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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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地下水砷氟識(shí)別-預(yù)警-修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)
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地下水砷氟識(shí)別-預(yù)警-修復(fù)關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)布時(shí)間:2024-12-31 主要完成單位 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所 主要完成人 曹文庚，郭華明，謝先軍，鄭焰，李祥志，王妍妍，任宇，宋樂(lè)，謝小江，段艷華 成果簡(jiǎn)介 地下水砷氟識(shí)別-預(yù)警-修復(fù)關(guān)鍵技術(shù) 大尺度地質(zhì)高背景地下水砷、氟分布的成因機(jī)制、現(xiàn)場(chǎng)快速調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警及原位修復(fù)一直是國(guó)際熱點(diǎn)和研究難題，是地下水科學(xué)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)以上難點(diǎn)，圍繞“區(qū)域地下水供水安全保障”的重大戰(zhàn)略需求，立足華北平原，經(jīng)過(guò)多年攻關(guān)，取得了一系列理論創(chuàng)新和技術(shù)突破，形成了流域尺度地下水砷、氟“識(shí)別-機(jī)制-預(yù)警-修復(fù)”全鏈條解決方案：一是研發(fā)了分鐘級(jí)現(xiàn)場(chǎng)砷、氟快速檢測(cè)技術(shù)和裝備，突破了現(xiàn)有技術(shù)操作復(fù)雜、易受干擾、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等瓶頸，大幅提升區(qū)域地下水質(zhì)量調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能力；二是提出了流域尺度高砷、高氟地下水宏觀沉積過(guò)程的控制機(jī)制，解答了大尺度地下水砷、氟分布的成因；三是建立了基于數(shù)值-數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)的流域尺度地下水砷、氟風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)體系，有效降低了大尺度高維因素和小樣本的影響，提升了模型精度和泛化能力；四是研發(fā)綠色-低碳-經(jīng)濟(jì)-長(zhǎng)效的砷、氟原位修復(fù)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)存在的成本高、穩(wěn)定性差、易受含水層條件影響等難題。累計(jì)發(fā)表論文150余篇，授權(quán)發(fā)明專利20項(xiàng)，榮獲省部級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，形成的系列自主產(chǎn)權(quán)成果得到政府、企業(yè)的推廣和應(yīng)用，支撐區(qū)域地下水供水安全保障，服務(wù)"健康中國(guó)"國(guó)家戰(zhàn)略。 圖1 地下水砷、氟現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)模式圖;（A.三通道便攜式電池供電比色計(jì); B.含有氟離子選擇納米光探針的氟化物傳感水凝膠及添加不同氟離子濃度樣品后捕獲的水凝膠模式圖）（Tuo et al., Journal of Environmental Sciences, 2024; Wang et al., ACS Sensors, 2023） 圖2 地下水砷、氟分布控制因素貢獻(xiàn)圖（Cao et al., Water Research，2024） |
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