黄志钢发表重金属污染论文

浅谈重金属检测传感器技术的应用论文

摘要： 随着经济的迅猛发展和社会的日新月异, 人们对重金属的开采及加工越来越频繁, 这使得不少重金属存在于大气水以及土壤中, 在很大程度上加重了环境污染, 科学技术的迅猛发展为重金属检测传感器技术的研究提供了很好的途径。针对上述背景下, 对重金属检测传感器技术研究与应用进行合理性阐述, 以促进重金属检测传感器技术的进一步发展。

关键词： 重金属检测; 传感器技术; 环境污染;

重金属污染是环境污染的一个重要组成部分, 重金属在自然界中广泛存在, 随着人类的开采、冶炼、加工活动而使得重金属转变成化学状态或化学形态广泛分布于大气、水、土壤中, 随着时间的积累而不断留存、迁移, 从而引发严重的环境污染问题;重金属甚至还会随着废水的排出而流入海洋中, 对鱼和贝类造成严重的危害;重金属还会附着在人类的鼻腔和食物上, 造成人类呼吸道感染和重金属中毒[1]。重金属具有沉积性和不可降解性, 是一种非常危险的污染源, 因此对于重金属的研究与检测是十分关键的。通过调查与研究, 发现重金属检测传感器技术主要分为离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术四个方面, 本文通过对这四种传感器技术在重金属检测中的研究与应用作简要分析, 以推动重金属检测传感器技术的发展。

1 离子选择性电极传感器技术。

离子选择性电极传感器技术是一种操作简单、性价比高、准确有效的重金属检测传感器技术。离子选择性电极传感器技术因为不需要提前对样品进行操作而被广泛应用于重金属的在线检测中。目前, 国内外学者对离子选择性电极传感器技术进行了大量的研究, 发现选择性高、经济简单的离子选择性电极主要分为基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极和基于流系玻璃膜的离子选择性电极两种[2]。

1.1 基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极。

目前在对基于聚氯乙烯膜的离子选择性电极的研究中, 主要是对离子选择性电极的重金属离子的识别以及聚氯乙烯膜的结构和性能进行研究, 同时, 对不同的载体和膜增塑剂对离子选择性电极性能的影响作简要分析, 从而提高对重金属的识别能力。

1.2 基于流系玻璃膜的离子选择性电极。

基于硫系玻璃膜的离子选择性电极良好的红外线透过性是其他离子选择性电极无法相提并论的。许多发达国家都通过购买硫系玻璃膜的离子选择性电极来用于重金属检测工作。

2 光纤化学传感器技术。

对于光纤化学传感器技术的研究比离子选择性电极传感器技术的研究还要早, 光纤化学传感器技术的研究始于美国研究所, 从那以后, 许多国家都在实验室中对光纤化学传感器技术进行研究, 并应用到重金属检测中。陈雷等人对基于聚氯乙烯膜的光纤传感器进行研究并应用到铜离子的检测中, 取得了良好的效果[3]。李学强等人将注册分析法和激光激发荧光光谱技术应用到对金属离子传感器的研制中, 使我国饮用水中的重金属检测工作取得了很大的进展。

3 生物传感器技术。

第一个生物传感器始于Red String仪器公司。之后, 又在多个公司相继推出, 这些生物传感器主要是对人类血糖和尿糖中的重金属物质进行检测。重金属物质在人体中的留存和迁移会对人体的健康造成极大的威胁, 生物传感器可以与人体生物识别因素相互影响, 以达到对人体中的重金属含量进行检测, 从而预防重金属中毒的目的。通过研究发现, 生物传感器主要分为蛋白质为基础的'生物传感器以及整个细胞为基础的重金属传感器两种。

3.1 蛋白质为基础的生物传感器。

生物识别因素主要是促进消化的酶、防止病毒入侵的抗体、增强体质的金属键键合蛋白以及脱辅基酶蛋白质。以这几种生物识别因素为基础制作蛋白质为基础的生物传感器, 用来检测铜离子、锌离子、汞离子以及铅离子等金属离子。传统的生物传感器存在灵敏度低、选择性差等一系列缺点, 因此必须研制出选择性高的新型传感器来实现对重金属离子的检测, 这种新型传感器被称为蛋白质为基础的生物传感器。

3.2 整个细胞为基础的重金属传感器。

整个细胞为基础的重金属传感器可以实现对微型有机体生物标识的检测, 它具有所受干扰因素少、反应速度快等一系列优点, 可以实现对苔藓、海藻、酵母等海洋生物中的重金属的检测。随着生物医学和环境工程的蓬勃发展, 可以通过改进主传感器的途径来解决重金属检测过程中的干扰问题, 即在基因层次上设计细胞器。

4 结语。

综上所述, 本文通过对重金属检测传感器技术研究与应用进行分析, 主要从离子选择性电极传感器技术、光纤化学传感器技术、生物传感器技术以及微电极矩阵传感器技术这四个方面作简要分析, 为传感器检测技术在重金属中的研究与应用提供理论支持, 以减少重金属污染现象的发生。

参考文献

[1]张涛, 苏倡, 刘艳, 等.泥蚶 (Tegillarca granosa) 重组铁蛋白富集重金属离子的特性及化学传感器的研究[J].海洋与湖沼, 2017, 48 (4) :870-876.

[2]吕攀攀, 肖芳兰, 严锡娟, 等.构建一种基于双启动子模型的特异性检测镉离子的大肠杆菌传感器[J].生物工程学报, 2015, 31 (11) :1601-1611.

[3]贾朔.边超, 佟建华, 等.基于纳米金Core-satellites等离子体耦合增强效应的汞离子光纤传感器的研究[J].分析化学, 2017, 45 (6) :785-790.

1. 国土资源部同位素地质重点实验室

主要研究方向：大陆科学钻探（板块会聚边界动力学；现代地壳作用）；中国巨型超高压变质带及南北板块汇聚；青藏高原的地体拼合及碰撞动力学。

2014年度同位素热年代学实验室（氩—氩年代学实验室和（U-Th）/He年代学实验室）承担了同位素测年实验技术方法研究和地质应用研究项目多项，其中：地调项目1项、公益性行业专项1项、国家自然科学青年基金1项、所基本科研业务费项目1项，结题国家科技基础性工作专项项目1项。第一作者发表论文8篇，其中国际SCI检索论文2篇，国内SCI检索论文3篇，国内核心期刊论文3篇。

重要成果

金属矿床勘查急需的同位素测年技术方法研究初步建立了单颗粒锆石氦气提取和净化实验流程、含超细矿物样品Ar气提取—净化—质谱分析实验流程，4He分析精度优于千分之五，40Ar峰值质谱测量精度最高可达十万分之五。（U-Th）/He低温热年代学技术在含油气盆地应用研究中取得重要进展，研究表明（U-Th）/He低温热年代学技术在油气勘探中具有可观的应用潜力，相关成果已经在《Tectonophysics》上发表。西准噶尔晚石炭世洋脊俯冲过程研究，厘定出特殊岩墙组合（320～290Ma），结合同期其他特殊岩石组合，指示西准噶尔地区晚石炭世为伸展、高热环境，与新生代环太平洋俯冲带内洋脊俯冲环境下形成的岩浆岩组合相一致，西准噶尔地区晚石炭世同时出现的上述特殊岩浆岩组合为洋脊俯冲的产物，同时提出洋脊俯冲在西准噶尔乃至中亚造山带的大陆地壳生长、铜金成矿中可能发挥了重要作用，相关研究成果在国际地学期刊《Gondwana Research》等公开发表。南天山洋古生代期间俯冲作用过程研究初步认为塔里木板块北缘至少在志留纪时期已由被动大陆边缘转变成活动大陆边缘，中泥盆世开始又转变为被动大陆边缘；早古生代阶段南天山洋的演化以双向俯冲为主，向南为短期、脉冲式或间歇式的正常高角度俯冲过程，至中泥盆世结束；向北则为长期、多阶段性的俯冲。同位素热年代学实验室完成了纳诺帕高真空熔样炉的改造、气体净化系统的改造和验收、配置了偏光立体显微镜。

库车盆地单样品（上1）及多样品（上2）热演化史模拟（QTQt软件模拟）

库车盆地热史、生烃史演化（依南2井）

库车盆地吐孜洛克气田油气成藏事件图

2.国土资源部地层与古生物重点实验室

主要研究方向：立足于地球科学前沿和社会发展的需求，发展地层与古生物学重大基础理论，解决国土资源调查中的关键地层古生物问题，建立和完善新的技术方法体系；开展生命早期演化过程、生物更替与地质环境变迁、重要地层断代对比等基础研究。

截至2014年底，实验室共有在职人员19人，其中研究员7人（博士生导师2人、硕士生导师3人）、正高 1人、副研究员2人，博士后4人。承担地调计划项目1项“全国重要区域地层系统与关键生物群系统演化调查”，新开项目3项、续作项目1项，获国家自然科学基金项目5项，其中面上基金2项，青年基金3项。出版专著2部，发表论文28篇。邀请国外专家做学术报告1人次、出国主持或参加学术会议2人次，参加在国内召开的国际学术会议和全国学术会议约30人次并做报告约20人次。

重要成果

最新发现喀左甲龙类化石和建昌奔龙类化石；在辽西建昌义县组地层中发现朝阳喜水龙化石群；新确立甘肃鸟属新种——甄氏甘肃鸟，为研究中生代鸟类分化提供了重要信息；初步提出峡东地区埃迪卡拉纪年代地层划分方案，建立了目前全球最为完整的单剖面埃迪卡系碳同位素变化曲线及疑源类生物地层；“江南造山带”板溪群和冷家溪群SHRIMP U-Pb同位素年代地层学研究取得新进展，为武陵运动和四堡运动的年代学研究提供了新的时代证据；在新疆准噶尔盆地西北缘晚泥盆世—早石炭世菊石动物群研究上取得新进展，建立7个菊石组合带，与西欧同时代地层可对比，在西准识别出Hangenberg及Annulata地质事件；根据小壳类化石的研究提出早寒武世镇巴—房县地块生物古地理的新认识，是独立地台而不是扬子板块边缘；通过牙形石研究在革吉县文布当桑地区发现二叠—三叠系界线剖面；在贵州铜仁首次发现圆盘状完整的似Kulingia碳膜化石，可以对比国外伊迪卡拉纪广泛出现的盘状印痕化石，对重新厘定其生物属性和国内外地层对比意义重大；在措勤盆地东缘班戈县保吉乡地区新发现含有沥青脉的上侏罗统礁滩相地层，这是继海相上二叠统和三叠系发现之后的又一重大地层发现，极大提升了措勤盆地的油气勘探的价值和地位。

建昌奔龙类化石

甄氏甘肃鸟化石

措勤盆地东缘班戈县保吉乡地区上二叠统和下三叠统地层接触界面

3. 国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室

定位：发展深部探测技术，进行地球深部结构探测与地球动力学研究，为资源勘查、防灾减灾及地学理论创新提供科技支撑，其特色与优势在于运用深部探测技术集成，开展重要构造单元、成矿区的深部结构精细探测，建立自地表至地幔的三维结构与动力学模型。

2014年，承担各类项目26项，其中国家专项1项，“973”项目1项，国家自然科学重点基金项目2项、面上基金项目5项、青年基金项目6项，5个公益类行业科研专项，7个地调项目。发表SCI检索论文23篇，其中国际SCI检索论文9篇，国内SCI检索论文4篇，核心期刊论文10篇。

依托已有项目经费设立了8项开放项目，累计经费达500万元。培养博士后4人、博士生7人、硕士6人。引进中美联合培养博士后郭晓玉归国工作，聘请澳大利亚Mckay Brooke Resources 矿业公司高级地质师Zhuwei Jiang为客座研究员、高级访问学者。

重要成果

“深地震反射剖面探测实验与地壳结构”项目，完成了深地震反射剖面数据采集实验4552 千米和数据处理实验4952千米，大幅度提高我国深地震反射剖面探测工作程度。首次获得青藏高原腹地巨厚地壳精细结构与连续展布的深反射Moho，为青藏高原地球动力学研究提供新的约束；建立了青藏高原东缘地壳块体侧向挤压高角度仰冲变形的动力学模型；获得青藏高原正以地壳尺度低角度逆冲作用向北部外围克拉通扩展，已经越过青藏高原北边界海原断裂的反射地震学证据；发现四川盆地下古老的俯冲构造，为恢复扬子克拉通形成、再造华南大陆复杂构造格局，提供出重要证据；解释了古亚洲洋沿索伦缝合带关闭、陆陆碰撞和碰撞后地壳增生的深部过程；发现松辽盆地处于两个板块汇聚作用的中心，提出松辽盆地的形成受到蒙古—鄂霍茨克洋和太平洋板块的汇聚影响。

“宽频带地震观测实验与壳幔速度研究”项目完成宽频地震观测实验剖面13条，共计599个台（点），获取连续记录波形数据4532.6 GB。根据接收函数获得我国大陆Moho深度和地壳平均Vp/Vs比值，通过走时层析成像方法获取了P波速度模型和Sv波速度模型以及我国大陆上地幔各向异性特征。制作深部探测技术与成果科普视频一部，科普读物5册。

深地震反射剖面发现四川盆地下古老的俯冲构造

宽频带观测发现华南大陆沿海带地壳与岩石圈厚度均减薄

4. 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室

重点实验室学术委员会会议

申报国家重点实验室进展汇报会

第十二届全国矿床会议

定位及研究方向：紧密围绕国家目标和经济社会需求，研究成矿作用过程和成矿背景，发展矿床成矿理论；开展区域成矿规律研究，发展区域成矿理论，进行区域矿产资源潜力评价和成矿远景区划；研究解决矿产资源调查评价中的重大科学问题，研发矿产资源调查评价的新技术、新方法；开展大型典型矿床的勘查示范研究；矿产资源战略研究。

实验室学术委员会顺利换届。面向国家建设，增设矿产资源战略研究新方向，为国家矿产资源宏观决策提供支撑。成功举办重点实验室进展汇报会，成果得到专家高度评价，并被推荐申报国家重点实验室。

成功举办了第十四届国际矿床成因协会大会，第十二届全国矿床会议（矿床学界最大的一次盛会，与会代表千余人）。

毛景文任国际经济地质学家协会理事，这是中国学者首次在该组织任职，并应邀出任《Journal of Geochemical Exploration》副主编；程彦博博士任国际矿床成因协会稀缺金属委员会秘书长。

发表SCI检索论文69篇，其中国际SCI检索论文40篇，国内核心论文116篇，出版专著7部；获国家发明专利3项；获国土资源科学技术二等奖1项，中国黄金协会科学技术一等奖1项。

实验室科学家基于理论创新，与地勘队伍和矿业公司密切合作，推动找矿实现重大突破。在川西甲基卡矿山外围探明了60万吨锂矿，达到超大型规模；在西藏甲玛矿区外围的逆掩断层之下发现和探明大型富铜矿体；在新疆东准琼河坝预测探明隐伏大型铜铁金矿；在滇西北衙金矿增储黄金80吨；2003年实验室科技人员在豫西鱼库铅锌矿坑道内发现的矽卡岩型钼矿化，迄今已经探明为一个具有80万吨储量的超大型矿床。

5.国土资源部盐湖资源与环境重点实验室

主要研究方向：盐湖与盐类矿产的成矿规律、资源评价和综合利用的理论与方法研究；盐湖（湖泊）环境与全球变化研究；盐湖农业、盐湖生态与健康研究。

2014年，共承担项目22项，其中国家自然科学基金项目6项，“973”课题3项，公益性行业科研专项1项，“钾盐资源调查评价”地调计划项目1项，承担地调工作项目9项，其他项目3项，经费2700万元。发表论文44篇，其中SCI（EI）检索论文9篇，会议论文22篇。出版专著1部，获国家发明专利1项。

在柴达木盆地西部阿尔金山前、塔里木库车凹陷、四川盆地、滇西南勐野井等取得找钾突破。“科技引领钾盐找矿突破取得重要进展”获中国地质调查局、中国地质科学院2014年度地质科技十大进展。

“科技引领钾盐找矿突破取得重要进展”获2014年度地质科技十大进展

国际盐湖会议专家在考察运城盐湖时体验古代铲盐工艺

承办了第十二届国际盐湖会议。来自中国、俄罗斯、澳大利亚、美国、以色列、巴西、伊朗、克罗地亚、埃及、西班牙、阿根廷及哈萨克斯坦等国家的200多名与会专家学者，紧紧围绕“未来盐湖—全球可持续性研究与发展”这一深刻而长远的主题展开探讨，对全球变化与盐湖记录、盐湖生态与生物资源、盐类地质学与资源勘查及盐类化工等内容进行了研讨，共同为盐湖未来的科学研究、资源综合利用及保护建言献策。会后还组织了青海盐湖和山西运城盐湖地质考察。

承办第12届国际盐湖会议

6. 国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室

实验室主要从事新构造与活动断裂、重大地质灾害形成机理与成灾模式研究，探索重大地质灾害预测评价理论与技术方法，建立活动构造与地质灾害减灾防灾科技交流平台和研究基地，为国家减灾防灾战略提供决策依据和技术支撑。目前已初步形成新构造运动—构造地貌—活动断裂—地震地质—现今构造应力场—区域地壳稳定性—重大地质灾害成灾模式与风险控制系统研究特色和平台。

2014年，主持中国地质调查局工程1项，项目3项，子项目20个；国家自然科学基金项目14项，科技支撑项目4项，基本科研业务费项目15项，公益性行业科研专项7项，海保工程项目4项，横向项目16项；新获批国家自然科学基金项目8项。获国土资源科学技术一等奖1项。参加国内外学术会议56人次；出国合作交流3批6人次；举办7次学术沙龙活动；邀请国外专家来访3批38人次。发表论文82篇，其中SCI检索论文22篇，EI检索论文11篇，核心期刊论文29篇，出版专著3部，获批国家专利4项。实现我国远海海域第一次深孔地应力测量——三沙石岛西科1A井千米深孔地应力测量；研发工程滑坡灾害快速评估方法，提出了地震扰动区泥石流早期预警指标体系。

西科1A井千米深孔地应力测量现场

张永双研究员参加IAEG2014会议

蔡家坡工程扰动区滑坡活动强度及危险性评估图

7.国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室

古地磁实验室是1963年在李四光教授亲自指导下创建的国内第一家古地磁实验室。研究方向：继承与发扬李四光先生地质力学理论，应用古地磁学方法，结合野外地质学、地球物理学、地球化学等多学科交叉为手段，继续深入研究古构造重建、古环境重塑、典型地层磁性定年以等基础地质问题。

2014年1月召开了实验室学术年会，会议分别由地质力学研究所马寅生副所长和学术委员会主任郑绵平院士主持。实验室主任杨振宇研究员首先就实验室的工作进展做了总结，对一年来实验室在发展和古地磁学等领域做出的研究成果上作了回顾和梳理，并对实验室的工作环境和运行管理机制进行了详细汇报。

重要成果

阿拉善地块前中生代构造归属新认识：对河西走廊带—阿拉善地块中晚泥盆世—早中三叠世沉积地层进行了碎屑锆石U-Pb同位素测年、Hf同位素分析和古地磁研究，指示阿拉善地块在晚古生代很可能不是华北地块的组成部分。该项成果对华北地块构造格局传统认识提出了挑战。

野外考察华南板块前寒武莲坨组地层顶部

野外工作

实验室年会和第一届学术委员会会议

8.国土资源部生态地球化学重点实验室

定位及研究方向：以生态地球化学理论为指导，以国民经济建设和社会发展需求为导向，以生态地球化学基础理论研究和应用研究为主体，以促进人类生态地球化学良好环境，促进和谐科学发展为宗旨，建立国内一流、世界知名的生态地球化学实验室。拥有生态地球化学研究团队和生态地球化学研究技术支持团队。

2014年共发表论文25篇，其中SCI（EI）检索论文7篇。获授权专利1项。

重要成果

公益性行业科研专项《金属矿山重金属污染土壤的地球化学工程控制修复技术开发与示范》，在材料开发、工艺流程和修复机理等关键科学问题上有所创新，在矿山酸性废水的源头控制技术上作了新的尝试，成为利用地球化学工程技术对酸性矿山废水重金属污染控制和防治的典范。

有机污染物的生态地球化学行为研究认为，季风环流对POPs在我国高海拔地区的大气长距离迁移过程中扮演着重要的角色。以宇宙射线成因核素7Be作为大气环流的参照系，可以得出东亚季风区大气环流可影响持久性有机污染物纬度分布的结论。

完成了地下水中主要有机污染物分析方法体系建设；建立了地下水中94种农药、42种半挥发性有机污染物分析方法。

利用地球化学工程技术治理酸性矿山废水示范工程取得显著效果，处理后的水可以用来养鱼。

处理后的水可以养鱼（鱼苗（a），5个月后的鱼（b））

示范工程现场

9．国土资源部地下水科学与工程重点实验室

定位及研究方向：面向国家重大需求和学科发展前沿，研究地下水可持续利用方面的重大前沿基础科学问题和关键科学技术问题，形成自主创新成果，引领我国地下水循环演化和地下水可续性前沿基础科学研究，推进国内、国际科技合作，营造有利于促进创新人才成长的环境，为提高区域地下水利用的安全性和保障能力以及相关国土资源环境问题提供重大科技支撑。

共承担各类项目22项，其中牵头“973”项目1项，公益性行业科研专项1项，承担国家自然基金项目11项，地质调查项目9项。参加国际学术会议和技术培训10人次，国内外知名学者来访7次。通过多学术交流，及时了解国内外研究动态，学习先进经验，取得了良好效果。

牵头的首个地下水领域国家重点基础研究发展计划（973）“华北平原地下水演变机制与调控”项目通过科技部组织的验收。复建了华北平原60年来地下水动力场演变特征，识别了地下水动力场对人类活动和自然变化的响应规律，构建了地下水危机临界识别指标，提出缓解华北平原地下水危机的调控措施，显著提升了我国大型盆地地下水系统研究的整体水平，为缓解华北平原水资源紧缺提供了重要的科技支撑。

国家自然科学基金重点项目“群矿采煤驱动下含水层结构变异对区域水循环影响机制研究”，基本掌握采空区裂隙发育特征及渗透性变化规律，建立了典型矿区含水层空间结构变异数值模型，创造性提出采空区渗透性跃变曲面“椭抛凹形体”概念。

陈宗宇研究员参加IAEA-CRP项目工作会议（奥地利维也纳）

中国科学技术大学胡水明教授到实验室进行学术交流

“华北平原地下水演变机制与调控”（973）项目课题结题讨论会议（石家庄）

10.国土资源部地球化学探测技术重点实验室

定位及研究方向：面向国际学科前沿和经济社会发展中的重大科学问题，开展勘查地球化学领域创新性、基础性、公益性研究，培养创新人才，建成国际领先水平的地球化学探侧技术研究基地。开展全球地球化学基准研究，从事地球化学调查与填图技术研究，发展深穿透地球化学探测理论与技术，为覆盖区和深部矿产勘查提供技术支撑。

2014年4月9日，在北京召开了首届实验室学术委员会会议。学术委员会成员对实验室已取得的研究成果给予了肯定，对重点实验室及国际研究中心的发展目标、研究方向、运行机制、成果科学凝练等提出了许多宝贵意见和建议。

积极推进《全球多尺度地球化学填图》立项工作，服务国家“一带一路”战略。与国际地科联全球地球化学基准值工作组合作，建立全球地球化学填图国际合作网络平台，开展全球地球化学基准网建立，重要资源国家的国家尺度地球化学填图，积极推进“一带一路”沿线国家地球化学填（编）图工作的开展。国际地科联罗兰德·奥博汉斯利主席在访问重点实验室时表示：全球尺度地球化学填图工作是一项非常重要的工作，国际地科联作为全球性的国际地学组织，将尽其所能支持全球地球化学填图工作，积极协调会员国地质调查机构参与全球尺度地球化学填图的国际合作，鼓励相关机构支持全球一张地球化学图“化学地球”的建立。

国际地科联罗兰德·奥博汉斯利主席访问实验室

学术年会上院士和专家积极建言献策

11.国土资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室

研究方向：重点开展航空电磁探测、地面电磁探测、井中电磁探测和电磁探测多元信息处理等基础研究，为承担国家地质调查基础性、公益性、战略性研究任务提供技术支撑。

重要成果

固定翼时间域航空电磁系统全状态集成调试试飞取得成功。在国家“863”计划和地质调查专项的共同支持下，固定翼时间域航空电磁系统在硬件系统研制及地面、半航空测试取得成功之后，研究团队经过1年多的努力，成功地进行了系统全状态集成调试试飞工作。

固定翼时间域航空电磁系统全状态吊挂调试试飞

2000米深井地—井TEM三分量测量系统自主研制成功，为我国深部找矿再添新装备。在公益性行业科研专项支持下，经过3年多的技术攻关，先后突破了井下三分量探头、大功率整流器、三通道接收机以及2000米下井深度等关键技术难题，集成开发出我国第一套适合2000米深井的大功率地－井TEM三分量测量系统，经测试各项技术指标达到了设计要求。

地－井TEM三分量测量系统

12.国土资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室

定位及研究方向：以岩溶生态系统研究为核心，确定研究方向为，揭示岩溶生态系统的结构、功能及其运行规律；科学分析我国岩溶区石漠化、水土流失、植被退化等主要生态问题；探索脆弱岩溶生态系统石漠化综合治理、水土保持和植被恢复与重建的模式、技术。

2014年，承担科研项目33项，其中国家科技支撑项目4项，公益性行业科研专项1项；发表论文28篇，其中SCI、EI检索论文13篇。组织承办了国土资源部第三批重点实验室建设进展交流会，举办了实验室2014年学术委员会会议；邀请中国地质大学郭益铭教授、王红梅教授等来实验室进行学术交流，并分别作专题报告；8人次分别参加6个国内外学术会议。

南洞地下河流域水文地质综合调查，利用地球物理勘探和钻探技术，初步查明了南洞地下河下游主管道地段岩溶发育规律、岩溶水文地质条件和地下河主管道分布规律，通过连通试验，对南洞地下河系统各子系统的边界及范围重新进行了划分，对南洞岩溶水系统的基本格局有了新的认识；对典型岩溶山区植被及土壤团聚体稳定性的分析表明，草地和灌丛可以作为岩溶山区水土保持的主要植被类型；对广西平果果化岩溶峰丛洼地土壤侵蚀和地下漏失的研究表明，不同地貌部位水土流失差异较大，且不同土地利用方式下的土壤侵蚀存在差异；探索岩溶区土壤属性与地形因子、遥感影像光谱指数的关系，并分别以土壤厚度、土壤有机质和土壤全氮为例，进行了土壤属性的空间预测研究。

实验室2014年学术委员会会议

13 .国土资源部岩溶动力学重点实验室

定位及研究方向：继续发挥我国岩溶研究的地域优势和国际影响，以国际岩溶研究中心（IRCK）为依托，地球系统科学为指导，完善岩溶动力学理论，搭建系列研究实验平台，培养高水平的科技人才，为IRCK目标的实现做出贡献，研究岩溶动力系统对全球变化的响应，为岩溶区生态环境问题对策提供科技支撑、为岩溶区国土资源管理提供科技创新。

2014年，参加国内外交流共计30人次、境外科研地调2次，主办国际会议1次、国内会议1次，共承担各类项目50项，公开发表论文40篇，其中SCI检索论文17篇；出版专著《西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究》（袁道先），对广大的西南岩溶石山地区的各种环境地质问题进行了科学的论述和因地制宜的对策探讨，将岩溶动力系统的理论鲜活地运用在广袤的西南岩溶石山地区。

重点围绕岩溶石笋古环境重建，岩溶碳汇与全球变化，岩溶生物地球化学循环过程开展深入研究，代表性成果有：利用石笋氧同位素与当地器测气温和降水数据、旱涝指数对比分析，发现平均分辨率1. 5年的石笋氧同位素响应了区域夏季风强弱变化特征；通过对岩溶区水库的不同深度水体研究，加深对溶解无机碳在水库水体中的循环过程的理解，为岩溶碳汇的研究提供新的思考；利用典范对应分析对尾矿砂的土壤重金属进行研究，指出重金属污染通过影响土壤微生物群落而间接影响了土壤碳循环等。

访问泰国地下水资源厅（境外地质调查）

莲花洞LHD1石笋δ18O记录的极端干旱事件及形成大气环流背景

《西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究》出版