近日，由北京探矿工程研究所实施的钻井液及固相控制技术助力“东部地区战略性矿产靶区查证技术支撑”项目ZKBY4钻孔顺利完钻，并对钻探废浆进行了无害化处理。

该钻孔钻遇地层主要为弱胶结的泥岩及砂砾岩等沉积岩，泥岩分散性强且泥砂颗粒在钻井液中不易自然沉降，钻井液性能难以保持稳定，施工现场对环保要求较高。

针对上述问题，探矿工程所技术专家一是专门研发了双聚防塌钻井液体系，避免了坍塌掉块等孔内复杂情况，保持了孔壁稳定， 显著提升钻进效率。二是利用自主研发的小型变频离心机维护钻井液性能，减少了钻井液用量及废浆排放。三是采用“化学脱稳破胶+物理固液分离”相结合的工艺，对废浆进行了无害化处理，处理后的液相色度、悬浮物、COD指标达到污水排放二级标准要求，固相含水率低于15%，极大降低了钻探施工对环境的影响。

图1 无害化处理后清澈透明的液相

图2 无害化处理后干燥密实的固相

应芬兰地质调查局邀请， 6月28日至30日，中国地质调查局党组成员、总工程师，中国地质科学院党委书记、副院长严光生率团访问芬兰，与芬兰地调局副局长佩卡∙努米举行会谈，听取芬兰地质学家专题报告，考察赫尔辛基市区地下工程。

与佩卡•努米会谈期间，双方就深入推动两局务实合作达成一致意见，并续签了地学方面谅解备忘录。在专题研讨中，我方人员介绍了中国地下空间开发利用现状和城市地质调查计划，芬兰地调局相关专家就地下矿藏基岩建模、高放射性核废料储存基岩建模、浅层地热资源评价和城市地球化学调查等方面作了专题报告，双方专家进行了深入交流和探讨，为确定后续合作奠定了基础。

在芬兰地调局专家的陪同下，严光生考察了赫尔辛基地下污水处理厂、市中心燃煤发电厂的地下储煤场和城市地下公交枢纽等闻名世界的地下工程，学习了解赫尔辛基城市地下空间利用的经典案例。

局科外部、南京中心、物化探所和地科院相关同志陪同出访。

与芬兰地调局副局长续签两国地学方面谅解备忘录

 

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。

“锂”从山中来，仗剑走天涯

 邓伟 李成秀 冀成庆 徐莺 周雄

1.“锂”的家族群

1）锂（Li）

锂的克拉克值为30ppm，是较分散而又广泛分布的元素，主要在岩浆结晶作用的晚期阶段富集在伟晶岩中；花岗岩中含量最高，其次是碱性岩。矿床中经常与铍、铷、铯、钽等有益元素共生。

目前，已知含锂的矿物有150多种，呈独立矿物形式的有30多种，主要工业锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石、铁锂云母等。川西稀有金属矿集区中的锂资源基本以锂辉石形式产出。

锂辉石，化学成分LiAl[Si2O6]。一般Li2O含量7%左右；晶体呈柱状、板状、针状，颜色可呈无色、灰白、淡紫、淡绿、淡黄、宝石绿色；条痕白色；摩式硬度6.5-7；比重3.03-3.22。

含锂矿物特征

2）铍（Be）

铍的克拉克值为6ppm，为显著的亲石元素。在花岗岩及霞石正长岩中的含量较高，在岩浆分异过程中富集于岩浆残液中，经常固结集中在岩石圈最上部，在地壳深部含量减少。

世界上已发现的铍矿物和含铍矿物有60多种，常见的矿物约有40多种，主要的工业矿物有绿柱石、硅铍石（似晶石）、羟硅铍石、金绿宝石（铍尖晶石）和日光榴石。

绿柱石，化学成分Be3Al2[Si6O18]，一般BeO含量13%左右；晶体一般呈柱状，呈绿色、黄色、浅蓝色、红色；条痕白色；玻璃光泽或树脂光泽；性脆；硬度7.5-8；比重2.65-2.91。

含铍矿物

3）铌（Nb）和钽（Ta）

铌和钽的原子构造类似，因此，两者在物理化学性质、地球化学性质及矿物学性质方面都很相近。铌、钽经常共生，在岩石和绝大多数矿物中铌和钽的含量此消彼长。在成因上与碱性岩有关的矿物中铌相对富集，与花岗岩有关的矿物中钽相对富集。

铌在地壳中的丰度为3.2ppm，钽的丰度为2.4ppm。由于铌、钽的地球化学迁移行为不同，铌开始早、收敛晚，钽主要富集于晚期。所以铌矿物种类多，分布广；而钽的变种少，分布不广。目前，已知的铌、钽矿物和含铌、钽矿物有130多种，常见的有30多种。如铌铁矿-钽铁矿、钽铁矿、铋铁矿、褐钇铌矿、易解石、铌易解石、铌铁金红石、烧绿石、锰钽矿、重钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石等。铌钽矿物基本呈黑-棕红色，半金属光泽、油脂光泽，少数为金刚光泽；比重大，因此可用重选方式得以富集；化学成分极为复杂。

含铌钽矿物

4）铷（Rb）和铯（Cs）

铷在地壳中的丰度为90ppm。目前没有发现铷的独立矿物，呈分散状态，常以类质同象混入物出现在含钾矿物中。工业来源主要从富含铷的锂、铍、钾的矿物中提取。如锂云母中含Rb2O3%、微斜长石（天河石）中含Rb2O0.3%、铯榴石中含微量铷等。

铯在地壳中的含量为20ppm。含铯的矿物有10多种，但铯的主要来源还是稀有金属伟晶岩中的铯榴石和锂云母。除此之外，铯还分散在其他矿物中，如绿柱石、黑云母、天河石和堇青石等。

含铷铯矿物

铯榴石，化学式Cs[AlSi2O6] nH2O。一般含Cs2O30%左右，晶体往往呈立方体、粒状及致密块状，无解理；颜色为无色、白色，有时带灰、粉红、浅紫等色颜色；性脆，硬度6.5-7；比重2.67-3.03。

2.“锂”从哪里来

1）传统矿山

在您印象中矿山是什么样的？答案也许是偏远、荒凉、破旧的厂房，艰苦的条件，又或许是漫天尘土、泥浆满地、污水四溢，像这样又或许是那样……

2）绿色矿山

随着时代的发展和绿色矿山建设的推进，如今的矿山早已不再是从前的样子。先进的设备、一流的技术、现代化的厂房，一座座“花园式”的矿山正拔地而起。清洁生产，循环用水，大家再也不用担心环境污染了！

3）“石头”变“电池”

石头是如何变为电池的呢？锂辉石矿经过采矿进入选矿厂，选矿厂采用物理方法分选出含锂矿物，含锂矿物经过冶金处理成为碳酸锂产品，再由产业部门深加工，最终脱胎换骨成为电池。

3.崭新“锂”程

1） 锂之应用——走入寻常百姓家，健康美好新生活

随着科技的快速迭代升级，锂在日常生活中的应用越来越常见。含丁基锂的橡胶轮胎更加耐用，寿命比原来提高了4倍以上，让驾车出行更加安心；锂动力电池驱动的新能源汽车逐渐进入普通家庭，成为城市代步、环保出行的首选之一；锂电池和其他锂产品在娱乐设备上也得到广泛应用，为我们的休闲娱乐生活开启了无限可能性；锂的应用在家中随处可见，它为我们提供了便捷舒适的智能生活。

厨房里，添加了锂的电磁炉面板等玻璃制品，可以使其变得更轻、更结实、更耐溶。锂盐可为蔬果进行“健康护理”，防止西红柿腐烂和小麦锈穗病，让人们吃得放心、吃得安心。锂在医学保健方面也有新的应用，不仅可以强身健体，还能防治疾病，是人体健康的“守护者”。国外研究发现，锂与阿尔茨海默病存在关联，一款为中老年市场打造的天然矿泉水“锂水”就此诞生。而锂的用途还在不断拓展中，从交通工具到健康护理，锂的应用遍布我们生活的每个角落，改写了每一个人的生活方式。

新世纪崭新的“锂”程指日可待。

2） 铍之应用——让医疗成像、诊断和激光医学走到科技前端的金属材料

铍，是仅次于锂的轻金属，主要是以铍铜合金和铍金属的形式广泛应用于航空、医学等领域，是新兴产业发展必需的战略性矿产资源。目前，世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金，到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。

①提高X射线成像效果

因为铍金属既可以稳定地处理高温阻抗，又可以实现对X射线的高度透明，铍箔在医疗和科研X射线设备当中已经使用了很长时间。铍箔作为窗口来穿透聚焦的X射线，同时可以保持X射线发生管那一侧的真空环境。

②使低辐射成为可能

铍箔仍是CT扫描和乳腺X射线成像等高分辨率医学成像设备中必不可少的材料。在新一代乳腺癌X射线成像设备中使用低辐射扫描可以得到更精细的肿瘤分辨率，使许多早期可治疗阶段的乳腺癌被及时发现，治愈乳腺癌成为可能。

③改善X射线光管强度和稳定性

作为成像技术的前端科技，铍持续为满足X射线光管高强度、稳定性、抗高温、X射线穿透率等性能要求。

④光学激光器的小型化

使用氧化铍的医学激光器可以帮助眼科医生为数百万患者恢复或改善视力。具有高导热、高强度、介电性能的氧化铍是唯一能控制微小高功率气体激光器的材料。

⑤简化外科手术

铜铍连接器将精确的电信号传送到精密手术器械和最新的非侵入性外科技术的监测装置当中。这种技术减少了对病人的创伤和感染风险，同时加快了愈合和恢复的过程。

⑥分析血液

铍还用于分析HIV和其他疾病的血液分析设备部件当中，给医生和病人提供所需的精确性和可靠性数据。

3） 铌之新应用——冉冉升起的电子材料之星

铌行业全球市场集中度非常高，目前全球最大的铌矿企业是巴西矿冶公司(CBMN)，占据全球市场80%-85%的产量，主要从事铌产品的开发、工业化和商业化运营，是世界上唯一一家可以生产全系列铌产品(包括标准铌铁、特殊牌号铌铁、真空铌铁、真空镍铌、铌金属和五氧化二铌)的企业，对铌价格的走势具有较强的影响力，控制着全球铌产品扩产计划的进度。

具有超导性能的元素不少，铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金，临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度，是目前最重要的超导材料之一。

2019年，材料领域国际顶级期刊《自然材料》发表了复旦大学修发贤团队的最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》。文章显示制备出二维体系中具有目前已知最高导电率的外尔半金属材料——砷化铌纳米带，电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。此次制备出的材料砷化铌纳米带的电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。业内表示，导电材料是电子工业的基础，现在最主要的材料是铜，已经大规模运用于晶体管的互连导线。

4）钽之新应用——人体“亲金属”的神奇医学材料

钽作为一种金属材料，具有优异的力学性能和抗疲劳特性，因此被广泛应用于医学领域，尤其是在骨科领域。它可以替代人体骨组织，起到承重作用，目前已在临床取得显著疗效。钽金属材料在与人体组织结合时，具有强度、生物相容性和稳定性等优点。因此，它比传统金属材料的人工置入物更具有优势，在医学领域的发展前景十分广泛。

研究和临床应用表明，多孔钽金属具有比金属钛和钛合金更好的骨融合和骨传导性能，运用钽金属材料制作的仿生骨骨组织长入良好，骨性生物固定优良。未来，利用3D打印高致密度和高力学性能钽金属核心技术，将为我国在高端骨科植入物、医疗器械和难熔金属工业部件发展领域做出积极的贡献。

不仅如此，将钽金属与其他金属材料结合应用在临床医学中也取得了十分重要的突破。很多金属材料因其独特的性能可用于医学领域，但是由于缺乏生物相容性，不能将其优点很好地应用在临床。为此，科研人员想到将耐腐蚀性强且稳定的钽金属涂覆在这些金属材料的表面，使那些有独特性能但原先忌于低生物相容性而不能用于临床的金属材料重新用于临床，并取得显著疗效。

5）铷之应用——超视距精确授时，极佳光电传感器件制造

全球独立铷矿床非常少，下游应用供应链受限，已成为全球对该元素发展的约束要素。铷是自然界一种最大光电效应的稀有分散元素，其合成材料在智能制造中逐渐开始发力。

铷因其极佳的光电效应，在光电管、红外辐射仪表、太阳能光电池等器件制造方面均实现了重大革命性变革。据外媒报道，太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。德国国家可再生能源实验室研究人员开发了一种新的太阳能电池，为了改善用于吸收可见光的钙钛矿与用于吸收红外线的铜、铟、镓和硒的混合物两层之间的接触，研究小组在它们之间添加了一层铷原子，团队让电池的峰值效率达到24.16%。

铷基设备材料精准计时功能助力集群医用设备同步获取精确时间信号。近年来，基于星载铷钟开发的网络同步时间服务器在国内卫生部门得到良好的推广，为医院提供标准的网络时间统计信息服务，也为局部辐射区域近万台网络客户端提供精度小于5毫秒的时间同步服务器，较大程度地改善了全区医疗机构网络系统，包括：医护人员的办公PC及医疗设备、走廊、大堂子钟系统等授时操作的统一性，充分实现了大数量集群精确医疗设备同步作业中时间的精准性保障。

铷基量子传感器有望用于诊断房颤。心房颤动（AF）是一种导致心率异常的疾病，发作时心脏中传导的电生理信号易出现紊乱行为。目前，常规用于检测房颤的心电图受到灵敏度、时间等诸多限制。据一项发表于《应用物理学快报》的研究，科学家利用原子磁强计，通过基于铷的量子传感器接受信号，成功对导电率与生物组织相近的溶液进行电磁感应成像，可测出高导电性的区域。这项技术实现了非屏蔽环境下的小体积成像，且灵敏度较传统技术提高了50倍，为房颤的快速临床诊断带来了希望。

固体废弃物如何变身宝藏？

邓杰 邓善芝

几个世纪以来，人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗。尤其是第三次工业革命以后，生物科技与产业革命的迅速发展，使人们对能源和矿石的需求量激增。同时，为满足迅速增长的社会需求，各行各业纷纷扩能扩产。2012年，国际民间组织“全球足迹网络”（GFN）及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念。“地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态，已用完了地球本年度可再生的自然资源总量。据测算，约从1970年起，人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。从过去数十年来看，几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月。

资源过度开采和废弃物的无节制排放，造成越来越严重的生态环境问题。人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展。随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视，环境的重要性被越来越多的人认识。如何在保障人类需求的前提下，尽可能保护和改善环境，寻求资源环境和谐发展的解决方案，成为时下人们关注的重点。为节约资源、提高现有资源的利用率，资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知。

在资源开发利用及使用消费过程中，不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等，比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物，氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等，这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源，将其直接排放到环境中，不仅会造成大量的宝贵资源白白流失，还会影响耕地质量、污染空气和水源，破坏生态环境。在资源开发利用和消费过程中，针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用，使其重新资源化，从而最大限度地实现现有资源的高效利用，可以称之为资源的综合利用。

如何实现资源的综合利用？现阶段，资源的综合利用主要从三方面开展：

一、在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用。

煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食”，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围。正如犹太经典《塔木德》中所说：“世上没有废物，只是放错了地方。”煤的伴生矿——煤矸石也是如此。煤矸石综合利用的途径很多，除了传统的利用途径，如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。最新研究表明，煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料。如，煤矸石经处理后可以作为橡胶填料，获得与炭黑相当的补强效果；还可以制备聚硅酸铝铁，用于处理造纸综合废水等；此外，煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业。

二、对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用。

除矿石中的伴生资源外，矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源。以铜矿尾矿为例，研究表明，铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外，还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等，并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用，实现铜尾矿的减量化和资源化。部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2，且包含大量钙、镁等元素的氧化物，和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似。尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁，能够有效解决成本和能耗问题。

三、对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

除开展矿山资源的综合利用之外，再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面。发展再生资源回收行业可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。中国是全球公认的制造业大国，然而近些年随着人口红利日益消失，以及环保成本的不断抬升，我国资源的对外依存度逐渐走高。在此背景下，大力发展再生资源回收利用产业，具有积极重要的战略性意义。

现阶段，资源环境和谐发展之路仍然崎岖且漫长，人类需要开展更多的探索与实践。相信在不久的未来，资源综合利用方法和途径会越来越多，资源环境和谐发展之路必将越来越顺利。

带你了解这朵“云”——地质云

戴新宇

“地质云1.0”闪亮登场，魅力初现

“地质云”是自然资源部中国地质调查局主持研发的一套综合性地质信息服务系统，集地质调查、管理、共享、服务四大功能于一身，面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门提供丰富的各类地质信息服务。经过“地质云”研究开发团队艰辛付出，2017年11月6日，“地质云1.0”闪亮登场，迈出了“地质云”建设三步走的第一步。

“地质云1.0”刚上线运行，就受到地质调查科技工作者的青睐，局系统内外正式用户达4000多人，日均访问量突破6000次，在地质调查管理和应急事件服务上体现出精准、快捷的特点。例如，在2017年11月18日西藏林芝市米林县发生6.9级地震后，“地质云”首次启动了应急服务工作机制，在2小时内线下完成震区地质图数据制作，仅用10小时就为应急救灾在线提供了震区区域地质图、国家地质资料馆藏涉及震区的地质资料，以及林芝地区卫星遥感影像图、震中300公里范围地质钻孔、林芝专题地质文献库等系列地质信息产品。毫无疑问，“地质云1.0”实现了地质调查数据共享破冰，为75个国家核心地质数据库的互联共享和2382个信息产品提供社会化服务。

“地质云2.0”华丽转身，飒爽英姿

在2018年10月18日召开的中国国际矿业大会上，“地质云2.0”宣布正式上线，完成“地质云1.0”云上数据资源和系统功能的全面升级，完成手机版地质云APP国家地质大数据共享服务平台研发，通过数据资源整合和信息系统集成，全面提升地质调查数据采集、汇聚、处理、分析、共享与服务能力，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力，及时、有效地满足政府部门、行业用户、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求，以信息化带动地质调查现代化。

“地质云3.0”鲲鹏展翅，大展宏图

“地质云”建设三步走设想2020年上线运行“地质云3.0”。为此，地质云研发团队的科研人员做足了功课，全力以赴助推云平台、大数据、智能化“三位一体”建设应用迈上新台阶，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力支撑，建成分布式地质大数据中心，并在以下九个方面提供全方位综合地质服务：

一是升级完善“在线化”调查系统、研发升级重要专业应用系统，初步实现在线化调查，构建立体式地质信息感知体系。二是显著扩大中大比例尺实体数据共享资源，精准开发地质信息系列产品，提供地质信息专题服务，提升“地质云”服务门户访问便捷性，加快构建地质信息共建共享云生态，基本实现在线化服务，显著扩大地质信息线上共享服务规模。三是升级地质调查业务管理系统，完善地质调查业务管理大数据辅助决策系统，强化在线化管理，支撑地质调查业务管理高效运行。四是推行地质调查在线化办公，支撑远程办公、便捷办公。五是通过攻关实现智能区调矿调、智能识别、智能管理、智能数据搜索引擎等智能地质调查技术突破，示范构建智能化工作模式。六是建立完善地球科学“一张图”大数据体系，更新维护国家核心地质数据库。七是采取优化地质调查网络、规范化运维“地质云”节点体系、加强网络安全建设等措施，建实地质调查基础设施与网络安全体系，保障安全稳定运行。八是完善地质调查信息化制度标准体系，支撑自然资源信息化建设。九是加强信息化人才队伍建设与国际合作，提升中国地质调查局在国内外的影响力。

这就是中国地质调查局功能强大的地质云（Geocloud）！神奇的地质云（Geocloud）！

 

 

 

图为祁连山草原重要组成部分——门源县花海鸳鸯高山珍稀水禽自然保护区。 王丽华 焦生福 文/图

9月4日，国务院新闻办公室举行“建设国家公园省 传递大美青海情”新闻发布会。发布会详细介绍了青海建立以国家公园为主体的自然保护地体系示范省的生动实践，以及系统治理山水林田湖草，保护好青海湖“颜值”的典型做法。

发布会介绍了青海“大”的生态价值：作为“三江之源”“中华水塔”和国家重要的生态安全屏障，青海生态资源总价值达18.39万亿元，每年向下游输送600多亿立方米的源头活水，生态服务总价值为7300亿元。青海的“大”，还在于地域广袤、资源富集，国土面积占全国总面积的1/13，已探明的矿产资源潜在价值达105万亿元，新能源装机容量突破1200万千瓦。全省各类自然保护地217处，湿地面积居全国首位；90%的国土是限制和禁止开发区，现有林地面积占国土面积的15.3%，可利用天然草场5亿多亩；国家一级保护动物22种、二级保护动物63种。

按照习近平总书记提出的“扎扎实实推进生态环境保护”的要求，青海省确立了“坚持生态保护优先，推动高质量发展，创造高品质生活”的发展战略，加快推进三江源、祁连山两个国家公园体制试点，不断筑牢国家生态安全屏障。在组织架构上，组建了省州县乡村五级国家公园管理的“大部门制”实体。在依法建园上，颁布试行了国家公园条例，成立三江源生态法庭。在体系建设上，编制国家公园总体规划，明确了管理规范和技术标准。在保护发展上，对三江源地区取消地区生产总值指标的考核。在科技支撑上，与中国科学院建立三江源国家公园研究院、设立院士工作站。在人才培养上，省内大学开设了国家公园管理方向的专业学科。在工程项目上，实施三江源生态保护建设一期、二期和祁连山山水林田湖草生态保护修复工程。在综合管护上，4.3万名牧民放下牧鞭由草原利用者转变为生态管护者，可可西里申遗成功成为青海生态文明建设的新答卷。

下一步，青海将按照“三步走”目标，开创以国家公园为主体的自然保护地体系示范省更加美好的明天。第一步，到2020年，完成国家公园体制试点任务，构建起以国家公园为主体的自然保护地管理体系基本框架，建成全国生态保护修复示范区、以国家公园为主体的自然保护地体系典范区、人与自然和谐共生先行区、高原大自然保护展示区、优秀生态文化传承区。第二步，到2022年，保护和管理体制机制不断健全，山水林田湖草生态系统良性循环，初步建成以国家公园为主体、自然保护区为基础、各类自然公园为补充的自然保护地管理体系。第三步，到2025年，以国家公园为主体的自然保护地体系更加健全，统一的分级管理体制更加完善，保护管理效能明显提高，建成具有国际影响力的世界自然保护地典范。

此外，青海在探索自然生态承载力和人类社会发展生产力之间协同发展、在国家公园内更好处理发展与保护的关系方面，也做了一些有益的尝试。比如，在可可西里区域内伤害了二级保护动物、一级保护动物，青海将协同西藏和新疆进行追责；为了更好保护，关闭阿尼玛卿雪山旅游景点，有效管理青海湖鸟岛的游客行为等。

与此同时，青海下大力气保护好青海湖的“颜值”，统筹山水林田湖草的系统治理。在空间管控上，进一步廓清保护区范围和边界，切实做到规划不留败笔，保护不留死角；在依法保护上，抓紧立法，推动完善流域综合执法、联合执法，用法治的力量来保护好青海湖；在生态治理上，坚持山水林田湖草一体化治理，统筹岸上岸下、水面陆地，依靠科技同步开展生态环保和生态修复，切实维护环湖地区湿地生态系统和生物多样性；在环保设施上，坚持先地下、后地上，按人口密度和聚集度，建设垃圾处理和污水排放基础设施；在社会动员上，启动“保护青海湖、我是志愿者”行动，推动全社会共保青海湖、共奏生态曲。