发挥测试分析专业优势，在标准要求基础上增加了特色农产品中钾、钙、磷、铁、锗等8种有益人体健康元素的测试分析，为最大程度地发掘瑞金市特色土地资源和名特优产品提供测试分析数据支撑。

瑞金市1∶5万土地质量调查涉及7个乡镇，面积400平方公里，基本覆盖了瑞金盆地的农耕区。此次土地质量调查是自20世纪80年代瑞金市第二次土壤普查以来最为全面的一次体检，也是对“藏在深闺人未识”的特色土地资源、特色农产品的一次全面发现。

调查发现，瑞金市土壤环境质量优越，清洁土壤面积约占98%。富硒土壤面积达31平方公里，呈北东—南西向，分布于瑞金盆地、河谷边缘的黄柏乡、沙洲坝镇、云石山乡等地区。富锌土壤面积达70平方公里，连片分布于瑞金盆地内的壬田镇、叶坪乡等地区。调查还发现富硒、富锌特色农产品，比如：富硒、锌、铜、钙、钾的莲子、花生，富硒杨梅、水稻，富硒、富锰茶叶。其中，瑞金莲子中的硒、钙平均含量是普通莲子含量的4倍。项目查明，瑞金市无公害土壤和绿色食品产地面积占比高达95%。其中，AA级绿色产地占48%、A级绿色产地47%，共圈定绿色富硒、富锌农业产业基地16个。

2018年12月，国家地质实验测试中心向瑞金市人民政府移交了《赣州市瑞金市1∶5万土地质量地球化学调查成果报告》和《瑞金市绿色富硒、富锌特色农业基地档案集》。瑞金市人民政府表示，地球化学调查成果对于瑞金市脱贫攻坚，发展地方经济、脱贫致富、生态文明建设等诸多方面具有非常重要的应用价值。部分富硒、富锌农业基地已经实现成果转化应用，带动了近万人口脱贫，取得了显著的社会和经济效益。

助力仙桃打造富硒农都

——土地质量调查服务地方经济发展

刘久臣

国家地质实验测试中心承担的《湖北典型地区1∶5万土地质量地球化学调查》项目， 2016～2018年在湖北省江汉平原仙桃市开展1∶5万土地质量地球化学调查示范。调查结果显示，仙桃市土地环境质量优良，营养元素丰富，在完成的605平方千米调查面积中，发现富硒土地资源250平方千米。依靠调查成果，项目组积极与地方政府对接，服务社会效果显著。

土地质量地球化学调查成果应用于仙桃市自然资源局于2017年开展的永久基本农田划定工作，在国土管理与资源利用中发挥了重要作用。结合仙桃农业发展方向，国家地质实验测试中心协助仙桃市政府编制了《仙桃市富硒产业发展规划》，规划至2021年将着力打造40万亩富硒水稻、30万亩富硒油菜、20万亩富硒蔬菜、10万亩富硒瓜果和莲藕的“四三二一”工程，建成六大富硒板块、百万亩富硒产业基地，一个富硒产业园、富硒产品物流中心和交易中心。

围绕硒元素的科普与开发，国家地质实验测试中心协助仙桃市建设了中国首家以“硒元素”为主题的科普性展览馆“中国硒馆”。该场馆将于2019年6月开馆，届时将成为仙桃市“荆楚富硒粮仓，中国富硒农都”建设上的一张新名片。此外，还协助地方进行富硒产业的宣传推介工作，为地方进行科普讲解，在地方电视台、报纸等宣传媒介推介项目成果，吸引更多富硒产业落户仙桃。截至2018年底，仙桃市已建成富硒农产品基地45万亩，富硒产业规模达14.6亿元，从事富硒产业企业总数15家，富硒产品商标数5个。

国家地质实验测试中心还协助仙桃市组建了湖北省食用富硒农产品监督检验检测中心，为富硒产业发展技术攻关及产品质量安全提供保障。目前，该检测中心已完成100多个大宗农产品的富硒检测，开展了8个富硒农产品标准化生产科研试验示范。

仙桃市自然资源局、仙桃市农村工作领导小组办公室、仙桃市富硒农产品开发领导小组办公室、仙桃市西流河镇人民政府对项目成果给予了高度认可，并期待与国家地质实验测试中心在富硒农产品开发与测试上继续保持合作，让富硒产业在乡村振兴事业中发挥更大的作用。

揭开雾霾产生的自然条件之谜

——东亚季风区大气颗粒物7Be纬度分布规律探索

杨永亮 盖楠

宇宙射线成因核素7Be（半衰期53.3天 ）来源于平流层底部和对流层顶部，是宇宙射线同大气中的氮和氧原子相互作用的产物， 7Be 在大气中的浓度不受人类活动影响、无地表污染源、可经大气运移，是一种有效的大气气溶胶示踪剂。

在中国地质调查局地质调查项目及国家自然科学基金项目的支持下，国家地质实验测试中心较为系统地开展了对处于中国东亚季风区内的纬度范围为19°N～53°N的7Be的大气沉降通量、土壤中累积量、大气气溶胶中含量在不同季风条件下的纬度分布规律以及7Be对典型大气中持久性有机污染物的示踪研究。

通过在中国五个不同纬度城市（低纬度的广州、中纬度的苏州、北京、青岛以及高纬度的黑河市）大气气溶胶中7Be和典型持久性有机污染物（有机氯农药和多氯联苯）的同步观测，发现我国东亚季风区不同纬度城市近地表大气气溶胶中7Be浓度的年平均值与纬度之间的关系服从正态分布规律。

持久性有机污染物会吸附在大气颗粒物上随大气环流远程迁移。为此，项目组开展了我国东亚季风区不同季节大气颗粒态和蒸汽态有机氯农药六六六和多氯联苯的纬度分布研究。研究证明，以宇宙射线成因核素7Be作为大气环流的参照系，可以解释东亚季风区大气环流对持久性有机污染物纬度分布现象。7Be可作为大气污染物远程迁移研究的一个有效的地球化学示踪剂。

此外，为了有效鉴别京津冀地区自然条件因素和人类活动因素对雾霾发生的影响，正在开展的大气气溶胶中7Be的纬度分布研究，根据风向在京津冀地区布置多个采样点，在观测7Be的同时也对一些重要污染物进行观测。该研究对大气环境地球化学研究以及对雾霾的预测、预报具有一定的科学意义和应用价值。

项目组通过对不同地区大气沉降通量的同步研究，对7Be的地球化学行为有了更深入的了解，并对大气污染物远程输送、沉降的中、长期变化及跨境迁移规律的探明提供了重要数据；同时，对雾霾的成因、发生过程及机理进行深入分析，研究成果将对我国中纬度地区大气污染及雾霾的防控具有重要意义。

十大地质科技进展

1.发现地球上最早的大型多细胞生物化石

中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员带领前寒武纪研究团队，在华北燕山地区高于庄组中首次发现大量分米级的碳质宏观化石，研究确证它们是迄今发现的最大的前寒武纪多细胞真核生物化石，大约距今15.6亿年，把多细胞生物在地球上出现的时间从多数人认为的距今6.35亿年往前提前了近10亿年。这一发现是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学成果，对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值。部分研究成果论文《华北15.6亿年前高于庄组分米级的多细胞真核生物》于2016年在国际著名刊物《自然·通讯》上发表。

2.山东矿床成矿系列及找矿方向研究取得新进展

山东地质科学研究院于学峰团队承担的山东省地质勘查基金项目，对山东全省域内以固体矿产为主的各类矿产形成的地质环境、成矿作用及地质特征等进行了全面研究和总结；首次在山东全域内建立从前寒武纪到新生代全时段内的31个矿床成矿系列，并划分了81个代表性矿床模式；首次建立了从中太古代迁西期至新生代喜马拉雅期的山东矿床成矿谱系；对山东省金、铁、煤等近30种重要矿产进行了成矿远景预测；首次研究编制了山东省矿床成矿理论系列分布图。该成果是对山东省主要矿床的全面总结，将为山东省矿产资源勘查研究提供有力的科学依据。

3.完成铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

核工业北京地质研究院承担的铀矿大基地资源扩大与评价技术研究围绕我国铀矿大基地及外围地区开展科技攻关，完善发展了伊犁盆地南缘、二连盆地中部、鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿和相山矿田、诸广南部地区热液型铀矿成矿理论；创建了砂岩型铀矿深部有利砂体和层间氧化带前锋线识别定位技术体系；构建了热液型铀矿深部成矿构造、成矿地质体和铀矿化信息探测的技术评价体系；查明了5大铀矿基地铀成矿关键控矿因素及空间定位规律；建立了地质、物化探综合勘查技术方法，拓宽了铀资源找矿的新层位、新区域、新深度；实现了铀矿资源新的重大突破。该成果及时推广应用于我国地区热液型铀矿、砂岩型铀矿找矿勘查工作中，已取得显著找矿成果，具有广泛的应用前景。

4.完成新疆首个煤层气开发利用先导性示范工程

新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在阜康市白杨河矿区建成新疆第一个煤层气开发利用工程《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》项目。该项目是新疆首个低阶煤煤层气开发利用工程，项目施工中针对阜康煤层“高倾角、厚煤层、高渗透”特点，开展了煤层气“钻、压、排”勘探开发技术应用，成功应用丛式井钻井技术，首次在煤层气井压裂中大规模应用复合压裂液，形成了适应示范区地质特点的五段双控排采法，建成了全国自动化程度最高的排采自动化系统，成功完钻新疆煤层气领域第一口“U”型水平井和第一口“L”型顺煤层井，建成新疆首个日处理能力达10万立方米的煤层气CNG站。项目形成的“丛式井钻井、复合压裂液压裂、五段双控排采、排采自动化系统”等关键技术系列对新疆煤层气的开发意义重大，为国家科技重大专项实施提供了技术基础和试验基地。

5.完成我国“三稀”资源战略调查与评价

中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究团队，在地质调查专项资助下，基本摸清了我国“三稀”资源储量，实现了战略研究→战略侦查→找矿突破三跨越，首次搭建了“三稀调查成果数据库”大数据平台，确定了“三稀”矿产调查部署选区；深化了离子吸附型稀土成矿理论，构建了稀土矿区水环境质量评价指标体系，提出了离子吸附型稀土资源储量动态计算和稀土矿单元素圈矿方法；改进了风化壳型稀土矿勘查技术，加大了勘查深度；初步实现了矿山环境监测“空－天－地－人”一体化，全方位服务矿政管理，提高了“三稀”矿政管理科技含量。

6.元坝超高深含硫生物礁大气田高产稳产技术取得重要进展

由中国石油化工股份有限公司西南油气分公司承担的元坝长兴组气藏开发动态跟踪分析及合理配产研究项目在超深层小礁体气藏精细描述技术、超深层小礁体水平井部署设计及优化调整技术方面具有创新性，在高含硫气田（藏）的推广应用前景广阔。本项目形成了复杂生物礁气藏精细描述、超深小礁体气藏水平井设计与优化、有水生物礁气藏开发技术政策优化等超深高含硫生物礁气藏高产稳产关键技术。项目成果应用于元坝气田开发建设，取得显著成效：建成了世界上第一个埋深近7000米的高含硫生物礁大气田，混合气产能达40亿立方米/年。气藏于2014年12月10日正式投产，截至2016年年底，累产混合气46亿立方米，对保障“川气东送”长期稳定供气，促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展意义重大。

7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

中国地质环境监测院殷跃平研究员团队联合中国地质科学院、南京大学等9家单位，提出了暴雨型和水库型典型地灾成灾模式，开发基于GPU高性能计算技术的高速远程滑坡风险评估分析软件系统；构建山洪灾害判别标准与防治区划等级系统和地震—地灾链评估指标体系及信息发布平台；集成创新地灾防治方法，发明高寒浓雾山区地灾可视化监测预警、光纤监测传感器以及特大型滑坡应急治理系列关键技术；为国家重大工程和城镇化建设减灾防灾战略提供了科技支撑；及时指导了灾区地灾应急处置和灾后重建，推动了防灾理论和技术方法的发展和地灾减灾防灾标准化体系的建设。

8.古老油气系统源灶多途径成烃机理与成藏研究取得新进展

中国石油勘探开发研究院张水昌研究团队瞄准古老油气系统油气形成与分布这一重大科学问题和勘探前沿问题，依托古老油气系统源灶多途径规模成烃机理与成藏项目，开展攻关研究，在深层古老烃源岩发育机制、高成熟—过成熟阶段生气潜力、有机—无机复合生烃以及天然气成因判识方法等方面取得原创性研究进展。研究成果有效指导深层油气勘探，为四川盆地震旦—寒武系新增天然气探明储量2200亿立方米、控制储量2038亿立方米，为塔里木盆地2013年以来新增油气地质储量21.9亿吨提供了重要支撑。实现了塔北哈拉哈塘奥陶系、塔中寒武系盐下、乐山—龙女寺震旦系—寒武系古隆起周缘的油气发现和储量增长，有力推动和促进了国内最大海相整装大气田的高效探明。

9.完成青藏铁路沿线高温地热资源调查评价

青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目在12个主要热显示区开展了多种工作方法与手段调查，初步了解各主要热显示区的地质构造、水文地质、地球物理及地球化学特征。对各热显示区采用了天然热流量和积存热量两种方法进行了资源量计算。其中续迈等7个中温地热显示区按照500米开发深度，按照居室供暖的方式考虑开发利用，计算供暖面积达114万平方米以上。初步评价古堆地区地热发电潜力可达110兆瓦，该项目的突破性进展，将为我国高温地热发电提供新的契机。在12个热显示区中选出了5个热显示区（玉寨、吉达果、宁中、古露）热储面积较大、温度较高，作为进一步勘查的高温后备基地。本成果来自于西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队承担的青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目。

10.完成新一代高精度南海地质地球物理图系编制

中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、邱燕、朱本铎等研究团队创新编制了《南海地质地球物理图系（1：200万）》（中英文对照）并撰写了《南海海洋地质与矿产资源》专著。创新性编制了三维地形图和晕渲地形图，系统命名了245个海底地理实体；首次采用叠置法和透视法编制地质图，发现了中生代安第斯山型隆起带在南海的延伸区域；重新圈定了南海中—新生代沉积盆地范围；精细刻画了南海主要构造边界，全面深化提升了我国对南海的地质科学认识，为下一步与周边国家共同开展南海研究、开发利用南海资源提供了丰富的地质依据。同时，该图系以科学的方式宣扬了中国的南海主张，是履行海洋大国责任的重要体现。

十大地质找矿成果

1.新疆新源县卡特巴阿苏发现特大型金（铜）矿床

新疆新源县卡特巴阿苏金（铜）矿床位于那拉提—红柳河缝合带内，成矿带属于那拉提—红柳河金—铜—镍—铅锌—玉石—白云母成矿带。卡特巴阿苏金（铜）矿床的发现证实了“中亚金腰带”已延伸到我国新疆。矿床勘查工作历经了异常查证—预查—普查—详查及勘探等工作，规模由异常点→矿化点→小型→大型→特大型金矿床。矿床控制长约3000米，宽40-300米；金矿体45条，铜矿体17条；金矿储量78.73吨，平均品位3.13克/吨，铜4.83万吨，平均品位0.53%；外围找矿潜力大，有望突破百吨。该项目由新疆美盛矿业有限公司投资，勘查工作由新疆地矿局第一区域地质调查大队完成。该矿床具有很大潜在的经济价值，进一步勘查、开发将会产生很大的经济效益和社会效益，对拉动地方经济增长，促进地方的稳定和发展具有重要的意义。

2.山东省莱芜市张家洼发现大型矽卡岩铁矿

山东省莱芜市张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部，是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作，发现15个铁矿体，主矿体4个，其中主矿体Ⅱ3矿体走向控制长1280米，倾向延伸1060米，赋存标高-520～-1030米，矿体平均厚度16.98米，TFe平均品位46.68%,mFe平均品位40.68%。新增（333）铁矿石资源量1.065亿吨，累计查明(333)铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨,伴生铜金属量8.446万吨，铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨，伴生钴金属量0.631万吨，钴平均品位0.02%。查明该矿床属于接触—交代成因的大型铁矿，为矿山可持续发展提供了接替资源。本成果来源于山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目。

3.新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现我国最富锰矿床

新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿的发现，是迄今我国最富的锰矿床，且厚度大、品位高、埋藏浅、易采选、远景规模大。奥尔托喀讷什锰矿床由4个工业矿体组成，均位于玛尔坎土山背斜北翼，严格受层位控制，呈似层状、透镜状产出，产状与围岩产状基本一致。累计获得锰矿石资源/储量(121b+122b+331+332+333) 868.65万吨，矿床平均品位Mn 36.70%。本次重大发现填补了西昆仑山地区锰矿找矿的空白，有望成为我国超大型富锰矿战略资源基地。该成果来自于中国冶金地质总局西北地质勘查院承担的新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿勘查项目。

4.新疆察布查尔县洪海沟探获特大型铀矿

“新疆察布查尔县洪海沟铀矿勘查”是由中核集团地矿事业部核工业二一六大队实施的重大找矿成果。该成果是应用我国自主建立的“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论和模式找矿的典范，在含矿砂体沉积微相、新技术方法组合探索以及新层位找矿等方面均取得重大进展。首次在头屯河组发现工业铀矿带，铀资源总量接近特大型，为矿山建设提供了重要资源保障，砂岩型和煤岩型铀矿体共存也为我国“铀煤兼探联采”提供了理想的试验基地。该矿床的发现过程中首次引进浅层地震手段对含矿层展布、砂体规模、小型断裂分布、目的层埋深等进行了较精细的研究，有效地指导了钻孔布设；砂岩型铀矿勘查深度首次接近1000米，不仅展示伊犁盆地新层位和深部找矿的良好前景，而且对新疆其他盆地找矿具有重要的现实意义。

5.新疆和田县火烧云一带发现超大型铅锌矿

新疆地矿局第八地质大队在西昆仑地区喀喇昆仑山新疆和田县火烧云一带通过区域铅锌矿成矿规律研究和连续5年的勘查评价，发现并探明了一处超大型铅锌矿床。目前火烧云铅锌矿床共探求333＋（334）？锌＋铅金属量1894.96万吨，是中国第一、世界第七大的铅锌矿；矿床平均品位：铅4.58%、锌23.92%、铅+锌28.51%，为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。火烧云铅锌矿床具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异，适合露天开采。火烧云铅锌矿床不仅具有巨大的社会经济价值，同时兼具重要的理论研究价值。有关火烧云矿床成因类型、成矿规律的研究必将丰富、创新整个藏北铅锌矿带的成矿理论。该成果依托于新疆地矿局第八地质大队实施的新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查项目。

6.广西平南县大洲发现大型稀土矿

为了查明广西平南大洲矿区稀土矿资源量，广西地勘局第六地质队积极融入找矿突破战略行动，历时4年在该区开展了稀土矿勘查工作，累计完成1：1万地质测量106.5平方公里，矿区提交（333）资源量：稀土矿石量43532.7244万吨，全相稀土氧化物资源量53.0513万吨，离子相稀土氧化物资源量36.6543万吨，达到大型矿床规模。该矿床资源储量规模较大，矿石品质较好，矿石加工选冶性能良好，属易选矿石，矿床开采技术条件简单，开发经济效益显著。该成果依托于广西地勘局第六地质队实施的广西平南县大洲矿区稀土矿普查项目。

7.山西省黎城县新发现大型煤炭资源矿床

山西省地质勘查局二一二地质队通过对黎城县城周边已有地质资料、邻区煤矿的成煤地质环境和背景的综合研究、分析等综合手段，发现一处大型煤炭资源矿床，提交的煤炭资源量超过2.6亿吨。该项目为黎城县历史上发现的首个煤炭资源矿产地，其估算资源量达到大型井田规模，适宜建设中—大型煤矿企业，探明的各煤层煤类均为强黏结—特强黏结的焦煤及肥煤，均可作为炼焦用煤。开发本区煤炭资源，在为当地及周边地区提供能源的同时，也将促进本地区工业的发展，改善当地居民生活水平，对地方经济的繁荣将起到重要的作用，经济意义巨大。该成果依托山西省地质勘查局二一二地质队承担的山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区煤炭详查项目。

8.陕西省府谷县马家梁-房子坪探获大型优质煤炭资源

中国煤炭地质总局航测遥感局在陕西省地质勘查基金的支持下，在陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区的西北部预测区内开展煤炭资源普查工作，取得重大找矿突破。在山西、太原组含煤岩系中共发现可采煤层5层，探获煤炭资源总量（333+334）320861万吨，其中333类资源量为100390万吨，占总资源量的31.3%。煤类以气煤为主，长焰煤次之，煤质优良，可广泛用于动力用煤、气化用煤、液化用煤及炼焦配煤等。该矿床的发现为国家规划的陕北能源化工基地和陕西省规划的煤电化载能工业园区提供了有力的资源续接保障，并对当地经济发展具有重大意义。该成果依托陕西省陕北石炭—二叠纪煤田府谷矿区马家梁—房子坪勘查区普查项目。

9.准噶尔盆地玛湖凹陷探获大型油田

新中国成立后发现的第一个大油田——克拉玛依油田经过半个世纪开发，面临后备资源不足的困境，与之相邻的玛湖凹陷是战略接替领域。以杜金虎为首席的中石油新疆油田勘探团队，针对制约砾岩勘探的资源、储层、成藏和技术四大世界公认难题，开展协同攻关研究，创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式，建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式，创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式，创新了砾岩高效勘探技术。发现了5亿吨原油储量的玛湖大油田，奠定了世界第一大砾岩油田的地位，不仅实现了新疆几代石油人为祖国再找大油田的夙愿，也为世界资源潜力巨大的凹陷区砾岩勘探提供了成功经验，保障了我国国防军工建设对航天和国防稀缺油品的持续供给。该成果是我国砾岩油藏地质理论研究与勘探技术攻关的重大创新性成果，丰富发展了陆相生油与粗粒沉积学地质理论，是对岩性油气成藏理论的重要补充。

10.贵州省松桃县桃子坪探获超大型锰矿

贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学（武汉）创新团队在贵州省松桃县桃子坪锰矿详查的过程中，运用所建立的锰矿裂谷盆地古天然气渗漏成矿系统理论和深部隐伏矿找矿预测模型，在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区中，圈定了桃子坪IV级断陷盆地分布范围，即桃子坪锰矿找矿预测靶区。钻探工程验证，成功发现了隐伏的厚大锰矿体。通过普查和详查地质工作，2016年6月，提交了备案的（332）+（333）锰矿石资源量1.06亿吨，圈定的锰矿石资源量位居亚洲第四、世界第十二位，成为贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区新发现的又一个世界级超大型锰矿床，实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产找矿的重大突破。