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铬污染展望

发布时间: 2021-02-11 06:04:29

⑴ 急求!!!《 未来二十年中国生态环境状况展望》

济南市环境保护局局长 张 利
二00八年六月五日

2007年,在市委、市政府正确领导下,我市环境保护工作以科学发展观为统领,以改善环境质量、保障群众健康为出发点,围绕污染减排这一中心任务,坚持实施可持续发展战略,大力开展环境综合整治,努力推进资源节约型和环境友好型社会建设,环境污染和生态破坏的趋势得到初步遏制,环境质量得到一定程度的改善。

大气环境

基本状况
市区设8个环境空气质量监测子站。环境空气主要污染物可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮年均浓度分别为0.118毫克/立方米、0.056毫克/立方米、0.023毫克/立方米。二氧化硫、二氧化氮年均浓度达到国家环境空气质量二级标准,可吸入颗粒物年均浓度超过国家环境空气质量二级标准0.2倍。可吸入颗粒物是影响我市环境空气质量的首要污染物。
与上年相比,可吸入颗粒物年均浓度基本持平,二氧化硫和二氧化氮年均浓度略有上升。
环境空气质量日报
全年共发布环境空气质量日报365期,环境空气良好以上天数达到311天,占全年总天数的85.2%,比上年增加1.1个百分点。
环境空气污染物浓度月变化
二氧化硫浓度随季节变化明显,采暖期超过国家环境空气质量二级标准,污染较为严重;非采暖期达到国家环境空气质量二级标准,污染较轻。
可吸入颗粒物浓度全年大部分月份超过国家环境空气质量二级标准,采暖期及春季污染较为严重。
二氧化氮浓度随季节变化不明显,均达到国家环境空气质量二级标准,污染较轻。
环境空气污染物空间分布
除市监测站、省种子仓库和农科所监测点外,其余各监测点二氧化硫年均浓度达到国家环境空气质量二级标准。与上年相比,各监测点二氧化硫浓度有所上升。
可吸入颗粒物年均浓度除市监测站和科干所监测点达到国家环境空气质量二级标准外,其余各监测点超标。与上年相比,济南化工厂、开发区、农科所和长清党校监测点污染有所加重。
二氧化氮年均浓度空间分布较为均匀,各监测点无超标现象。
降水
全年市区平均降水量603.1毫米,三个国控监测点共采集降水样品77个,pH值范围4.63-7.62,年均值6.53,市监测站监测点检出酸雨样品11个,天桥监测站监测点检出酸雨样品1个,酸雨出现频率15.8%。
县(市)环境空气质量状况
四县(市)环境空气中可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮年均浓度均达到国家环境空气质量二级标准;章丘市三项污染物年均浓度分别为0.069毫克/立方米、0.044毫克/立方米、0.029毫克/立方米,平阴县三项污染物年均浓度分别为0.068毫克/立方米、0.033毫克/立方米、0.025毫克/立方米,济阳县三项污染物年均浓度分别为0.082毫克/立方米、0.033毫克/立方米、0.030毫克/立方米,商河县三项污染物年均浓度分别为0.076毫克/立方米、0.025毫克/立方米、0.019毫克/立方米。四县(市)采集的降水样品pH值范围6.70-7.23,均未出现酸性降雨。
废气中主要污染物排放量
全市二氧化硫排放总量90215吨,比上年减少4646吨,减少4.90%。其中:工业二氧化硫排放量75084吨,占全市二氧化硫排放总量的83.2%;生活二氧化硫排放量15131吨,占全市二氧化硫排放总量的16.8%。按行业划分,工业二氧化硫排放量居前两位的是电力、热力的生产和供应业和黑色金属冶炼及压延加工业,分别占全市工业二氧化硫排放量的60.0%和17.0%。按区域划分,工业二氧化硫排放量居前两位的是历城区和章丘市,分别占全市工业二氧化硫排放量的41.4%和24.5%。
全市烟尘排放总量27881吨,比上年减少2226吨,减少7.39%。其中:工业烟尘排放量20546吨,占全市烟尘排放总量的73.7%;生活烟尘排放量7335吨,占全市烟尘排放总量的26.3%。按行业划分,工业烟尘排放量居前两位的是电力、热力的生产和供应业和黑色金属冶炼及压延加工业,分别占全市工业烟尘排放量的42.2%和23.2%。按区域划分,工业烟尘排放量居前两位的是历城区和章丘市,分别占全市工业烟尘排放量的44.9%和24.8%。
全市工业粉尘排放量30375吨,比上年增加2450吨,增加8.77%。按行业划分,工业粉尘排放量居前两位的是黑色金属冶炼及压延加工业和非金属矿物制品业,分别占全市工业粉尘排放量的52.3%和38.8%。按区域划分,工业粉尘排放量居前两位的是历城区和章丘市,分别占全市工业粉尘排放量的43.2%和19.8%。
主要措施与行动
通过实施“上大压小”,关停了黄台电厂4台总装机容量145兆瓦的小机组。
淘汰水泥机立窑生产线7条、产能73万吨;拆除小高炉5座、小转炉2座、小电炉4座,淘汰落后炼铁能力83万吨、炼钢能力120万吨;淘汰锻铸造窑炉、砖瓦窑272台(座)。
建成了济钢集团1-5号焦炉煤气脱硫改造、华电章丘发电有限公司2台145兆瓦机组脱硫和北郊热电厂3台130吨/时煤粉炉气脱硫等重点二氧化硫治理工程。
加强公交车尾气污染专项整治,对客运班车、货物配送车、超市免费购物班车进行重点监管,加大在用机动车年检管理力度,共抽检公交车2041辆,年检机动车11万余辆,督促5000余辆机动车维修治理,依法对7辆机动车下达禁止上路通知书。
全市道路保洁总面积1262万平方米,主次道路机扫率达到55.1%,洒水冲刷率达到95.3%。

水环境

基本状况
水环境质量较上年有所好转。地下水水质状况良好,符合地下水三类水质标准,黄河干流达到地表水环境质量三类标准,大明湖、徒骇河水质较上年有所改善。
饮用水源地
●地下水
济南市地下水水质保持良好状态。大杨庄和东郊水厂分别监测23项指标,各指标年均监测值均符合国家地下水质量三类标准。
●黄河(济南段)
黄河泺口设置一个监测点。每月监测30项指标,各指标年均监测值符合国家地表水环境质量三类标准。
●水库
鹊山、玉清湖、锦绣川、卧虎山和狼猫山5个水库每月分别监测32项指标,其中总氮年均浓度超过国家地表水环境质量三类标准,超标倍数分别为1.9倍、2.4倍、3.2倍、5.2倍和1.9倍,其余项目达标,呈中营养化状态。
与上年相比,鹊山水库高锰酸盐指数和总磷分别下降14.3%和37.3%,总氮上升25.7%;玉清湖水库高锰酸盐指数和总磷分别下降12.0%和10.8%,总氮上升60.9%;锦绣川水库高锰酸盐指数、总氮和总磷分别下降 25.8%、 8.2%和33.7%;卧虎山水库高锰酸盐指数、总氮和总磷分别下降 20.8%、 1.4%和33.6%;狼猫山水库总氮和总磷分别下降17.1%和27.8%。
非饮用水源地
●小清河(济南段)
共设七个监测断面,每月监测20项指标。源头断面睦里庄水质达到国家地表水环境质量三类标准,其余六个监测断面均有多项指标超过地表水环境质量五类标准。
出境断面辛丰庄化学需氧量和氨氮年均浓度超过地表水环境质量五类标准,超标倍数分别为0.8倍和9.5倍,水体呈有机污染特征。
与上年相比,源头断面睦里庄各主要监测指标值均有所下降;出境断面辛丰庄化学需氧量和氨氮年均浓度分别上升4.1%和3.9%,水质略有下降。
●徒骇河(济南段)
共设三个监测断面,每月监测19项指标。各断面化学需氧量和氨氮年均浓度超过地表水环境质量四类标准。其中入境断面夏口化学需氧量和氨氮年均浓度分别超标3.3倍和4.6倍;出境断面展家桥化学需氧量和氨氮年均浓度分别超标1.5倍和0.4倍。受上游来水水质影响,徒骇河(济南段)水体呈有机污染特征。
与上年相比,出境断面展家桥化学需氧量和氨氮分别下降22.9%和83.9%,水质有所好转。
●大明湖
共设3个监测点,每月监测26项指标,总氮年均浓度5.64毫克/升,超过国家地表水环境质量四类标准2.8倍,其它监测指标达标。大明湖水体呈轻度富营养化状态。
与上年相比,化学需氧量、总氮和总磷分别下降12.6%、14.4%和24.6%,水质有所好转。
废水及主要污染物排放量
全市废水排放总量2.42亿吨,比上年增加582万吨,增加2.46%。其中:工业废水排放量5059万吨,占废水排放总量的20.9%;生活污水排放量19157万吨,占废水排放总量的79.1%。按流域划分,黄河流域废水排放总量2628万吨,占废水排放总量的10.8%;海河流域废水排放总量1590万吨,占6.6%,小清河流域废水排放总量19998万吨,占82.6%。
全市废水中COD排放总量55280吨,比上年减少2458吨,减少4.26%。其中工业废水中COD排放量6454吨,占COD排放总量的11.7%;生活污水中COD排放量48826吨,占排放总量的88.3%。按流域划分,黄河流域COD排放量9694吨,占排放总量的17.5%;海河流域COD排放量4795吨,占8.7%;小清河流域COD排放量40791吨,占73.8%。
全市废水中氨氮排放总量6782吨,比上年减少140吨,减少2.02%。其中工业废水中氨氮排放量581吨,占氨氮排放总量的8.6%;生活污水中氨氮排放量6201吨,占排放总量的91.4%。按流域划分,黄河流域氨氮排放量802吨,占排放总量的11.8%;海河流域氨氮排放量568吨,占8.4%;小清河流域氨氮排放量5411吨,占79.8%。
主要措施与行动
通过河道截污和光大水务(济南)有限公司一厂初步改造,污水日处理量比上年增加11.6万吨;章丘污水处理厂二期工程、高新区水质净化一厂以及工商河中水站投入运行;平阴、济阳污水处理厂管网建设取得新进展,分别增加管网3.96千米和2.49千米。
实施了兴济河、北太平河、柳行河、全福河等市区河道截污工程,新增污水收集管网100千米。
中石化济南分公司3600吨/日废水深度处理及回用、重汽集团设备动力厂污水处理设施改造、济钢集团1.5万吨/日污水处理、章丘华饰纸业有限公司污水处理设施改造、圣泉集团糠醛生产工艺废水处理设施改造等一批重点废水治理项目相继投用。
加大结构减排力度,关停小淀粉加工点80家、小化工企业6家。

声环境

基本状况
声环境质量总体状况良好。交通噪声69.6分贝,昼间区域噪声53.2分贝,夜间区域噪声43分贝,均达到国家相应标准。
道路交通噪声
在市区36条主要交通干线上,监测95个路段,累计监测总长度154.2千米,平均等效声级69.6分贝;与上年相比上升1.0分贝。市区交通噪声污染程度相对稳定。
36条道路中,有28条道路平均等效声级达标,达标率77.8%。全市平均车流量2590辆/小时,与上年基本持平。
区域环境噪声
市区区域环境噪声昼间平均等效声级53.2分贝,夜间平均等效声级43.0分贝。与上年相比,昼间下降0.7分贝,夜间下降1.4分贝。市区区域声环境质量保持良好。
与上年相比,昼间生活噪声源所占比例上升5.6个百分点,交通噪声源下降2.4个百分点,建筑施工噪声源下降3.2个百分点,工业噪声源持平;夜间工业及交通噪声源比例分别下降0.9和3.7个百分点,生活噪声源和建筑施工噪声源比例分别 上升了4.1和0.5个百分点。
县(市)声环境质量状况
道路交通噪声
四县(市)共监测77.92千米道路,其中2.7千米道路超过70分贝,占监测道路总长度的3.5%。平均等效声级范围66.3-67.9分贝,达到城市区域环境噪声标准中4类区域标准,为较好等级。
区域环境噪声
四县(市)平均等效声级昼间53.0-55.2分贝,夜间42.7-45.2分贝,基本达到国家1类区域标准。
主要措施与行动
全年新建噪声达标区224.37平方千米,创建市级安静居住小区45个。

固体废物

基本状况
全市产生工业固体废物1000.11万吨,其中处置2.80万吨,利用947.96万吨,处置利用率达到95.07%。集中处置医疗废物2967.77吨,集中处置率95.3%。
一般工业固体废物
全市一般工业固体废物产生量990.67万吨,比上年增加39.32万吨,增加4.13%。一般工业固体废物产生量居前两位的是冶炼废渣和粉煤灰,分别占全市一般工业固体废物产生量的 49.0%和16.7%。
全年综合利用一般工业固体废物939.33万吨,处置2.11万吨,贮存59.3万吨,处置利用率95.03%。
工业危险废物
全市工业危险废物产生量9.44万吨,比上年增加0.81万吨,增加9.39%。工业危险废物产生种类和产生单位较集中,废酸、含铬废物产生量占产生总量的90%,济南裕兴化工总厂、中国石油化工股份有限公司济南分公司、济南钢铁集团总公司、齐鲁安替制药有限公司和山东齐发药业有限公司等5家工业企业危险废物产生量占全市产生总量的97.1%。
全年利用工业危险废物8.63万吨,处置0.69万吨,贮存0.13万吨,处置利用率98.7%。
医疗废物
全市医疗废物产生量3114.13吨,集中处置2967.77吨,全市医疗废物集中处置率95.3%。
城市生活垃圾
全年市区共清运生活垃圾92.56万吨,通过卫生填埋和焚烧无害化处理78.93万吨,市区垃圾无害化处理率达到85.3%。
主要措施与行动
严格执行危险废物转移联单制度,规范了106家危险废物产生单位临时贮存设施。
济南钢铁集团总公司利用济南裕兴化工总厂铬渣进行烧结炼铁,累计安全处置铬渣16.5万吨;济南裕兴化工总厂自主研发了“铬渣湿法还原项目”,日处置铬渣约100吨。
医疗废物集中处置工作。督导174家医疗卫生机构参加了医疗废物集中处置并建立医疗废物意外事故应急预案及管理制度,全年共收集运输医疗废物5667车次。
全年新建改建垃圾中转站(箱)22处,新增果皮箱1335个,清理各类垃圾死角450处。

生态环境

土地、耕地与森林
全市土地总面积8177平方千米。现有耕地538.2万亩,基本农田482.0万亩,保护率89.56%。
全年完成造林15.8万亩。全市林业用地331.82万亩,占国土面积的27.5%;现有林地240.5万亩,其中经济林69.3万亩。全市森林覆盖率26.6%,居全省第10位。
城市绿化
全市共新增绿地426万平方米,种植乔灌木484万株,栽植垂直绿化苗木17.95万株,拆墙透绿9285米。建成区绿化覆盖率36.8%,建成区绿地率31.5%,人均公共绿地9.5平方米。
生物多样性
我市栽培和野生的植物1350种,分属149科,其中木本植物350余种(包括21个变种),草本植物1000余种。陆生脊椎动物174种,其中鸟类14个目,39科,146种;兽类4目,7科,18种;两栖爬行类3个目,4科,10种。
水土流失治理
全市水土流失面积1430平方千米,集中分布在历城、长清、平阴、章丘、市中等山丘区,其中南部山区为全市水土流失较为严重的区域。全年实施治理小流域25条,水土流失治理85.72平方千米;建成各类蓄水保土工程256项,种植水保林3540公顷、经济林2402公顷,实施封育生态修复700公顷。
保护区建设
全市有省级自然保护区1处,即长清区张夏-崮山寒武纪标准层型剖面地址遗迹自然保护区,面积2.62平方千米;市级自然保护区2处,为平阴大寨山自然保护区和历城柳埠自然保护区,面积46.2平方千米。自然保护区总面积48.82平方千米,占辖区面积0.6%。全市有2个地质公园、4个风景名胜区和34个森林公园,全市受保护地区面积占国土面积比例达到6.66%。
气候与自然灾害
全年气温偏高、降水正常、日照明显偏少。全市平均气温为14.4℃,较常年偏高0.8℃;全市平均降水量666.1mm,较常年多52.1mm;全市平均日照时数2056.2小时,较常年少424.9小时。
年内极端气候事件多有发生,造成严重经济损失。干旱、低温冷害、冰雹、高温、局地强对流、大风、雷电、大雾、暴雨、连阴雨、干热风等自然灾害均有发生。自然灾害导致部分农作物减产甚至绝产,房屋倒塌,毁坏道路、桥涵、塘坝,交通运输受阻。全年因气象灾害造成的直接经济损失14.15亿元,总受灾人口近40万人,死亡38人,受伤176人。

⑵ 上海市环境地球化学特征及成果应用展望

何中发 夏晨

(上海市地质调查研究院,上海200072)

摘要:环境地球化学调查是一项与生态环境保护、城市规划、农业发展等关系密切的基础性调查工作。上海市环境地球化学特征显示,地球化学元素可分为均匀分布型、相对分异常型、分异型、强分异型、极强分异常型,同时主城区、新建城区、烟尘工业区、城郊蔬菜种植区表现不同的地球化学特征。提出地球化学资料在住宅建设生态、生态环境友好型土地利用方面应用的展望。

关键词:上海市;环境地球化学;成果应用

环境地球化学是环境科学的重要分支学科。它是研究环境中化学物质(天然和人为释放的)迁移转化规律及其与环境质量和人类健康关系的学科。是以化学元素在自然界循环为主线,强调自然环境现象的发生机制和演化规律。环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境的化学变化过程及其趋势,在地球化学的基础上,更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质[1~5]

目前很多大型城市地区都面临一定的环境地球化学问题。比如,城市化和工业化进程的加快,造成城市饮用水源地水质的下降,城市大气中颗粒悬浮物的增加,城市土壤污染、侵蚀、酸化和硬化以及土壤生物和植被退化等一系列较为严重的城市环境问题,直接危及到城市居民的健康和安全[6~10]。为了摸清上海市环境地球化学的现状特征,2005年9月上海市环境地球化学调查项目正式启动。在上海市开展环境地球化学工作面临着如何在城市地区更好的采集样品的难题,同时如何使研究成果更好的服务于上海市的城市发展也是值得关注的问题。本文首先简单的介绍了上海市环境地球化学特征,然后就如何服务于城市发展和城市建设提出一定的应用设想。

1 研究区概况

上海位于长江三角洲前缘,太湖平原东侧。其南靠杭州湾,东濒东海,北枕长江入海口,地理位置十分优越,交通便捷。陆地面积6340km2,包括长江水面及沿海沿江滩涂在内,总面积7823km2。上海地区主体部分是三角洲平原,相对高差3~4m。但依地貌形态及其成因,又可划分位西部湖沼平原、北部沿江平原、东部滨海平原、长江口沙岛平原。在西南部湖沼平原区和杭州湾一带,有局部星散残丘保留,多数海拔50~70m。陆域地区最高为天马山,海拔高度97m。

2 样品采集与测试

2.1 样品采集

表层土壤样品:采样密度1个点/km2,中心城区可适当加密取样,采集深度为0~20cm,4km2分析一个组合样。深层土壤样品:采样密度1个点/4km2,规定采样深度为200cm以下,16km2分析一个组合样。

湖泊表层沉积物样品:采样密度1个点/4km2,在入海口或入湖口附近适当加密取样,采集深度为0~20cm。样品不进行组合。湖泊深层沉积物样品:采样密度1个点/16km2,规定采样深度为1.5m,对于沉积物小于1.5m的地方,以采集深层湖积物最底部样品为主。样品不进行组合。

地表水:非城区采样密度1个点/16km2,在黄浦江、苏州河等水系的上、中和下游分别布设1~2个采样点。浅层地下水:1个点/16km2

2.2 样品分析测试

土壤和湖泊沉积物样品分析测试:分析测试项目为中国地质调查局规定的有关土壤样品52元素(全量)及有机碳和pH值共计54项指标。

水体样品分析测试:除按照中国地质调查局规定的21项必测项目外,针对上海市实际情况又选测了10项别的指标,共计31项指标。

3 上海市土壤环境地球化学特征

3.1 表层土壤元素总体区域分布特征

土壤表层元素分布总体受区域地质母质环境、土壤表层发生层、自然生态环境、环境污染以及自身化学性质等复杂因素制约,表现出区域上显著的变异特征。上海地区受自身特殊的环境要素制约,显示出符合自身特点的地球化学变异特征。对其按照区域变异特性分解,大体划分出以下5种类型。

3.1.1 均匀分布类型

变异系数(CV)≤25%,包括砷、硼、钡、铍、铈、钴、氟、镓、锗、镧、锂、锰、铌、镍、铷、钪、锶、钍、钛、铊、铀、钒、钇、锆、硅、铁、铝、钠、钾、镁等30种元素,区域内基本表现出均匀分布,含量变差不大。直方图统计,这些元素中多数元素含量基本服从正态分布,含量区间窄小,变差不大。这些元素的分布主要受自然地质背景影响,与城市化的进程关系不密切。

3.1.2 相对分异型

25%<CV值≤50%,包括溴、碘、氮、磷、钙、碳和有机质。这些组分,表现出在全区土壤表层较弱的分异特征,含量有不大的变化范围。含量统计直方图显示,本组元素多数呈对数正态分布,其中基本呈标准。这些元素在区域上的分布特征与土壤类型有非常好的吻合关系。其中溴和碘的高含量地区主要分布沿海地带,氮、磷、钙的高含量地区主要分布在上海市西南部的湖沼相沉积地区,碳和有机质的高含量地区主要分布在农业开发强度大的松江、青浦和金山等地方。

3.1.3 分异型

50%<CV值≤75%,仅包括铋、铬、铜、硫四元素。统计显示,铬虽属该类,但分异程度并非很高。全区直方图上,铋、铜表现为二重母体分布的型式,表现为原始分布上有着两种不同的分布区,即原生背景场和城市人类活动扰动叠加场。其中铋、铬的高含量地区主要分布在吴淞工业区,铜的高含量地区主要分布在沿黄浦江的一些大型造船基地附近,而硫的高含量地区则主要分布在老居民区比较集中的地方,如黄浦、杨浦等地方。

3.1.4 强分异型

75%<CV值≤100%,仅包括硒、钨、锌等三元素。显示出这些元素更强的区域变异,含量具更大的变差。全区直方图上,硒、钨基本显示为对数正态分布,带有较强的左偏性质,锌则显示为二重母体分布。硒的高含量地区与人口最密集的地区有比较好的吻合关系,钨的高含量地区主要分布在桃浦、吴淞等工业化开展早的地方,锌的高含量地区主要分布在吴淞、上钢三厂等地方。

3.1.5 极强分异型

CV值>100%,包括银、金、镉、氯、汞、钼、铅、锑、锡等九元素。直方图上,九元素基本表现为二重母体分布,其一母体反映为土体内上述元素的基本分布特征,另一母体为异常母体,反映为区内的人类活动扰动作用的叠加特征。这些元素分异分布类型与城市建设开发强度的高低有一定的联系,其中,汞、镉和铅的高含量地区主要分布在中心城区等城市化相对高的地方。

3.2 上海市主要生态区土壤环境现状

总的看,上海地区土壤受人为扰动比较重,本文根据遥感影像解译全市共划分出11个类别的生态区,并依据地球化学数据全数据的分区进行了统计,获得了各生态区土壤现状情况的基础资料,其中将主要的生态区分述如下:

3.2.1 中心城区

这里指的是上海老城区,范围限在黄埔、卢湾、徐汇、长宁、静安、普陀、闸北、虹口、杨浦等区上世纪80年代前的居民密集区,面积260km2。总体上,老城区表层土壤显示出大量元素富集,按富集系数(K大于1.5)和变异系数选取有:铋、汞、镉、硒、锌、银、锡、铬、金、磷、硫、铅、碳、有机炭、铜、钼、钨、氟、锑、铈、氯及磷、氮等。以上组分在中心城区的富集特点,一是形成的异常组合元素最多;二是多数元素含量达到最高;三是主要富集元素均形成面状分布;四是形成因素复杂。

3.2.2 新建城区

指上世纪80年代后期尤其改革开放来新发展的城区,面积312km2

本次调查,新城区土壤地球化学分布的比较复杂,元素地域性变化较大。据统计,本类区富集元素包括银、金、铋、镉、氯、铜、汞、碘、钼、铅、硫、锑、硒、锡、钨、锌等15种元素,其中富集度最大的元素为镉、汞、金、汞、锡、碘等。镉的富集度高,K值达2.65;变异系数大,CV值达442.41%;区内有全区首高的高达20000μg/g;分析其原因,很可能是老厂区固体污染物所致。其次为钼,属于一种强烈的不均匀分布,变异系数CV值122.5%,最高值量9.64μg/g。总体看,本类生态区处在老城区外围,土壤污染态势相对于老城区具有递降态势。

3.2.3 烟尘工业区

本次调查,将宝钢、上钢一厂、上钢三厂的烟尘工业独立划出,借以调查工业烟尘对附近土壤的的质量的影响效应。总计划出面积160km2,除厂区外,也包括厂区附近烟尘集中沉降的大概范围,排放物不仅仅是降尘,还有工厂排放的固体排放物、污水等。由本次调查,烟尘工业区土壤受人为污染影响程度仅仅弱于上海中心城区,从污染强度和元素组合两方面评定,排在第二位。据资料统计结果,本类生态区受污染的元素有:银、金、铋、镉、铬、铜、汞、锰、钼、铅、锑、锡、钨、锌、铁、钛、镍、锗、钙、钡等,非金属元素砷、氯、氟、碘、磷、硫、硒、碳、有机质等,共计29项指标,比中心城区多出8项。具有特征性的是类如钙、钡、锶、氟等在其他环境下表现平稳,在此类生态区也出现了高量分布。

该生态区的第二个特征是:银、金、镉、汞、钼、铅、锡、钨、锌等元素均达区域背景的2倍以上,且呈总体较高。分析认为,这种特征是由于该类工业区固体排放物、污水系统污染是一方面,长期的工厂粉尘和烟尘飘落对周围的均一性污染可能是更重要的方面。

3.2.4 城郊老蔬菜地

主要为城近郊环城的老蔬菜地,面积312km2。《上海土壤》将这部分土壤定为菜园灰潮土,是长期种植蔬菜,土壤耕作活动强烈,施肥、灌水频繁,土壤肥力高的一种土壤。但也因不当施肥灌溉和农药喷洒,致使土壤污染严重。本次调查显示区内银、金、铋、镉、铬、铜、汞、氟、碘、锰、钼、磷、铅、硫、锑、锡、硒、锶、钨、锌、钙、碳和有机质含量偏高,其中银、金、汞、钼、铅、硫、锑、锡、硒、钨、锌都在区域背景值的2倍以上,镉接近于2倍。且除银显示为极强变异外,这些偏高量分布元素(组分)变异并不强烈,只达到相对分异~分异~强分异程度,说明老菜地遭受了较均匀的偏高扰动量,但总体又比中心城区、烟尘工业区偏低。迄今,按照土壤环境指标标准,以汞、镉、铅、铜的分级临界值计,本类区土壤几乎全部属二类土壤,少量三类土壤。

3.3 上海市城市土壤中一些重要无机、有机指标相关性研究

城市土壤中的各个指标之间具有密切的关联,对上海市城市地区表层土壤中的一些重要无机、有机指标进行研究,这些指标为:pH值、有机碳含量、有机质含量、含水量、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Nb、P、Pb、S、Sb、Se、Sn、Zn、HCH、DDT、PAHs等,研究结果如下:

(1)在HCH、DDT、PAHs等有机污染物中,HCH异构体之间、DDT衍生物之间、PAHs分量之间大都具有显著的相关关系。

(2)As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Nb、P、Pb、S、Sb、Se、Sn、Zn中Hg、Nb与其他元素不具有明显的相关关系,As、Cd、Pb与Cr、Cu、Mn、S、Sb、Se、Zn具有显著的相关关系。

(3)有机碳、有机质、S与大多重金属具有显著的相关关系;pH值与重金属、有机污染物等相关关系不明显;pH值与有机质、有机碳具有负的相关关系;含水量与重金属、有机污染物、pH值等指标不具有相关关系。

(4)苯并[a]芘和PAHs与有机质、有机碳、P、Se具有显著的相关关系,苯并[a]芘、PAHs、HCH、DDT等有机污染物与重金属间相关性不明显。

4 上海市土壤环境地球化学调查成果应用展望

上海市环境地球化学调查项目所覆盖的区域面积广泛,涉及的环境介质相对比较全面,测试分析的指标比较系统,应用领域非常宽广。在这里只针对城市人居环境建设及土地规划方面的应用作一简单介绍。

4.1 住宅建设生态指标研究

随着经济的发展人们对居住环境的要求越来越高,于是近年来国外流行的绿色建筑应运而生,所谓绿色建筑是指能充分利用环境自然资源,并以不触动环境基本生态平衡为目的而建造的一种生态住宅建筑。它除对建筑结构、建筑材料、绿化面积、生活垃圾处理、环境噪声等有较高要求外,对居住区的土壤环境也有较高的质量限制条件。结合上海市土壤环境地球化学调查成果,提出适合上海市的人居环境建设方面的土壤环境标准体系。可从土壤的放射性水平、土壤中重金属及有机污染物含量水平等3个方面来考虑,选出具体的指标,确定具体某个指标的分级标准,最后综合制定出人居环境土壤质量标准体系。

4.2 生态环境友好型土地利用模式研究

生态环境友好型的土地利用模式,就是按照土地的自然生态条件和环境承载力,进行土地规划,优化配置土地资源,使不同功能用地之间的位置关系与比例关系协调,增强土地利用集约程度,从而实现经济效益、生态效益的双丰收。

生态环境友好型的土地利用模式的总体目标:土地资源利用率显著提高,土地可持续发展能力不断增强,生态环境明显改善,土地利用与经济发展和社会进步和谐统一。充分利用和挖掘已经获得的全市土壤环境地球化学信息,为生态环境友好型土地利用模式的研究奠定坚实的基础。

5 结束语

环境地球化学调查作为一项基础性、公益性、全局性的地质调查工作,可为研究生态环境、农业发展、居民健康、土地资源利用等问题提供比较有针对性的第一手素材[12]。如何充分发掘环境地球化学调查数据中蕴涵的生态地质环境信息,使之更好的服务地方建设与社会发展需要,是摆在相关地学科技人员的一项长期而艰巨的任务[13]。另外全国各省市地区环境差异巨大,如何在服务于地方城市建设上体现当地的特色也是目前迫切要解决的问题之一。

参考文献

[1]张辉,马东升.环境地球化学、环境化学、环境生物无机化学的联系与区别.环境化学,2000,19(2):190~192

[2]涂光炽等.地球化学.上海:上海科学技术出版社,1984,326~358

[3]戎秋涛,翁焕新等.环境地球化学.北京:地质出版社,1990,1~30

[4]李天杰.土壤环境学.北京:高等教育出版社,1995,20~34

[5]杨忠芳,朱立等.现代环境地球化学.北京:地质出版社,1999,1~21

[6] Paterson E, Sanka M and Clark L. Urban soil sa spollutantsinks-a case study form Aberdeen, Scotland. Applied Geochemistry,1996, 11:129~131

[7] Lu Ying(卢瑛),Gong Zitong(龚子同)and Zhang Ganlin(张甘霖). Characteristics and management of urban soils. Soil andEnvironmental Sciences(土壤与环境),2002, 11(2):206~209

[8] Zhang Jiasi(章家思)and Xu Qi(徐琪). The forming characteristics of urban soil and its protection. Soil(土壤),1997(4):189~193

[9] Tang Hongxiao(汤鸿霄). Environmental nano-pollutants and their micro-interfacial processes in the aquaticpaticals. Acta ScientiaeCircumstantiae(环境科学学报),2003,23(2):146~155

[10] Jiang Haiyan(蒋海燕) , Liu Min(刘敏), Huang Shenfa(黄沈发). Status quo and trend of urban soil contamination research.Journal of Safety and Environment(安全与环境学报),2004,4(5):73~77

[11] 成杭新,杨忠芳,奚小环等.长江流域沿江镉异常源追踪与定量评价的研究框架.地学前缘,2005,12(1):261~272

[12] 姜作勤.地质工作信息化若干问题的思考.地质通报,2004,23(9):839~845

[13] 廖启林,翁志华等.覆盖区多目标地球化学调查数据应用前景浅析——以江苏省国土生态地球化学调查有关成果为例.地质通报,2005,24(8):772~777

The Environmental Geochemical Characteristicsand Application of Geological Achievements

He Zhongfa, Xia Chen

(Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072)

Abstract: Environmental geochemistrical investigation is a basic survey subject which is nearly correlative with ecological environmentalprotection, municipal programming and agricultural development. The environmental geochemistrical characteristics show that geochemistricalelements are classified into equably distributing-type, oppositely abnormal distributing-type, abnormal distributing-type, doughty abnormaldistributing-type and greatly doughty abnormal distributing-type. Synchronously , the geochemistrical characteristics the main city zone, newcity zone, soot instrial area and suburban vegetable plantation display the different geochemistrical characteristics. The paper expatiate thatthe geochemistrical data vista in the appliance of howff building ecology and friendly ecological environmental land use.

Key words: Shanghai City; Environmental geochemistry; Achievement application

⑶ 求关于污染土壤处理的相关论文,现状,发展历史,相关政策,展望...谢谢哈!!

由于回答限制,很多出处的页面网址不能加上去,见谅。

1.中国土壤环境污染问题突出地区的污染现状及成因:
据不完全调查,目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩,污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占耕地总面积的十分之一以上,全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。其中,一些地区土壤污染已呈严重态势,甚至出现了土壤重污染区和高风险区。

1.重金属污染
重金属是指密度 4.0以上的约 60种元素或密度在 5.0以上的45种元素。As和 Se是非金属,但是它们的毒性及某些性质与重金属相似,所以将 Se和硒列入重金属污染物范围内。污染土壤环境的重金属主要是指生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属 As,还包括具有毒性的重金属 En、Cu、Co、Ni、Sn、V等污染物。当前最引起人类关注的是 Hg、Cd、Pb、Cr、As,它们被称为“五毒”(农田土壤重金属污染及防治研究进展)。土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工农业生产活动,也造成重金属对大气、水体和土壤的污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。我国 Cd 污染的土地涉及11 个省市的 25 个地区。 如江西省某县多达 44 % 的耕地受污染,形成670hm2 的“镉米”区;沈阳某污灌区农田土壤中 Cd 含量高达 130mg/kg ;成都东郊污灌区内米中含Cd 量高达165mg/kg 。 农业部农业环境监测总站 1996 ~ 1998 年的监测结果表明,污灌区 Cd 污染面积最大,占重金属超标面积的569 % ,而农产品 Cd 超标率达102 % (曹仁林等,2001)。我国各大城市的耕地土壤均存在不同程度的Cd 污染,其中沈阳市郊区和西安污灌区土壤 Cd 污染尤为严重,如沈阳市农田土壤中Cd 含量为088mg/kg ,西安污灌区土壤中Cd 含量为0628mg/kg(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)
蛐岩县主要的土壤污染物为Mg和B.43%的采样点土壤 Mg含量达重度污染水平,最高超标21.16倍.仅有 211和 238两个采样点达到清洁标准;而 B的污染似乎更为普遍,所用采样点土壤 B浓度超标,50%的样点达到重度污染水平.其原因是 在岫岩县石唐、偏岭、风源等区域.分布有众多的衰 3 蚰岩县土壤捡剥统计值殛帚染指矬国营及乡镇、个体 经营的采矿、冶炼企业,以轻烧 Mg、重烧 Mg为主要工艺的菱镁矿加工业排放 出大量 MgO、SO2等 污染物./vlgO 白色粉末降落地表后,形成 MgCX~、Mg(H0 )2等反应产物,凝聚成大颗粒分散在土壤中,加之该区域土壤 中广泛存在的 MgSO+、MgCl2,形成硬壳覆盖地表,从根本上阻止作物生长.部分地区虽然作物可以生长,但土壤中可溶性 Mg被作物吸收,对人及其他生物的健康形成较大的威胁.而 B污染也是由于B矿点源污染所致(辽宁东部山区土壤污染状况与防治对策研究).
稻米对于镉污染的吸附作用明显强于玉米、大豆等其他的作物品种

在各种人为因素中,则主要包括工矿业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染(土壤中重金属污染现状与防治方法)。

2.污水灌溉
污水灌溉等废弃物已造成大面积农田的土壤污染。如沈阳张士灌区用污水灌溉 20 多年后,污染耕地2 500多 hm 2,造成了严重的镉污染,稻田含镉 5~ 7m gökg。天津近郊因污水灌溉导致213 万 hm 2 农田受到污染。广州近郊因为污水灌溉而污染农田2 700hm 2 , 因施用含污染物的底泥造成1 333hm 2 的土壤被污染, 污染面积占郊区耕地面积的 46% 。20 世纪 80 年代中期对北京某污灌区进行的抽样调查表明, 大约 60% 的土壤和 36% 的糙米存在污染问题(我国的土壤污染现状及其防治对策)。
早在 30 年代 ,就有抚顺炼油厂污水排入浑河灌溉水稻的记载。到了 50 年代 ,随着农业生产的发展,在北方一些干旱、半干旱地区,由于水资源比较紧张,为了充分利用污水的水肥资源,污水灌溉被大面积采纳、推广,这对促进当地农业的粮食生产曾起到了积极的作用。到了1983 年,污水灌溉面积达到 2 ×106 hm2 。然而,由于长期的污水灌溉 ,土壤 —作物系统的污染逐渐暴露出来,为了解决这一土壤环境问题,污水的土地处理系统得到了应用和发展
长三角、珠三角、辽中南城市群3个典型区的土壤污染状况调查;在典型地区启动污染土壤修复与综合治理试点;建立健全基于风险评估的土壤环境质量标准体系;完成《土壤污染防治法》草案。从污染物的种类和类型上看 ,新技术、新产品应用未能有效预防导致我国新型污染物不断出现 ,这些新型污染物影响更持久 ,危害更大 ;从污染物的浓度上看 ,污染物的含量 ,随着经济的发展 ,一些污染物因为无法降解、逐步积累 ,增加还是非常快的。例如 ,有资料表明 ,近年来 ,上海土壤中汞和镉的含量增加了 50% ;浙江南部一些地区土壤中 Cu、Zn等重金属全部超标 ,持久性有机污染物部分检出率达100%。
辽河流域
据介绍,辽河流域是我国传统的工矿区之一,交通便利、矿产资源丰富,长期以来形成了以煤炭、石油、钢铁等工矿业为主的经济结构,资源利用效率较低,污染强度高;污染源污染治理水平低,化工、冶金、采矿、制药等行业污染严重,部分企业设备陈旧、落后,污染治理设施不完善;加之辽河流域环境监测、预警、应急处置和环境执法能力薄弱,有些地区有法不依,执法不严现象较为突出,环境违法处罚力度不够,污染的现象不能得到有效遏制。
有关人士还指出,土壤污染和水污染是相互交替、互相影响的。一方面,部分地区的土壤污染是由于污灌造成的。由于辽河水资源短缺,为解决工农业用水问题而长期进行污水灌溉,使得大量有毒、有害物质进入土壤,积累到一定程度,超过了土壤本身的自净限度。另一方面,辽河流域鞍山、辽阳等地是全国闻名的工矿区,常年的矿产开发造成一些矿区土壤污染非常严重,通过水体的冲刷,土壤中的重金属和有毒物质加速了河流的污染。
有专家指出,在资源和重工业为主导的经济结构下,工业生产的污染程度相对会比较高,治污难度大;受经济利益的驱使,部分企业安装、运行污染治理设施不到位,随意排放废水废气废渣的现象时有发生,使人防不胜防;同时,地方政府重地区GDP轻环境保护的意识依然存在,对污染现象听之任之。
对于辽河而言,其治污问题面临更多重的考验——在当前经济危机的影响依然持续、东北老工业基地亟待振兴的形势下,一方面辽河流域土壤污染和水污染等问题严重,已经到了非治不可的地步;另一方面,在2008年来的全球性金融危机的席卷之下,地方政府面临着经济增速放缓,失业率增加的巨大压力,一切工作的中心都集中到了保障经济平稳发展上来。环境治理面临着让位于经济发展而被忽视的问题。
对于几十年污染“积重”的整个辽河流域,有人表示担心,“有些地方为了发展经济,根本不管所谓的环境污染,这么几十年下来,才造成整个流域污染情况严重。如果这一点不改,只是沿着‘污染——治理——污染’的老路子,最后只能是越治越污,环境越来越坏。”
一.
长三角
根据中科院南京土壤所2006年在南京郊区蔬菜基地做的定点测试,仅有40%的土壤处于安全等级,而30%的土壤已经受到污染。而浙江省有关部门的调查显示,全省Ⅰ类和Ⅱ类土壤占调查区总面积的82%,其余18%的土壤均受到了不同程度的污染。“区域内工业化、城市化和农业集约化的快速发展,加上疏于防治,大量未经处理的废弃物通过多种渠道向土壤系统转移、残留,是形成土壤污染的主要因素。”
近期,浙江省台州市路桥区峰江街道139名村民被查出血铅严重超标,元凶是建在村里的一家被列为重点监控企业的蓄电池企业。
在上世纪80年代末期,我国污染面积只有几百万公顷,而现在已经超过一千万公顷。土壤污染类型多样化,其中严重的是重金属污染,根据中科院生态所研究,目前我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的五分之一,全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨。此外农药、抗生素、病原菌等也成为土地污染的来源。
土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外,更为严重的是土壤对污染物具有富集作用,一些毒性大的污染物,如汞、镉等富集到作物果实中,人或牲畜食用后发生中毒。
如我国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉,导致土壤和稻米中重金属镉含量超标,人畜不能食用。土壤不能再作为耕地,只能改作他用。

3.固体废弃物堆放

另外,在农田中,由于化肥的不合理施用,农药喷施和 地膜等造成的污染也相当严重。

2. 地方土壤环境保护工作面临的问题和对国家土壤环境保护法规、制度、政策等方面的需求
目前,我国土壤污染面临着严峻的形势,部分地区土壤污染严重,土壤污染类型多样,呈现新老污染物并存、无机有机复合污染的局面,土壤污染途径多,原因复杂(环保总局在京召开首次全国土壤污染防治工作会议,且污染面积、分布和程度不清,污染防治基础薄弱,地方土壤保护工作防治措施缺乏依据和方向,状况不容乐观,面临诸多挑战。同时,防治土壤污染的法律还非常欠缺,土壤环境标准体系也尚未形成,法律是土壤污染防治的关键,是实现土壤环境保护的最主要途径,它对保护土地质量,维持社会、经济和环境的可持续发展具有重大意义。从法律角度分析,土壤污染现状的原因包括以下三个方面:
首先,我国土壤污染防治的相关法律法规空白,缺乏有效的法律制度。在我国现行的法律体系中,已经制定了环境保护、土地管理、水污染防治、大气污染防治等相关的法律法规,但土壤污染防治的法律基本上是一项空白(论我国农业用地土壤污染的法律保障)。虽然若干法律中一些零星规定,对农业生态环境的保护起到了一定的积极效果,但都是分散而不系统的,缺乏可操作性的具体法律制度。随着我国快速的工业化、城市化进程,农业用地土壤污染仍有继续加重的趋势,说明现行立法有限条款的粗略性规定不可能有效防治现代农业技术和不合理的土地利用方式造成的土壤污染问题,满足不了土壤污染防治的现实需要。而法律的“真空”状态则会进一步滋长土地资源的滥用现象,加剧土壤污染问题(浅析我国土壤防治的法律问题)。在长三角地区环保工作中,南京理工大学经济管理学院教授徐光华指出“缺乏相对统一的区域环境准入和污染物排放标准、缺乏相关法律规范,是长三角地区环保工作目前的软肋。”区域经济发展中所遇到的各类环保问题,通常都很难靠一地的政府来解决。要应对日益严重的环境污染形势,两省一市的有关部门必须尽快建立起区域环境信息共享与发布制度,启动区域环境监管与应急联动机制,并在此基础上加快区域环境保护相关法律规范的研究和制定,长三角土壤污染后果堪忧)。因此,在现行法的基础上,有必要对土壤污染防治保护采取一定的法律措施,健全和完善环境相关法律法规。
其次,土壤污染防治的行政管理和执法混乱。依据我国现有的法律体制,对于土壤的法律保护,实行管与分管相结合的多部门分层次的管理体制,涉及多个行政部门对土壤污染的行政管理,在这种体制下,管理主体林立,权力和责任分散,不仅不利于集中、统一管理,而且容易造成管理上的混乱(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。由于土壤污染的来源多样,情况复杂,所以除了职责最多联系最为紧密的环境保护部门、农业部门有环境行政监管权力外,许多其他的部门如水利部、国土资源行政主管部门等在特定的情况下也有管理权限(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。但是,由于法律并没有赋予环境保护执法部门对其他行政主管部门的环境执法的监督权,同时对于各个执法部门之间在土壤污染处理上应当如何相互配合的重要问题也没有做出规定,这就导致了在具体的土壤保护的执法当中多头执法,交叉执法,执法不到位,甚至部门之间借执法来争夺各自的利益,降低了土壤保护的整体实效,损害了土壤保护的整体利益,有关法律法规对部门之间如何监督协调没有具体规定,并且在实际环境行政执法管理中地方情况差异较大,出现的许多污染问题无法很好的得到解决,从而导致部门与部门之间相互扯皮、争权推责(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。可以说,这种多头管理体制,不仅严重影响了治污的效率,也浪费了诸多的行政管理资源。另外,在我国大多数基层地区尤其是贫困的农村地区,由于经济发展落后,摆脱贫困的愿望强烈,大多领导干部以经济的快速发展为首要目标,当经济发展与环境保护发生冲突的时候,就会牺牲环境来图发展(防控农村土壤污染的迭律对策研)。因此,我国在对土壤污染管理及执法上也存在许多的问题。
最后,土壤环境保护的司法保障有待加强。目前,虽然我国土壤污染比较严重,污染情况时有发生,但涉及土壤污染诉讼的案例却很少,从仅有的几个案例中,不难发现我国农村土壤司法救济中存在的问题。首先,我国至今没有关于土壤污染修复和赔偿的条例规定,对企业也没有任何约束,即使土壤被污染了,也很难追究他们的责任。2006年8月,甘肃省徽县发生的“铅中毒”事件就是一个典型的案例。当时,这个县水阳乡的两个村庄共有368人查出血铅超标,其中14岁以下的儿童149人。经环保部门调查发现,位于这两个村庄附近的一家铅冶炼厂是重要污染源,造成当地土壤、空气和水体污染。虽然这家工厂后来被勒令关停,但如何给那些遭受污染损害的村民以有效的补偿,如何从根本上转变那种以群众健康甚至生命为代价的粗放型增长方式,却是一个难题。(邱林,中国1/5耕地受污染防治形势严峻,改善土壤环境质量系国家行动。另外,在农村环境诉讼中,一个最现实的问题就是诉讼费用的负担问题。我国农民是社会中最大的弱势群体,他们是城市发展的牺牲品,长期处于经济的困窘之中,他们的收入大多仅能勉强维持生计(防控农村土壤污染的迭律对策研)。与此同时,土壤污染对农民造成的损失是长期的也是巨大的。在我国司法实践中 ,诉讼费用直接与诉讼标的额挂钩 ,且实行诉讼费用预交制度 ,农民很有可能会因为交不起诉讼费用而无法得到司法保障(我国农村土壤污染防治的法律问题研究)。1999年 12月 20 日大庆市红岗区杏树岗镇民吉村十三户农民向大庆市中院起诉 ,要求被告大庆油田有限责任公司赔偿原告土地污染损害赔偿518431. 06元。本案中十三户农民的土地污染发生于1993年 ,但是当年只给付原告青苗补偿款。由于农民对土地是否被污染不懂 ,在 1999年前没有提起诉讼 ,但一直以上访的形式找镇政府、土地局以及被告单位要求解决 ,虽在 1999年 11月 4日达成协议 ,但未实际履行。1999 年 12 月 ,原告向大庆市农业局申请对受污染的农田进行取样化验鉴定。2000年 1月农业局进行了取样 ,并由市农业局送省质量检验检测中心检验。2001 年 5 月农业局根据检验结果又组织五位专家现场勘查 ,做出鉴定意见:已造成受污染农田土坡次生盐渍化 ,对农作物已造成严重危害。《中华人民共和国环境保护法 》第七条:国务院环境保护行政主管部门 ,对全国环境保护工作实施统一监督管理。县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门 ,对本辖区的环境保护工作实施统一监督管理。《中华人民共和国水污染防治法实施细则 》第四十三条第二款。该案件从 1999 年 12 月到 2003 年 12 月 ,经两级法院长达四年的审理 ,最终法庭调解结案 ,被告赔偿原告损失 159607. 38元 ,一、二审诉讼费用由被告承担。值得注意的是在案件审理过程中。大庆中院以原告超诉讼时效为由 ,判决驳回原告的诉讼请求。判后原告不服 ,但由于农民多年未耕种土地无收入没有上诉费用 ,为维护原告人合法权益 ,由代理人交上诉费 10196. 00元 ,才使得农民的合法权益能够得到最终的保护(一件土地污染损害赔偿案的艰难诉讼)。
因此,为有效防治土壤污染,应在现行有关土壤污染防治立法的基础上,细化、扩展土壤污染防治的制度,或制定专门的法律法规,以加强对土壤污染的监督和管理。从法律上,对污染灌溉、工矿废弃物、城市生活垃圾、化肥农药等土壤污染物及污染行为作出明确规定,通过法律手段有效防治土壤污染。另外,在法律法规中应当理顺土壤污染防治的行政管理体制,建立土壤污染的动态监测评价制度,制定相关土壤污染防治的具体规划制度,确立土壤污染的环境标准,建立土壤污染应急措施制度和法律责任制度等相关的制度。
(浅析我国土壤污染防治的法律问题(论文)。

3.土壤环境保护工作经验和典型模式、政策建议
由于土壤污染的潜伏性、不可逆性、长期性和后果严重性等特点,土壤环境保护应遵循 “防重于治”的基本原则,坚持“预防为主、防治结合、综合治理”。对未被污染的土壤采取预防措施,要控制或消除污染源;对已经污染的土壤则要采取积极治理措施 ,将污染控制在最低限度(我国环境保护科学研究现状与展望)。土壤一旦被污染,治理起来相当困难,相对于污染物在土壤-植物系统中含量、行为、生物地球化学循环、毒理、代谢模式和与重金属有关的流行病等方面的研究,土壤污染的治理与管理研究要薄弱得多,大多数治理方法尚处在试验阶段,再加之考虑到治理费用等问题,能应用的成熟方法目前很少。总结出现的各类土壤污染治理方法,大体上可分以下四类:
1.工程措施(包括客土、换土、翻土、去表土、隔离、热处理、电化学方法等)
此种方法效果好、稳定,是一种治本措施,适用于大多污染物和多种条件,但一般在小范围内较实用,且代价昂贵,还可能造成地下水或其他介质的潜在污染。近年来,把污水、大气污染治理技术引进土壤治理过程中,开辟了土壤污染治理新的途径,如磁分离技术、阴阳离子代换法等(土壤污染治理方法研究)。
2.化学措施
施用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性 ,从而降低污染物进入生物链的能力,减轻对土壤生态环境的危害()。例如:在某些重金属污染的土壤中加入石灰、矿渣等碱性物质,使重金属生成氢氧化物沉淀。或添加膨润土、合成沸石等交换容量较大的物质来钝化土壤中的重金属等。
3.生物措施
生物治理方法有着物理治理方法和化学治理方法无可比拟的优越性,其优点主要表现在以下几个方面:①处理费用低,其处理成本只相当于物化方法的二分之一到三分之一;②处理效果好,对环境的影响低,不会造成二次污染,不破坏植物生长所需要的土壤环境;③处理操作简单,可以就地进行处理。基于这些优点,应用生物修复已成为当今土壤污染治理技术研究的一大热点(土壤污染的生物修复技术研究进展)。生物措施是利用特定的动、植物和微生物吸收或降解土壤中的污染物。与此措施相对应的新兴学科“环境生物技术”方兴未艾。应用现场污染治理的生物措施始于 1989 年 3 月,美国阿拉斯加海岸被石油污染,采用了两组亲脂性微生物后,使其净化过程加快了两倍。早期生物治理采用的主体生物类群多为微生物。最近,植物修复正成为生物治理措施中的一个亮点。植物对污染点的修复有三种方式:植物固定、植物挥发和植物吸收。研究表明,利用适当的植物不但可去除土壤环境中的有机物,还可以去除重金属和放射性核素。超累积植物已成为环境保护工作者追寻、筛选的目标。我国对植物修复和超积累植物的研究已有良好的开端(我国土壤环境保护研究的回顾与展望)。例如,在土壤重金属镉污染的植物修复研究中,通过大量筛选研究发现,十字花科芸苔属植物(Brassica spp.)中的很多种或基因型具有较强的吸收累积 Cd特性。我国广泛种植的油菜(B.campestris)就是该属植物,其中某些品种或基因型在累积 Cd 方面可能很高。筛选并种植可食部位低积累 Cd 作物品种(低吸收或低转移),通过作物互做(间作、轮作)减少作物对Cd 的吸收等植物修复方面的研究也需做进一步研究(土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理)。
4.农业措施
包括增施有机肥提高环境容量、控制土壤水分、选择适宜形态化肥和选种抗污染农作物品种等。
另外,国外发达国家在土壤污染防治方面的工作开展得较早 ,许多国家都已建立了相对完善的污染土地识别、评价和处理体系 ,其中美国、德国和日本的土壤保护实践在世界范围内极具代表意义。
在国外,有关土壤污染防治法律保护的立法经验很多。美国于1985年和1990年修订的《农业法》希望实现劳动生产率的提高的同时保护资源与环境,实现“持续农业”的发展。另外,1990年在联邦政府实施了“保护计划”管理。1987年为了控制农业水源水质而制定了《水质法》。欧盟到目前为止还没有明确的土壤保护政策,但现有许多欧盟立法都与土壤保护有关。如《关于环境保护、尤其是污泥农用时保护土壤的86/278/EEC指令》对农用污泥作出了规定;《关于废物的75/442/EEC指令》要求废物在处置时不能污染土壤;2004年底前,提出《关于堆肥和生物废弃物指令》,其目的是为了控制潜在的污染,并鼓励使用被批准的混合肥料,等等。日本已经建立了由预防对策和治理对策构成的土壤环境保全体系。有《农用地土壤污染防止法律》(1970)、《市街地土壤污染暂定对策方针》(1986)、《土壤污染环境标准》(1991)、《土壤污染对策法》(2002),等等。《土壤污染对策法》的实施,使得污染治理由被动向主动转化,以前无法计算的环保社会效益可体现为可以计算的经济效益,此种趋势表明日本的土壤环境保护已经呈现出新的阶段特点[3]。这些国外的立法经验对我国土壤污染防治的法律完善具有非常重要的借鉴意义(浅析我国土壤污染防治的法律问题)。
“重视生态补偿机制,是国外土壤污染防治工作中的一大经验,值得我们借鉴。”虞锡君向记者介绍道,生态补偿机制,又称生态系统服务付费,主要原则就是“污染者付费”和“保护者受偿”——由污染事故的责任方治理土壤污染、或者支付土壤污染治理的费用。国外在这方面有过不少成功案例——1972年,美国通过的《纳税人减税法》,目的之一就是以税收方面的优惠措施,来刺激私人资本投资于土壤清洁治理。根据美国政府的报告,其直接结果是吸引了34亿美元的私人投资,8000个受到污染的棕色地块恢复了生产能力。虞锡君表示,在区域联动的基础上确立土壤生态直接补偿制度,或许是我们目前值得努力的方向(长三角土壤污染后果堪忧。)

郑进华 彭 强 郑晓琴.浅析我国土壤污染防治的法律问题.[A], 环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(2007.8.12~15•兰州)论文集
高拯民.我国环境保护科学研究现状与展望lJ1.土壤学报,1989,26
(3):262-272.

⑷ 展望未来50年的信息时代

50年后这个世界就没有农民了,“农民”都进城,在写字楼上班,种粮食、菜,养各种各样的肉。从城市走出来,再也没有所谓的郊区和农村,过去种田的地方全改种树。高科技造就农业工厂化,一派和谐景象。

宽敞的大楼里悄无声息,不过如果你侧耳倾听,也许能听见上亿个细胞分裂的声音。外面是浓黑的夜,这里却灯火通明。LED灯光下一排排成熟的水稻垂下饱满的穗子。这个宽敞的大厅,柱子都由挂着艳丽果实的西红柿和辣椒装饰。楼上,大块牛排和鸡胸脯肉在自动生产线上被包装成全无血污的半成品送往冷库,第二天清晨的早市上,它们就是肉类柜台上最受主妇们青睐的人气商品。整栋大楼没有人,地下室的总控室里,一台超级计算机不知疲倦地打理着夜间的一切事务,各类仪表盘上的数字不住跳动——这是2058年的一个深夜。地点是北京市内的某座农业摩天楼。

明天的早餐在哪里

农业摩天楼的概念最初是由美国哥伦比亚大学的环境学家迪克森·戴斯珀米尔提出的。按照他的理论,投资2亿美元建造一座30层楼高的摩天大楼,在里面种植果蔬并饲养牲畜,将产出足够5万人食用的食物。而巴黎SOA建筑师工作室、美国西雅图建筑公司和米图恩公司已经分别设计出心目中理想的农业大厦三维透视图。美国的建筑师们提出在西雅图市区划出一块城市农业中心,建造小规模垂直农场,并据此赢得了2007年美国绿色建筑委员会卡斯卡底地区的逼真建筑挑战设计奖。

如果农业摩天楼登陆人口大国中国,比如,在北京搞一下。未来的城市规划师们可以选择人口稠密的主城区,规划出一两块地方来修建这样的农业大厦,不仅提供居民们最新鲜的蔬菜瓜果又可成为城市里的垃圾污水处理站,而在土地资源相对丰富的郊区集中较为大面积的土地当作农业工厂区。如果这个方案可行,那么在今天的朝阳区,高楼林立的建国门商圈附近,我们或许将看到一座超级农业大厦。这里交通方便,人口流量大,如果将农业大厦修建在这里,可以方便上下班的人们顺道购买新鲜蔬菜,同时可以集中处理周围大片的商用民用楼生活污水,并向它们输送洁净的用水和照明电。

科技撑起农业摩天楼

我们可以设想,这座53层(地下3层)的摩天楼占地2万平方米(约相当于一座标准体育场),建筑面积10万平方米。地下2、3层为停车场,地下1层为安装超级计算机的总控制室、配电室,主楼50层为全封闭电脑控制的农场生产区域;北侧的裙楼是大型生鲜超市和城市农场主题公园和风味餐厅。在作为农业生产区域的圆柱形主楼,全透明的外部材料可以让日间的采光更充分。在种植区,整个楼层划分为几块农田一样的操作区。高度自动化、生态化、无污染和高效节能是这里的关键词。农业大厦各个生产区域的温度、湿度、气压和光照情况等在总控室都一目了然,并储存有每一株编号作物从发芽到出厂成为农产品销售的详细档案。在掌握了作物生长偏好性之后,电脑控制的LED灯可以为不同的农作物提供各种特殊波段的光照,保证作物的叶绿体们开足了马力高速运转。对于在“生长车间”的作物,全部采用有机生态型无土栽培,将作物固定在取代土壤的添加了固态肥的基质上,只需清水滴灌。电子眼监控作物体内水分、糖类以及氮磷钾的含量,并决定采摘时间。如果这个车间生产富含某种微量元素的健康农产品如富铬玉米,电脑便会供给玉米苗准确调配的添加三价铬的营养液,并且随时监控植株中铬元素的含量,保证出厂时的每一根玉米棒子是有益健康的而非重金属污染的。

⑸ 求关于激光雕刻的现状与发展展望的文章

电子雕刻机雕刻头研究现状与发展
[摘要] 介绍了电子雕刻机雕刻头的研究现状与发展。目前成熟应用的主要是电磁驱动式的,
分为摆动式和直动式,具有雕刻频率高、雕刻质量好的特点;同时介绍了工作原理不同于电磁式雕刻
头的电子束雕刻和激光雕刻,尤其激光雕刻,具有强大的发展潜力;以及正在研究和发展的压电陶瓷
和超磁致伸缩驱动器,这些功能材料的应用为雕刻头的发展提供了很好的参考方向。
关键词:雕刻头; 电磁驱动; 激光雕刻; 电子束雕刻; 压电陶瓷; 超磁致伸缩驱动器
凹版印刷以其印品墨层厚实、颜色鲜艳、饱和度高、印版耐
印力高、印刷速度快等优点在图文出版和包装印刷领域内占据
重要的地位。目前,电雕凹版因技术先进、成本低、制版质量高
且稳定、适应范围广、利于环保等优点已在凹版制造中占主导
地位,一直是近年来的主流雕刻方法。印版的好坏是决定印刷
质量的一个关键因素,凹版电子雕刻效率的高低直接影响到整
个凹版制版的进程。印版是电雕系统根据数字化的图文信息
驱动雕刻头在版辊上雕刻网穴后处理而成,因此,雕刻头的驱
动装置在整个制版过程中起着重要作用。从上个世纪60年代
开始,此领域的科技人员不断探索,希望能提高电子凹版雕刻
的效率及质量,雕刻效率及质量可以从多方面提高,提高电子
雕刻机的雕刻频率是一种最有效最直接的途径。德国、美国、
瑞土和日本在电子雕刻技术方面处领先地位,我国在这方面的
研究基本为空白[ 1O2 ]。文中主要介绍了电子雕刻头的研究现
状及发展方向。
1 电子机械雕刻
电子机械雕刻是由电O机械转换器驱动雕刻刀,在滚筒上
雕刻出网穴的一种方法,其关键在于电O机械转换器的工作性
能。
111 常用结构的原理及特点
一般而言,磁钢产生稳恒磁通,控制线圈产生控制磁通,二
者差动叠加产生驱动衔铁运动的电磁力,带动衔铁运动。
112 转动式电磁铁
结构原理如图1所示[ 2 ] ,磁钢在气隙中产生稳恒磁场,在
控制线圈未加电时,通过装配时的调试,衔铁处于相对平衡位
置;当控制线圈加电时,衔铁被极化,产生磁力拉动衔铁转动,
图中显示了衔铁的一种极化方式。当控制线圈加以高频变化
的电流或电压时,衔铁便产生高频摆动,带动雕刻刀进行雕刻
工作。
高刚度的回复弹簧是利用衔铁所在扭杆的弹性扭转来得
到,结构简单,高刚度易实现;且带有稳恒磁场调节结构,可以
调节电磁铁系统的工作点,使磁钢发挥最好效能;控制线圈只
有一个,与采用2个控制线圈的相比,简化了结构,缩小了体
积。
Hell公司的电雕机采用的摆动式雕刻头如图2所示,其衔
铁结构如图3所示。通过衔铁的摆动带动金刚石雕刻刀在版
辊上雕刻凹穴,利用扭杆的扭转变形来实现高刚度回复弹簧的
功能,并且其半圆型的一端用来调节扭杆的刚度,输出杆上有
45
张策等 电子雕刻机雕刻头研究现状与发展
阻尼环,用来调节电磁铁系统的输出特性[ 3 ]。
图1 摆动式电磁铁 图2 电磁雕刻头
Fig. 1 Swing electromagnet Fig. 2 Electeomagnetic engraving head
113 直动式电磁铁[ 2O5 ]
结构原理如图4所示,带有雕刻刀的直动轴固定在衔铁
上,装配时调节衔铁,使之在磁场中处于相对平衡状态,当控制
线圈未加电时,磁钢的引力不能使衔铁产生动作;当控制线圈
加电时,衔铁产生极性,在电磁力的作用下,克服衔铁刚度,运
动一定位移。给控制线圈加以高频电压或电流,衔铁产生上下
运动,从而带动雕刻刀的垂直运动,完成在版辊上雕刻凹穴的
工作。
图3 衔铁结构 图4 直动式电磁铁
Fig. 3 Armature structure Fig. 4 DirectOacting electromagnet
在此结构中,衔铁的运动是平动,气隙两侧是异名磁极;高
刚度回复弹簧通过衔铁的弹性变形得到。
国外某些公司采用该结构原理,也可以达到很高频率。该
结构电磁铁结构较复杂,体积也较大,装配调试也有一定的难
度。在电子机械雕刻方面, Hell公司雕刻头的雕刻频率由起初
的4000Hz发展到如今的12800Hz,MDC公司的V ISION3雕刻
头达到8100Hz,在网穴深度稍减时可达8600Hz,提高了生产效
率,电子雕刻具有雕刻网穴的深度和面积均可变化、重复性强
的优点,且雕刻过程中无污染。
2 激光雕刻和电子束雕刻
211 激光雕刻[ 5O8 ]
20世纪70年代,激光就开始在胶印、凹印制版领域发挥
作用,在90年代,国外的公司开始激光直接雕刻的研究。激光
直接雕刻铜版,在技术上一直认为是不可行的,但它可以直接
雕刻锌。瑞士MDC公司通过制版工艺的改进,实现激光直接
雕刻。先在钢辊上电镀一薄层镍,然后再在其表面镀铜,随后
又镀了一层锌。这层锌可吸收激光能量并被蒸发,随之蒸发的
还有其下面的铜,便生成了载墨的网穴。雕刻后,像其他雕刻
滚筒一样,最终在滚筒上镀一层坚硬的铬。还开发了大约
500W功率的YAG激光器,每秒能雕刻7万个网穴。
直接激光雕刻系统主要由3部分组成:高能量的激光;激
光传输系统;光学系统,通过调节焦距,来调节单位面积上的能
量。激光的原理如图5所示。
激光脉冲的聚焦点直径和入射能量决定网点的几何形状。
简单的直接激光雕版系统只能调整能量的大小,而激光聚焦点
的直径根据所需的网点预先设置,在雕版过程中不能改变。网
点直径由激光聚焦点的直径决定。
先进的SHC (New Super Halfautotyp ical Cell)调整方法使每
个激光脉冲的2 个参数:能量和聚焦点的直径都可以调整。
“先进”意味着每个网点的几何形状网点的直径和网点的
深度可以相互独立,在确保直接激光雕版的精度下任意调整。
Hell解决了激光直接雕刻铜版的技术困难,在Drupa2004
上展示了所研制的可直接在铜版或铬版上进行雕刻的激光雕
刻机样机,给业界带来了巨大反响。
随着激光技术的发展,激光雕刻不仅体现了电子机械雕刻
的优点,而且具有许多自身的优点,比如无接触雕刻等,目前该
方法制作版辊成本稍高,但其众多优点使其成为雕刻发展的一
个方向。
212 镀铜凹版的电子束雕刻[ 1 ]
图5 激光雕刻原理图 图6 电子束雕刻示意图
Fig. 5 Laser engraving Fig. 6 Electron beam
p rincip le engraving p rincip le
如图6所示,采用高能电子束可以对镀铜的凹版滚筒进行
雕刻。电子束由热阴极产生,在2. 5~5万V电场的加速下射
向滚筒表面。在此过程中、电子束受到电磁场的会聚控制。在
小于l的时间内使电子束会聚到网穴所应该达到的直径。电
子束按所需网穴深度大小在镀铜层上作用一定时间,以便达到
所需深度。每个网穴的雕刻时间不长于6,以此达到l5万个网
穴/ s的高频率。在滚筒表面上,电子束的动能转化为热能,使
铜熔化和汽化,残留在网穴边缘的熔化物被刮刀刮掉。由此可
46
包装工程 PACKAGING ENGINEER ING Vol. 26 No12 2005
知,电子束凹版雕刻所形成的网穴是开口面积和凹下深度都变
化类型的。
由于电于束的能量会与空气中的各种离子碰撞而损失,因
此,电子束雕刻必须在真空装置内进行。使用高能电子束发生
器和真空仓,造成设备成本高昂,最终导致其难以实用化。由
于电子束离子与金属表面的吸附作用,使得所雕刻的网穴偏
深,尤其在雕刻中调颜色的网穴时,得不到预期效果[ 9 ]。
3 正在研究和发展的雕刻头
311 压电陶瓷( PZT)
在压电陶瓷两端加以电场,压电陶瓷发生伸长现象,这是
压电陶瓷内部的晶体结构变化引起的。利用压电晶体的逆压
电效应,实现电机械转换[ 10 ]。单片压电陶瓷的伸长量很小,一
般要多片叠加成压电陶瓷堆,以满足雕刻位移要求;其输出力
很大,可以比电磁力大10倍左右。对压电陶瓷堆加以高频变
化电压时,其伸缩随之变化。理论上可达1~2. 5万网穴/ s的
雕刻频率[ 4 ] 。
压电晶体会产生较大的滞环,必须设计合适的驱动电路以
减小压电晶体的滞环影响[ 11 ]。压电陶瓷驱动器结构如图
7[ 1O2 ]所示。
超磁致伸缩材料( Giant Magnetostrictive Material,简写为
GMM)是一种新型功能材料,具有高刚度、磁滞小、应变大、响
应速度快、能量传输密度高和输出力大等特点[ 12O13 ]。
图7 压电陶瓷雕刻头示意图 图8 超磁致伸缩驱动结构原理图
Fig. 7 Princip le of pzt driving Fig. 8 Structure p rincip le
engraving head of GMM driver
GMM电O机械转换器常见结构如图8所示,当给线圈提供
电流时,在线圈内产生磁场,超磁致伸缩材料便产生长度变化,
推动输出件工作,其具体工作情况见文献[ 13 ]。在电子雕刻
中需要高频率,输出力并不需要很大,因此GMM的输出力大
的优点并不适用于此处; GMM的输出是非线形的,受热效应的
影响较大,这些都需要进行补偿,特别是高频时必须处理好焦
耳热效应和涡流;此外, GMM需专门的驱动装置来提供磁场,
材料本身价格也较高[ 12 ]。虽然如此, GMM所具有的许多优异
性能,仍使其成为高频电O机械转换器开发的一个参考方向。
4 结 语
电子机械雕刻头主要有摆动式和直动式,其特点是雕刻频
率高,雕刻质量好,且已产品化,为许多制版企业应用;激光雕
刻,经过多年的发展,在版辊雕刻方面已表现出了优异性能,目
前虽然成本较高,但其表现出了强大的发展潜力。在发展电子
机械雕刻头方面,压电陶瓷和超磁致伸缩等功能材料是很好的
发展方向。
参考文献
[ 1 ] 金杨1 凹版电子雕刻原理及其技术进展[ J ] 1 印刷技术, 1999,
(4)
[ 2 ] 朱广宙, 方平, 王传礼,等1现代电子雕刻系统及其关键技术
[ J ]1现代机械, 2003, (2)
[ 3 ] Laserstrahl versus DiamantstichelOTeil 3 Druck &MedienOMagazin,
2004, (5)
[ 4 ] 朱广宙1 电子雕刻机高频电机械转换器的研究[ C ] 1硕士
学位论文, 2003
[ 5 ] 张改梅, 王辉1 激光雕刻会取代电子雕刻吗[ J ] 1 印刷技术,
2003, (7)
[ 6 ] 金杨1 从德鲁巴看激光雕刻凹版及柔版制版技术的发展[ J ] 1
印刷技术, 2000, (10)
[ 7 ] Laserstrahl versus DiamantstichelOTeil 4 Druck &MedienOMagazin,
2004, (7~8)
[ 8 ] 王棣坊1 新的雕刻方法给凹印开拓新的未来[ J ] 1 印刷世界印刷杂志, 2001, (10)

⑹ 钢坯铬高是什么问题

有可能买到了“地条钢”

地条钢耍“聪明”钢材加铬出口套取退税

2017-04-10

目前数以千万吨计的钢材在掺加少量铬后,摇身一变以合金钢名义出口,每吨成本增加数十元,与此对应的回报却是数百元的出口退税,重利之下,钢材加铬出口渐成业内皆知的潜规则。

“加些铬也就50来块钱,以合金钢出口,按你的报价退税13%,光这块(退税)就好几百,而且还省去了15%的税,一进一出就是三成(28%)的利润,你说值不值?”一位钢贸行业人士表示,钢材加铬出口几乎是业内皆知的“公开的秘密”。

与真正的合金钢每吨近千美元的高价不同,这类“合金钢”实际卖出去的价格多在300美元左右,因而在东南亚等地颇有市场。后者往往在香港“转口走货”,以合金钢的名义获取国内的出口退税,然后以钢坯、方钢的身份出现在东南亚各国。

中国目前有数以千万吨计的钢材(其中不乏钢坯、地条钢)在掺加0.3%的铬之后,摇身一变成为“合金钢”,并以上述方式出口至国外。

显然,这并非退税政策所鼓励的合金钢出口,这些“合金钢”在国外也更多地被用作坯料来生产其他钢材。获取退税后,相关企业可以把出口价格压得非常低,把污染留在国内的同时,也加剧了钢铁领域的贸易摩擦。

地条钢借道合金钢出口

“干这行的太‘聪明’了,取消了硼钢的退税,现在就加铬;如果取消了铬,就可能加钒,有政策就有对策,这需要不停地去堵各种漏洞。”中国特钢企业协会秘书长王怀世颇为无奈,采访时,其所在单位正在制定特钢的团体标准,以阻遏体量巨大的伪合金钢出海。

在他看来,这不仅涉及国家利益,更关乎特钢行业退税政策的存废,“特钢本来的效益就不太好,我们要保住特钢这来之不易的13%的退税。”

现实情况是,出口中有相当大的比例并非国家鼓励的真正意义上的合金钢,这些钢材(甚至钢坯)在添加少量铬之后摇身变为“合金钢”,然而实际上这并未改善产品的性能,生产加铬钢的主要动力源于出口退税。

根据中国的退税政策,螺纹钢、普通线材等低附加值的钢材出口被课以15%的关税,而含铬量达到一定标准的钢材产品,可按合金钢获得最高13%的出口退税,里外相差28%,因而出现大量投机行为,不少钢坯,甚至地条钢也借道合金钢出口海外。

目前数以千万吨计的钢材在掺加少量铬后,摇身一变以合金钢名义出口,每吨成本增加数十元,与此对应的回报却是数百元的出口退税,重利之下,钢材加铬出口渐成业内皆知的潜规则。

分析师表示,加铬的伪合金钢出口量目前占钢材出口总量的30%-40%左右,“去年钢材出口量大概是1.1亿吨,以这种合金钢形式出口的大概有三四千万吨的体量,最近几年增长得非常的快。”

王怀世提供了更为具体的数字:去年“其他合金钢条、杆”税号下的出口量有2918万吨,实际上特钢协会能统计到的数据只有190多万吨,即使部分正规特钢未在统计范围内,但正规的出口总共也不过300万吨,剩下的2600万吨可能就是这类出口,而这还只是棒材方面的数据,其他板材也存在类似的情形。

中信泰富特钢集团线材销售公司总经理张剑锋表示,真正的铬合金钢铬含量多为1.0%,或是0.8%,其出口价格大概在5000元。

他表示,0.3%是国家退税合金钢的下限,不少公司会在普通钢材中简单添加0.33%左右的铬,从而在表面上达到退税政策中“其他合金钢”的最基本要求,如此每吨会增加50-60元的成本,然而以合金钢名义出口每吨可以轻松获得数百元的退税。

一位钢贸商印证了张剑锋的说法,“一般出口(真)特钢的价格在800美金(每吨)以上,但含铬钢的实际成交价一般都在300美金(每吨)左右。”

他表示,伪合金钢因为享受了出口退税、降低了成本,在出口时向外方报的价格可以更低一些,“13%的退税,即使让利7个点,还有6个点的利润,但价格上让个100块、200块,出口就很有竞争力了,这有利于‘占领市场’。”

一位钢铁行业人士表示,两三年前钢铁行业形势很差,一开始民营企业都这么做,后来国有企业也开始这样做,如今伪合金钢获取退税已成一些地方“公开的秘密”,在此背后是错综复杂的多方利益博弈。

对企业而言,这一政策漏洞意味着直接的利益;对地方政府而言,出口意味着税收和当地的经济成长,而出口退税由中央财政来承担;中央财政面临着信息不对称、税则号粗放的问题,缺少核查的能力;海关同样缺少行之有效的标准;而且在外贸下滑压力巨大的背景下,钢铁出口的增长是稳外贸的重要对冲力量。

最新的变量来自工信部对地条钢的严查。今年初,刚刚履新工信部副部长的徐乐江在唐山发现,不少地条钢正以伪合金钢的方式运往海外,并骗取退税;这引起工信部的高度重视,2月底,工信部与相关海关部门、中钢协、财政部等部门专门就此召开了会议。

徐乐江在多个场合表示,将坚决打击“地条钢”以合金钢名义出口退税,关于工信部接下来会从哪些方面打击伪合金钢出口,徐乐江未做出回应。

急需鉴定伪合金钢标准

多位受访人士表示,伪合金钢冒充合金钢出口在方钢领域最为严重。

方坯作为一种半成品,可以用来轧制型钢、线材等,由于不属于成品钢材,钢坯的出口被课以20%的重税。方钢是一种断面为方形的实心棒材,作为成品钢材,其出口关税为15%,而合金方钢则可以享受13%的出口退税。

据钢铁行业一位业内人士介绍,不少钢厂生产方坯时,为了满足报关要求在钢坯中填加一定量的铬,使普通方坯变成合金方坯,然后装船发货获得发货单据,自营钢厂或由贸易商开具以“其它合金钢条、杆”为品名的增值税发票,并以此名义报关取得报关单和收汇核销单,并凭上述单据获得合金方钢对应的退税。

监管部门也意识到这一问题,据上述人士介绍,国家税务总局去年6月份曾对出口方钢退税进行了专项稽查,重点区域为天津及唐山,涉及到工厂的生产记录,海关现场也加大了检查力度。

不过他表示,由于方坯与方钢在材质、形状及尺寸上非常相近,当前并没有便于操作的方法来对此加以界定。

按照海关商品归类原则和注释来看,合金方坯的税则号应当是:72060000(钢坯),与此对应的是征收高额关税;但其以合金方钢报关时的税则号却是72286000(其他合金钢条、杆),与此对应的则是13%的出口退税。

王怀世表示,解决伪合金钢出口问题亟需在基础税则号上做出变革。他表示,我国税号较为粗放,很多企业会沿着税号去寻找漏洞。比如中国“其他合金钢条、杆”同一个税号下既有方钢,也有螺纹钢,由于方钢没有单独的税号,就容易出现滥竽充数的现象。

而澳大利亚、美国、印度等其他国家的合金螺纹钢、合金方钢都有各自的税号,这有助于对钢材出口进行更精确的统计,并能更准确对钢材进行征税或退税。

王怀世表示,早在2015年10月份,天津海关就遇到了方坯加铬并做简单加工之后当合金方钢出口的现象,“当时这些方坯被堵在海关了,但海关苦于没有标准来加以界定。”

税号区分可能意味着取消合金方钢的退税,这涉及到数千万吨的钢材出口,并影响许多钢铁企业的利益,因而受到的阻力非常大。

现在的思路则是,设立一个标准,让海关有办法能堵住大量伪合金方钢的出口。

张剑锋是这一标准的直接操刀者。他表示,从表面上看很难界定方坯与合金方钢,一般需要用低倍才可以检测出来的,但海关需要的是简单易行的界定方法。

为此,张剑锋制定了一项以压缩比界定方钢的团体标准。压缩比是铸坯横断面积与轧材横断面积之比,而这直接决定了钢材的组织结构及机械性能,“假方钢只是在表面简单地轧上一道或两道,其质量并不符合合金钢的要求,因为其压缩比很小,铸态组织(熔炼过程中浇铸后形成的微观组织)还没有完全破碎。”

张剑锋认为,压缩比大于3.24是鉴定钢坯与合金钢材的界限,制造企业应向海关提供生产合金钢的连铸坯断面尺寸及压缩比数据,以便备案与调查。据悉,这一标准已向工信部汇报,并将报至海关。

避免伪合金钢加剧贸易摩擦

工信部日前发布的2016年钢铁行业运行情况和2017年展望表示,国内一些企业在普通钢品种上加入微量合金,冒充合金钢低价出口,扰乱了国际国内市场秩序,加剧了国际贸易摩擦。

普通钢材以合金钢材名义出口,由加征关税转为享受出口退税,一征一退之间利润空间可观,这样的政策漏洞也导致以合金钢形式出口的数量剧增。

由于缺乏合金钢出口数据的统计,这集中反映在特钢出口量的飙升上。统计数据显示,特钢出口在2014年出现明显加速,这一年特钢出口由2013年的2854万吨跳涨至4992万吨;2015年特钢出口进一步上涨至6547万吨的历史高位,两年间增长了1倍多。

“合金钢是特钢中重要的组成部分,根据我们的经验判断,真正的特钢是不可能在短时间内增加如此迅猛,数据大幅上升主要是伪合金钢出口的大幅增加。”分析师表示。

他提供的进一步数据显示,2013年前,钢材出口与特钢出口都很稳定,其出口增速基本一致,是年两者同比增速都在12%左右;但随后几年特钢出口出现了大幅波动,并影响了钢材出口数据的波动:2014年特钢出口狂涨74.9%,而这一年钢材出口也随之增长了50.4%;2015年特钢出口再次上涨31.1%,而钢材出口也同比增长了19.7%。

“合金钢”出口大幅攀升,在享受出口退税的同时,也进一步加剧了钢铁领域的国际贸易摩擦。

商务部数据显示,2014年针对中国钢铁的贸易摩擦为27起,涉案金额为23.2亿美元;而到2016年,21个国家或地区针对我国钢铁产品发起立案调查49起,涉案金额更是高达78.95亿美元。

中国钢铁已连续9年位列贸易摩擦行业的首位,在全球钢材消费增速放缓的大背景下,中国钢材出口的增长几乎遭到了其他国家的集体抵触。截至目前,欧盟、美国、印度、巴西等大多数国家和地区都对中国钢材出口采取了贸易限制措施,从反倾销调查到提高关税,再到知识产权领域,中国钢铁遇到了各种类型的贸易摩擦。

“去年我们遭遇到的反倾销诉讼较多,主要是因为我们的出口量太大了。但实际上对特钢行业来说,国外很多国家甚至发达国家是需要的,一些不是特钢的出口,使得特钢也遭遇到了贸易摩擦。”一位不愿透露姓名的特钢行业人士表示。

“现在中国钢材出口除了在东南亚市场(伪合金)方钢能畅通无阻外,其他成材都或多或少遭遇到了贸易限制措施。”这位人士说。

值得注意的是,伪合金钢出口的主要目的地就是东南亚,而东南亚市场也正在成为中国钢材出口的主要增长极。据统计,2015年中国对东南亚11国出口的出口量达3460万吨,是2006年的5.2倍,占出口总量的43%,较2006年提高了16个百分点。

其原因是,欧盟和美国对中国钢铁的贸易限制手段非常激烈,而东南亚地区尽管也设置了贸易限制措施,但是东盟各国的相关手段相对温和很多。

近些年来,出于保护当地钢铁企业的需要,东南亚各国对于成材的进口均采取了不同程度的限制,但这些地区对半成品钢材的进口非常宽松,来自中国的钢坯、方钢等半成品在此地颇受欢迎。

举例来讲,菲律宾对于进口的长材征收7%的关税,而对方坯却只征收0-3%的关税。据统计,东南亚地区每年仅方坯的进口量就在100万吨以上,对于中国钢铁企业而言,这是一个出口的机会。

上述钢贸商表示,伪合金钢出口时一般都是“转口走货”,即先以合金钢的名义出口到香港,拿到退税,再以钢坯的身份出口到国外,如此可以规避部分国家针对中国大陆地区的贸易限制措施。

他表示,中国的伪合金钢之所以大量出口到东南亚,是因为东南亚螺纹钢的需求量很大,但当地的炼钢技术有限,他们更愿意低价进口来自中国的方钢,以此为原料生产螺纹钢等产品。此外也有成本上的考虑,东南亚距离较近,而这些低附加值的钢材如果出口到欧美地区的收益“连运费都覆盖不住”。

分析师表示,中国的钢铁行业是一个高耗能、高污染的产业,大量出口钢材本不是一个很好的选择,而以合金钢的名义出口方坯,出口者与国外进口者获得了利益,却把污染留在国内;而从外部看,中国出口钢材已占全球钢材贸易量的20%多,伪合金钢的大量出口使得中国钢铁进一步成为贸易摩擦的众矢之的,更是得不偿失。

⑺ 纳米技术的定义

引言:提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚,本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介,相信随着科学技术的发展,会有越来越多的纳米材料走进人们的生活,为人类造福。

纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如,存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件,用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。 研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象,认识新规律,提出新概念,建立新理论,为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础,也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题;纳米结构设计,异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点,人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势 纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术,带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究,在千年交替的关键时刻,迎接新的挑战,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代,纳米材料研究的内涵不断扩大,领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密,实验室成果的转化速度之快出乎人们预料,基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒为7urn的pd,屈服应力比粗晶pd高5倍;具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注,晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望, 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位,世界发达国家的政府都在部署本来10~15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会(nsf)1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标;美国darpa(国家先进技术研究部)的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象;日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究,例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划,1997年,纳米科技投资1.28亿美元;德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划;英国政府出巨资资助纳米科技的研究;1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道,纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意;美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究,决定加大投资,今后3年经费资助从2.5亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原1.97亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。

4 纳米产业发展趋势

(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。

(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

编者按:激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”

白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

对于纳米科技,科学的态度是积极参与,脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展,既不需要商业炒作,也不需要科学炒作。
参考资料:http://bbs.texindex.com.cn/dispbbs.asp?boardID=2&ID=31153

⑻ 纳米材料展望

1研究形状和趋势
纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术,带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究,在千年交替的关键时刻,迎接新的挑战,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。 纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代,纳米材料研究的内涵不断扩大,领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密,实验室成果的转化速度之快出乎人们预料,基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒为7urn的pd,屈服应力比粗晶pd高5倍;具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注,晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望, 根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位,世界发达国家的政府都在部署本来10~15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会(nsf)1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标;美国darpa(国家先进技术研究部)的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象;日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究,例如 ogala计划、erato计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划,1997年,纳米科技投资1.28亿美元;德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划;英国政府出巨资资助纳米科技的研究;1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道,纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意;美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究,决定加大投资,今后3年经费资助从2.5亿美元增 加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。
2国际动态和发展战略
1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原1.97亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。
3国内研究进展
我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。
4 纳米产业发展趋势
(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。
(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。
(3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。
(4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。
(5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。
(6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。
1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。
(本文是从别处节选下来的)

⑼ 华东地区“十五”地质大调查成果综述及“十一五”展望

郭坤一

(南京地质矿产研究所,南京210016)

1 概况

1999年7月16日,中国地质调查局正式成立,其主要任务是:承担、组织实施国家基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作,为国民经济和社会发展提供地质基础资料,并向社会提供公益性服务。

地质大调查自1999年实施以来,在中国地质调查局的统一领导下,围绕着一项计划和四项工程(基础调查计划,矿产资源调查评价工程、地质灾害预警工程、数字国土工程和资源调查与利用技术发展工程)进行科学部署、精心组织,采用新机制、新思路,运用新理论、新技术和新方法取得了令人瞩目的丰硕成果和显著的社会经济效益。

截至2005年,地质大调查实施7年间,华东地区共安排地质大调查工作项目156项,共获资金41291万元。其中,基础地质调查32项,矿产资源调查评价73项,地质环境调查评价23项,物探、化探、遥感28项。共有17个工作单位承担。

2 主要进展及成果

2.1 基础地质调查

投入经费4367万元,已完成1:25万区域地质调查22幅,1:5万区域地质调查22幅,1:5万生态环境地质调查4幅。正在进行的1:25万区域地质调查9幅。

取得的主要成果有:

2.1.1 前寒武纪地层划分与对比

华东地区前寒武纪地层主要发育在大别—苏鲁、扬子和华夏3个地层区。

华夏地层区:通过邵武、龙岩、三明、瑞金等幅1:25万区域地质调查,打通了闽西地区近南北向的地质走廊,提高了区内地质研究程度。肯定了武夷地区总体以加里东期变质褶皱隆起,在寒武系之下,存在着震旦系—南华系浅变质硅质岩(石英岩)以及与扬子区相似的地层序列;对古元古代麻源岩群和新元古代马面山岩群的岩性组合进行了进一步的研究,提出了新元古代存在双峰式火山岩;对以古元古代桃溪岩组为核部的变质核杂岩的几何学特点及运动学机制进行了解剖,确定其形成时代以印支期为主。

扬子地层区:通过南昌、上饶、景德镇、金华等幅1:25万区域地质调查和综合研究,对该地区岩石地层单位进行了全面清理,建立了岩石地层和构造—地层系统,解决了各省之间同物异名,异物同名现象。以双溪坞岩群为代表的中元古代岛弧火山岩得到进一步确认,新元古代双峰式火山岩、侵入岩、基性岩墙群的研究得到进一步加强。

大别苏鲁地层区:将大别山区的变质表壳岩组合划分为古元古代大别山岩群和中-新元古代宿松岩群,将前陆带中的深变质表壳岩组合归为中元古代董岭岩群。提出了大部分变质变形侵入体形成于新元古代、少数形成于中元古代,大别山岩群为古元古代、宿松岩群为中-新元古代的新认识。

2.1.2 金钉子剖面

我国现有的两个金钉子剖面均位于华东地区:在奥陶纪达瑞威尔阶层型剖面的常山县黄泥潭剖面1:5万区调工作中,新发现了厘米级厚度的沉凝灰岩,并从中分选出单颗粒锆石,进行了精确的定年,从年代学上对界限进行准确定位。在对国际二叠系三叠系界线层型剖面分布区进行了高精度大比例尺填图,对界线层中的关键层(如PTB界线粘土层、PTB界线层内的国际牙形石带等)进行了详细的调查,鉴定识别出两个重要牙形石带:Clarkina subcarinata带;Clarkina changxingensis带。大大提高了该区生物地层对比精度。

2.1.3 第四纪厚覆盖区填图方法

在1:25万杭州、南京、南通和上海等幅区调工作中,注重了厚覆盖区第四纪地质研究,将高分辨率层序地层学的理论与方法引进到第四纪地质研究中,采用“基准面旋回”的概念,结合岩石地层、气候地层、年代地层、磁性地层等多重地层划分方法,.建立了区内等时地层格架和对比依据。并从标准孔的研究入手,通过古土壤、古暴露面及其所对比的剥蚀面和沉积界面的识别研究,解决了标准孔与一般钻孔的气候旋回等时对比问题,对新发现的浙江跨湖桥文化与古环境的研究进行了有益的探索。在厚覆盖区第四纪地质图的表现形式上增加了较多的非正式岩石地层单位,丰富了图面内容。

2.1.4 东南沿海中生代火山岩

近几年来,沿海诸省通过区域地质调查和综合研究,基本查明了区内火山活动期次和火山活动规律,并通过精确的同位素定年,进行了火山地层的划分与对比,证实了磨石山群火山岩年龄主体为早白垩世(137.7~113Ma)而非以往长期沿用的晚侏罗世,这对重新认识东南沿海晚中生代火山岩时空展布与成因机制具有重要意义。为进一步研究东南沿海火山岩带的构造演化奠定了基础。

2.1.5 陆相红盆区调方法研究总结

在1:5万金田、澧田等幅区调工作中,针对中生代陆相红盆,以层序地层学理论为指导,从划分构造界面入手,采用岩性、岩相调查相结合,对各类构造界面性质和沉积体的物质组成、结构特征、形成环境、时空展布及相互叠置关系等进行调查和研究,建立了陆相岩石地层层序,划分了岩石地层单位,在此基础上进行填图,地质图内容十分丰富。

2.1.6 计算机填图方法试点

作为中国地质调查局第一批计算机填图试点,福建省地质调查院率先采用计算机辅助填图方法完成了1:5万东山县、宫前幅区域地质调查。完善了区域地质调查野外数据空间与属性的数据模型及其相关标准和技术规程,并实现了多源区域地质调查信息的形成、组织、集中、保存、检索与分析,在不同G1S平台上建立了面向多源信息管理与分析的G1S区域性区域地质调查空间综合地学信息系统。

2.2 区域物、化、遥工作

7年间,中国地质调查局在华东地区共部署区域物探、化探和遥感调查项目28项,共获资金17547万元,其中,中国地质调查局投入资金8197万元,地方配套资金9350万元。

2.2.1 区域物探工作

部署完成了福建省西部区域重力调查,完成重力测点3870个,调查面积22916.5km2。至此,华东地区的区域重力调查已经全面完成。

开展了长江三角洲地区配合区域地质调查和环境地质调查的物探方法应用示范,完成了长江三角洲(长江以南)调查面积30340km2,补充了重、磁、电测深数据,并进行了综合解释和编图。

2.2.2 农业地质(生态地球化学)调查

该项工作可分为两个阶段,前期,在江西南昌地区、江苏南京地区及福建厦门—漳州地区分别开展了多目标区域地球化学调查方法实验和调查实验,开展了多目标地球化学调查有机污染成分分析方法和有效态分析方法的研究。从2002年,由中国地质调查局分别和浙江省、江苏省、福建省、安徽省、江西省以及上海市人民政府签署了省(市)、部级合作开展农业地质(生态地球化学)调查的协议。总计完成了多目标区域地球化学调查面积23.7万km2,获得了海量的测试数据。依据土壤环境质量,对226440km2土壤进行分析,圈出Ⅲ类、超Ⅲ类土壤21483km2,发现了沿长江存在着区域性的Cd生态地球化学环境污染。发现了一批生态地球化学环境区和优质区,其中,适宜于发展绿色农业基地的面积140586km2,富硒土壤资源18294km2。调查成果受到地方各级政府的高度重视并显示出良好的社会效益和经济效益。与此同时,编制了多目标区域地球化学调查规范,开展了长江流域生态地球化学的综合研究,并就广州、武汉、成都三地区生态地球化学进行了预警,受到了党和国家领导人的高度重视。

2.2.3 遥感地质调查

开展了安徽、浙江、福建、台湾和上海市的省级遥感综合调查,完成遥感调查面积62万km2。同时,在东部重要经济区带、长江流域开展了基础地质环境遥感调查、监测和解译。

2.3 矿产资源调查评价

7年间,在华东地区共部署矿产资源调查评价项目73项,总计投入经费12078万元(表1)。完成的主要实物工作量为:钻探53760m,坑探4674m,1:5万化探13270km2。累计新发现物、化探异常283处,提交小型矿床19个、小型矿产地15处、中型矿床22个、大型矿床17个、超大型矿床7个。

表1 华东地区矿产项目分类

矿产资源调查评价结果显示出华东地区的黑色金属(金红石)、贵金属(银、金)、稀有金属(钽、铌、锂)、有色金属(钨、锡、铅、锌)和重要非金属(膨润土、高岭土、萤石、玻璃用石英砂)矿产均出现了良好的前景,钨、锡等优势矿产地位得到了显著增强。

表2 华东地区主要矿种资源量

黑色金属-金红石矿产:集中分布于苏北超高压变质带中,属榴辉岩型金红石矿床。

稀有金属矿产:主要与发育在江西和长江下游地区的燕山晚期碱性花岗岩建造有关,资源潜力巨大。已提交的矿产勘查成果报告主要为由江苏地调院承担的《江苏苏州善安浜钽矿评价报告》,提交超大型钽矿1处,伴生锂、铷、铯、铪资源量达中-超大型规模。

有色金属:钨、锡矿产是我国的优势矿种,华东地区主要产于赣南地区。已提交《江西会昌锡坑迳矿田及周边地区锡-铜多金属矿评价报告》,提交大型锡矿1处。正在实施的“江西诸广山—万洋山钨多金属矿评价”项目新发现3处具大-超大型远景的潜力矿区;“江西于都—全南地区钨矿评价”项目,已确定具中、大型找矿潜力的矿区(点)5处,具进一步工作意义的找矿靶区5处。此外,在扬子地台南缘的九岭—鄣公山—皖南隆起带,钨、锡矿产也显示巨大的资源潜力。

铅-锌矿产的找矿突破主要在于,认识了以往不被重视的元古界块状硫化物矿床的产出层位,提出了在利用1:5万水系沉积物测量和更大比例尺的土壤化探测量圈定的综合化探异常基础上,寻找该层位块状硫化物矿床的有效找矿方法,取得了福建尤溪峰岩、福建建瓯八外洋两处大型铅-锌-银多金属矿的找矿突破。该类型矿产的找寻,目前正方兴未艾,在北武夷地区、闽中地区和浙西南地区仍有较大的找矿潜力。

贵金属矿产(银、金)的找矿突破地区,主要分布于江西北部九岭地区赣东北地区和皖南地区,前两者为韧性剪切带型金矿,后者主要为石英脉型。

矿产资源综合研究:完成了武夷山、皖浙赣相邻区2个重要成矿区(带)的成矿规律与找矿方向综合研究,建立了成矿区(带)矿产资源调查评价的基础空间数据库,编制了一批综合性基础图件。

华东地区新一轮战略性矿产资源调查评价工作,实现了为国家宏观发展战略服务,为国民经济和社会发展提供矿产基础信息资料,为国土资源规划、保护和利用提供决策支撑服务的目的。同时,为后续矿产资源勘查评价和转入资源补偿费及其他资金勘查奠定了基础,带动了商业性地勘投入,推动了地方矿业市场的发展,为地方社会经济的发展作出了贡献。

2.4 地质环境调查评价工作

华东地区是我国经济、科技、文化最发达的地区之一。伴随着区域社会经济的快速发展,该区的自然环境发生了重大变化,环境质量急剧下降,引起了全社会的高度关注。为此,中国地质调查局成立之初,即在长江三角洲、东南沿海和淮河流域等环境地质和水资源问题突出的地区,部署了区域环境地质调查评价项目。其目的是查明工作区的环境地质条件和存在的主要环境地质问题,利用GIS技术,建立工作区的环境地质数据库或信息系统,实现调查与勘查成果全部数字化、评价预测的计算机化,为社会经济建设提供了强有力的地学技术支撑。同时,紧密结合社会经济可持续发展的目标任务,提出资源合理开发利用和地质环境保护、减灾防灾的对策和建议。

7年间,中国地质调查局在华东暨东南沿海地区(含广西、海南、广东)共部署水文、环境地质调查项目23项,工作性质包括基础调查、灾害预警和综合研究。共获资金7756万元。

2.4.1 主要进展及成果

长江三角洲地区地下水资源与地质灾害调查评价:将长江三角洲(长江以南)地区作为统一的地质单元,建立了区域基岩构造模型和第四纪沉积结构模型,查明了第四纪以来古地理环境演变过程和长江古河道的迁移演化特征,为建立地下水含水系统和地面沉降研究提供了可靠的基础地质依据。

运用GMS(3.1)地下水资源评价软件,在该地区建立了孔隙承压水三维地下水流模型,实现了整个地下水资源评价过程的可视化。

查明了区域地面沉降、地裂缝等地质灾害的现状、研究了其形成机理和基本特征,建立了地面沉降与地下水位之间的相关模型,评价了由此造成的经济损失,提出了相应的防治措施。

初步建立了全区的地面沉降监测网络的建设规划,并进行了初步实施,为满足政府和社会需求,防灾减灾提供了有力的技术支撑。

在GIS平台上,建立了以基岩构造模型、第四纪沉积结构模型、地下水含水系统结构模型为基础的、较为完善的“长江三角洲长江以南地区地下水资源与环境地质综合地理信息系统”,实现了对相关信息的查询、分析、编辑和管理。

2.4.2 淮河流域环境地质调查

初步查明了淮河流域不同深度地下水的污染组分及其分布,评价了地下水质量。结果表明,淮河流域浅层地下水水质普遍较差,以Ⅴ类水和Ⅳ类水为主,尤其是埋深小于20m的浅层地下水,Ⅴ类水和Ⅳ类水的分布面积达54260km2,占水质调查面积的91.6%;相比之下深层地下水(埋深大于50m)水质较好,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水分布面积达18955km2,占水质调查面积的32%。

评价了不同深度地下水的污染程度,进行了地下水污染程度分区。浅层地下水重度污染区分布面积16215km2,占水质调查面积的27.3%;中度污染区分布面积32221km2,占水质调查面积的54.49%;轻度污染区分布面积10829km2,占水质调查面积的18.3%。

探讨了浅层地下水的污染特征及对人体健康的影响。浅层地下水污染具有带状污染特征,沿污水河(沟)两侧附近浅层地下水受污染最为严重,居民患偏瘫、癌症患者较多。

初步查明了阜阳市的地面沉降现状、形成原因及所造成的危害。

2.4.3 东南沿海及重要经济区环境地质调查

在全面分析和调查研究了东南沿海地区海岸变迁、海水入侵、水土污染的现状、特征及其成因的基础上,总结了东南沿海地区缓变型和突发性地质灾害的类型、分布、成因和危害。

初步查明了东南沿海地区海岸环境、近现代海岸变迁及古海岸变迁特征。

根据地下水资源评价结果,分析了地下水资源的开采潜力,提出了合理开发利用地下水资源、开发微咸水、半咸水的思路与建议。

初步查明了海南岛东北部和西南部、珠江三角洲经济区、福建沿海地区、广西北部湾和苏锡常地区地下水水质污染状况和成因。结果表明,东南沿海地区地表水污染越来越严重,导致浅层地下水污染面积和污染程度有扩大化趋势,常州等城市郊区有机污染物检出率较高。

应用地下水同位素地球化学方法,研究了苏锡常地区地下水补、迳、排条件、地下水流场变化,探讨了地下水污染源类型,为进一步开展该地区地下水污染调查奠定了较好的基础。

在调查东南沿海地区海水如侵类型、方式和分布范围的基础上,提出了海南岛西部和广西北海地区海水入侵主要由不合理的开采地下水引起,同时出现了因高位养虾所致的海水入侵。

针对存在的主要环境地质问题提出了相关建议和防治对策,为地方政府制定相关规划提供了地质依据。

更新和新编了一批地质环境图件。

2.4.4 杭嘉湖平原1:5万生态环境地质调查试点

全面查明了区内的地层、第四纪古地理环境、土地利用、土壤环境质量及污染状况、地下水资源及开发利用、水环境质量及污染状况、岩土体工程地质特征、生态地质旅游资源等。

成功应用磁化率测试技术大面积开展了区域土壤环境评价研究工作,磁化率值的高低在一定程度上能够反映土壤污染程度和范围、能够反映不同土壤类型和不同利用方式下同种土壤化学元素的差异等,采用“统一方法、分区评价”和“因子赋值、定量评价”的原则提出了一套新的生态地质环境综合评价方法。

编制了一套由70余张图件组成的生态环境地质图系。为生态环境地质调查起到了示范和指导作用。

应用MapInfo操作平台设计并开发出了“杭嘉湖平原1:5万生态环境地质调查试点”地理信息系统。

2.4.5 长江三角洲地区地面沉降调查与监测

在地面沉降调查的基础上,结合长江三角洲地区区域社会经济发展战略布局,按照长江三角洲地区地面沉降监测总体规划,制定长江三角洲地区地面沉降监测网建设技术标准和监测技术要求,建设统一的区域地面沉降监测网,为实现长江三角洲地区地面沉降的有效监测、综合研究以及制定科学的防治对策提供基础保障。目前,按照统一规划设计、统一技术标准、统一数据平台的要求,长江三角洲地区地面沉降监测网的建设正在进行中。

2.4.6 沿海主要城市环境地质综合研究

本着分片研究、整体综合的研究思路,重点分析研究了环渤海、长江三角洲、珠江三角洲三大城市群的区域地质构造和近代地壳活动性、区域气候与水文特征、区域地形、地貌、区域岩性结构特点、水资源条件、其他地质资源;系统梳理和归纳出东部地区城市可持续发展有重大影响和总体效应的6类主要环境地质问题:水资源短缺和不合理开发利用、地面变形加剧、水土环境污染日趋严重、沿海城市面临海平面上升的威胁、地震威胁、南水北调和三峡工程对长江三角洲及有关城市的影响。

在深入分析评价城市环境地质问题形成的地质背景因素、人类工程经济活动因素,主要环境地质问题及其发展趋势对城市建设和发展造成的危害及影响的基础上,从宏观和战略的高度,对东部地区城市化与地质环境良性协调发展的途径进行了探索,提出了“立足本地区水资源,走节水型发展道路的城市水资源供需平衡方略”、“地面沉降与开采利用地下水资源协调共存”、“城市规划和建设对地质环境中某些不稳定因子的防范与协调”、“固体垃圾处填埋与地质环境适宜性的协调”、“城市地质资源的开发利用,要有利于城市的可持续发展”、“滨海城市的规划、建设要适应防御海平面上升危害的需要”等对策和建议。为了确保在城市规划和建设中能够实现对地质环境的合理利用,报告提出了“加强相关法规建设”、“完善城市管理体制”、“加强城市环境地质专题研究和评价的力度”、“进一步拓宽城市环境地质工作的投资渠道”等措施。

3 展望

“十一五”是国土资源大调查的最后5年,2006年又是实施“十一五”规划的第一年。中国地质调查局按照国土资源部总体工作部署,根据新形势、新任务和新要求,提出了地质大调查工作的重点领域、重点方向和重点任务。主要任务是:通过“十一五”地质大调查,更新一批基础地质图件,建立地质调查信息化服务体系;完成主要成矿区带重要矿产资源潜力评价,发现一批新的矿产资源勘查后备基地;完成我国主要盆地的地下水资源调查评价,初步掌握东部地区地下水污染状况;科学评价地质环境,建立一套地质环境与地质灾害监测防治系统;发展重大地学理论,使我国地质调查相关科学技术达到国际先进水平。

3.1 基础地质调查

继续开展1:25万区调修测(7幅),开展海岸带及环境脆弱区1:25万区与环境地质调查(5幅),开展武夷山、浙、皖、赣相邻区重要成矿区(带),东部重要城市及人口密集区1:5万区与地质调查和1:5万航空物探调查,以及中国东部重要经济区带、长江流域区域地质环境遥感调查与监测。

完成长江流域经济带、沿海经济带1:25万多目标区域地球化学调查,开展区域地球化学数据库建设和区域性综合研究。

继续推进并全面完成上海、杭州、南京城市立体地质调查的试点工作,建立并推广城市地质调查工作方法体系。

以大区为单元开展新一代全国区域地质志编制及系列综合编图试点。

在重要成矿区带开展新引进的航空重力、航空瞬变电磁等航空物探新参数(或综合参数)的试生产工作。建立区域物探数据库,编制1:25万(或1:20万)区域重力调查和航空物探测量系列图件,并对重要成矿区带进行编图和综合研究。

继续在东部沿海地区、长江流域,开展地质环境遥感调查和动态监测工作;在重要成矿区带,利用高精度航空相机、数字相机和POS系统,开展1:5万等航空遥感调查工作。

完成覆盖区和重要农业经济区的多目标区域地球化学调查。开展重要经济区带的区域生态地球化学评价。推动开展不同级次的土地生态地球化学评估,在全国起到示范作用。全面开展生态地球化学调查数据的应用研究与应用推广工作。开展有机污染物地球化学调查试验,启动有机污染物地球化学调查。

开展深穿透地球化学与隐伏区矿产勘查技术等研究,在重要成矿带开展地球化学深部找矿试点工作。

3.2 矿产资源调查评价

坚持以铜、铁、富铅锌、优质锰、铝土矿、铬、钾盐、锡、钨、镍等为主攻矿种,开展在长江中下游、南岭东段成矿区(带)、武夷山成矿区(带)重要矿产资源潜力调查,逐步缩小靶区,对重点矿产资源远景区开展评价,力争获得找矿重大突破。

长江中下游地区:重点开展中浅-深部隐伏找矿方法研究、试验和试点工作,为开展东部重要成矿区(带)中浅部-深部(500~1000m)隐伏矿床找矿工作,打好基础,做好试点。

南岭地区东段:以锡、钨多金属为主攻矿种。锡矿重点围绕诸广山—万洋山岩体开展调查评价;钨矿重点在江西崇余犹、“三南”地区、赣县—于都地区开展调查评价。主要工作内容包括战略性矿产远景调查,异常查证和矿点检查、重要矿产地评价工作,力争取得锡、钨找矿新的突破。对区域锡、钨多金属资源潜力进行总体评价。预期提交一批大中型矿产资源勘查基地。

武夷山地区:主攻铜、铅锌。重点开展闽中—浙西南地区铅锌矿远景区、福建上杭—云宵和江西寻乌—铅山铜矿远景区的资源调查评价。通过开展战略性矿产远景调查,优选一批找矿靶区,开展预查-普查,提交一批大中型勘查基地,力争取得铜矿找矿突破。

同时与中国东南大陆周边国家(地区)合作开展成矿地质条件对比和资源潜力评价,研究提出一批境外找矿远景区(带),为开展境外矿产资源潜力调查提供基础资料和决策依据。

3.3 地质环境调查评价

在长江三角洲地区和淮河流域平原区,以区域地下水系统为单元,以浅层地下水及其环境系统为对象,系统开展无机污染和有机污染调查,查明地下水污染状况,综合评价地下水污染程度及变化趋势,建立地下水水质与污染预警系统。

完成1:25万地下水污染调查66000km2,1:5万地下水污染调查15000km2。在已建成的长江三角洲地区地面沉降监测网基础上,继续开展长江三角洲地区地面沉降检测与网络管理。

在“十一五”工作的基础上,继续开展主要城市的环境地质问题及其成因调查评价,查明制约城市建设和发展的主要环境地质问题,提出环境地质问题及地质灾害防治对策建议。

The Summarization in“the 10th Five-year Plan”and Prospect in“the 11th’s” of GeologicalSurvey in the Eastern Areas of China

Guo Kunyi

( Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources, Nanjing 210016)

Abstract: The China Geological Survey formally founded on July 16th in 1999, its primary goal is: assuming, organizing and actualizing national basal and public welfare geological survey and strategically prospecting of mineral resources. Also supply geological basic data for national economy and social development, and public welfare service. In the past six years, under the leading of the China Geological Survey, through scientific arrangement and choiceness organizing, this item gains remarkable success and social economic profits on basic geological investigation, appraisal of environmental geology and investigation of mineral resources by applying new theory, technique or method.

⑽ 做尾矿区的重金属土壤修复的研究实验采土壤的方法有哪些

1.概况修复重金属污染土壤一直是国际上的难点和热点研究课题。目前常用的土壤重金属修复技术主要包括挖掘、稳定化/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。其中固化/稳定化技术是一种比较成熟的废物处置技术,现已应用于土壤重金属修复的工程领域。固化/稳定化技术与其他修复技术相比,具有处理时间短、适用范围较广等优势,因此,美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。1982-2005年间,美国超级基金共对977个场地进行修复或拟修复,其中有217个场地修复使用固化/稳定化技术。美英等国家率先开展了污染土壤的固化/稳定化研究,并制定了相应的技术导则。而我国污染土壤的固化/稳定化技术研究比较滞后,大型的处置工程相对匮乏。2.概念及原理土壤重金属固化/稳定化修复技术指运用物理或化学的方法将土壤中的有毒重金属固定起来,或者将重金属转化成化学性质不活泼的形态,阻止其在环境中迁移、扩散等过程,从而降低重金属的毒害程度的修复技术。根据EPA的定义,固化和稳定化具有不同的含义。固定化技术是将污染物囊封入惰性基材中,或在污染物外面加上低渗透性材料,通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的;稳定化是指从污染物的有效性出发,通过形态转化,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化,以降低其对生态系统的危害风险。固化产物可以方便地进行运输,而无需任何辅助容器;而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等优点,但常规固化技术也具有以下缺点,如固化反应后土壤体积都有不同程度的增加,固化体的长期稳定性较差等。而稳定化技术则可以克服这一问题,如近年来发展的化学药剂稳定化技术,可以在实现废物无害化的同时,达到废物少增容或不增容,从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性;还可以通过改进螯合剂的结构和性能使其与废物中的重金属等成分之间的化学螯合作用得到强化,进而提高稳定化产物的长期稳定性,减少最终处置过程中稳定化产物对环境的影响。由此可见,稳定化技术有望成为土壤重金属污染修复技术领域的主力。3.分类常用的固化稳定化凝胶材料可以分为四类:1)无机粘结物质,如水泥、石灰等;2)有机粘结剂,如沥青等热塑性材料;3)热硬化有机聚合物,如尿素、酚醛塑料和环氧化物等:4)玻璃质物质。由于技术和费用等方面的原因,水泥和石灰等无机材料为基料的固化/稳定化技术应用最为广泛。水泥或石灰为基础的固化/稳定化技术可以通过以下几种机制稳定污染物:在添加剂表面发生物理吸附;与添加剂中的离子形成沉淀或络合物;污染物被新形成的晶体或聚合物所包被,减小了与周围环境的接触界面。目前已发展的化学药剂稳定化技术主要包括:1)pH值控制技术;2)氧化/还原电势控制技术3)沉淀技术4)吸附技术5)离子交换技术4.影响因素水泥和石灰的水化作用是其凝固和硬化的必要条件,因此影响水化反应的因素都会影响污染土壤固化/稳定化的效果。主要分为以下两个方面:(1)污染土壤的理化性质,包括:土壤pH值,土壤物质组成;(2)固化/稳定化工艺,包括凝胶材料和添加剂品种与用量、水分含量、混合均匀程度、养护条件等。5.药剂选择针对不同种类重金属污染的土壤,充分考虑以上两个方面(土壤理化性质和固化稳定化工艺)因素的影响,设置多种胶凝材料和添加剂的批量试验,根据评价指标来确定最佳组合。例如,CCT重金属稳定化剂就拥有三个类别的药剂,针对不同重金属污染土壤选择性采用不同类别的稳定化修复药剂。其中,CCT01是一种普适用于绝大部分Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Ag、Hg、Mn、Fe等非变价重金属污染的稳定化剂,CCT02是一种适合于三价砷等需氧化后处理的重金属污染稳定化剂,而CCT03是一种适用于六价铬等需还原后处理的重金属污染稳定化剂。6.效果评价判断一种固化/稳定化方法对污染土壤是否有效,主要可以从处理后土壤的物理性质和对污染物质浸出的阻力两个方面加以评价。物理性质方面:通常土壤经固化处理后已经拥有一定的固定形态,不利于对其进行资源化利用,只能作为一些要求不高的建筑材料。固化体的抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性和抗冻融性等为主要物理性质评价指标,具体指标评价方法参考相关成熟岩土性质指标评价方法。稳定化处理后的土壤通常并不改变土壤原始形态,十分有利于配合其它工艺进行资源化利用,如作为水泥路面之下的路基材料或者填埋场的中层覆盖土等。如CCT稳定化药剂治理后的土壤基本不改变其形态,形成具有1MPa以上的抗压强度的固化材料。污染物质浸出的阻力:通常要考察处理后土壤在各种环境中释放重金属的能力,即重金属的浸出效应。固化体性质、颗粒物大小、溶液性质和接触时间等因素都会影响浸提效果。(TCLP)方法是美国环保署基于毒性对废物进行危险或非危险性鉴别的标准方法,或者说是唯一被RCRA认可的危险废物特性浸出程序。。我国在1997年颁布了《固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法》和《固体废物浸出毒性浸出方法翻转法》,后又加以完善,于2007年颁布了《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》和《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》。以上方法根据需要均可用于浸提稳定/固定化处理后的土壤。各个国家都对浸出液中各个污染物浓度加以限制,该限值可以作为划分危险废物的标准,也可以作为判定固化/稳定化处理是否有效的尺度。我国1996年颁布了《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,后经修改,2007年颁布了新的标准。目前,我们尚未颁布相关标准用于进一步评价处理后土壤在自然环境下资源化利用的可行性和可靠性。通常根据修复场地的用途,地下水环境质量标准(GB/T14848-93)的II/III类限值,地表水环境质量标准(GB3838-2002)的III/IV类限值,和污水综合排放标准(GB8978-1996)重金属最高允许排放浓度限值等均可被用于评价处理后土壤浸出液中污染物浓度是否达标。7.展望虽然固化/稳定化是一种快速、经济的处理技术,但关于固化体长期稳定性的研究还十分缺乏,因此,有必要定期对固化/稳定化处理的污染土壤进行取样检测,长期追踪污染物在环境中的归趋,但目前的法规并未对上述过程加以要求,这一现状仍有待改善。

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