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。

探索资源环境和谐发展之路

邓杰 邓善芝

资源的综合利用，主要是指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；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；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。

资源综合利用的重要性

矿产资源综合利用不仅是解决矿产资源短缺的重要途径，而且是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择，对有效利用和合理保护自然资源起着积极的推动作用。矿产资源综合利用是矿产开发的一项重要政策，也是合理开发、保护环境、维护生态平衡的一种有效手段。在矿产资源综合利用过程中，倡导低碳经济不仅有利于缓解我国经济发展的资源约束矛盾，调整优化结构和转变经济发展方式，而且对于减少污染排放、改善环境质量具有重要意义。

1.矿产资源低碳开发

就我国有色金属工业来说，每年排出废石上亿吨、尾砂7000多万吨，占用大量土地；数亿吨废水只有少部分复用或处理达标后排放。有色金属材料生产过程的许多材料含有一定量的有毒金属，如汞、镉、钍等，产生的废弃物已成为环境污染的重要因素之一。有色金属采选回收率仅为50%～60%；矿产资源综合利用率达70%的矿山仅占7%，综合利用率达50%的矿山不到15%，75%的综合型矿山企业综合利用率不到2%～5%；选矿回水利用率65%～70%；尾矿综合利用率为20%左右；冶炼的资源综合利用率为40%～60%，许多共、伴生矿没有综合回收；工业水重复利用率为72.8%；固体废物资源综合利用率为7%～8%；SO2的利用率约70%左右，致使每年排放大气中的SO2高达50余万吨。因此在有色金属工业的采、选、冶、加工过程中，对尾矿及“三废”进行综合利用显得格外迫切。

2.再生资源回收利用

除开展矿产资源的综合利用之外，发展再生资源回收利用也是非常重要。

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。业内预计，到2020年末，我国再生资源回收行业整体产业链产值将达3万亿元。

资源综合利用的途径

综合利用固体废物生产的产品包括：利用煤矸石、铝钒石、硼尾矿粉、锅炉炉渣、冶炼废渣、化工废渣及其他固体废弃物生产建材产品、电瓷产品、肥料、土壤改良剂、净水剂、作物栽培剂；利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、淀粉废渣、造纸污泥等生产造纸原料、建材产品、酒精、饲料、肥料、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木糖，碳化硅、饲料酵母，及多种有机糖类。

综合利用废水（液）生产的产品包括：利用化工、纺织、造纸工业废水、制盐液（苦卤）及硼酸废液，生产银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、多种无机盐类、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、制冷剂、阻燃剂、燃料等；利用酿酒、酒精、制糖、制药、味精、柠檬酸、酵母废液生产饲料、食用醋、酶制剂、肥料、沼气，以及利用糠醛废液生产的醋酸钠；利用石油加工、化工生产中的废硫酸、废碱液、废氨水以及蒸馏或精馏釜残液，生产硫磺、硫酸、硫铵、氟化铵、芒硝、硫化钠、环烷酸、肥料，以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、醇、酚有机酸等有机化工产品。

再生资源生产的产品包括：回收生产和消费过程中产生的各种废旧金属、废旧轮胎、废旧塑料、废纸、废玻璃、废旧家用电器、废旧电脑及其他废电子产品 ，从中提取金属（包括稀贵金属）非金属和生产的产品；利用废棉、废棉布、废棉纱、废毛、废丝、废麻、废化纤、废旧聚酯瓶和纺织厂、服装厂边角料，生产造纸原料、纤维纱及织物、无纺布、毡、粘合剂、再生聚酯产品；利用废轮胎等废橡胶、废塑料生产的胶粉、再生胶、轮胎、防水材料、橡胶密封圈、塑料制品、建材产品、装饰材料、保温隔热材料；利用杂骨、皮边角料、毛发等生产骨粉、骨油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革、生物化学制品。

城市矿产垃圾：放错地方的资源

据测算，每回收利用1万吨再生资源，可节约自然资源4.12万吨，节约煤1.4万吨，减少6万吨～10万吨垃圾处理量；每利用1万吨废钢铁，可炼钢8500吨，节约铁矿石2万吨，节能0.4万吨标煤，少产生1.2万吨废渣，减少86%的空气污染。

在“城市矿产”回收体系当中，垃圾分类处理是废弃资源再生回收利用中重要的一个环节。通过分类投放、分类收集，把有用物资，如纸张、塑料、橡胶、玻璃、瓶罐、金属以及废旧家用电器等从垃圾中分离出来回收利用，既提高垃圾资源利用水平，又可减少垃圾处置量。按照一般城市特点，我们将城市可能产生的垃圾进行分类，主要分为：动物尸体、人畜粪便、可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

垃圾分类处理大致分为三个步骤：湿垃圾（有机垃圾）在有机垃圾加工利用厂被加工成有机肥或有机复合肥，用于绿化或农业施肥；干垃圾（无机垃圾）在生活垃圾分拣中心被进一步细化分类为废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等可回收利用成分，再由相应的再生利用厂进行再生利用；有害垃圾在有害垃圾分拣处置站分拣，可回收利用物送去回收利用，残渣进行焚烧或安全填埋处理。

对垃圾进行分类收集，有以下诸多优点:

一是减少占地。生活垃圾中有些物质不易降解，使土地受到严重侵蚀。垃圾分类，去掉能回收的、不易降解的物质，能减少垃圾数量达60％以上。

二是减少环境污染。废弃的电池中含有金属汞、镉等有毒的物质，会对人类产生严重的危害；土壤中的废塑料会导致农作物减产；抛弃的废塑料被动物误食，会导致动物死亡。

三是变废为宝。中国每年使用塑料快餐盒达40亿个，方便面碗5亿~7亿个，一次性筷子数十亿支，这些占生活垃圾的8％~15％。1吨废塑料可回炼600公斤柴油。回收1500吨废纸可生产1200吨纸。1吨易拉罐熔化后，能炼结成1吨很好的铝块，可减少开采20吨铝矿。生产垃圾中有30％~40％可以回收利用，应珍惜这个本小利大的资源。

石墨，缘何脱颖而出？

曾小波 徐明

2008年，英国曼彻斯特大学两位学者因发明石墨烯材料获得诺贝尔奖，在全球引发“石墨热”；欧盟宣布石墨烯入选“未来新兴旗舰技术项目”，并设立专项研发计划；日本将石墨作为重要战略性矿产资源进行储备；美国将石墨列为高新技术产业的关键矿物原料，实行立法保护。2015年10月，习近平总书记考察访问英国莫彻斯特大学石墨烯重点实验室；2015年10月，华为与曼彻斯特大学石墨烯研究所签订石墨烯合作战略协议；2016年，《全国矿产资源规划》将晶质石墨列为我国战略性非金属矿产资源。

石墨烯晶体结构模型

石墨到底是一种什么样的资源，为什么会在众多矿产资源中“脱颖而出”？在中国经济面临新常态、产业转型升级的关键时期，晶质石墨资源开发及高科技利用将会带来怎样的机遇与挑战？

一、晶质石墨是什么

石墨，别称“石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石”，是C元素的结晶矿物之一，素有“黑金子”的美称，呈钢灰色、黑灰色，具半金属光泽，有滑感，易污手。

石墨分为天然石墨和人造石墨，天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。晶质石墨特别是大鳞片晶质石墨是高端石墨产品的重要原料，工业价值较大。

中国石墨矿产分布及生产加工基地示意图

二、晶质石墨的战略地位

1.晶质石墨的性质

晶质石墨具有金属和非金属两种特性，同时是碳结晶矿物，具有优异的导电、导热、自润滑、耐高低温、高化学稳定性、密封、抗辐射及可塑性型强等特点，使其在光学、微电子、热力学等方面具有独特的优异性能。

2.晶质石墨的主要产品

耐火材料：鳞片石墨大量应用于冶金工业中的石墨坩埚和镁碳砖生产等。

高纯石墨：高纯石墨材料要求C≥99.9% ，用于核能、半导体等高新技术产业的材料，则要求C≥99.99 %。

铸造工业用石墨：用石墨作铸模涂料，增加铸件的光滑度，减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm，含碳70%～80％。

柔性石墨：具有较高的化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、导电、导热、安全无毒，且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性，广泛应用于石油、化工、冶金等领域。

胶体石墨：拉丝用石墨乳粒度小于10μm，含碳98%～99％；模锻用石墨乳呈鳞片状，含碳要求在80%～99％以上，粒度＋0.15μm。

锂离子电池负极材料：目前成熟应用的主要是碳石墨材料，是电子、新能源汽车等新兴产业的关键性材料。

各向同性石墨材料：是核能、半导体、电火花加工等高新技术产业发展急需的高端石墨产品，大量用于单晶硅、多晶硅等半导体材料的制造设备。

电气工业用石墨：利用石墨制作电极、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43μm，含碳94%～97％。

石墨烯：是目前发现的最薄最轻、硬度最高、韧性最强、导热性和导电性最好的纳米材料，被誉为“21世纪的新材料之王”。

3.晶质石墨的战略地位

晶质石墨是多种工业必需的关键性原料：在航空航天方面，用于制造远程导弹或者航天火箭推进器的材料、宇宙航行设备的零部件等；在国防军工方面，用于制造新型潜艇的轴承，生产国防用高纯石墨、火药、石墨炸弹、隐形飞机和导弹的鼻锥等；在化工方面，用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、泵等设备，用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业；在电子方面，用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层、电磁屏蔽的导电塑料等；在新能源汽车方面，可用于锂离子电池负极材料；在核能工业，高密度的高纯石墨和氟化石墨，用作核反应堆中子减速剂和防原子辐射的外壳；在光伏产业，石墨烯是一种较好的储氢材料，用于制作大比电容的超级电容，提高锂电池的充放电效率，石墨烯也是太阳能电池较好的备选材料。

晶质石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨烯将带来诸多工业革命性的技术进步，是未来科技竞争的核心。计算机及互联网领域的技术革命：石墨烯芯片的主频可达1000GHz，是普通晶硅电脑芯片的数百倍；通信领域的技术革命：石墨烯制成的天线以1000GHz的频率正常工作，远超目前常规的天线；新能源工业技术进步：石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1 毫秒，新能源汽车电池有望充电10分钟，连续开行1000公里；国防军工：石墨烯强度比钢强200倍，是现有测试材料中轻度最强的，这将带来武器工业的技术革命。

4.晶质石墨的需求

未来，传统领域石墨需求保持稳定，新兴产业石墨需求将快速增长，需求增长集中在晶质石墨。据中国地质调查局预测，2020年晶质石墨需求将达到95万吨，新兴产业需求占比将超过45%，其中，新能源和新能源汽车领域需求约23万吨，核电领域需求约14万吨，高端制造和电子信息等领域需求10万吨以上。预测到2030年，晶质石墨需求将达到135万吨，新兴产业需求占比将进一步提高。

三、晶质石墨产业发展机遇与挑战

1.我国石墨资源丰富，资源保障程度高。

据美国地质调查局（USGS）统计，2017年，全球石墨储量2.7亿吨，80%集中分布于土耳其、巴西和中国。矿石种类上，晶质石墨主要分布在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国；隐晶质石墨矿床主要分布于土耳其、印度、韩国、墨西哥、奥地利、中国等地。多数国家只产出某一类型石墨，中国是少数几个石墨资源种类齐全的国家之一。

中国石墨资源丰富，总保有量长期位居世界前列，其中晶质石墨资源量约2.6 亿吨。晶质石墨以大、中型矿居多，占矿产地总数的70%，全国晶质石墨保有矿物储量约88%集中分布于大型矿中。目前，我国已形成六大石墨生产加工基地，产量占全国的80%以上，其中晶质石墨主要产地有黑龙江鸡西、黑龙江萝北、山东平度、内蒙古兴和等；隐晶质石墨主要产地有湖南郴州、吉林磐石等。

2.晶质石墨深加工技术相对落后，尚未成为资源强国。

长期以来，我国晶质石墨深加工技术相对落后，大量出口低附加值产品，高端深加工产品主要依赖进口，开发利用粗放。

石墨产品一般分为高纯石墨（固定碳含量>99.9%）、高碳石墨（94%~99%）、中碳石墨（80%~93%）和低碳石墨（50%~79%）四大类，国内企业主要生产低碳、中碳石墨产品，高碳和高纯石墨产品较少。球化石墨、柔性石墨和氟化石墨等深加工产品占比有限，深加工技术相对落后。出口的石墨产品80%为初加工产品，同类产品进出口价格相差悬殊，如球化石墨进口价格是出口价格的两倍以上。

石墨矿石中含有大量的杂质矿物，晶质石墨矿石的品位较低，一般为3%~15%，但可浮性很好。在选矿过程中，需采用多段磨矿多段选别，通过筛分或水力旋流器分级，及时将已解离的大鳞片石墨分离出来，避免受到反复磨损。

我国中小型采选企业数量多，生产规模小而散，技术设备落后，采富弃贫、采易弃难等现象突出，晶质石墨利用率仅为40%，资源浪费严重。

四、结语

晶质石墨不仅应用于耐火材料、电极电刷、铅笔、铸造、密封、润滑等传统工业领域，更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源，被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”，素有“黑金”美誉。随着技术发展和应用领域的不断拓展，晶质石墨资源的战略地位越来越受到重视。

我国是世界石墨资源大国，第一大石墨生产国、出口国和消费国，但长期以来石墨加工技术落后，大量出口低附加值产品， 高端深加工产品主要依赖进口，资源优势未能转化为技术和经济优势。未来，随着我国石墨资源战略地位凸显，科学利用和保护天然石墨资源，开发深加工技术和发展高端产品，将成为石墨产业发展的必然趋势。

原标题：“地热+”：绿色中国新名片（改革开放40周年科技系列报道之能源篇④）

西藏羊八井地热发电站。（资料照片）

绝大部分地热能源深深埋藏于地下，除了火山喷发或者一些地方浅层热能能够为人们所直接感知之外，其内部蕴含的丰富热能只有通过钻探等方式才能为人们所认识和利用。从新中国成立以来，特别是改革开放40年来，中国科学家不仅摸清了本国地热资源的分布规律，绘制出翔实的“地热地图”，而且在地热资源开发利用方面取得了突出成就，把地热能转化为电能，把地热能用于采暖和制冷，并与农业等行业紧密结合，打造出丰富多彩的“地热+”模式，并使其成为一张亮丽的中国“绿色名片”。

西藏羊八井地热发电站蜚声海外

在中国地热资源分布图上，我们能够看到西藏自治区中的一大片被涂成“火红色”，那里正是国际上著名的“地中海—喜马拉雅地热带”的重要组成部分，是地球内热活动在陆地表面的主要显示带之一，这里的热储温度可以达到150～200℃以上，中国蜚声世界的西藏羊八井地热发电站就位于这条显示带上。

上世纪70年代，西藏自治区选定在拉萨西北当雄县境内建设羊八井地热发电站。该地海拔4306米，地热田地下深200米，地热蒸汽温度达172℃。1977年10月，1号实验机组建成并启动试运行。1978年，羊八井地热电站达到设计要求。之后，装机容量进一步扩大，至1991年，该电站共完成8台3000千瓦机组建设，装机容量约2.4万千瓦。在国家高技术研究发展计划（863计划）项目“中低温地热发电项目”支持下，中国自主知识产权的“螺杆膨胀发电机组机”分别于 2008年和2010年两次应用于羊八井地热电站，使其性能和效率进一步提升。

羊八井地热发电站是世界上海拔最高的地热发电站，开创了国际上利用中低温地热发电的先例，在世界新能源的开发利用史上占有重要位置。自建成投产以来，羊八井地热发电站一直安全、稳定发电，到2017年，该电站累计发电量已超过30亿千瓦时，为西藏经济社会发展和环境保护做出了卓越贡献。

近年来，中国地热发电领域陆续取得新进展。2016年11月25日云南德宏傣族景颇族自治州地美特地热发电项目的第一口井开钻，不到8个月，第一台机组便成功发电并网。2017年，四川康定小热水地热田钻成高温热井，成功安装了200千瓦发电机组。《地热能开发利用“十三五”规划》提出，2020年新增装机容量达到50万千瓦。届时，地热能发电将有望为中国能源生产和使用的“绿化”作出更大贡献。

雄安新区引领地热采暖制冷建设

对于2017年冬天遭遇的天然气供应不足导致的“气荒”，很多人可能还记忆犹新。供暖摒弃煤炭，改用天然气的确可以在很大程度上减轻空气污染，但是“煤改气”清洁取暖工程稳妥推进的前提是充足的天然气供应。有没有更绿色环保、更经济便捷的采暖方式呢？很多人把目光投向地热能。

地热能采暖（制冷）的原理并不复杂，简单来说就是通过地源热泵和深埋于建筑物周围的管路系统，冬季从土壤或水源中“提取”的热能，送到建筑物中；夏季将建筑物中的热量“带走”，释放到水体或土壤中去，以达到给建筑物室内制冷的目的。就地热制冷而言，还有一种被称作“吸收式制冷”的方式，即以地热蒸汽或地热水为热源提供的热能为动力，驱动吸收式制冷设备制冷。

地热能供暖和制冷有得天独厚的优势。这一方面在于其分布范围广泛。根据中国地质调查局的最新资源评价结果，全国336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤达7亿吨，用于建筑物供暖，可实现建筑物冬季供暖面积323亿平方米，夏季制冷面积326亿平方米。全国适宜开发浅层地热能的地区主要分布在中东部，包括北京、天津等地。另一方面在于地热供暖和制冷的核心技术难度不大，成本相对较低，既方便又经济实用。

2017年4月，国家级新区雄安新区横空出世，其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”，以地热能为主，多能互补的供暖方案率先被提出，并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。据此，两个多月后，支撑服务雄安新区规划建设的地质调查工作就正式展开。当年8月23日，第一阶段结果公布：雄安新区地质条件优越，区内浅层地温能开发利用条件适宜，可满足约1亿平方米建筑面积供暖制冷需要。

作为雄安新区重要组成部分，原河北雄县在地热能开发利用方面一直走在全国前列，早在2006年，该县就被国土资源部等机构命名为“中国温泉之乡”。2009年雄县与冰岛及中国石化签订战略协议，大力引进先进技术，开发地热集中供暖。数年间，雄县共开凿地热井近80眼，城区地热供暖面积达270万平方米，占集中供暖总面积的92%，年替代标准煤9万吨，减排二氧化碳18.99万吨、二氧化硫0.48万吨、粉尘1.19万吨，为改善城市空气质量作出了积极努力和贡献。雄县成为了取暖“无烟城”，并形成了“政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓”的地热能利用格局。这些为雄安新区开发利用地热能取暖制冷积累了难得的经验。

据统计，2015年底，中国浅层地热能供暖面积近4亿平方米，水热型地热能供暖面积超过1亿平方米。随着南方地区冬季采暖需求的增强和浅层、水热型地热能供暖技术进一步成熟完善，浅层地热能的应用范围将在全国范围拓展。根据《地热能开发利用“十三五”规划》，“十三五”时期，中国新增地热（制冷）包括新增浅层地热能供暖（制冷）面积7亿平方米，新增水热型地热供暖面积4亿平方米。

北京鲜花港是地热能园艺典范

在北京东北部的顺义区杨镇，有一个总体规划4平方公里的“国际鲜花港”。作为北京市花卉的生产、研发、展示和交易中心，花卉的休闲观光和文化交流中心，这里曾是2009年第七届中国花卉博览会的主要工程，每年都会举办郁金香节、月季节、菊花节、迎春年宵花展。当游客们徜徉于花海，流连忘返的时候，可能会闪过一个念头：这么多不同地域环境才能茁壮生长的花卉为何都能在鲜花港内精彩绽放呢？答案其实并不复杂，那就是国际鲜花港采用了“地热+花卉”的模式。

据了解，为解决温室及建筑供暖问题，突出园区绿色、科技、循环、集约的建设宗旨，国际鲜花港在完成浅层地热能测试、水资源论证和地热物探勘查的基础上，先后到国家北方苗木基地、用友软件园、华清集团等地现场调研，历经10余次专家座谈及论证会，最终确定了以地热梯级利用为主，地源热泵、水源热泵为辅，结合燃气调峰的供暖形式。该供暖方式虽然前期一次投资大，但与常规供暖方式相比存在无污染、零排放、能源可再生、系统运行费用低等特点，环保性和节能性明显。正是通过大规模使用地热综合技术，精准调节温度湿度等参数，实现了“世界花卉尽收港内”“花卉博览会永不落幕”的现代农业奇迹。

北京国际鲜花港是地热能在园艺领域应用的一个典范。“地热+农业”将给传统农业在诸多方面带来深刻变革。一是可以拓展品种种植时空。既能把外地品种实现本地化种植，又能帮助农作物在反季节上市，减少了病虫害，降低了生产成本，提高了价值和安全性。二是提高了质量和产量。使作物在虚拟的更加适宜的自然环境下，产量提高的同时，口感、营养等品质也更好。三是地热能可以帮助进行稀有蔬菜花卉的育苗，辅助进行一些高科技农产品技术实验。就养殖业来说，地热资源的利用也可以提升产业附加值。比如，热水养殖可以大大缩短多种水生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类等养殖产业。

《 人民日报海外版 》（ 2018年06月27日 第 05 版）