泰晤士河是英国伦敦的母亲河，但在19世纪中期以后，河流污染严重，生态环境不断退化。从19世纪中期至今，英国政府与社会对其开展了长期治理。在治理过程中，以英国环境研究理事会及英国地质调查局为代表的地球科学研究机构做出了卓越贡献，提供了大量基础数据和地球科学认识。泰晤士河的治理，形成了在法律、机构、资金、产业、科研、技术等多方面的经验，可为我国江河污染治理和生态修复提供借鉴。

工业革命以来的严重污染

泰晤士河全长约346千米，为英格兰最长河流，全英国第二长河，也是全世界水面交通最繁忙的都市河流和伦敦地标之一。泰晤士河流域面积13100平方千米，占英国国土面积的5.4%；形成了许多城市，除去伦敦之外，还有牛津、雷丁和温莎等，是全国经济发达地区，人口占全国的1/5。泰晤士河是伦敦的主要水源，占总供水的2/3。直到18世纪，泰晤士河水产丰富、野禽成群、风景如画，是著名的鲑鱼产地。

泰晤士河整个流域的大规模污染主要由工业化引起的人类活动增加所致，且随着社会发展，污染的类型和分布不断变化。

英国地质调查局的泰晤士河流域三维综合建模

1780年代，抽水马桶开始流行可看作是污染的开始。因为泰晤士河是伦敦居民的主要水源，污染使伦敦市霍乱相继爆发，导致1832年死亡5275人，1849年死亡18036人，1854年死亡11661人。

1878年9月3日，“爱丽丝公主号”沉船事件发生。船上800名乘员中有 650人溺毙，这一事件让英国社会高度关注排污口以下河段的污染问题。

战后即上世纪50年代，合成洗涤剂的广泛使用导致附着在水体表面的污染物难以被降解，河水溶解氧(DO)几乎为零，形成严重污染，几乎没有鱼类能生存。甚至发生了停靠在泰晤士河码头船体的镀层被污水腐蚀而变黑事件，造成了恶劣的国际影响。

泰晤士河污染所导致的严重后果，迫使英国政府经历了一百多年的治污历程。

实施全流域治理修复

泰晤士河流域的治理修复过程可分为三个阶段：转移污染、流域修复和监测巩固。

1. 转移污染——隔离排污，终端处理

1848年英国议会通过了《都市排污法》，测量、设计并改进了伦敦下水排污系统。建立起“隔离式”排污系统方案。方案从1834年就已提出，但政府部门间的博弈和讨论不断，一直无法实施。

直到1858年夏，泰晤士河“恶臭”大规模爆发，迫使在河边工作的英国议会和政府迅速行动，通过一项法案以“改进下水排污系统，尽最大限度防止污水直排泰晤士河”。从1858年到1885年，伦敦泰晤士河相继建成隔离排污系统，加上排污口污水处理，基本奠定了英国泰晤士河水污染治理的“隔离排污、终端处理”的百年规划理念，影响直至今天。

2. 流域修复——统一管理，系统治理

1955年至1975年，泰晤士河开始了第二阶段的治理，主要是将治理的范围扩展到了全流域，并采取了系统方法进行修复。这一时期，英国水资源经历了从地方分散管理到流域统一管理的历史演变。

从1960年代起，英国对河段实施统一管理，把泰晤士河划分成10个区域，合并了200多个管水单位，建成一个新的水务管理局——泰晤士河水务管理局，实现了全流域统一管理的可能。

这次治理秉承全流域治理的理念。大伦敦地区的180个污水处理厂缩减合并为十几个较大的污水处理厂，各类下水和污水处理设施合理布局，升级改造污水处理设施技术，并采取了对河流充氧的措施来提高河流的溶解氧。 目前，泰晤士河全流域建设污水处理能力几乎与给水量相等。沿岸的生活污水须经处理后才能排放，污水处理费计入居民的自来水费。

到上世纪80年代，河流水质已恢复到17世纪的原貌，达到饮用水水源地的水质标准。鱼类绝迹百年后，多种鱼重返泰晤士河。

3. 监测巩固——全域监测，科技助力

1975年后，泰晤士河的治理进入了巩固阶段，水资源全流域管理的方法不仅解决了污染治理资金不足的难题，而且促进了城市经济的发展。在此阶段，英国政府一方面不断投资对污水处理设施进行技术改造，如对污水的处理已采用超声波监测控制、污泥密度和包膜电极监测溶解氧等新技术，此外遥测技术也得到使用。另一方面严格控制工业污水的排放，对沿河两岸的工矿企业严加监督，规定除了经过净化处理的水以外，将任何东西排进泰晤士河都是非法的。此外政府利用科研机构开展了全流域多要素的水质监测，并实施了生态净化。

经济转型和产业升级也是治污的有力措施。近年来，随着英国产业的升级改造和大伦敦区的经济模式转换，重污染工业企业相继关闭，代之以各类文化和服务机构，大大缓解了泰晤士河的污染压力。今天泰晤士河已经重现昔日的碧水蓝天。

针对一直以来下水道雨污不分流导致的问题，英国政府宣布将耗资20亿英镑，于2020年前在伦敦地下80米处修建一条长达32千米的排污水道，进一步改善污染物在河道外的输送条件。

环境科研机构的重要作用

英国环境研究理事会（NERC）下属的各科研机构，如英国地质调查局（BGS）和生态水文中心（CEH）与全国环境保护机构合作，在泰晤士河流域开展了大量的调查研究工作，有力地支撑了系统治理和生态恢复。

1. 调查监测——提供治理所需的地球科学基础数据

BGS在泰晤士河口开展钻探，测量汞异常，以确定污染程度和深度，并对防洪和排污进行河道调查，内容包括人居环境调查、河道周围地形图测制、水文调查、水位和河道容量调查等。

BGS通过河流栖息地调查，形成了流域基底数据，包括地质、地形、水质、水流量等；通过水生微生物分析，揭示季节、年份变化。同时，为了保障城市建设需要，BGS还开展了多个图幅的 1∶2.5万砂石资源调查。

NERC和环保机构合作开展了水源地监测，在饮用水水源区、重要物种区、娱乐水域、营养敏感区、保护区内布置了上千个监测点，从源头和末端进行水质监测。

2. 研究评价——深入研究地上地下水相互作用和污染物的运移机理

BGS研究了地下水-地表水相互作用，通过地下水体、基本流量、硝酸盐、过渡区域、观测站数据、洪泛区、水质、气候变化等因素的分析，揭示泰晤士河流域的地下水体化学状况、灰岩含水层水质量等。

CEH在上游对影响水资源的土地利用、气候因素、人为磷输入源进行研究，并通过历史水位和全球变化引起的海平面上升模拟，积极评估防洪设施的防洪水平，为达千年一遇水平，确定需加固的区段。

3. 模拟预测——以三维地质建模和时序分析支持水管理的科学决策

BGS建立了伦敦地区和泰晤士河流域三维地质模型，包含基本构造、地层、城市地下空间、地质灾害、土地利用、含水层特性数据、水位数据、钻孔地球物理数据、海岸和海洋等数据，从而构建跨学科、多要素、面向决策的整合科学研究基础。

BGS使用过去120年的降雨、径流、蒸散等数据进行水流模拟，形成基于时间序列分析的预测成果。

CEH通过藻类和磷集成模拟的流域研究，对一系列缓解和适应战略的成本效益进行了评估，认为最有效的策略是将化肥用量减少20％，同时对废水进行高标准处理。其结果可使水质接近欧盟水框架指令的指标。

CEH通过区域气候模式获得的降雨量和潜在蒸发量，模拟了泰晤士河流域未来流量的变化。

4. 支持修复——机构主动作为，助力保护修复

NERC的各科研机构主动参与并实施伦敦各河流行动计划（2009），恢复和改善伦敦的各条河流，改善洪水管理；改善野生动物栖息地，支持可持续发展；帮助城市适应不断变化的气候，为伦敦人提供更好的生活。

我国可以从中借鉴什么

1. 建立权威的流域管理机构对流域实施统一管理

1960年成立的泰晤士河水务局，被赋予流域管理机构的权力后，治理产生了立竿见影的效果。这种大胆的体制改革被欧洲称为“水工业管理体制上的一次重大革命”。从泰晤士河流域的治理经验来看，一个强有力的具有综合决策和协调手段的流域管理机构是整治流域水污染的基本条件。

我国当前应改变流域用水、管水、治水等工作的分散局面，解决无权过问行政及经济方面受到制约的局面，可成立治理专门委员会，对流域进行统一规划与管理，提出水污染控制政策法令和标准，并建立相关治理项目。

2. 加快完善水污染治理相关法律法规

从泰晤士河的治理历程来看，逐步完善水污染防治相关法律法规发挥了举足轻重的作用。内容涉及水资源保护、污染源管理和控制、水环境管理、水质监控等方面。其中，《污染控制法》明确了对各种违规行为的处罚规定，对污染城市河流及其他水环境的行为，起到令行禁止的作用。

我国可在目前水资源保护标准上，充分考虑水环境保护、水资源管理和水污染防治三者的历史依存关系，坚持水资源开发利用和水环境管理监督职能应完全分开的原则，适时出台一些法律。

3. 重视科技创新，以地球系统科学引领规划治理

在泰晤士河治理过程中，科学技术的支持作用非常突出，特别是泰晤士河的第二次治理是在有关科学研究的前提下实施的。科学研究帮助水务局制定了科学合理、符合生态原理的治理目标，根据水环境容量分配排放指标，并及时跟踪监测水质变化。在此过程中，英国环境研究理事会和英国地质调查局发挥了专业优势，提供了十分有价值的地球科学数据和知识。

我国在水污染治理中既要持之以恒，同时也需要科学的研究与规划。尤其是要发挥中国地质调查局的地球系统科学优势，持续不断地提供调查、监测数据，深入研究地表水和地下水的关系，适时提供关于流域的研究评价成果，为治理和修复提供地球系统科学解决方案。

4. 建立资金保障机制，开辟多种融资模式

为了解决资金缺口问题，泰晤士河采取了多种融资方式，这些融资方式成功的一个主要特点是市场化运作。如泰晤士河水管理局通过向排污者收取排污费，并发展沿河旅游娱乐业，仅1987年~1988年，其总收入就达6亿英镑，这不仅满足了水环境治理的需要，还向政府上交盈利2亿英镑。我国可充分调动政府、企业与社会的积极性，为私营部门进入污染治理领域创造制度与政策环境，从而造就多元化融资模式。

5. 加快促进沿岸产业结构的转型升级

泰晤士河在治理过程中并没有强迫关闭沿岸企业与工厂，而是提高了排污相关指标。全面实行“污染者付费”原则，并制定了相关法律，加快促进沿岸产业结构的转变。因此，我国可探索构建政府部门与流域企业的和谐关系，引导、鼓励其实现转型升级、绿色发展，从源头上减少污染，并在治理中加强政府管理。

6. 掌握先进的污染处理技术和生态防治措施

泰晤士河在治理过程中结合了工程治理措施与生态防治措施，采用了先进的污水处理技术，以及如芦苇床处理系统为代表的湿地污水处理工艺，以实现人工净化加自然净化的效果。我国也应该应用这些污水处理技术，引进或探索适合于我国气候条件的生态净化措施，寻找可检测污染物水平的化学、生物指标。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）

2019年10月11日，得知自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心在于都县下增村成功打井出水的消息后，于都县县委副书记梅扬赶到现场向自然资源部中国地质调查局及现场野外一线人员表示感谢，并共同见证了村民代表向武汉地调中心赠送锦旗。

梅扬表示，此次打井出水有三个特点：一是技术水平高，一钻出水。当地属白垩红层缺水区，找水困难，中国地质调查局的技术人员在精准论证推算下首钻成功，一钻出水；二是水质优良。经检测达到一类水质标准，而且偏弱碱性，可放心直接引用；三是水量大水压高，呈自流状态。枯水期的水头都超过5米，可确保覆盖人群全年使用，彻底解决吃水困难问题。

为了充分利用好这口井、把好事办好，梅扬对有关后续工作提出了具体要求：一是请武汉地调中心作技术指导，由县委县政府和村委一起想办法尽快修建蓄水池，尽快投入使用；二是将该井打造成一处景点，做好宣传栏，既要宣传党和政府的好政策，也要宣传水质水量和找水故事；三是把井水利用好，开发生态农庄，发展生态旅游服务，让游客吃的放心、玩的开心，吸引更多的游客来观光旅游，实现脱贫后“自我造血”。随后，梅扬还到茶梓村武汉地调中心正在组织施工的一口钻井现场指导工作。

昭觉县金曲乡火龙果试种基地

昭觉县甘多洛古乡富锶地下水出口

近日，中国地质调查局岩溶地质研究所收到四川省凉山彝族自治州昭觉县人民政府发来的感谢信，对岩溶所开展的水文地质调查工作精准服务昭觉县脱贫攻坚表示肯定和感谢，并送上了“地质调查解民忧，精准扶贫惠民生”的锦旗。

四川省凉山彝族自治州昭觉县是全国彝族人口第一大县，地处大凉山腹心地带。这里虽然土地、生物、矿产、森林和水利资源丰富，但是“三区三州”深度贫困县、国家扶贫开发工作重点县，贫困人口数量大、贫困面广、贫困程度深。

根据自然资源部中国地质调查局统一部署安排，2019年，中国地质调查局岩溶地质研究所《乌蒙山地区水文地质调查》项目在四川昭觉部署开展工作，支撑服务脱贫攻坚。年初，项目组先后两次赴昭觉县就扶贫需求与县委、县政府及相关部门进行对接。县委、县政府结合实际情况给项目组提出了两点建议：一是立足昭觉现有的旅游资源，为昭觉打造喀斯特旅游区提供基础的科学依据；二是加强重点地区水文地质调查，为移民集中搬迁点、特色农业示范基地等严重缺水地区提供水资源保障。

瞄准脱贫需求，乌蒙山项目组发挥地质调查专业优势，部署了查明昭觉县水文地质条件、主要环境地质问题、水资源特征及开发利用技术条件，实施探采结合井和水资源开发利用示范工程，开展生态农业扶贫等一系列工作。

3月20日，由23人组成的野外工作组赶赴昭觉县，正式开始野外调查工作。截至目前，工作组完成了昭觉县域2700平方千米的水资源综合调查，以及地表、地下水环境质量状况评价，重点开展了昭觉幅和松林坪幅1∶5万水文地质环境地质调查，实施了金曲乡引泉供水和特色生态农业等综合示范工程，完成了昭觉县大型岩溶洞穴与景观资源调查等工作，精准服务当地脱贫攻坚取得了一系列成果。

——发现富锶地下水。

项目组在昭觉县域开展水资源调查，经取样测试分析，发现9处富锶地下水点。通过对富锶水点的水文地质条件分析，项目组初步认为，三叠系嘉陵江组地层是富锶含水层，含水层分布面积超过100平方公里；地下水偶测总流量达33523吨/天，具备大规模开发潜力；水质达到《地下水质量标准(GB/T 14848-2017)》Ⅱ类水质标准；锶含量为0.220～0.397毫克/升，平均值0.297毫克/升，达到锶型矿泉水命名标准。

这一发现，为昭觉县发展健康饮用水产业、打造大凉山特色水产业提供了科学依据。

——打井找水为重点扶贫产业提供水源。

洒拉地坡万亩玫瑰谷项目是昭觉县2016年通过招商引资重点引进的脱贫攻坚项目。但在玫瑰花预开花关键的4~5月份，该地区正值枯水期，灌溉用水水源严重不足。应昭觉县人民政府请求，项目组为玫瑰谷寻找水源。

通过实地详细调查，结合地球物理勘探，项目组实施的首个探采结合孔成功出水，且为自流井，涌水量为321吨/天，可有效解决洒拉地坡万亩玫瑰谷的1500余亩玫瑰花灌溉用水不足的问题。此外，项目组还为昭觉县洒拉地坡乡生态循环农业产业园成功实施另一口探采结合孔，也为自流井，涌水量为590.90吨/天；可为农业育苗基地及其周围农业种植基地共计约3000余亩土地提供灌溉用水。

——引泉供水解决2000余人饮水困难问题。

昭觉县域非岩溶区面积占到近90%，主要为碎屑岩和岩浆岩，地下水以泉水出露地表为主，受季节性变化影响较大。在枯水期，部分泉点流量变小甚至干涸，严重影响村民日常生活用水，尤其是金曲乡烈火村、呷朵村、日各社、瓦普村、舍等村和城北乡洼古村缺水严重。

针对这一实际情况，项目组通过实施引泉供水工程，为村民解决用水难题。目前，已完成引水管铺设约16千米，修建了总容积288立方米的玻璃钢蓄水池和750立方米的混凝土蓄水池，直接解决了2500余人的饮水困难，并为当地1000余亩耕地提供了灌溉用水保障。

——红心火龙果引种示范支持特色农业多元化发展。

昭觉县是传统农业种植县，全县主要农作物为马铃薯，农产品结构单一，经济价值低。结合昭觉县农业产业结构、土壤、气候等特点，项目组本着生态农业扶贫的思路，在金曲乡里火呷妥村开展了红心火龙果试种。

尽管昭觉县属高海拔地区，年均气温偏低，但可通过温室大棚种植。项目组在金曲乡烈火村建立了280平方米的红心火龙果试种基地，采用温室大棚滴灌技术，引种“桂红龙”火龙果487株。目前，试种的火龙果全部成活长新芽，部分已经开花结果。项目组还邀请火龙果种植专家到现场为村民们进行种植技术指导和培训。红心火龙果经济价值高，如成功推广可有效提高农民收入，助推金曲乡早日实现脱贫。

——岩溶洞穴探测与景观资源调查助力旅游开发。

结合昭觉县旅游发展规划，项目组岩溶所洞穴探测专业队伍对县委、县政府高度关注的丙底地下河、悬崖村岩洞和特布洛地下河等洞穴管道进行了详实探测。

通过调查，项目组掌握了洞道空间结构、规模大小、洞穴沉积物、洞内景观等特征，绘制了地下河管道结构平面图和剖面图，对洞穴资源价值进行了定量、定性评价。调查认为，位于古里大峡谷南端甘多洛古乡的丙底地下河，洞道变化莫测，曲径通幽，洞穴系统规模大，发育一定数量的次生化学沉积物，具有一定的旅游开发价值。项目组建议，该洞穴可与悬崖村、古里大峡谷整体申报省级地质公园。

近日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所收到四川省凉山彝族自治州昭觉县人民政府发来的感谢信，对岩溶所在四川昭觉县开展的水文地质调查工作精准服务昭觉县脱贫攻坚表示肯定和感谢，并送上了“地质调查解民忧患、精准扶贫惠民生”的锦旗。 

昭觉县属于“三区三州”深度贫困地区，是国家决战决胜脱贫攻坚的主战场，也是岩溶所承担的“乌蒙山地区水文地质调查”项目的主要工作区。今年以来，乌蒙山项目组发挥地质调查专业优势，立足贫困区实际，精准对接需求，全力支撑服务昭觉县脱贫攻坚，取得了系列阶段性成果。

一是发现富锶地下水。发现有9处富锶地下水点，含水层分布面积超过100平方公里；地下水偶测总流量达33523吨/天，水质达到《地下水质量标准（GB/T 14848-2017）》 Ⅱ类水质标准；锶含量价值介于0.220-0.397毫克/升，平均值为0.297毫克/升，达到锶型矿泉水命名标准，且具备大规模开发潜力。富锶矿泉水的发现为昭觉县发展健康饮用水产业、打造大凉山特色水产业提供了科学依据。

二是引泉供水和打井找水有效解决缺水群众饮水安全。项目组在取水困难的金曲乡和城北乡实施了7处引泉供水示范工程，直接解决2600余人的引水困难，并为金银花、花椒等生态农业基地1000余亩农田提供了灌溉用水保障。同时，项目组通过调查论证，在洒拉地坡乡万亩玫瑰园区内成功打出两口地下水自流井，涌水量达921吨/天，有效解决了玫瑰谷近4000亩农田的灌溉用水困难。

三是岩溶洞穴探测与洞穴景观资源调查助力旅游开发。项目组结合昭觉县旅游发展规划，对昭觉县委高度关注的几处洞穴管道进行了详实探测。掌握了洞道空间结构、规模大小、洞穴沉积物、洞内景观等特征，绘制了地下河道结构平面图和剖面图，对洞穴资源价值做了定量、定性评价。调查认为位于古里大峡谷南端甘多洛谷乡的“丙底地下河”洞道变化莫测、曲径通幽、洞穴系统规模大，发育一定数量的次生化学沉积物，具有一定的旅游开发价值。该洞穴可与悬崖村、古里大峡谷整体申报省级地质公园。

四是建成红心火龙果引种示范支持特色农业多元化发展。昭觉县是传统农业种植县，但农产品结构单一，经济效益低。项目组结合该县土壤、气候等特点，在金曲乡烈火村建立红心火龙果试种与技术培训基地，引种“桂红龙”火龙果487株，并邀请火龙果种植专家开展现场指导与技术培训。目前火龙果长势良好，部分植株已开花结果。火龙果引种与培训基地的建设为该县生态农业的发展拓宽了道路。

昭觉县贫困面大，贫困程度深，脱贫攻坚战还需持续进行。岩溶所将在今后的工作中，进一步加大对昭觉县脱贫攻坚的地质调查工作力度，以项目支撑，以技术帮扶，为打赢精准脱贫攻坚战，实现跨越式发展、全面建成小康社会，提供更多的支持！

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。