致辞

近日,联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心成立仪式暨学术研讨会在中国地科院地球物理地球化学勘查研究所(下称“物化探所”)举行。这也意味着,包括2008年联合国教科文组织依托中国地科院岩溶地质研究所在广西桂林建立的国际岩溶研究中心在内,国土资源部已成为我国唯一拥有2家教科文组织二类中心的部委。  国土资源部副部长曹卫星与联合国教科文组织助理总干事弗莱维娅·施莱格尔签署相关协定  “这既是教科文组织对中国地质调查机构的信任与支持,也是中国对国际地学发展应尽的责任与义务。”国土资源部党组书记、部长姜大明在成立大会上如是说。  硬实力
软实力保障国际机构落户中国  其实,“保障这一机构落户我国”的提议由来已久。  早在2009年10月,在河北廊坊召开的国际地球化学填图会议上,谢学锦院士、王学求博士、Smith博士等多位人士联合提出了依托物化探所建立中心的建议,并得到了与会各国专家的积极响应。  2010年2月,经国土资源部批准,物化探所向联合国教科文组织提交了建立中心的申请建议。2010年11月,教科文组织派遣考察团开展了可行性评估,并在2013年6月的教科文组织第191次执行局会议上通过了评估报告。2013年11月,教科文组织第37届大会正式批准在中国廊坊建立全球尺度地球化学国际研究中心申请。  经过多年的努力,2015年9月国务院正式批准中心建立。  “中心之所以可以顺利落户中国,是教科文组织和地质科学联合会对中国地球化学调查工作取得的成绩的认同,我们在过去的工作中积累了丰富的经验并且建立了一支一流的队伍,拥有世界先进水平的实验室,这是我们的硬实力,直接从事分析测试的3700余人的庞大队伍,这是我们的软实力。这样的‘软’‘硬’结合,是其他任何一个竞争国家都无法比拟的。”中心副主任王学求研究员向记者说道。  多年来,我国积极参与国际地球科学计划合作研究。截至2015年底,国际地球科学计划项目共实施355项,其中我国参与135项,占38%。2015年22个在研的国际地球科学计划项目中,我国科学家参与10项,排名居各会员国首位。  顺利落户更是离不开我国在地球化学调查工作中总体科研创新能力居国际领先水平这一要素。经过长期的反复实践与不断探索,我国共取得4项原创性成果。  一是取得地球化学调查理论和方法原始性创新,指导了地质找矿突破;二是研发了76种元素的高精度实验测试技术,形成了由专业研究机构引领,辐射30个省级地质实验室的全国性地球化学样品分析和质量控制网络,目前中国是世界上地球化学元素测试指标最多的国家;三是研制了岩石、土壤、水系沉积物、矿石、生物等系列共234种地球化学标准物质,占世界50%以上,为全国乃至全球地球化学分析测试数据的一致性和可对比性提供了技术保障;四是研发了世界上首个具有自主知识产权、具备化学属性的“地球化学”数据管理软件和平台,实现大数据管理、展示和查询。  这一切,使得研究中心在我国建立似乎是水到渠成的。正如姜大明部长所言:“科技创新在中国发展全局处于核心地位,实施一批大科学计划工程,积极参与大型国际科技合作,是我国科技界面向世界、实现跨越式发展的强大动力。”  从跟随到超越重点解决资源与环境问题  地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学,是地质科学的一个重要分支学科,在解决资源环境问题方面具有独特的作用,目前已成为地球科学的支柱学科。  “资源与环境问题是世界各国经济发展面临的重大问题。”姜大明部长一再强调着地球化学在解决能源资源上的作用,中心的成立,将加强全球地球化学家的合作交流,系统测量五大圈层化学元素的含量,绘制地球化学基因图谱,构建全球地球化学基准值,可以为资源评价、环境保护、应对全球气候变化提供系统持续的科学数据和解决方案,有效服务全球自然资源与环境的可持续发展。  发展离不开地球化学从业人员坚持不懈的实践和努力。近40年来,我国陆续实施了一系列地球化学调查计划,使我国地球化学研究走在世界前列,居于国际领先地位。如在找矿突破和水土资源管理方面,我国实施了世界上持续时间最长、覆盖面积最大、调查技术最系统的地球化学调查计划,初步摸清了岩石、土壤和地下水中化学元素分布状况,为矿产资源、土地资源、地下水资源开发利用与保护提供了重要依据,有效服务了我国不同阶段经济社会发展。  在采访物化探所中心实验室主任张勤研究员的时候,我们也能反复听到这样一个词——一流!从他的话语中,能感受到作为一个地球化学从业者的骄傲和自豪。他指着一台仪器向我们介绍道:“这台分析仪器我们完全拥有自主知识产权,对一些重金属元素的测量,比如汞,我可以打包票的说,绝对是世界一流!”后来我们了解到,这台仪器的名字叫做“气体发生-原子荧光光谱仪”,研究团队的核心就是张锦茂先生和张勤研究员,前者是张勤入职物化探所以后的老师。  可以说,这台仪器的研发过程就是张勤研究员甚至是整个中国从事地球化学分析测试人员的心路历程——由学习、跟随国外先进经验,发展到超越和引领,成为世界一流。而这,也正是我国地球化学工作的超越之路。  引领世界合作推进“化学地球”大科学计划  中心成立或许只是一个开始,我国引领世界地球化学科学大计划的工作才刚刚拉开帷幕,在未来,还有很长的路要走。  “要以国际一流的标准来建设,实施好6年发展规划,确保目标任务落到实处是首要任务。”姜大明部长在中心成立仪式上强调。  据了解,该中心将在未来6年开展以下研究工作:  ——建立全球地球化学基准网,开展全球资源评价和环境变化监测。建立覆盖全球地球化学基准网,未来6年将覆盖陆地面积25%左右,服务全球资源总量估算、人类未来资源评价、全球重金属元素污染评价、放射性基准与放射性注入量监测为全球环境安全提供决策依据,开展全球碳循环与全球变化测定,为自然界碳循环和全球变化提供基础数据。  ——开展“一带一路”地球化学填(编)图,服务国家“一带一路”建设。围绕实施国家建设需求,依托国际合作平台,利用中国领先的地球化学填图技术,采集世界各国特别是“一带一路”地球化学数据,为资源评价和环境变化提供科学数据,为资源布局和富余产能转移提供决策依据。未来6年重点在中蒙俄哈、中伊土、中南半岛三个经济走廊区域实施地球化学填图。  ——开展编制全球地球化学一张图与化学地球平台建设,向社会提供服务。系统收集已经完成的全球地球化学填图数据,建立数字地球的“化学地球”平台,编制全球地球化学一张图。通过互联网向政府决策、科学研究和社会公众提供服务。  ——积极准备“化学地球”国际大科学计划。化学元素是地球的最小组成单元,被称为地球的基因。“化学地球”是绘制地球化学元素图谱,将元素周期表上所有化学元素的含量和分布绘制在地球上,为全球资源可持续利用和全球环境变化研究提供基础数据,为政府决策提供科学依据,为社会提供公共服务。中国在地球化学领域取得的成就,使得集研究、填图、勘查、工程一体化的大科学计划——“化学地球”成为可能。“化学地球”国际大科学计划主要包括:建立覆盖全球的地球化学基准网,建立地球关键带全球地球化学观测网,全球主要50种成矿元素分布与资源总量评价,全球重金属、放射性和碳元素基准值与环境评价,全球重大地质事件的地球化学响应,“一带一路”主要经济走廊地球化学填图,建立基于因特网的“化学地球”平台,提供全球地球化学大数据和知识公共服务。  覆盖全球的地球化学基准网已经以我国河北廊坊为中心,向世界发出了信号。我国地学界也会以此为契机,务实合作,不断探索,为经济社会的可持续发展,为开辟全球地球化学发展新境界,为推动人类文明交流互建和社会发展做出新贡献。

 

新葡萄京棋牌官网 1

  “读大学的时候,老师告诉我,分析是地球化学研究的眼睛。自1983年8月从成都地质学院岩矿分析专业毕业后,我一直在物化探研究所中心实验室从事地质分析实验测试技术的研究工作。在超过30年的时间里,我努力将地球化学研究这双‘眼睛’擦得更亮。”在采访中,张勤这样介绍自己。
  看起来年轻,语速快,活力四射,这是1962年出生的张勤留给人的印象。
  张勤,国土资源部地球化学勘查监督检测中心主任、技术二级岗,凭借对学科发展方向的把握和突出的科研成果,在地质分析尤其是地球化学样品分析领域名气不小。
  在他的带领下,实验室学术科研成就硕果累累。尤其是在分析仪器研发、标准物质研制、分析方法技术研究及推广等方面,其成就堪当国际先进水平。
  从第一台到世界领先
  “可以说,30多年来,我见过、用过地球化学分析的各种仪器。从调试、维修到改造,我都想亲自参与。”
  说到分析仪器研发,原子荧光光谱仪算是张勤团队标志性的科研成果。
  从1983年第一台气体发生-双通道无色散原子荧光光谱仪的安装调试,到2016年世界领先水平的全自动双通道原子荧光光谱仪的问世,张勤经历与见证了国产原子荧光光谱仪30多年的发展历程,在原子荧光光谱仪(法)的研究领域具有较大影响力。
  1983年,物化探所与西北冶金地质研究所合作,成功研制了世界上第一台气体发生-双通道无色散原子荧光光谱仪。张勤负责XDY-1型和WYD-1型仪器生产样机的总调试和XDY-1型双道原子荧光仪第一台样机的性能测试。后来,该仪器由北京地质仪器厂和江苏省宝应无线电厂批量生产,在全国销售约400台,产生了巨大的社会经济效益。
  1985年,张勤带领团队研制了应用低压汞灯新光源测定超痕量汞的新方法。该方法具有检出限低、干扰少、设备简单、经济和便于普及推广等优点,技术和装置售出近200套。1986年起,该方法成为物化探所中心实验室测定痕量汞的常规分析方法,已分析样品十几万件,并被国内100多家实验室广泛应用于科研生产中。
  1993年,张锦茂(张勤进入中心实验室后的老师)、张勤等创新提出了“氩氢火焰低温自动点燃分析技术和装置”国家实用新型专利技术,彻底改变了氢化物的原子化机理,提高了分析灵敏度,降低了测定检出限,为仪器最终取得突破性进展奠定了基础;成功研发了气体发生-单通道原子荧光光谱仪,性能指标达到国际领先水平。该仪器由仪器研制中心产品化,形成了XGY系列气体发生-原子荧光光谱仪,现已生产销售400多台套,在各大分析实验室得到了广泛应用。
  2016年,新一代全自动气体发生-原子荧光光谱仪诞生。该仪器拥有20多项专利技术,具有独立知识产权,有望成为世界领先的新一代原子荧光分析仪器。
  据张勤介绍,目前,由原子荧光光谱研发团队研究建立的地球化学样品中痕量As、Sb、Bi、Hg、Se、Ge等元素的分析方法,已成为1∶50000地球化学普查、1∶250000地球化学勘查和1∶250000多目标地球化学调查等地质样品多元素配套分析方法必采用的重要方法技术。
  谈及仪器研发,他淡淡一笑。“1996年,我34岁,当实验室副主任,搞仪器研发是被‘逼’出来的。”“其实,最初坚持搞仪器研发,最实际的是为了解决分析应用方面的问题。当时设备落后,能够分析的元素种类并不是很多——努力研发仪器就是为了完成更多元素的分析检测,以争取更多的市场工作量,增加整体收益。”
  “但是30多年来,原子荧光光谱(AFS)研发团队一直保持4~6人,至今已研发成功原子荧光系列仪器多套,获得国家实用新型专利20多项。”张勤介绍说。
  为样品分析质量监控保驾护航
  富硒土地资源是当下农业开发利用的热点,其分布由地质背景和土壤性质决定。
  1999年,在中央财政支持下,中国地质调查局开始组织实施全国多目标区域地球化学调查,并陆续为我国东、中部平原盆地的主要农业产区给出答案。截至2014年底,该项工作完成调查面积188万平方千米,基本覆盖了我国东、中部平原盆地等主要农业产区,获得了我国长期以来最为系统、精度最高的土壤各项元素指标数据3000余万个。
  在调查基础上,工作人员从地质地球化学角度系统研究了土壤中有益和有害元素的迁移、转化、富集规律,弄清了这些元素从哪里来又到哪里去,并对生态环境的变化趋势进行了预警预测研究。截至目前,全国多目标区域地球化学调查已系统分析土壤有益、有害元素等各项指标54种。
  在实施全国多目标区域地球化学调查过程中,张勤承担完成了地质大调查项目“多目标地球化学调查系列标准物质研制”。该项目研制完成的15个水系沉积物标准物质、12个土壤标准物质、10个生物标准物质,已被批准为国家一级标准物质,在全国地质、环境和食品检测等领域得到广泛应用。
  另外,作为原子荧光光谱仪研发的资深专家,张勤还参加制定了国家标准《GB/T21191-2007原子荧光光谱仪》,行业标准《DZ/T
0130-2006地质矿产实验室测试质量管理规范》中的《DZ/T
0130.4-2006区域地球化学调查(1∶50000和1∶200000)样品化学成分分析》、《DZ/T
0130.5-2006多目标地球化学调查(1∶250000)土壤样品化学成分分析》等,为地质样品分析质量监控保驾护航。
  方法研究连结硕果
  在分析方法技术研究方面,张勤提出了溶出计时电位法的新定义、新分类及新校正公式,首次研发了COSC法测定痕量元素新的分析方法;提出了测定痕量铊元素新的吸附-解脱体系;提出了测定痕量硒和锗的新分析方法,使常规VG-AFS法测定元素数由4个增加到6个。
  1998年,他在国内首先引进“将ICP-OES/MS用于地球化学样品中多元素常规分析”,对ICP-OES/MS在地质实验室的引进推广应用起到了关键性的推动作用,为地质与地球化学研究提供了重要的技术支撑。
  他承担完成的地质大调查项目优秀级成果“勘查地球化学样品中测试方法技术和质量监控系统的研究”,以现代大型分析仪器ICP-MS、XRF和ICP-OES为主体,结合其它多种专用仪器与技术,创新提出了地球化学样品76种元素配套方法及分析质量监控系统。该成果已在1∶20万区域化探扫面39元素分析、多目标地球化学调查54元素分析及76元素地球化学填图计划中得到具体应用,多种分析方法已被全国地质实验室推广采用,取得了巨大的社会经济效益。该项目成果获2011年度国土资源科学技术奖一等奖。
  目前,我国在地球化学样品分析方面开展了大量的工作,但相应的标准制订严重滞后。
  据悉,公益性行业科研专项《地球化学调查元素配套分析方法标准化研究》已经在张勤主持下有序开展,将制定地球化学调查样品中76种元素配套分析方法。“该项目研究成果将会申报成为地质行业标准,为地球化学样品的分析测试提供技术和标准支持。该系列标准的制定将推动地球化学调查样品分析工作的快速发展。”张勤表示。
  独一无二的技术服务
  张勤说,中心实验室最大的特点是研究开发的新分析方法和技术全面应用于科研生产中。“我们的实验室面向社会开放,我们最优质高效的地质分析技术服务向社会开放。这恐怕在世界范围内都是独一无二的。”
  张勤曾应邀两次在国际会议上做专题发言,在全国地矿行业(地质、冶金、有色等实验室)做专场技术讲座和技术推广也超过上百场次,接待来实验室短期参观、无偿学习的实验室上百家,达上千人次。这些都为“勘查地球化学样品中76元素测试方法技术和质量监控系统的研究”等研究成果及ICP-MS、XRF和ICP-OES等新方法新技术在地矿行业的推广应用,以及推动现代分析技术在国土资源领域的广泛采用做出了贡献。
  据张勤介绍,中心实验室除了承担物化探所勘查地球化学专业的各类样品分析外,还大量承担了国家级地质研究所、地质院校所的973、863、行业基金、国家专项等科研项目中各类样品的分析任务;同时,为巴西、哥伦比亚、蒙古、欧盟等完成76元素国际地球化学填图样品分析任务,提供了巨量的优质分析数据,为地质科研做出了显著贡献。
  “我是妻子眼中的‘路人甲’。我的时间全部用来做好‘器械销售’、‘技术推广’、‘售后服务’这些角色了。”说到自己的时间分配,张勤有些无奈。
  经过53年的发展,如今的中国地质调查局物化探所已建立了具有国际一流水平的化学分析实验室,拥有许多现代分析设备,如HR-ICP-MS、ICP-MS、ICP-AES、XRF、GC-MS、AAS、AES等;具用76种元素的分析能力;研制了一系列高质量的标准地球化学物质,如土壤、水系沉积物、岩石、植物等,这些标准物质均可用于地球化学填图的分析质量监控工作。
  队伍建设与人才培养是一个部门能够持续发展并保持专业领域领先地位的核心动力。中心实验室现有专业技术及管理人员共29人,其中研究员1人、教授级高级工程师5人、高级工程师7人、工程师8人、初级职称4人、技术工人4人。
  今日之实力已远非张勤初任负责人时能比。
  而他本人先后承担“863计划”、部重点科技公关项目、公益性行业科研专项项目和地质大调查项目等10多项,发表论文100余篇,参加编写出版专著4部,参与制定国家标准1项、行业标准2项,获国家专利30多项。
  他还入选了“国土资源高层次创新型科技人才培养工程——科技领军人才”培养计划;获中国地质科学院新华联突出贡献奖。这一切来之不易。在以地质研究和找矿工作为重点的国土资源系统,分析测试专业常被人当作就是为地质和找矿工作提供分析数据的“服务性”专业,因此,在分析测试领域能获得这两个荣誉的比例极低。
  “其实,很多引进的仪器,在国内国际的同类实验室中都有。关键在于怎么用创新的思路去用。”张勤说,中心实验室的仪器设备等硬件设施在国内地质分析实验室算不上是最好的,但是中心实验室却做出了许多“第一次”;多种方法技术不仅在地质实验室得到了推广应用,也引领了有色、冶金、石油等其他相关分析实验室的技术发展。原因就在于,中心实验室是立足实际样品的分析需要,创造性地进行新方法新技术的开发,科研与实际生产完美结合——这是中心实验室最显著的特色,也是建设国内领先、国际一流的地球化学分析测试研究中心所必须具备的。

在鉴定会最后,张勤表示,虽然ICP等仪器的发明使多元素同时检测成为可能,MS的加入也极大的提高仪器的检测线和灵敏度等,但其仍然存在仪器稳定时间短等问题。而AFS通过近些年的不断改进,在复杂成分和含量检测中已经接近或超过ICP等方法。尤其是Hg元素等,AFS的优势是ICP等仪器所无法取代。因此,希望AFS能在食品检测等领域发挥重要作用。

本次会议首先由仪器主研人李可做了“XGY-2020A型全自动双通道气体发生-原子荧光光谱仪研制”报告。主研人首先介绍了国内外研究现状、研发背景,新型仪器的原理、结构及特点,主要功能模块及实现方法,以及As、Sb、Hg、Cd代表性元素技术性能的测试结果。着重向与会专家、学者介绍了新型仪器的主要创新及重要进展:1、整机采用数字化设计、计算机控制自动运行;2、创新研制了间歇式气体发生系统、恒压式加液和高精度数字气路控制系统,实现大体积进样、全自动、快速气体发生技术;3、创新应用了外供氢气系统,实现氢火焰低温自动点燃及测定技术;4、创新实现双光源四通道测量,可自动扣除背景;5、研制了新型异平面光路和全反射降噪装置,散射反射干扰小;6、研制了新型石英管凸出易拆装自动升降原子化器,实现高精度控温专利技术;7、采用新型数字化控制的高强度空心阴极灯供电方式,具有灵敏度高、稳定性强的特点;8、提出了高精度测定技术、理论检出限和长期稳定性的测试方法;9、获得了国家实用新型专利21项授权。多项专利技术大幅提升了新型仪器的自动化水平和性能指标,使具有完全自主知识产权的原子荧光光谱仪技术创新又上新台阶。该仪器的研制成功,将有效成为检测土壤、食品、水、大气等各类样品中痕量、超痕量重金属元素的利器。

本次首先由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所副所长郝国杰致辞。郝国杰在致辞中欢迎在座的专家学者参加XGY-2020A光谱仪的鉴定会。表示,这台仪器是在原国土资源部、地质调查局、科技部以及所内几代科研人员的努力下,最终采用了整机的数字化设计,双光源四通道等相关技术。开元公司属于物化探所下属公司,是物化探所专门为国家工程技术研究中心所研发的仪器设备进行市场化和推广。公司近几年在原子荧光光谱仪方面取得很大进步,同时也获得一批重要研究成果。由于目前国家政府部门进行改革,重新组建了自然资源部等部门,因此公司研发的相关仪器能够有更大的服务空间。最后,郝国杰希望在座专家多提宝贵意见,为今后的原子荧光光谱仪的发展献言献策。

2018年5月11日,由中国分析测试协会组织的XGY-2020A型全自动双通道气体发生-原子荧光光谱仪鉴定会在河北廊坊举行。在保持XGY-1011A原子荧光光谱仪间歇式气体发生优势基础上,对多项关键技术进行研发、改进和创新,研制成功了XGY-2020A。本次鉴定会共有29位专家、学者参与。

张勤报告:新型气体发生-原子荧光光谱研制缺陷与改进思路

李可报告:XGY-2020A型全自动双通道气体发生-原子荧光光谱仪研制

在经过听取了仪器研发的介绍并经过质询和答疑后,专家组对廊坊开元高技术开发公司研制的“XGY-2020A型全自动双通道气体发生-原子荧光光谱仪”进行了技术鉴定并作出相关结论。专家组成员认为,2020A通过研制全自动间歇式气体发生系统、高精度液体气体控制系统以及氢火焰低温自动点燃等技术,具有火焰噪声低、无排放、无记忆、灵敏度高的特点;2020A实现了双光源四通道测量,新型无色散异平面光路、惰性气体光路保护系统等技术,具有无反射和散射干扰、“荧光淬灭”效应小、测定背景低、灵敏度高的特点;2020A采用了数字控制的高强度空心阴极灯供电方式,具有高灵敏度、稳定性强的特点;获得国家授权实用新型专利21项。最终经专家组充分讨论,一致认为该技术达到国内外领先水平。

张勤表示,AFS是我国上世纪八十年代中期研制的一种新型痕量、超痕量分析技术。到目前为止,关于气体发生-原子荧光光谱法的文献有近四千篇,98%以上由中国学者发表。自2000年以来,AFS已经分析了一百多万件样品,更是成为As、Sb、Hg、Se以及Ge的必备方法。然而,目前光谱仪存在严重的“记忆效应”和“系统漂移”,因此张勤介绍了2020A定型产品所采用一些新研制的关键零部件和技术以解决上述问题,首先是氢火焰低温点火装置。这款低温点火装置有以下特点,1.
在任何温度下都能形成氢火焰。2.
降低了热分解反应,提高了氢化物传输效率。3.
改变原子化过程,提高灵敏度。4. 有效控制火焰噪声和背景。5.
克服相关记忆效应。通过使用这项技术,2020A光谱仪大幅降低检出限并提高精密度。此外,光谱仪采用气体发生技术,它能够消除降低荧光效率和荧光猝灭效应的干扰、进样及传输效率高、高原子化效率、实现多元素同时测定、容易实现自动化等特点。目前我国生产的光谱仪全部采用高酸度、高还原剂浓度,因此在测定过程中对仪器和相关操作人员都有极大的危害,并且严重污染环境污。为此,公司通过技术研发,最终实现了外供氢气技术的使用,不仅可以大幅降低还原剂和介质酸度的使用量,也可以实现任意介质气体发生。对于AFS存在的“记忆效应”和“系统漂移”的问题,公司采用新型结构设计、材料和技术,基本消除AFS的记忆效应,同时,2020A也大幅提高了AFS理论检出限和长期稳定性指标。通过这些新技术、新材料等的应用,2020A的技术指标得到大幅提升。最后,张勤希望以绿色、高效、节能、安全和友好为理念,开发出更好的原子荧光光谱仪。

本次会议由清华大学张新荣教授主持。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

相关文章