拟推荐申报国土资源科学技术奖项目公示情况.docx

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拟推荐申报国土资源科学技术奖项目公示情况

拟推荐申报2018年度国土资源科学技术奖项目公示情况

一、长江三角洲典型地面沉降区水土污染监测与防治技术研发与示范

（一）项目基本情况

主要完成单位：

江苏省地质调查研究院、中国地质环境监测院、南京大学、河海大学

主要完成人：

廖启林，朱锦旗，徐慧珍，顾雪元，金洋，郝社锋，袁旭音，王轶，许伟伟，华明，任静华，李瑞敏，王成，朱伯万，常青

技术评价时间：

2015年9月16日

成果登记时间及登记号：

登记时间：

2017年12月27日，登记号：

20180206

（二）推荐单位意见

《长江三角洲典型地面沉降区水土污染监测与防治技术研发与示范》由江苏省地质调查研究院等4家单位共同完成。

针对新时期生态文明建设对地质环境保护与自然资源利用的重大需求，本项目选择苏锡常这个集地面沉降与水土污染于一体的典型水网平原地区，开展以污染监测与防治新技术研发为主要内容的系统深入研究，完成了水土污染同步监测技术研发、耕地镉等重金属污染生态修复技术研发与工程示范、地面沉降与水土污染互动机理研究、水土地质环境监测数据整合与集成应用示范等7项攻关任务。

主要取得以下原创新研究成果：

1、研发了水土污染同步监测技术，构建长三角典型区首例水土地质环境立体监测网。

2、研制重金属污染溯源新方法，攻克了确定耕地污染面积的技术瓶颈。

3、获取地面沉降与水土污染互动的关键地球化学证据，解析了控制水稻吸收土壤Cd的主要地球化学因素，创建水稻-土壤系统Cd迁移分配定量模型。

4、研发针对耕地Cd污染防治的实用修复技术，创建长三角首例耕地Cd污染生态修复示范工程。

5、探索了运用地质环境监测成果资料解决国土资源生态管护实际问题的新途径，建成江苏首例天然富硒稻米生产示范基地。

项目获发明专利5项、软件著作权1项，发表论文36篇，研制行业技术标准1部，出版专著1部、研究报告3册，培养研究生及行业技术骨干30余人。

成果应用成效显著。

经审查，项目申报资料真实可靠，符合申报条件和要求，同意推荐申报国土资源科学技术奖（一等奖）。

（三）项目简介

本项目属于生态地质环境监测及其水土重金属污染防治领域。

资源环境对我国经济与社会可持续发展的制约一直备受关注，对于像长三角这类人口密集、国土开发程度高、地均GDP高速增长数十年的资源环境问题倍加敏感地区而言，破解其地质环境生态管护与相关自然资源合理利用的有关科学技术瓶颈尤为迫切与必要。

针对新时期生态文明建设对地质环境保护与自然资源利用的重大需求，基于后工业时代我国东部平原区地质环境监测与污染治理如何破题的初步考量，按照立体监测、生态评价、安全预警、风险管控、治理示范、择优利用这一基本流程，本项目选择苏锡常这个既有地面沉降、又存在水土污染的典型水网平原区，开展了以污染监测与防治新技术研发为支撑的持续深入研究，通过环境地球化学调查+遥感+大数据分析，并借助同位素、次生离子探针（SIMS）、原位XRF元素扫描分析、重金属形态DGT测试等新方法或新手段，收集了地面沉降与水土污染相互作用或影响的最新证据，完成了水土污染同步监测技术研发、耕地镉等重金属污染生态修复技术研发与工程示范、地面沉降与水土污染互动机理研究、水土地质环境监测数据整合与集成应用示范等7项攻关任务。

取得以下标志性成果：

1）测试土壤、水等各类样品3680个，获取最新精准监测数据近30万条；

2）研制水土污染实用监测与修复技术3项、行业技术规范1部；

3）出版专著1部、研究报告3册，发表论文36篇；

4）申报发明技术专利8项（授权5项），提供决策咨询报告2份，荣获媒体报道6次；

5）培养研究生10名、技术骨干20余人；

6）获取后续工作项目资助多项、总经费超过2亿元，顺势推进了自然资源管护领域的矿地融合创新与后工业时代地质工作新模式探索。

主要科技创新为：

1、构建针对典型地面沉降区水土污染同步监测的生态地质环境立体监测网、覆盖太湖流域国土面积约1.5万平方千米，完成了生态地质环境监测从区域到局部、从基础到应用、从数据集成到风险管控的核心技术研发，实现了运用监测数据帮助土地资源生态管护规划的成功示范。

2、研发耕地镉污染实用修复技术并建成本系统内首例耕地镉污染生态示范工程，取得了应用大生物量植物修复及高性价比钝化修复技术治理耕地镉等污染的成功经验。

3、探索地面沉降与水土污染相互制约与影响的地球化学机理，丰富了重金属污染溯源等环境地球化学手段，创建典型区水稻-土壤系统Cd迁移分配定量模型。

4、构建苏锡常地区水土地质环境监测数据持续开发利用及其标准化管理信息平台，极大提升了水土地质环境监测数据开发利用成效。

5、运用水土地质环境连续监测数据及其相关研究成果，从趋利避害和有效保护绿水青山的角度新建了江苏首例天然富硒稻米生产示范基地，掌握了水稻-土壤系统Cd与Se拮抗作用的新线索。

（四）客观评价

1、国土资源部科技与国际合作司组织的专家组验收意见

2015年9月16日，国土资源部科技与国际合作司组织有关专家在北京举行了国土资源公益性行业科研专项“长江三角洲典型地面沉降区水土污染监测与防治技术研发与示范”项目验收会，专家组认真听取了项目组汇报，查阅了相关验收资料，经质疑和讨论，形成意见如下：

（1）项目全面完成了任务书要求的工作任务，达到了考核指标要求。

项目提供的文档资料齐全，符合验收要求。

（2）项目利用元素微区分析、同位素示踪等手段研究了Cd、Pb等重金属污染来源及迁移途径；在植物修复、微生物修复及矿物调控技术研发上取得显著成效，建成苏南污染农田生态修复示范工程；研制了水土污染同步取样监测技术、创建了苏锡常区域性水土污染监测网，编制了《水土地质环境监测规程（送审稿）》，构建了水土地质环境监测管理信息平台。

（3）项目研发的技术和研究成果为我国其他类似地区水土污染防治、地质环境保护、土地利用优化提供了行业技术示范，为“江苏省国土（耕地）生态地质环境监测”等重大项目的实施提供了技术支撑，研究成果推广应用前景良好。

（4）利用地球日、地质博物馆、国土资源报等平台，组织开展了科普活动。

（5）项目获得国家发明专利2项、申请实用新型专利2项；发表论文15篇，其中SCI收录6篇；编制了1项规程（送审稿）；培养博士研究生2人，硕士研究生6人。

专家组一致同意项目通过验收。

2、江苏省科技查新咨询中心（国家一级科技查新咨询单位）查新国内外文献结果

（1）所开展的研究在国内具有领先性，在苏锡常新建的镉污染耕地生态修复示范工程比之前的研究在工艺及实用性上有显著提升，生态地质环境监测数据信心平台及相关集成开发利用在国内研究中有相关报道，但仔细比较可确定本研究的内容更新颖、应用范畴更加具体且更有行业特色。

（2）新研制的水土污染监测与防治系列技术，包括大生物量植物修复技术（栽种苏柳795定期清除等）、施加凹凸棒石的钝化技术、水土污染同步取样监测技术等，具有原创新特征，所提供的具体方法技术在之前的相关文献检索中未见雷同的研究报道。

（3）在苏锡常地区新建的水土污染立体监测网、新建的土壤-水稻系统Cd迁移分配定量模型等具有独创性，搜索之前的相关文献未见类似的研究成果报道。

（4）所开展的研究在国内具有领先性，在宜兴市新建的天然富硒稻米生产示范基地属于江苏首例，将天然富硒土地的分布与乡镇的永久基本农田划定结合起来，类似工作在国内尚无先例；通过实地案例解剖研究，发现稻米富Se可以抑制稻米吸收Cd、耕地土壤富Se可以适度调控稻米Cd含量（或浓度），这与之前的相关研究结论吻合、对于丰富微量元素拮抗作用机理研究等有实证作用或帮助。

3、中国科学院3位院士的评价

（1）赵其国院士：

项目通过在苏锡常这一典型地区开展了5年多的深入系统研究，针对本区水土资源及其环境的科学保护与合理利用等开展了立体监测、生态评价、安全预警、风险管控、治理示范等方法论探索与基本规律总结，收集了地面沉降与水土污染相互作用的最新地球化学证据，新获取了数十万条高端监测数据资料，在耕地镉等重金属污染大生物量植物修复、改性凹凸棒石调控污染土壤稻米镉吸收、水土污染同步监测技术研发、Se-Cd拮抗作用应用研究、耕地污染面积划定等方面取得了多项原创新成果，成果推广应用效益显著。

（2）陈骏院士：

项目选择位于长江三角洲腹地的苏锡常这个典型地区开展专项研究，运用现代环境地球化学综合调查评价和大数据分析等先进手段收集了地面沉降与水土污染相互作用、影响的关键证据，针对地表生态系统化学作用与化学反应的基本特点新建了水稻-土壤系统Cd迁移分配定量模型，探讨了运用Se-Cd拮抗作用原理解决耕地Cd污染防治的可行性，新研制的大生物量植物修复技术、高性价比钝化修复技术、田块尺度重金属污染精准溯源技术等都属于原创新成果，新获取的大量监测数据具有极高利用价值。

项目新获取的研究成果相当务实，有别于纯学院式的研究，对于丰富国内表生地球化学研究内容、促进现代环境地球化学务实发展具有重大现实意义。

（3）林学钰院士：

项目针对新时期生态文明建设对地质环境保护与自然资源利用的重大需求，选择苏锡常这个集地面沉降与水土污染于一体的我国东部平原高强度开发的典型地区，开展连续多年的系统专项研究，在水土污染同步监测、监测数据集成开发应用示范、水土地质环境监测技术标准研制等取得了卓有成效的研究成果，在地面沉降区新获取的水土污染发生演化资料及其相关环境地球化学证据对于指导水土污染防治等具有重要意义，针对耕地镉等重金属污染防治所研发的大生物量植物修复技术、施加改性凹凸棒石环境修复材料调控稻米镉吸收的钝化修复技术以及耕地重金属污染精准溯源方法、划定耕地污染面积的方法等具有显著的原创新特质。

作为一项承前启后的生态地质环境领域的应用性研究成果，项目所积累的丰富监测数据也具有极高开发利用价值。

（五）主要知识产权目录

1、发明专利（含软件著作权）

（1）一种施加凹土材料修复耕地镉污染的方法，发明专利授权号ZL201610017793.7，发明人：

廖启林、朱伯万、任静华、金洋、华明、常青；

（2）一种矿质土壤中Cd（II）溶解态和吸附态的形态计算方法，发明专利授权号ZL201210013425.7，发明人：

顾雪元，孙剑，赵艳萍，王晓蓉；

（3）一种矿质土壤中Pb（II）溶解态和吸附态的形态计算方法，发明专利授权号ZL201210013134.8，发明人：

顾雪元，孙剑，赵艳萍，王晓蓉；

（4）一种水生动植物动态实验研究模拟装置，发明专利授权号ZL201510321749.0，发明人：

袁旭音，陈诗文，李正阳，许海燕；

（5）水中悬浮物收取装置，发明专利授权号ZL201220244411.1，发明人：

袁旭音，刘泉；

（6）特定土壤重金属形态模型软件[简称：

SSSM]1.0，软件著作权授权号2012SR036019，软件发明人：

顾雪元。

2、专著

朱锦旗，廖启林，郝社锋，许伟伟等著，耕地污染监测与防治关键技术研究，科学出版社，2018（正在出版中）。

3、发表论文

外文论文：

1）YunzhaoWu,XiaZhang,QilinLiaoandJunfengJi.Cancontaminantelementsinsoilsbeassessedbyremotesensingtechnology:

Acasestudywithsimulateddata,SoilScience,2011,176:

196–205

2）XuyinYuan,JizhouLi,ChangpingMao,JunfengJi,ZhongfangYang.GeochemistryofWaterandSuspendedParticulateintheLowerYangtzeRiver:

ImplicationsforGeographicandAnthropogenicEffects.InternationalJournalofGeosciences,2012,3:

81-92

3）ChengWang,JunfengJi,ZhongfangYang,LingxiaoChen,PatrickBrowne,RuilianYu.EffectsofSoilPropertiesontheTransferofCadmiumfromSoiltoWheatintheYangtzeRiverDeltaRegion,China—aTypicalIndustry–AgricultureTransitionArea.BiolTraceElemRes,2012,148:

264–274

4）ChengWang,ZhongfangYang,LingxiaoChen,XuyinYuan,QilinLiao,JunfengJi.Thetransferoffluorineinthesoil–wheatsystemandtheprincipalsourceoffluorineinwheatunderactualfieldconditions.FieldCropsResearch,2012,137:

163-169

5）ChengWang,JianhuaWang,ZhongfangYang,ChangpingMao,JunfengJi.CharacteristicsofleadgeochemistryandthemobilityofPbisotopesinthesystemofpedogenicrock-pedosphere-irrigatedriverwater-cereal-atmospherefromtheYangtzeRiverdeltaregion,China.Chemosphere,2013,93:

1927-1935

6）XuyinYuan,TianyuanLi,JizhouLi,HongmengYe,MinxiaGe.Originandriskassessmentofpotentiallyharmfulelementsinriversedimentsofurban,suburbanandruralareas.Pol.J.Environ.Stud.,2013,2：

599-610

7）CaiqiuWu,XuyinYuan,TianyuanLi,XueqiangZhao,QilinLiao.IndicationofmagneticsusceptibilitytoheavymetalpollutioninthetypicalcontaminatedareasofsouthernJiangsuProcince.AppliedMechanicsandMaterials,2013,368-370：

380-385

8）XueyuanGu,JianSun,LesJ.Evans.Thedevelopmentofamulti-surfacesoilspeciationmodelforCd（II）andPb（II）:

Comparisonoftwoapproachesformetaladsorptiontoclayfractions.AppliedGeochemistry,2014,47:

99-108

9）RenJinghua,SunHongjie,WangSongfengJunLuo,LenaQ.Ma,Interactiveeffectsofmercuryandarsenicontheiruptake,speciationandtoxicityinrice.Chemosphere,2014,117:

737-744

10）JianguoLi,LijiePu, MingZhu,Qi Lin Liao, HaiyunWang,FangfangCai.Spatialpatternofheavymetalconcentrationinthesoilofrapidurbanizationareas:

acaseofEhuTown,WuxiCity,EasternChina.EnvironEarthSci,2014,71:

3355–3362

11）LiaoQ. Lin , LiuCong,WuH.Yun,JinYang,HuaMing,ZhuB.Wan,ChenKai,HuangLei.Association ofsoilcadmiumcontaminationwithceramicindustry:

AcasestudyinaChinesetown.ScienceoftheTotalEnvironment,2015,514:

26–32

12）Kai Chen, Qi Lin Liao, Zong Wei Ma, Jun Bi,Yang Jin, Ming Hua, and Lei Huang.Association ofsoilarsenicandnickelexposurewithcancermortalityrates,atown-scaleecologicalstudyinSuzhou,China.EnvironSciPollutRes,2015,22:

5395–5404

13）JianguoLi,LijiePu, Qi Lin Liao, MingZhu,XiaoqingDai,YanXu,LifangZhang,MingHua,YangJin.Howanthropogenicactivitiesaffectsoilheavymetalconcentrationonabroadscale:

ageochemistrysurveyinYangtzeRiverDelta,EasternChina.EnvironEarthSci,2015,73:

1823–1835

14）HongyanChen,XuyinYuan,TianyuanLi,SunHua,JunfengJi,ChengWang.Characteristicsofheavymetaltransferandtheirinfluencingfactorsindifferentsoil–cropsystemsoftheindustrializationregion,China.EcotoxicologyandEnvironmentalSafety,2016,126:

193–201

15）HaiyunWu,QilinLiao,StevenN.Chillrud,QiangYang,LeiHuang,BeizhanYan.EnvironmentalExposuretoCadmium:

HealthRiskAssessmentanditsAssociationswithHypertensionandImpairedKidneyFunction.ScientificReports,2016,6:

29989（DOI:

10.1038/srep29989）

16）TianyuanLi,XuyinYuan,YinxianSong,HongyanChen,QingLiu,SunHu.InfluenceofHeavyMetalsandNutrientConcentrationsonSeleniumGeochemicalBehaviorinSoil-RiceSystem.Pol.J.Environ.Stud.,2016,1：

185-193

17）YanXu,,LijiePu, QiLin Liao, MingZhu,XueYu,TianyingMao,ChenxingXu.SpatialVariationofSoilOrganicCarbonandTotalNitrogenintheCoastalAreaofMid-EasternChina.Int.J.Environ.Res.PublicHealth,2017,14:

780（doi:

10.3390/ijerph14070780）

18）BojingZhu,QilinLiao,XiaopengZhao,XueyuanGu,ChengGu.Amulti-surfacemodeltopredictCdphytoavailabilitytowheat（TriticumaestivumL.）.ScienceoftheTotalEnvironment,2018,630:

1374–1380

中文论文：

1）廖启林,刘聪,许艳,金洋,吴昀昭,华明,朱伯万,翁志华.江苏省土壤元素地球化学基准值.中国地质,2011,38（5）:

1363–1378

2）廖启林,刘聪,金洋,华明,郑丽春,潘永敏,黄顺生.江苏土壤地球化学分区.地质学刊,2011,35（3）:

225-235

3）廖启林,华明,张为,金洋,潘永敏,朱伯万.人为活动对江苏土壤元素含量分布的影响,地质学刊,2012,36

（2）:

147–156

4）廖启林,刘聪,蔡玉曼,朱伯万,王成,华明,金洋.江苏典型地区水稻与小麦籽实中元素生物富集系数（BCF）初步研究.中国地质,2013,40

（1）：

330–339

5）廖启林，刘聪，金洋,王成，华明，朱伯万，潘永敏.江苏省域土壤元素地表富集及其与人为活动的关系研究,第四纪研究,2013,33（5）：

972–985

6）刘智敏，顾雪元，王晓蓉，汤佳昀，罗军.化学提取法预测土壤中镉对蚯蚓的毒性效应,农业环境科学学报，2013，32（10）：

1971-1978

7）潘永敏，廖启林，华明，高梅，朱伯万，金洋.江苏南部典型地区耕作层土壤及农作物中重金属评价.物探与化探,2014,38

（2）:

318–324

8）廖启林，刘聪，徐慧珍，金洋，朱伯万，华明.苏锡常地区城市公园土壤微量元素分布特征及其环境指示意义，土壤学报，2014，51（5）：

122–131

9）廖启林，刘聪，朱伯万，华明，金洋，翁志华，常青，蔡玉曼.凹凸棒石调控Cd污染土壤的作用及其效果，中国地质，2014，41（5）：

1320–1331

10）罗远恒，顾雪元，吴永贵，刘智敏，童非，谭印月.钝化剂对农田土壤镉污染的原位钝化修复效应研究，农业环境科学学报，2014，33（5）：

890-897

11）郭荣荣，袁旭音，陈红燕，李天元，赵学强.骨炭对复合污染土壤生物活性的修复及其时间效应，农业环境科学学报，2014，33（5）：

913-919

12）王成,夏学齐,张义,廖启林，杨忠芳，季峻峰.利用铅同位素方