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    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

    英国海滩实景玻璃门

    英国滑坡事故应急

    ●英国地质调查局未来10年科学计划提出了去碳化与资源管理、适应环境变化、多重灾害与风险等三大科技挑战。

    ●通过监测与预测、地质环境压力研究、资源环境恢复力研究和环境治理等工作,为人类社会基础设施和生物系统突发变化的脆弱性提供创新解决方案。

    ●开展多重灾害系统研究、灾害数据采集和可视化、灾害风险分析和风险的传播等工作,帮助提高自然灾害发生时的生存率和恢复力。

    ●继续开展海底观测站、火山观测站和地质灾害全球信息基础设施等其他研究基础设施的建设。

    2018年10月,英国地质调查局更新并细化了2014年发布的《通往地球之门——英国地质调查局未来10年科学计划》。多年来,英国地质调查局在应用地球科学领域,在感知、认识和预测地球活动方面,为全球提供先进的研究解决方案,并在过去4年里取得了如下进展:位于柴郡和格拉斯哥的英国地球能源观测站的两个试验台使用高性能传感器系统和数据智能,实现从3D地质图和模型产品向实时地球科学数据信息转变,同时还为发展中国家处于各种复杂环境中的社区提供科学的全球化支持。

    未来10年,英国地质调查局将迎接三大科技挑战:去碳化与资源管理,将为减排和能源生产、利用、分配的合理化,探讨地球科学解决方案;适应环境变化,将在自然环境和建成环境中,探寻可帮助我们适应环境变化的地球科学;多重灾害与风险,将调查地质灾害(干旱、洪水、山体滑坡、地震和火山爆发)如何影响人类的生命及财产安全,并提供能够确保恢复力和可持续性的解决方案。英国地质调查局预计未来10年将获得超过6亿英镑的资金用于开展各项研究活动,使最新科学战略能够提供专业、公正、创新的科学解决方案,在政府、公众、行业中发挥更重要的作用。

    1 去碳化与资源管理

    在英国及其他地方,实现电力生产、供热、交通运输和工业等领域去碳化是一项重大挑战,涉及关注地下和地球科学,如碳捕获、利用与封存,地下储能,地热能,低碳关键原材料和放射性废物处理。英国地质调查局将研究不同去碳化技术的可行性,同时对矿产与能源管理的需求进行审查。本项挑战确定了5个主题和17个子主题:

    地质处置——放射性废物。高强度放射性废物(高放废物)的长期安全管理对核工业发达国家来说是一项日益严峻的挑战,并且随着核能在未来能源结构中发挥重要作用以应对能源去碳化,这一挑战将持续存在。对高放废物进行长期管理最主要的方法是深部地质处置,英国地质调查局正与合作伙伴着手解决关键的科学问题,包括应力状态、埋存历史,以及断层和裂缝的产生和行为带来的影响。其中,选址问题和地质环境息息相关,需要确定和评估可能对储库体及其周围地质、地表环境的长期完整性带来影响的地球科学因素,对论证选址安全性至关重要;需要了解近场(地质特征、水文地质动态)和远场(板块构造、气候)过程,以综合理解地下演变过程,以便对高放射性废物的长期安全性进行科学合理的评估。

    地质处置——碳捕获与封存。碳捕获与封存技术被广泛认为是英国实现去碳化目标的关键技术。主要挑战包括降低碳捕获与封存经济模型的不确定性,降低整个供应链的风险,以及调查公众对碳捕获与封存的态度。这项工作中最根本的是要选择和表征那些能够预计实现永久密闭的地质场所,英国地质调查局将继续领导二氧化碳储库的选址和表征方面的工作,以识别英国可供封存开发者使用的场址资源。预计二氧化碳封存的部署速度将在未来20年内迅速增加,同期,随着油气田停产,预计石油和天然气基础设施将可用于二氧化碳封存。在不久的将来,了解未来封存需求(时间、地点、数量)和基础设施再利用的机会,可能是重中之重。

    能量储存。包括储热、盐穴储能、地层储能、抽水储能。其中,在地层储能方面,将热量、气体或水注入多孔地层用于储热或储气,以减缓可再生能源生产的短暂波动带来的影响,并提高其供应的安全性。地质资源研究将与热量、水文地质、机械、化学和微生物研究同时进行,利用格拉斯哥和柴郡的英国地球能源观测站及其他地方的设施,评估一系列注入剂、压力、循环率的密闭性能、优化效果和发生泄漏的可能性。关于抽水储能,将开展适当的地质、岩土工程和地震学研究,以了解不同规模抽水储能的资源潜力。

    清洁能源—供热—制冷。包括浅层地热、深层地热、海上选址三大内容。其中,在浅层地热方面,英国在利用浅层地下能源方面具有相当大的潜力,如开采低位热能、制冷和跨季节蓄热、开发区域供热网络、减少国内天然气消耗、缓解燃料短缺等方面。英国地质调查局通过利用格拉斯哥的英国地球能源观测站和其他设施,将开展对地质和水文地质系统以及热能性质的研究,以准确描述相关资源,并验证系统的潜在性能以支撑管控。而在深层地热方面,英国也具有开发此类资源的潜力,英国地质调查局将通过资源调查以及对烃源岩的裂缝、地球化学、水文地质、热性能的详细理解,将对直接从岩浆中提取热量以提高转化为电能的效率进行研究,来降低该行业的风险。

    低碳世界的地球资源。一方面,英国地质调查着重研究烃类层系中的常规和非常规能源,将继续提供陆上和海上烃类层系的地质填图,并继续优化资源利用的热量、水文地质、机械、化学和微生物研究。同时,将继续开展降低未来勘探成本的大数据分析。如果政府允许开展此项活动,则柴郡的英国地球能源观测站还将进行一系列与页岩气水力压裂相关的实验和基线地下研究。另一方面,将研究低碳经济所需的关键金属,如一些金属原材料(钴、重稀土元素和铂族金属)等对低碳能源转型(电力和运输方面)发挥重要作用的主要金属的来源、迁移进行研究。同时,将利用现有的海洋钻探基础设施重点研究在岩浆热液矿床中的关键金属及其与全球构造的联系,进而实现对未来开发深海监测站点(“潜水艇”)的目标。此外,还将开展原材料库存及流动方面的课题研究,包括初级和二次资源的分布地点、产量与产地、精炼与消耗地点,以及初级(开采)资源与二次(可循环)资源如何交互,将继续全面监测全球矿产生产、贸易流量、矿产统计数据以及相关的分析和情景开发,包括循环经济、原材料供应安全和关键问题,除了国内,重点关注英国和欧洲。

    2 适应环境变化

    适应是对环境变化的响应,致力于降低人类社会基础设施和生物系统对突发变化的脆弱性。例如:即使温室气体排放量在相对较短的时间内稳定下来,全球变暖及其影响仍将持续很多年,必须加以适应。在发展中国家,适应气候变化尤其重要,因为它们可能首当其冲受到全球变暖的影响。在本项挑战中确定了四个主题和15个子主题,包括地质环境压力、表征资源恢复力、监测和预测、环境治理等方面:

    其中,在地质环境压力方面,英国地质调查局将启动一些研究,探究水、陆地和海洋资源以及相关生态系统之间的多种压力是如何通过地上、地下环境系统,从而交互和级联的。这将促使包括水文地质学、土壤科学和滑坡建模在内的传统科学领域结合到一起,也将促进应用新的地表和地下监测技术、传感器技术和建模方法,研究未来如何可持续地管理这些压力组合。同时,作为可持续发展的一部分,将开发一种全系统化的方法途径来利用和管理地下空间。通过与世界各地增长型城市(包括英国、印度、越南)开展合作,该方法将有助于释放城市地下空间的经济潜力并最大化地为城市地下空间提供服务,不仅关系风险管理,也关乎增长所需的资源。此外,海洋对英国至关重要,蓝色经济既为资源勘查、经济活动提供了新的机遇,也为环境可持续性与海洋生物资源研究提供了机遇。英国地质调查局将制定一项名为“潜水艇”的新提案,将应用先进的勘探和环境自主机器人技术,以提高英国在最大限度利用海底地质环境方面的能力。

    在表征资源恢复力方面,英国地质调查局将开展调查、数据收集、建模和解译,以评估变化和减缓不良情况。在整合所有海洋部门数据的基础上提供工具,为不同的应用型问题提供解决办法,为有效传播海洋空间数据提供协助,以支持海洋空间规划的制定并协助制定政策。同时,将在水质和水量、废物管理、交通和能源基础设施开发等方面对地下条件进行评估,从而为英国国内外铁路、公路、管道、隧道基础设施以及农村地区恢复力的发展提供支持。

    在监测和预测方面,英国地质调查局将开发综合环境监测和传感系统,这些系统经过优化,可以测量与环境变化相关压力的参数和性质,以及测量这些压力如何随着时间的推移影响不同的环境区划。开发的系统将能够容纳下不同类型的环境数据(物理、化学、生物、行为)并包含对这些数据各种形式的表征(定量、定性、可变频率、精度和准确性)。同时,开发必要的工具来表征环境特征,以及测量变化和对干预措施的响应。

    在环境治理方面,英国地质调查局将开发面向政策制定者和执行者的信息传播方法,为环境变化的减缓、适应、环境恢复力方面有效决策的制定提供支持。这是英国地质调查局科学研究的服务“前线”,涉及新的社会科学进展、新的伙伴关系,以及与公众、政府和机构的互动,为政策的制定和实施、经济的增长、民生福祉的增进提供支持。

    3 多重灾害与风险

    自然灾害(干旱、洪水、滑坡、地震和火山爆发)对经济增长、建成环境、生活和生计具有重大影响。世界范围内正在收集有关自然地质灾害的数据,并且在整合这些数据之后,可以进行更好地预测,而与社会科学家合作将使灾害信息转化为决策者和公众需要的风险信息。《英国地质调查局未来10年科学计划》在这方面确定4个挑战主题和10个子主题。

    在多重灾害系统方面,由于许多灾害过程,如地下水灾害、地磁感应电流或火山灰都集中在流体物理现象上,为此,英国地质调查局将推进英国和国际上对“单一”灾害过程(例如岩崩或地震)的监测、分析和特征描述方面的技术发展,同时对多重灾害表征和级联效应之间的交互作用进行多个科学家群体的整合研究,以更好地提供灾害现状报告或灾害预测,提供灾害或多重灾害的发生概率、分布和规模方面的定制信息。

    在风险分析方面,英国地质调查局启动研究灾害或多重灾害对暴露人群、社区及其资产的影响、脆弱性等,该分析用于研究在灾害事件中什么事物是可能损坏或丢失的,侧重研究处于风险中社区的社会属性和经济属性,以及他们的房屋或基础设施等实物资产。

    在风险的传播方面,英国地质调查局将启动研究,增进对处于风险中的社区或社会(或其代表)的了解,从而实现行动或行为模式的改变。这些研究的一个重点是与受灾害影响的社区合作,特别是开展国际合作。这项工作的开展可能需要物理和社会科学家越来越多地联手。

    在多重灾害数据科学研究方面,英国地质调查局将在灾害或多重灾害事件及其过程和影响的相关观测或监测数据采集和管理方面进行创新,将通过欧洲板块观测系统和极限地球项目数据管理平台进行商业安排。其中,可视化将包括在面临复杂的多重灾害的发展中国家应用智能手机和众包技术。英国地质调查局强调对基础设施研究的重要性,强调大型研究基础设施有助于提高调查、监测和实验的能力,吸引全球科学和专业人才,并有助于创新、实现商业化、扩大就业和促进经济增长。通过建设和使用基础设施,将形成对基础科学的支撑,进而推进国家公益科学与研究线路的整合。这也意味着制图和建模将从静态3D到动态4D实现跃迁式变化,并将越来越多地发布实时数据。而所有以上挑战,尤其是全球性灾害和风险,需要统计、预测和预报、人工智能和创新数据存储各方面的计算机科学专家,需要更加关注社会科学并与社会科学家进行更加深入地融合交流。对此,英国地质调查局将探索招聘社会科学家的方式,以及拓展合作伙伴关系和新模式,例如外包和全民共享。

    4 迎接地质调查科技挑战

    “第四次工业革命”的特点是技术融合,包括对机器人技术、人工智能、纳米技术、量子计算、生物技术、物联网、5G移动数据、3D打印和全自动驾驶汽车的融合。为此。英国地质调查局将创建一个新的综合信息“操作系统”,以持续地为全球地球科学的云平台提供信息,彻底改变数据的提供、预测和预报模式——并支持上述三大科技挑战和其他世界级的地球科学挑战。同时,利用新的操作系统和知识将这些数据集结合起来,提供从城市到大陆边缘各种比例尺的地质系统尖端信息。英国不同地区的经济驱动力正在迅速发展,英国地质调查局将开发各种途径为特定地区的需求提供最适合的定制信息,同时确保国家的地球科学框架得到加强。在国际上,将在英国海外发展援助计划的范围内与伙伴国家展开合作。具体来讲,英国地质调查局将开展包括数据科学和数据基础设施、建模、区域地质调查、新一代英国国家地质模型、地球科学和社会等方面的战略研究工作。

    其中,在数据科学和数据基础设施方面,通过新数据和采集技术,显著提高影像的拍摄和传输能力,以更好、更详细地表征环境和地质体,并提高时间分辨率。其中一些技术将是新颖的,需要新的遥测技术或转用其他领域及行业获取的技术,从更深的地下探测信息。

    在区域地质调查方面,将在英国和国际上启动地区层面的项目,将与各地区特有的一系列工业和可持续发展挑战相关联。比如:东北走廊项目,该项目将支持矿产、基础设施(公路和铁路)、建成环境、可能的氢经济、碳捕获与封存和页岩气工业网络。这些定制项目将与英国的区域产业战略、地方增强基金以及工业利益相关者的需求密切相关。类似的以工业为重点的项目将在英国和其他国际区域开展。这类区域工作将在英国的国家层面进行协调,以确保数据集之间的一致性,保证连贯性和在国家尺度上理解一致。

    在地质模型方面,将开发新一代英国国家地质模型,重点关注英国的浅层地下模型和基岩体元模型。这些模型将建立在现有数据的基础上,并结合正在进行项目的新数据,特别是聚焦区域的地质调查数据。例如:新的英国浅层地下模型旨在开发用于模拟浅层地下结构和性质的新方法。通过使用地貌形态测量和数据分析技术,将推动地球科学的发展,形成对当前浅层地下模型的支撑,以期为未来开发增强型模型,发布新产品。此外,一个结合浅层和深层、区域和国家的地质模型,将提供可供外部利益相关者用于改进决策的3D框架;而对地面和地下传感器网络的不断改进和开发部署,将能够使所提供的数据从3D走向4D。

    (作者单位:中国地质调查局发展研究中心)

     

    迎接科技挑战 叩响地球之门

    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)

     

    地球科学机构在泰晤士河流域治理中的支撑作用

    2018年6月28日,国家863计划资源环境技术领域 “深部矿产资源勘探技术” 重大项目验收会在北京举行,来自科技部、自然资源部、中国地质调查局等多单位领导和中国科学院、中国地质科学院、国防科技大学、中国地质大学、中国计量科学院、航空物探遥感中心等12位专家院士,项目首席专家、各课题负责人及其他科技研发骨干、科技日报、中国自然资源报、中国矿业报等记者等近百人参加了项目验收会。会议由中国21世纪议程管理中心裴志永处长主持。

    会上,裴志永处长首先介绍了项目的基本情况,项目于2014正式启动,国拨经费近1.1亿元。经过4年多的艰苦努力,除了课题15因课题负责人生病,中途终止外,14个课题全部完成了任务书规定的任务,完全达到了考核指标要求,取得了令人瞩目的成绩。随后,项目承担单位地调局资源所党委书记对各课题组科技研发人员4年来的辛苦努力与积极配合表示感谢,经过大家共同努力,项目攻克了高灵敏度电磁传感器、高精度重力测量传感器等一批核心技术,研发出了大功率伪随机电磁探测系统、分布式遥测地震探测系统、4000米岩心钻机等一批急需的设备,初步形成了从地面到地下,从结构探测到物质探测,适应复杂地质条件的立体探测技术体系。

    按照验收会日程安排,与会领导、院士、专家首先在仪器设备展示现场对项目研发的仪器设备进行了观看、查验,详细询问了各项成果的具体指标及应用效果。现场观看结束后,由项目首席吕庆田研究员对项目总体执行情况、研发内容、取得的代表性成果等进行了详细汇报。

    验收专家组在现场考察研发仪器设备、听取技术汇报、审核验收材料,经质询讨论后,形成了项目验收意见。一致认为:项目攻克了高灵敏度宽频带电传感器、高精度微重力传感器、铯光泵磁传感等10项深部资源勘探测核心技术,主要指标达到并部分超过考核指标;研发、完善了18种我国深部矿产勘查急需的地球物理和钻探装备,经实际应用多数达到了实用化水平,形成了我国深部(2000米)矿产勘查技术体系,降低了对外的依存度;创新和完善了时空陈列(广域)电磁探测等20项勘探地球物理方法,研发和完善了重、磁、电多参数反演解释和金属矿地震数据处理与解释2套大型软件系统,多功能三维电磁正反演等8套专用软件系统。

    项目圆满完成了目标任务,达到全部考核指标要求,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力,提升了国际竞争力。专家组一致同意通过验收。

     
    国家863计划资源环境技术领域“深部矿产资源勘探技术...

    3月30日,地调局物化探所检查组到天津市宁河区对所承担的“蓟运河断裂浅层反射人工地震勘探”市场技术服务项目进行了综合检查。

    检查组对地震勘探野外工作进行了实地检查,现场了解了工区环境噪声干扰情况,检查了地震观测系统铺设、可控震源激发、仪器记录、质量实时监控等数据采集施工情况。同时,检查组听取了项目负责人关于项目工作进展、阶段成果、质量以及安全、保密工作等情况的汇报,查阅了部分地震原始记录及3条控制性测线的地震勘探成果剖面,检查了野外安全记录、保密等情况。

    检查组认为,项目质量检查制度健全,质量管理体系运行有效,原始数据资料齐全,记录格式及记录内容规范,各项技术指标符合相关规范和合同要求;安全措施和保密制度完善,项目组执行到位,保证了野外工作顺利进行;此次施工使用先进的可控震源激发系统和Sercel-428XL千道遥测地震采集系统,采用了“两高一宽”高精度成像地震探测技术,获得的原始数据信噪比高、分辨率高,现场监控处理剖面真实地反映了地质构造特征,不仅得到现场监理人员的认可,也获得甲方天津市地震局相关领导的高度评价。

    检查组认为,地震探测技术研究团队是一支团结的队伍,业务能力强、工作认真扎实,不断创新城市高密度高覆盖抗干扰地震探测技术,通过科技成果转化开拓市场,积极承担技术服务项目,取得了非常好的应用效果。下一步要再接再厉,力争成功申报国家五类科技计划,持续提升物化探所的地震探测技术水平,全力支撑“国家现代地质勘查工程技术研究中心”科技平台建设。同时,要加强党风廉政建设,积极学习“两会”精神,严格执行“三会一课”制度,提高党员素质,增强基层党组织的凝聚力战斗力,发挥好野外党小组战斗堡垒作用、党员先锋模范作用,更要把安全、保密工作做到实处,提高安全生产和保密工作意识,确保不出问题,保质保量顺利完成野外工作任务。

    野外现场检查观测系统铺设情况

    原始资料及阶段性成果剖面等室内综合检查

    物化探所对蓟运河断裂浅层反射人工地震勘探项目开展...

    近日,中国地质调查局发展研究中心组队前往银川,与宁夏回族自治区地质局共同召开中国-阿拉伯国家地学合作推进座谈会。会议就进一步推进中阿地学合作研究中心建设等内容进行了座谈交流,

    座谈会上,发展研究中心介绍了中阿地学合作研究中心成立背景及工作进展情况,突尼斯驻华大使馆参赞德里迪.索飞亚介绍了突尼斯基本国情、矿产资源及地质工作的需求情况。与会领导及专家围绕中阿地学合作研究中心建设、搭建及推进中阿在地学研究、地质调查、遥感技术应用、中-阿地质云建设、政策研究及人才培养、智库建设等内容进行了深入交流。

    宁夏回族自治区地质局余秋生副局长、侯春堂副局长、突尼斯驻华大使馆德里迪.索飞亚参赞、宁夏大学中国阿拉伯国家研究院院长李绍先教授、中国—阿拉伯国家青年创业园管委会邢纪国主任、中国对外经贸大学丁隆教授,发展研究中心全球资源环境研究室、宁夏回族自治区地质局及下属地调院、水环院、遥测院、物勘院主要负责人,有关领导、专家参加了座谈会。

    中国-阿拉伯国家地学合作推进座谈会召开
     

    着我国社会经济飞速发展,对资源能源的需求也不断增大,仅靠近地表资源勘查开发已不能满足发展的需要,而我国缺乏自主产权的支撑深部矿产资源勘查的地球物理技术装备。为解决制约寻找深部隐伏矿技术难题,自2007年起,在国家863计划和地质调查项目支持下,地科院物化探所在成功研发混场源电磁法系统的基础上,联合中南大学、成都理工大学、吉林大学、重庆地质仪器厂等单位,组成一支研、学、产、用相结合的科研团队,开展“大深度多功能电磁探测技术与系统集成”研究,取得显著成果,有力支撑了深部找矿。该成果近日获2014年中国地质调查成果奖(非地调类项目)二等奖。

    系列技术创新铸就深部找矿利器

    经过持续不懈攻关,项目组攻克了分布式多功能同步接收、大功率发射、三分量高温超导磁传感器、地形条件下的二三维正反演模拟、处理解释技术与可视化集成等关键技术,成功研发出具有我国自主产权的大功率多功能电磁探测系统。该系统以可控源音频大地电磁测深为主,可开展天然场音频大地电磁及人工场激电测深等方法的大功率高精度地面电磁勘查工作,探测深度可达2000米。系统的研制成功,为我国增添了深部找矿利器,填补了国内空白,打破了国外技术垄断。专家组在验收时建议对研发成果尽快推广应用。

    研究团队创新技术主要体现在以下方面:一是采用高精度GPS与恒稳晶体混合同步技术,实现了电磁法分布式探测的高精度同步测量;二是采用无线数据中继和双24位AD大动态转换技术,实现了电磁法分布式接收的无线遥测与高灵敏度数据采集;三是将发电机励磁调压技术引入电磁法发射系统, 在不采用调压变压器的条件下,可大范围调节供电电压,实现了电磁法大功率供电的稳流发射,使大功率电源利用率高、设备较轻便;四是采用宽带低噪小信号的高频放大技术、高频信号的传输与屏蔽技术、光电隔离与自动补偿等技术,开发出具弱磁信号检测的三分量高温超导磁传感器,可替代传统感应线圈,提高了灵敏度,大幅度提高勘探深度;五是在对电磁场信号、环境干扰、系统噪声的观测分析基础上,采用数字滤波、陷波、相关选频、同步叠加等技术,开发了适宜于该系统的电磁多参量数据信息获取与处理技术;六是对地形条件下电磁法二三维正反演模拟方法进行研究,编制出相关程序,并通过对程序的相关接口、界面、数据成图的开发,分别形成了音频大地电磁测深/大地电磁测深法、频谱激电法和可控源音频大地电磁测深法正反演三个方法的软件子系统。

    实用化开发并推广应用,支撑深部找矿

    地科院物化探所阵列电磁研究团队在地质调查等项目支持下,自2011年起,先后在青海沱沱河铅锌矿区、内蒙古阿巴嘎旗干珠尔善德矿区、云南保山西邑铅锌矿区、黑龙江多宝山铜山铜矿区等地开展了试验应用工作,获取了多功能电法的综合异常,其异常除与矿区已知矿体相对应外,还发现了新的找矿线索,为矿区寻找深部隐伏矿提供了地球物理依据,试验应用效果显著。

    为加速系统的实用化和推广应用,地科院物化探所与重庆地质仪器厂联合开展了实用化与推广应用工作,通过不断改进、优化系统,举办方法技术培训班、现场技术指导等工作,已推广10余台套系统,为相关地勘单位的深部找矿工作提供了我国自主的多功能电磁探测方法技术与仪器设备,取得显著的社会经济效益。

    人才培养和知识产权登记成绩显著

    通过本项目的实施,研究团队不仅研究开发了我国自主的大深度多功能电磁探测系统,为深部资源勘查提供了自主的方法技术支撑,同时也锻炼和培养了地学大型仪器研发、电磁多参量数据采集和处理、电磁二三维正反演数值模拟、实际勘查应用等方面的高科技人才,并培养了17名博士、18名硕士。同时还获得了一批知识产权,其中国家发明专利2项,实用新型专利1项,登记软件著作权7项;发表论文25篇,其中SCI、EI检索6篇。

     

     

    大深度多功能电磁探测技术与系统集成成果支撑深部找...

    在四川宜宾设立的地质灾害普适型监测站

    普适型地质灾害监测预警设备

    运行可靠 功能简约 精度适当 性价比高 经济实用

    雨量计:采用新型光电式、压电式传感器,体积小,维护简单,便于安装。

    土壤含水率计:无须标定,探测范围大,采用多参数一体化,可在15分钟内完成安装。

    裂缝计:加大量程、窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低50%。

    GNSS:精简功能、优化安装方式、解算算法,功耗降低50%,成本降低50%,动态解算精度达到亚厘米级。

    倾角计:采用一体化、物联网传输,大幅度降低成本,延长电池供电时限。

    加速度计:现重点研究冲击加速度、振动频率变化与滑坡稳定性关系,用于临灾预警定性分析。

     

    党的十八大以来,国家实施防灾减灾救灾新战略,为地质灾害防治工作提供了明确方向——聚焦地质灾害隐患在哪里、什么时间可能发生等关键问题,破解监测预警技术瓶颈。当前,面临地质灾害防治工作新形势,自然资源部中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)在地质灾害监测预警新技术、新方法方面取得新进展。

    我国地质灾害监测预警工作取得明显成效

    8月初,受“利奇马”台风的影响,我国东部大部分地区迎来暴雨。此时,中央电视台《天气预报》中的“地质灾害风险预报”栏目格外引人注目。这个栏目向全国观众预报近期的地质灾害风险,圈定地质灾害高发区、频发区范围,发出地质灾害预警警报,因为预报及时、分析准确,长期以来广受好评。

    2003年,原国土资源部和中国气象局签订了《国土资源部和中国气象局联合开展地质灾害气象预报预警工作协议》,共同开展地质灾害预报预警工作。目前,地质灾害气象预警工作已覆盖全国30个省(区、市)、1660个县(市、区),实现了对区域降雨型地质灾害风险的有效防范,在避险避让工作中发挥了重要作用。

    地质灾害气象预警预报工作所取得的成绩只是我国地质灾害预警预报工作的一个方面。我国山体崩塌、滑坡和泥石流易发区面积约为712万平方千米,灾害风险隐患分布广,动态变化,且地域分异性强,监测预警工作是行之有效的避险防范支撑。

    当前,我国已在全国地质灾害易发地区,建立了县、乡、村、组四级群测群防体系,对全部已查明隐患点进行简易监测。在三峡库区、汶川地震灾区、哀牢山地区、东南沿海台风暴雨区等地建立了10多处地质灾害专业监测示范区;在重庆、四川、云南、甘肃、湖南、湖北、陕西、贵州、福建等省份,相继组织实施了地质灾害专业监测站点建设。自然资源主管部门会同国务院建设、水利、铁路、交通等部门,指导大中型企业、水力电力、能源、交通等建设单位,落实监测预警责任,实施动态监测,引导全社会协同防灾减灾。

    经过多年示范研究与工程实践,我国已初步形成地质灾害监测预警理论技术体系,涌现出一批学术团体与专家队伍,形成了地质灾害监测预警科技支撑体系。

    6种单功能普适型地质灾害监测预警设备成功研发

    “隐患在哪里?”“什么时间可能发生?”这是地质灾害防治工作的两个核心问题。如何给出这两个答案,需要破解关键技术瓶颈,运用自主研发与集成研发两种科技资源,促进地质灾害专业化监测预警体系建设,提升全社会地质灾害避险防范能力。

    近日,中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)联合15个企事业单位共同研发了6种单功能普适型地质灾害监测预警设备。当前,设备已完成室内模拟测试和特定点位野外测试工作。

    按照地质灾害监测预警普适性技术装备“运行可靠、功能简约、精度适当、性价比高、经济实用”的定位,在确保仪器可靠性与精度需求的前提下,重点推进“提高可靠性,提高设备集成度和新技术应用,降低功耗,降低成本”的研发目标,中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)联合有关企事业单位,推进并完成了雨量计、土壤含水率仪、裂缝计、GNSS卫星定位系统、倾角计和加速度计6种设备与多参数一体化设备研发,制定了1部标准,建立了1个平台,形成智能感知、前后联动、实时预警的监测预警系统。

    6种普适型仪器设备应用低功耗局域网、窄带物联网等传输技术,实现了低功耗与稳定通信。

    传统的翻斗式、虹吸式雨量计发展已经较成熟,并且精度高,但是由于体积大,实施难度较大,需要定期维护。最新研发的雨量计采用新型光电式、压电式传感器,体积小,维护简单,便于安装。

    土壤含水率计主要通过实时观测不同深度松散土体的体积含水量情况,由介电常数来反映土体湿度变化。传统的土壤含水率计需要标定、探测范围小、安装维护难度大。最新研发的土壤含水率计无须标定,探测范围大,采用多参数一体化,并且可在15分钟内完成安装。

    传统的裂缝计量程短,采用分体式设计,故障率高。最新研发的设备加大量程、窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低50%。

    传统的GNSS已较成熟,且功能多,但是安装复杂、综合成本高。最新的设备研发精简了功能、优化了安装方式、优化解算算法,研发成果功耗降低了50%,成本降低50%,动态解算精度达到亚厘米级。

    倾角计是通过微机电系统传感器测量三轴方向上的角度变化,体积小、功耗低。传统的倾角计采用分体式、成本高。最新研发的倾角计采用一体化、物联网传输,大幅度降低了成本,延长了电池供电时限。

    加速度计是通过微机电加速度传感器测量目标对象在三轴方向上的冲击加速度与振动频率,现重点研究冲击加速度、振动频率变化与滑坡稳定性关系,用于临灾预警定性分析。

    此外,在前期地质灾害防治工程行业协会已颁布的团体标准《地质灾害监测通讯协议》基础上,增加了新型传感监测设备定义及监测数据格式,规范了传感器—遥测终端的数据通讯协议,以及遥测终端—物联网平台的数据通讯协议,并将其推进升级为行业标准。依据《地质灾害监测通讯协议》开发的“地质灾害监测预警物联网平台”,实现了数据实时传输,保障了多类型设备快速接入、分析预警及“国家—省—市—县”四级数据联通。

    地质灾害监测预警技术研发仍面临重重挑战

    标准规范依据不足。当前,我国地质灾害防治工作已经形成了基本的标准体系,近年来中国地质灾害防治工程行业协会牵头编制发布了三大类100余项团体标准。但由于地质灾害技术装备多是专业性非标设备,现有标准尚不能很好地指导监测预警研发工作。

    社会协同创新不足。防灾减灾具有公益属性,现有科技支撑与研发体系相对集中于公益性事业领域,对技术溢出、产品推广、标准化生产以及成本控制不熟悉,社会力量参与不够,导致研发资源分散或分工不明确,性价比不能适应防灾减灾实际需求。

    集成功效发挥不足。现有研发知识结构相对集中在某些领域,缺乏学科交叉驱动下的理论创新与方法创新,技术溢出效应不足或缺乏分级分层次的技术融合;不同技术单元或传感器之间有机联系不足,缺乏集成创新,制约着整体预警功效的发挥。

    预警响应机制不足。2010年甘肃舟曲特大山洪泥石流灾害、2012年四川白鹤滩泥石流灾害、2014年重庆武隆滑坡灾害、2017年贵州纳雍张家湾崩塌灾害等相关监测预警教训表明,由于缺乏精准的预警模型与有机联系的响应方案,导致避险准备不足,浪费最佳撤离时机,影响避险成效。

    面临重重挑战,地质灾害监测预警技术研发的脚步更不能停歇。6月起,中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)在西南山区、东北山区、西北黄土高原等地区陆续开展了地质灾害监测预警普适型仪器的示范应用,经过一个完整水文年后,将进行效果评估与优化改进。以此为基础,计划在3年完成5万处以上普适型仪器安装。接下来,中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)将继续完善“物联网”平台建设,继上述6种仪器设备外,年内将完成智能成像雷达和快速布设仪器2种设备样机的研发工作,并发布《地质灾害监测通讯协议》行业标准。

    向“普适型”迈进

     

    项目验收现场。 赵金花 供图

    矿产资源,是大自然给人类的珍贵馈赠。正是基于对这一馈赠的开发利用,人类才得以从原始的茹毛饮血时代,逐步进入到自给自足的农业时代,进而步入依靠工业化生产满足自身物质、精神需求的现代社会。但要找到矿产并不容易,必须用一定的技术才能使其现出真身。日前,通过科技部验收的“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”重大项目,就是一套能让深部矿产现身的技术。

    要有一组“透视眼”该多好

    矿,其实就是石头,只是这些石头中含有足够多的人类想利用的元素。专业说法称之为有益元素的丰度,即矿石品位,用以区别矿产的贫富程度。

    受地质运动、元素富集条件等因素影响,各类元素在不同岩体甚至同一岩体中的丰度差别很大。因此,人们以现有经济技术条件下开发能获利为标准,确定了不同矿产可开发的丰度值,将其称为工业品位。如果达到工业品位的岩石集中连片分布在一定区域,人们就将其称为矿体。根据集中连片分布的平面面积、空间体积的大小,人们将矿体按规模分为小型、中型、大型、特大型、超大型等不同级别。

    要找到蕴藏在岩石内部的矿产困难重重:

    一是对裸露的岩石,人们可以通过以前积累的经验判定,并将裸露出的矿称为露头矿。但对蕴藏在岩石内部的矿产分布区域、空间边界、矿体形状及走向等,人们仍无法作出结论。

    二是岩石裸露部分所占比例往往很小,山区的岩石往往会被树叶、杂草等覆盖,而山脚下和平原地区的岩石则被厚厚的土层覆盖,有的甚至厚达上千米。

    三是同一矿种的矿体在不同地区不同岩石、甚至同一地区同一岩石中赋存形态、分布规律都是有区别的。对此,业内常说“世界上没有完全相同的矿”。

    更严峻的是,随着工业化程度的逐年加深,人类对矿产资源的需求日益旺盛,而露头矿却越来越少。不得已,人们将找矿的目光投向地球深部。据统计,一个世纪来,全球矿产勘探深度已由最初的地表延伸到地下500米以深。其中,人类开发矿产的最大深度是南非的Western Deep Level金矿,其最深点已到地下4800米处。

    虽说深部的矿更大更富,但勘探发现的难度也更大。因为,无论是对岩石内部还是覆盖层以下的情况,人们既看不到也摸不着。

    要是有双能穿透覆盖层或岩石的“透视眼”该有多好!

    于是,人们总结已探明矿体与地质运动间的关系,以及其赋存规律、控矿要素等,形成了系列矿产勘查理论,通过应用物理、化学等手段形成了矿产勘探方法技术,逐步提高了对深部矿产的勘探能力。

    这次通过科技部验收的深部矿产资源勘探技术,其实就是中国地质人打造的一组“透视眼”,其透视深度可达2000米。有了这组“透视眼”,我国向地球深部进军、发掘深矿产资源潜力的能力得到了进一步提升。

    五方面提升矿产探测透视力

    这组“透视眼”具备强大的探测透视力,在电性结构探测技术、密度与磁性结构探测技术、速度结构探测技术、钻探及井中探测技术等方面取得创新,涉及重磁、电磁、金属矿地震、井中探测及钻探等5个方面。

    在重磁勘探技术与装备方面,突破了高灵敏度微重力测量传感器和铯光泵磁场传感器核心技术;成功研制了地面高精度数字重力仪、地面高精度绝对重力仪,初步实现了产业化。动态激发核磁共振磁传感器和铯光泵磁传感器核心技术取得重大突破,研制成功两型磁力仪样机;开发出国际一流的重磁数据处理反演解释技术和软件系统,实现了复杂地表条件下的重、磁、电、震、地—井联合等多参量三维联合反演解释技术。

    在电法及电磁探测技术与设备方面,攻克了高灵敏度宽频感应式电磁传感器技术及检测标定技术,使电磁传感器在一致性、稳定性和重复性上达到国外同类产品水平;研发成功高灵敏度三分量磁通门传感器,技术指标达到国际同类产品水平;研制出分布式多参数电磁探测系统、大功率伪随机广域电磁探测系统和长周期分布式大地电磁观测系统,改变了我国多功能电法仪器高度依赖国外的现状;创新电磁方法体系,构建了适合任意复杂模型的大规模三维电磁正反演与可视化解释软件平台。

    在金属矿地震探测及处理解释技术与装备方面,研制出适合复杂山地条件的小型化扫频可控震源和轻便分布式遥测金属矿地震勘探采集系统。该系统在轻便主站、混合遥测交叉站和小型可控震源技术等方面具有很强的创新性,同时兼具大型地震采集系统的高分辨、高保真地震信号实时采集功能和超万道采集能力;研发的金属矿地震处理、解释新技术与软件系统和三维地震数据采集与观测系统设计软件,代表了国内最为完善和领先的金属矿地震数据采集和处理解释方法技术体系。

    在地下与井中地球物理探测技术与装备方面,实现了井中电磁波大功率脉冲调制等多项关键技术创新,突破了3000米小口径多参数测井仪器的耐高温高压技术和实用工艺;研发了大功率坑—井—地三维电磁成像系统、井间电磁波层析成像系统、井中多道激发极化仪、大深度小口径多参数测井仪等4种地下和井中探测仪器,技术指标总体达到国际同类产品水平,部分达到国际领先水平;创新了地下和井中探测方法技术体系,构建了功能齐全的地下物探数据处理、反演解释软件系统。

    在大深度、小口径岩心智能钻探技术与装备方面,自主研制成功4000米地质岩心钻探成套装备和自动化智能化钻探技术,实现了系列技术和工艺的创新;建立了典型孔内工况判别准则和优化钻进模型,研发出了岩心钻探智能化钻进监控硬件系统和软件系统。

    还需进一步精细打磨

    “深部矿产资源勘探技术”重大项目,是2014年在科技部支持下正式启动的。4年来,在自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所的组织下,18个单位、300多名科技人员联合攻关、持续创新,终于打磨出这组“透视眼”。

    有了这组“透视眼”,我国全面突破了2000米以浅矿产资源勘探方法、技术、装备障碍,形成了从地面到地下、从结构探测到物性探测、适应复杂地质条件的立体探测技术体系。今后,我国向地球深部进军、实现深部矿产勘探突破有了有力技术支撑。

    对这双组透视眼,参加验收的专家给予了高度评价:经过4年研发,在关键技术攻关、仪器设备研发与完善、地球物理方法创新和软件研制等方面形成了系列成果,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力,提升了国际竞争力。

    但无论是参加验收的专家,还是参与研发的科技人员都表示:这组“透视眼”并不是万能的,还需要实施一系列后续项目,做进一步的精细打磨。

    首先,虽然我国的深部矿产地球物理勘探技术体系已经建立,但仍有一些技术指标与国外先进水平存在差距。在重磁探测方面,绝对重力仪的精度仍需进一步提高,动态激发核磁共振磁传感器和铯光泵磁传感器等仍需攻关。在电磁探测方面,电磁传感器的灵敏度、频带范围和噪声水平还需进一步提升、仪器系统的全三维观测能力及软件的多参数联合反演解释能力有待加强。在金属矿地震勘探方面,适合于金属矿探测的三维高密点长排列采集技术、弱信息提取技术、综合解释技术等还不完善。在井中探测方面,仪器设备的发射功率、噪声水平、接收灵敏度等尚有提升空间。在钻探方面,需要进一步研究更大深度、更高智能化的地质岩心钻探技术与装备。

    其次,我国深部矿产资源勘查技术与装备的产业化和商品化程度与国外相比尚有较大差距。国外由于技术研发起步较早,产学研一体化链条完善,目前已实现了高度商品化。国外CG-5、GSM等重磁仪器,V8、GDP-32等电磁仪器,Sercel428等地震仪器仍在我国占据市场主流。而我国的核心技术与装备刚刚研发成功,成果的商品化、产业化程度还较低。因此,需要进一步提升仪器工艺和实用化水平,包括:轻便性、稳定性、抗干扰能力、制作工艺等,同时还要与高新技术企业加强合作,加速实现技术和装备研发成果的商品化。

    此外,我国目前研发的勘探地球物理仪器内部所用的高端关键元器件仍有相当部分依赖进口,部分高端电子元器件和传感器对我国高度禁运。目前,在中国市场上可以获取的一些高端元器件专用模块与芯片产品质量往往不稳定,使用这些“高端元器件”的仪器设备,会造成性能不稳定、甚至整体瘫痪。因此,我国还需要在芯片、FPGA、ARM、DSP、高位低速ADC、弱信号检测电路等核心电子信息技术方面进行研发,真正实现核心技术不受制于人。

    要真正实现我国深部矿产资源的透明化、立体化探测,任重而道远,仍需广大科研人员团结一心、再接再厉,为祖国的地质矿产勘查事业奉献力量。

    望向地球深部的“透视眼”

    6月28日,863计划资源环境技术领域办公室组织专家,在北京对本领域重大项目“深部矿产资源勘探技术”进行验收。验收组专家听取了项目首席专家的汇报,经过讨论、质疑,一致认为,项目圆满完成了目标任务,达到了全部考核指标要求,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力,提升了国际竞争力。

    据介绍,该项目于2014年正式启动,由中国地质科学院矿产资源研究所牵头承担,自然资源部、教育部等所属的9家单位参与,执行周期4年,首席专家为吕庆田研究员,下设15个课题。

    研发的仪器设备

    项目组以提高深部资源探测技术的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,通过研究攻克高灵敏度电磁传感器等一批核心技术,研发大功率电磁探测、分布式遥测地震探测、高精度重磁探测方面急需的技术和装备,全面突破2000米矿产资源勘探技术,形成从地面到地下、从结构探测到物性探测、适应复杂地质条件的立体探测技术系统,为我国资源勘查走向深部提供了技术支撑;同时,创建具有国际先进水平的勘查技术研发平台、产品转化平台和示范应用基地,培养一批高水平的研发团队和研发人才,使我国矿产资源勘探技术总体达到国际先进水平,部分技术处于国际领先地位,从而实现了我国资源勘探技术的跨越式发展。

    经过4年的攻关和创新,该项目在重磁、电磁、金属矿地震、井中探测及钻探等五方面实现了仪器装备和方法技术体系的创新和突破,并初步实现了在地质、资源、环境、国防等工程领域中的应用。截至目前,研发、完善了18种我国深部矿产勘查急需的地球物理和钻探装备,多数达到实用化水平,形成了我国深部(2000米)矿产勘查技术体系,降低了对外依存度。其中,高灵敏度、宽屏带电磁传感器性能已达到国外同类产品水平;高精度数字重力仪突破了系列关键技术,指标达到国际先进水平,并实现了商品化;动态激发核磁共振磁力仪突破了多项技术难点,填补了国内技术空白;4000米地质岩心钻探成套技术装备中XJY950 钢级精密冷拔无缝钢管及由其制造的钻杆,达到国际先进水平;铯光泵磁力仪测量技术实现零的突破;地球物理多参数约束技术和软件系统引领国际;时空阵列广域电磁探测系统、大功率井-地电磁成像系统、分布式多参数高密度电磁探测系统在多个矿区进行了实地检验和应用,取得了良好应用效果。此外,共计申报发明专利58项,其中已授权23项;申报实用新型专利29项,其中已授权28项;申报外观专利1项,已授权1项;申报软件著作权73项。发表论文114篇,其中SCI论文49篇。多人入选国家、部委人才培养计划,培养博士35人、硕士155人。项目成果还参加了2017天津国际矿业大会,引起国内外专家高度关注。

    该项目的实施,极大缩小了我国在资源勘查领域与国外的技术差距,初步实现从“跟跑”到“并行”的技术跨越,培养了一批技术研发人才和研发基地,为未来拓展深部资源、保障国家资源安全提供了有力的技术支撑。

     

    “深部矿产资源勘探技术”项目通过专家验收

    2017年4月17日12时许,陕西省安康市白河县发生一起崩塌灾害。根据国土资源部地质灾害应急管理办公室指示,灾害应急指导中心派出专家组赴现场为当地政府的灾害应急工作提供技术支撑与服务。

    18日,专家组抵达灾区,立即与省厅应急工作组简要会商,了解先期搜救与处置进展,会同省应急专家现场查看灾害现场及危岩清除准备情况,并赴临近对吴沟,核查本轮降雨过程引发山体崩塌、滑坡和泥石流现象。当晚,现场完成了后缘危岩体爆破清除作业。专家组赴现场查看崩塌部位临近坡体隐患及排查情况,协助制定三维激光扫描观测方案,并与当地政府交流汛期隐患巡查排查注意事项,结束现场工作后返回西安。20日,专家组与陕西省地质环境监测总站进行了此次应急处置技术总结评估,共同认为无人机低空遥测、三维激光扫描仪、合成孔径雷达等多种先进设备应用,大幅提高了处置效率和评估精度。

    该事件表明,在极端气候变化的背景下,降雨导致地质灾害隐患不断变化。时值汛期伊始,建议地质灾害易发区域进一步重视隐患动态巡查排查,加强监测防范与应急准备。

    灾害应急指导中心将根据国土资源部应急管理办公室指示,继续做好后续支撑服务。

    后缘岩体结构
    危害区域全貌
    灾害应急指导中心为陕西白河“4.17”崩塌灾害应急工...

    温家宝在地质系统工作时期的部分笔记本。

     

    1984年10月,温家宝在苏联考察期间,与苏联地质专家座谈。

     

    1985年4月,温家宝在江西912队查看钻孔编录。

     

    1985年3月,温家宝在湖南柿竹园矿区考察时观察岩芯。

     

    温家宝在野外工作时用过的地质锤、罗盘、放大镜、小刀、计算尺、水壶。

     

    “我决不能偷懒,否则我将痛苦不可释”

     

    我在野外观察时十分细心,一丝不苟。为了定一个点,有时要跑一两个小时的山路,从不敢马虎。在行内,有“遥测点”的说法,即通过远远眺望,可以看到岩石、地层、构造。但如果上去实地观察,就要攀很高的山,走很长的路。于是,有人就将远远看到的地质现象加以描述,并根据观察点附近的地貌特征在地形底图上定点了事。在野外考察中,我从未定过一个“遥测点”。因为我的良知不允许我那样去做。我决不能偷懒,否则我将痛苦不可释。哪怕多爬一两个小时的山,我也要到实地进行观测,认真地记下自己所看到的一切。

     

    ——摘自引言《梦里常回祁连山》

     

    “我在困难的环境中保持尊严”

     

    地质队员在野外考察时的工作和生活是单调枯燥和艰苦危险的,但也充满了神奇和乐趣。我平静从容地面对艰苦,在困难的环境中保持尊严,保持心灵的纯洁和美好,把希望寄托在明天,这样的内心,有着常人的愿望和追求,也有着神仙般的诗意和广阔。

     

    我喜欢层峦叠嶂的山峰。我们常在没有人烟的地方工作,每次上山,除了几个地质人员外,很少能见到人。有时,骑着牦牛或骆驼要走上一天。我一边走一边唱,把从小学会的歌曲都唱上一遍。空旷的山野,只有我的歌声在山谷里回响。

     

    ——摘自引言《梦里常回祁连山》

     

    “只有把别人玩耍的时间,都用于工作和学习”

     

    现在,同事们都在打扑克。我不愿在那上面多浪费时间。我想,只有把别人玩耍的时间,都用于工作和学习,才能弥补我资质的不足,才能不空耗生命,才能在有限的生命中为人民做更多有益的事情。

     

    ——摘自祁连山工作日记1970年5月18日

     

    “鲁迅的《呐喊》已经读三四遍了”

     

    今天是劳动节,照例休息。准备节日晚餐,忙了一天。下午6时许,晚餐结束。有的躺下休息,有的下象棋、打扑克。我和往日一样,总是看书。手头上的书不够,就反复读几遍。鲁迅的《呐喊》已经读三四遍了。有时为增进记忆,就抄书。昨晚和今早,看了恩格斯的《家庭、私有制和国家的起源》一文。

     

    ——摘自祁连山工作日记1974年5月1日

     

    “生活很紧张,也很丰富”

     

    光阴荏苒,一天又一天,一年又一年。看看自己,已经进入壮年了。在生命的长途上,我必须抓紧这每一天,每一年,刻苦地学习,努力地工作。一息尚存,我决不放弃为人民积累知识,再服务于人民。每晚都在读《费尔巴哈与德国古典哲学的终结》这篇恩格斯的光辉著作。生活很紧张,也很丰富。

     

    ——摘自祁连山工作日记 1974年7月14日

     

    “妈妈怕我到西北冷,特意亲手织了一件毛衣”

     

    那时的地质队属后勤保障比较好的单位,劳保用品每两年发一套老羊皮里、蓝色或灰色卡其布面的皮衣皮裤。皮裤穿得少,只在出队搬家坐汽车时穿;皮袄则是御寒必备品。天气冷时,里面还得套穿一件毛衣。身上这件驼色毛衣,是妈妈怕我到西北冷,特意亲手织的。“慈母手中线,游子身上衣”,穿上这件毛衣,既暖身也暖心。摸着这件毛衣,仿佛看到妈妈灯下织衣的情景。那时,我常常想念在乡下劳动的爸爸、妈妈,他们年近花甲,在乡下已经待了4年了。

     

    ——摘自祁连山地质笔记《五个山》

     

    “绝不做那种不学无术的领导者”

     

    1976年10月,我们党一举粉碎了“四人帮”,结束了“文革”内乱。1978年12月,党的十一届三中全会作出了把党和国家工作中心转移到经济建设上来、实行改革开放的历史性决策,揭开历史转折的新篇章。人们心头久压的乌云一扫而光,大家精神舒畅,干工作的劲头都很足。

     

    我个人的工作也发生了变化。党中央提出实行干部“革命化、年轻化、知识化、专业化”的方针之后,我开始走上基层领导岗位。1978年12月,我被甘肃省地质局任命为地质力学区测队(原区测二队)副队长、党委常委,分工主持地质力学队的生产工作。

     

    我非常关注队里职工们的生活,特别是知识分子的生活和工作,尽可能地为大家多做些事。

     

    我常常告诫自己,要以对人民负责的精神刻苦学习,努力工作,绝不做那种不学无术的领导者,也不做庸庸碌碌的事务主义者,而要做一个有学识、有头脑、有远见、有科学态度和求实精神的组织者和领导者。因此,从担任领导工作的那一天起,我便下决心认真钻研科学技术,尽快熟悉地质工作的组织管理,不敢有丝毫放松。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “我就像看见生人就怕,躲在角落里不说不笑的孩子”

     

    刚到政研室(1982年11月初,任地质矿产部政策法规研究室主任),我对工作环境和人头都不熟悉,更不谙待人接物之道,甚至连学都学不会。我就像看见生人就怕,躲在角落里不说不笑的孩子。但是,我必须坚强地走下去。

     

    经过接触,我了解到,政研室的几位同事业务扎实,对地质管理熟悉,文字水平高。和他们比,我年纪最轻,资历最浅,人地两生,面前的路很难。怎么办?我想,要自信,不要逃避困难,不要妄自菲薄。要有勇气,凡做一事,定要排除万难,奋力前行。通往真理和成功的路,是崎岖的路,它只欢迎具有坚韧不拔意志的勇敢者。事实上,我在甘肃就是这样从地质队到地质局走过了十五年。我相信,靠自身的努力会走下去的,关键是要有学识、有建树。我暗下决心,一切从零开始,以顽强的毅力走下去。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “进京‘做官’,是自己根本没想到的”

     

    人们常说,“先有伯乐,后有千里马”。我从来不认为自己是“千里马”,但我要感谢那些认识我、了解我、信任我并给我锻炼机会的“伯乐”。没有拨乱反正和改革开放,没有像孙大光等一批令人尊敬的老同志,我仍可能还在大山里。因此,对我来说,为“官”本是偶然之事,特别是进京“做官”,是自己根本没想到的。

     

    我常想,生活对我是公平的。岂止是公平,甚至有些偏爱。机遇也是难得的,许多人比我有才华,但却没有我这样的施展条件。现在,主要是自己要有知识、有力量,有胆略。在这些方面,我还差得那样远,知识不足,经验不多。我必须把百分之百的精力用在学习和事业上。

     

    1983年3月下旬,我在东北调研途中获知被增补为党组成员。我感到身上的压力平添了很多。

     

    5月24日,部党组召开在京处级以上干部会,进行副部长人选民意测验。同时,对我在甘肃地质局的表现进行调查。民意检测的结果表明,我受到大多数人的信任。党组又集中大家的意见,将人选提交处以上干部讨论。我又得到干部群众的肯定,而且意见较为集中。孙大光对朱训说:“看来,我们没有看错人。”

     

    10月10日,经中央批准,国务院任命我为地矿部副部长。我开始参与领导地矿部全局性工作。这一年,我41岁。

     

    望着那些从领导岗位上退下来的老同志,我心中充满崇敬和感激之情。在我还未出生时,他们已经参加了革命。在我上大学时,他们已经担任了部级干部。他们为革命和建设献出了自己的一切,如今又甘当年青一代的园丁和“铺路石子”。我永远不会忘记他们。他们永远是我学习的榜样。

     

    11月1日,我在党组会上说:

     

    “在这样短的时间,由于党的信任和工作的需要,我被连续提拔,担任如此重要的责任。而今天的我同昨天的我并无多大变化。我深感自己的知识水平、经验积累和工作能力,同党和人民的要求,存在不小的差距。我必须保持清醒,更加自觉、奋发有为,大胆地独立负责地做好党交给我的工作;同时,在实践中继续学习,在实践中提高自己的思想觉悟、知识水平和工作能力。”

     

    ……

     

    我曾在工作笔记上写道:“硬是同自己的公正廉明分不开。”在第二页写了四段话,其中两段分别是:“要做一个为坚持真理不怕被打倒的人。胆大心细,既要有硬劲,又要讲方法,处理问题要留有余地。”“要敢于面对现实,勇于对人民负责,在困难面前不退缩,立志采取积极进取的拼搏精神。”

     

    这是我的誓言,也是我的座右铭。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “我的孩子将来读到这些记载,会知道父亲是个怎样的人”

     

    人的价值不是用工资的多少作为尺度的,人对社会的贡献也决不是以挣钱多少可以衡量的。今晚我决定第二次放弃提级的机会。第一次是在77年底,那次队上十四个单位有十三个半单位的同志提我,我写出大字报坚决让给那些工作多年、工资偏低的同志。这一次是我在被提升为副队长之后,又有多数单位的同志同意我,由于我主持队上的工作,不能先为自己打算,我又决定放弃这次机会。

     

    我的孩子将来读到这些记载,会知道父亲是个怎样的人,他是如何处理同党和人民的关系的。我要教育他们从小就要成为一个顶天立地的人,不靠天、不靠地,也不靠父母,自强自立。说实在的,作父亲的除了在道德品质上能给孩子作个楷模外,别的不会给予什么。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年1月15日

     

    “一个忘不掉的场景”

     

    今天是星期日,上下午又均到队上办公了。

     

    下午见到几个衣服褴褛的孩子捡煤球,不由地想起去年12月25日在酒泉火车站遇到的那个孩子……

     

    那天,我送莉与春女上火车去兰州。晚上九点多钟,候车室大厅里烟雾腾腾,呛人的旱烟味熏得难忍。候车室温度不高,许多人围着一个铁炉子烤火,几乎都是乡下的农民。聪慧的春女依偎在我的身旁,孩子穿的很暖和,毕竟是在屋里,我把她的那个棉大衣脱下,免得外出感冒。这时莉忽然发现火炉旁边有个光身的孩子在睡觉,孩子长发垢面,上身一丝不挂,身上也涂满了污泥,下身穿的是破旧的裤子,无疑是个贫苦农民的孩子。我凝视着,此时莉在我耳边的许多话我并未听进去,而是陷入了苦苦的沉思……

     

    多少天来,那个光身的孩子和烟气腾腾的候车室一直浮现在我的脑中,难以忘却。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年1月21日

     

    “我准备后三十年不折不挠,逆水行舟”

     

    西北的夏日照例是不热的,晚风吹拂,还有些凉爽。

     

    我坐在家中,静静地回忆三十七年的道路,思考着未来,用得着一句话概括,还是那颗倔强的头颅,还是那颗赤诚的心。三十多年的历程可以说是一帆风顺,这并不好,容易满足,而且经不起波折。我准备后三十年不折不挠,逆水行舟。千里之行,始于足下。远大的目标,还得从点滴做起。对生活仍要严肃认真,一丝不苟,无论多大的压力,不要中断学习和工作。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年7月24日

     

    “人们常恭维我三十多岁即当了处长”

     

    我是去年十二月十七日独身一人到兰州的,任职是省委七九年九月份批的。三个月来外出开会几乎占据了一半多的时间,其余主要是处理日常处务工作,根本没有什么起色,每日或参加一些会议,或批阅些文件,或坐在那里东翻翻、西看看,日子就这样从身边过去了。到了晚间,人们匆匆回家过那些小康生活,而我常独自一人默然呆坐。学习无一定计划,工作和生活也缺少目标,空费精力,磨人生命。人们常恭维说,三十多岁即当了处长。而在我看来,除了日益增长的虚荣之外,哪有什么意义呢?人的生命这样度过,该是多么可怕而又可悲啊!

     

    ——摘自管理工作笔记1980年3月16日

     

    “要有坚定的政治信念,不图虚名,不鹜虚声”

     

    今日接局党委通知,据地质部政治部政组84号文批复,经部党组批准,我被任命为甘肃省地质局副局长。

     

    我的奋斗目标:要有坚定的政治信念,有较高的理论修养,要确立政治经济学的主攻课题,并在某一两个领域的研究上有所创见;要熟悉地质业务技术,尤其是新理论、新技术、新方法。在指导地质工作中要运用自如,在地球化学和成矿理论方面要选择课题,深入研究,力争有所成效;要刻苦攻读外语,三五年内,亦即45岁以前要攻破英语;要做一个干练的管理干部,有远见卓识、明确目标,又脚踏实地、埋头苦干;要不图虚名,不鹜虚声,做事要有计划,应该办的事切实抓紧,形式主义、表面文章力求避免。

     

    立大业必须有大志,实现自己的目标更要有非凡的勇气和极顽强的毅力。我将为祖国奋斗一生,并将此精神留给我的儿女。

     

    ——摘自管理工作笔记1981年4月7日

     

    “得官不欣,失官不恨”

     

    十一月初接通知,经中央组织部批准调部,任政策法规研究室主任(地质矿产部)。

     

    十一月八日去陕西,调研科技进步问题。

     

    十二月四日返京,正式报到上班。

     

    十天来,熟悉情况,完成陕西调研报告初稿,十一日上午向部汇报。

     

    珍惜时间,提高效率,等于延长寿命。

     

    得官不欣,失官不恨;处逸乐而欲不放,居贫苦而志不倦。

     

    置生死于度外,视富贵于粪土。

     

    自不惑年起,要有个新的开始,不贪一得之功,不存一孔之见,卧薪尝胆,刻苦学习,求真知灼见。自勉。

     

    ——摘自管理工作笔记1982年12月16日

     

    “入学仅几个月,我便患上了浸润性肺结核”

     

    母校培养了我克服困难、勇于担当的勇气。

     

    选择了地质,就选择了艰苦。从入校(北京地质学院)第一天起,我就做好了长期吃苦的思想准备,抱定以极大毅力克服困难的信心。我深信奋斗可以创造一切,也可以改变一切。然而,困难来得比预想的要早。入学仅几个月,我便患上了浸润性肺结核。那时,肺结核是一种可怕的病。刚上大学就染上了这种病,又要全休、不能上课,这对我是个打击。但我认为,人要垮,首先精神先垮。只要精神不垮,就没有任何力量能够摧毁我的意志和身体。因此,我从不放弃锻炼身体,更加努力自学。第一学期结束时,我参加考试的几门课程,包括没有上完的结晶学都获得了优秀。半年后,医生允许我每天学习4小时,以后又增加为8小时。但我不把自己当成病人,坚持跑步、打球,不仅全天上课,而且早起晚睡。班上的同学都忘记了我还是个病人。殊不知,我是直到大学临毕业时才摘掉肺结核的“帽子”。大学五年全部考试课程(除一门外)、所有教学实习和生产实习、毕业论文都获得了优秀。

     

    ——摘自学习研究笔记引言《积累知识为人民》

     

    “我特别爱读名人传记”

     

    在学校学习期间,我阅读了大量政治、历史和哲学书籍,读马克思、恩格斯、列宁、毛泽东的著作,也读林肯、华盛顿、丘吉尔、甘地的书;读孔孟老庄、商鞅、王安石、范仲淹的论述,也读柏拉图、亚里士多德、康德、歌德、亚当=斯密的名著。我特别爱读名人传记。《马克思传》、《恩格斯传》我爱不释手。马克思“为世界工作”的名言一直激励着我。这些著作震撼了我的心灵,锻造了我的意志,照亮了我生活的道路。我不仅读书而且笔记。我经常把名人格言抄在笔记本上,常看常思,常看常新,激励自己,下决定要用自己学到的知识服务于国家和人民。

     

    ……

     

    到了兰州工作后,我还想学英语。1980年夏天,我报了职工业余英语学习班,每周三个晚上上课,每学期学费8元。一个近40岁的人,与一群年轻人一起学习,更应该努力。我的英语发音不准,常混有俄语的口音。有一次,老师让我站起来朗读课文,因为发音不标准,老师还在课堂上调侃我。即使这样,我还想一直坚持下去。后来因调到北京工作而停止了。我只学了两个学期。至今,我仍为未能完全掌握英语而深感遗憾。

     

    ——摘自学习研究笔记引言《积累知识为人民》

     

    (日记来源:《温家宝地质笔记》;图片由地质出版社提供)

    温家宝笔记日记选