导读： 水下块体搬运过程（subaqueous mass-transport processes）是深海沉积物的一个重要来源，主要包括受重力控制的滑移、滑塌和沉积物重力流等。它们对于改造海底地貌、记录气候和构造事件、以及形成油气储层等方面有着重要作用。此外，研究它们对于恢复古斜坡倾向、了解沉积盆地构造演化历史也十分关键。 然而，由于碳酸盐岩水下块体搬运沉积物的岩石记录较硅质碎屑岩相对罕见，且过去研究手法多以遥感和钻孔为主，人们对于碳酸盐岩水下块体搬运沉积的内部构造和形成过程了解甚少。对于碳酸盐岩水下块体搬运沉积物特征及过程的系统研究是当代沉积学重要的热点方向之一。 近年来，中国科学院南京地质古生物研究所李文杰博士、陈吉涛研究员与美国合作者，多次前往我国内蒙古乌海地区开展沉积学和地层学野外工作，通过对该地区多个剖面中奥陶统达瑞威尔阶至桑比阶的克里摩里组和乌拉力克组进行详细的沉积学观察与描述，识别出多套水下块体搬运沉积物，并对其内部结构、构造进行了野外素描和产状测量。相关研究成果近期发表在国际SCI期刊《沉积学》（Sedimentology）上。 基于连续的野外露头现象和数百个测量数据，研究获得以下几个成果：（1）总结出碳酸盐岩滑塌构造的变形序列；（2）提出多种前所未见的碳酸盐岩重力流沉积模式；（3）阐明这些独特的沉积现象记录了该时期华北西缘由被动大陆边缘盆地向前陆盆地转变的重要阶段，构造事件导致的地形变化和频发的地震是这些沉积现象的直接成因。 该研究成果不仅可用于揭示不同时代的深水碳酸盐岩沉积过程和构造转换背景，而且对华北西缘非常规油气资源（如页岩气）勘探具有重要指导意义。 本研究得到中国科学院战略性先导科技专项（B类）和美国自然科学基金的联合资助。 论文信息：Li, W. J., Chen, J. T.*, Hakim, A. J., Myrow, P. M., 2021. Middle Ordovician mass-transport deposits from western Inner Mongolia, China: Mechanisms and implications for basin evolution. Sedimentology. https://doi.org/10.1111/sed.12949.西来峰剖面克里摩里组滑塌构造中的褶皱和叠瓦状层一线天剖面乌拉力克组碳酸盐岩角砾充填的深切水下河道硅质碎屑岩斜坡上粗粒碳酸盐岩碎屑充填的水下河道沉积相模式

关键词：沉积,碳酸盐岩,构造,水下,块体,沉积物,搬运,过程,盆地,现象

导读： 近日，省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队揭示了固氮菌群对锑、砷污染土壤剖面的生态适应性机制。　　在我国，长期的采矿活动造成西南多地区出现锑、砷的严重污染。不同的土壤深度，可影响砷、锑的浓度、形态、吸附、迁移、生物转化等过程，土著固氮菌群也会随之发生相应的变化。　　固氮微生物群落对锑、砷污染土壤剖面的生态响应。　　研究人员通过研究样本证明，轻污染区（MC）场地各层（0~2 m）的pH值更低，其Eh值及砷、锑、硫酸根浓度则更高。同时，MC场地nifH丰度（固氮酶基因丰度）大于重污染区（HC），且nifH丰度与土壤深度呈显著正相关；而锑、砷共污染也会导致不同土层群落的多样性下降，固氮菌群落的生物相互作用由HC的浅层土壤向MC的深层土壤逐渐恢复。　　研究还表明，根瘤菌属被鉴定为锑和砷污染土壤坡面中的关键微生物，并且在锑和砷污染土壤垂直坡面中可能发挥了重要的生态功能。　　该研究为进一步利用固氮微生物进行生态修复提供了理论支持。相关研究近日发表于《环境污染》(Environmental Pollution)。　　相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118248　　（省科学院生态环境与土壤研究所/供稿）

关键词：土壤,污染,生态,MC,固氮菌,微生物,群落,相关,丰度,深度

导读： ［本站讯］近日，空间科学攀登团队行星科学课题组在月球早期火山活动研究方面取得新进展，以“月球静海地区月海穹隆的识别、地质特征及成因研究”为题的研究成果发表在行星科学国际权威杂志Journal of Geophysical Research: Planets（乔乐等，2021，JGR-Planets）。该工作主要由山东大学空间科学研究院、空间科学与物理学院，美国布朗大学，英国兰卡斯特大学的研究人员合作完成。 火山喷发活动是地球内部能量和物质在地表的强烈释放过程，是研究地球内部物质成分、热状态及其演化历史的重要窗口，对月球、火星等地外天体同样如此。对这些火山活动产物空间分布及地质特征的研究将为火山活动的喷发过程提供关键证据，继而深化对天体地质及热演化历史的认知。 在本研究中，行星科学课题组乔乐副研究员等人联合国外科学家聚焦于月球正面的静海地区，首先在全月背景下，对静海地区火山喷发产物（月海玄武岩）的物质成分、喷发年龄等地质特征进行了总结，发现静海部分地区喷发的玄武岩钛元素含量可达12.6%（TiO2），是月球上钛含量最高的地区之一，具有非常大的资源就位利用潜力。同时，静海地区绝大多数都喷发于35亿年之前，是月球上最为古老的月海，代表了月球最早期的火山作用（图1）。图1. 全月玄武岩年龄：静海地区为全月最古老的月海。 研究团队利用最新月球轨道探测器获得月表高分辨率高精度地形及其他遥感数据，对静海地区的火山穹隆进行了识别与分析（图2），发现了280余个新的火山穹隆，使得静海地区成为月球火山穹隆最为富集的地区（图3）。综合空间分布及详细地质特征分析结果，发现形成这些火山穹隆的岩浆体积规模较小、挥发分含量较低，整个喷发过程时间较短，且熔岩流在月表的流动及充填过程主要受到温度的控制。这与月球晚期火山活动在月球雨海地区（嫦娥三号着陆区附近）充填的大规模熔岩流明显不同，说明月球早期火山活动可能以火山穹隆式的喷发形式为主。该发现为进一步研究月幔熔融及岩浆喷发机制、月球地质及热演化提供了重要观测约束。图2. 月海静海地区的火山穹隆，下图为本研究新识别的穹隆之一。图3. 月球静海地区火山穹隆识别结果。 近年来，空间科学攀登团队行星科学课题组围绕嫦娥工程、天问一号等深空探测国家战略需求，在月球地质学、陨石学及天体化学、行星遥感与光谱学等方面取得了一系列研究成果。本研究得到国家重点研发计划、民用航天技术预先研究项目、国家自然科学基金及中国博士后科学基金资助。 文章信息：Qiao, L., Head, J. W., Wilson, L., Chen, J., Ling, Z., 2021. Mare domes in Mare Tranquillitatis: Identification, characterization, and implications for their origin. Journal of Geophysical Research: Planets, 126, e2021JE006888 原文链接：https://doi.org/10.1029/2021JE006888

关键词：月球,火山,地区,静海,喷发,穹隆,地质,行星,科学,空间科学

导读： 2021年10月，环境科学与生态学ESI领域A类期刊Science of the Total Environment在线发表了我院绿色环境修复团队的研究成果（Synergistic effect of floatable hydroxyapatite-modified biochar adsorption and low-level CaCl2 leaching on Cd removal from paddy soil. Science of the Total Environment, 2022, 807: 150872）。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为论文第一署名单位，博士生石瑶为论文第一作者，陈静教授和王琳玲教授为通讯作者。Science of the Total Environment是环境科学与生态学ESI学科领域顶级国际期刊，2020年最新公布影响因子为7.963。上述论文的发表将为促进我校环境科学与生态学ESI优势学科的稳步前进做出贡献。可回收生物炭联合化学淋洗能有效实现农田土壤中Cd减量化。生物炭回收过程中通常会吸附去除高Cd含量的黏粒（颗粒态Cd），而该过程对土壤的性质的影响有待进一步研究。可漂浮羟基磷灰石改性生物炭（HBC）协同低浓度CaCl2（1 mM）能去除土壤中46.5%的总Cd和37.9%的有效态Cd。HBC吸附去除CaCl2作用下释放到土壤间隙水中的溶解态Cd，能弥补田间排水不彻底的缺点，降低间隙水中活性态Cd浓度，降低水稻富集Cd的风险。此外，DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)计算表明，1 mM CaCl2能降低黏粒与HBC间的作用能，从而促进颗粒态Cd的富集在HBC表面的富集。HBC吸附溶解态Cd和颗粒态Cd作用去除的Cd，占农田土壤中Cd去除总量的70%，另外30%由排水作用贡献。由于部分HBC残留在土壤中，土壤的黏粒含量保持在25.3%，土壤肥力和理化性质改良。该研究为农田土壤修复提供了一种可漂浮生物炭协同低浓度CaCl2的方法。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150872王琳玲、陈静团队长期致力于污染土壤修复及固废处置技术研究，在多项国家863、科技支撑计划、自然科学基金、国际基金及企业合作项目的支持下，针对采矿、冶炼、化工、养殖等造成的重金属或有机污染土壤和固废，开展了场地污染土壤修复、农田污染减量和恢复、固废安全处置及资源化利用等技术研究，开发了系列稳定/固定、化学淋洗、氧化/还原、微波处理和电动力学修复等新技术、新药剂和新设备，并用于工程实践。相关成果获得省部级科技奖励五项，授权国家专利20余项，在国内外发表期刊论文两百余篇，参与编制国家及地方标准5项，主编、参编教材各1部，参编英文专著3部，积累了丰富的技术研发和工程实践经验，具备环境修复技术研发、智能制造和工程实践能力。

关键词：Cd,土壤,修复,环境,HBC,CaCl2,论文,去除,作用,农田

导读： 氮素是一种对生物和土壤来说都十分重要的化学元素，而缺乏氮素，会给采矿污染场地的原位生物修复带来了重要影响和巨大挑战。固氮微生物可以固定大气中的氮气，从而为植物和微生物提供有效氮。但是，相比农业生态系统，人们对采矿污染区固氮微生物（群落）的认识还相对匮乏，尤其是在砷锑共污染条件下土壤固氮微生物（群落）的多样性及关键微生物，仍需进一步研究。　　近期，省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队以受到砷和锑严重污染的石门雄黄矿和锡矿山锑矿为例，对固氮微生物在砷锑共污染土壤开展研究。通过地球化学分析、nifH基因扩增子测序和多重统计方法，对砷和锑共污染条件下重氮营养菌的多样性、组成和相互作用进行评估，阐明了塑造重氮营养菌群落分布格局的关键环境因子，确定了砷和锑共污染场地中的关键固氮微生物。　　研究发现，砷锑共污染虽然增加了固氮菌群落的α多样性，但同时也抑制了它们之间的相互作用。经综合多种分析方法（固氮菌的富集分析、微生物-微生物网络分析和随机森林回归分析），研究人员共分离鉴定出6个关键固氮菌，分别为Sinorhizobium、Dechloromonas、Trichormus、Herbaspirillum、Desmonostoc、Klebsiella。这些关键微生物的丰度与砷和锑浓度显著正相关，表明这些微生物可能对砷和锑持有抗性。　　本研究揭示出的固氮微生物在砷锑污染场地中的生态适应性特征，为进一步利用固氮微生物进行生态修复提供了一定的理论支持。　　相关研究于近日发表在国际环境科学期刊Microbial Ecology上。　　图：固氮微生物群落对砷锑共污染土壤的生态响应　　论文信息：　　Li, Y., Lin, H., Gao, P., Yang, N., Xu, R., Sun, X., Li, B., Xu, F., Wang, X., Song, B. & Sun, W. (2021). Synergistic Impacts of Arsenic and Antimony Co-contamination on Diazotrophic Communities. Microbial Ecology, 1-15.　　原文链接：　　https://link.springer.com/article/10.1007/s00248-021-01824-6　　（省科学院土壤环境所土壤生态修复研究团队 李永斌/供稿）

关键词：微生物,污染,固氮,土壤,关键,群落,生态,多样性,修复,场地

导读： 南湖新闻网讯（通讯员 子桓）近日，我校资源与环境学院邱国红教授课题组借助XPS和XAFS光谱等技术，同时采用自由基捕获剂定性明确了环境条件下常见硫化矿物毒砂矿和黄铁矿表面OH•和H2O2等活性氧物种的生成途径及对毒性元素As(III)氧化与迁移转化过程的影响。相关成果分别以“Synergistic oxidation of dissolved As(III) and arsenopyrite in the presence of oxygen: Formation and function of reactive oxygen species”和“Solar irradiation induced oxidation and adsorption of arsenite on natural pyrite”为题在Water Research发表。 具有高毒和强致癌特性的非金属元素砷（As）广泛分布于自然环境中。As的毒性和迁移能力与其存在形态密切相关，如As(III)毒性和迁移能力均高于As(V)。除了地质活动，采矿和冶炼等人为活动是导致As污染的重要原因。As与硫（S）的地球化学性质相似，其可以较高含量赋存于硫化矿物及其伴生矿中，如毒砂矿中As含量（质量百分比）可高达45%。在尾矿和废弃矿床中，这些含As硫化矿物氧化溶解过程中会伴随As的氧化和释放，造成矿山废水As污染，同时影响周边水体及土壤环境与生态安全。因此，As(III)在矿山及其周边环境中的迁移转化过程一直以来都是环境科学和地球化学领域的研究热点。矿山环境中，昼夜更替过程As、S和Fe的形态发生相应变化，然而，在开放有太阳光辐射的矿山环境中毒砂矿和黄铁矿与As的相互作用过程及机理尚不清楚。 作为矿山环境中常见的硫化矿物，毒砂矿和黄铁矿表面存在的S缺陷位点及太阳光辐射均可导致OH•和H2O2等活性氧物种的生成，进而影响As(III)的氧化与迁移转化过程。为明确毒砂矿和黄铁矿表面活性氧物种的生成途径及对毒性元素As(III)氧化与迁移转化过程的影响，课题组借助XPS和XAFS光谱等技术和自由基捕获方法深入研究了有毒砂矿和黄铁矿参与的As(III)吸附过程与氧化机理。 在毒砂矿与溶解态As(III)相互作用过程中，溶解氧促进了毒砂矿与溶解态As(III)的协同氧化。毒砂矿表面Fe(II)与溶解氧相互作用产生的活性氧物种OH•和H2O2促进了毒砂矿及溶解态As(III)的快速氧化生成As(V)，其进一步加速了毒砂矿氧化；毒砂矿氧化溶解的Fe和S主要以Fe(II)和SO42‒形态存在，氧化生成的As(V)浓度随初始As(III)浓度的提高而增大。溶解态As(III)氧化速率在pH 3.0~7.0范围内随pH升高而逐渐降低。在pH 3.0条件下，毒砂矿的氧化速率会随初始添加As(III)浓度的增加而增大；当pH上升至5.0和7.0时，溶解态As(III)抑制了毒砂矿的氧化溶解。图1 有氧环境毒砂矿与As(III)相互作用机理示意图 在黄铁矿与As(III)相互作用过程中，太阳光辐射可加速黄铁矿表面活性氧物种的生成，从而促进黄铁矿表面吸附态As(III)的氧化。光照激发黄铁矿通过空位-电子对与H2O和O2反应产生的活性氧物种OH•、O2•−和H2O2促进了As(III)氧化。光照也加速黄铁矿氧化释放Fe2+过程，释放的Fe2+可通过Fenton反应及被氧气氧化形成OH•和O2•−。溶解氧的增加可显著提高活性氧物种的形成，从而促进As(III)的氧化。随着初始pH从5.0增加到9.0，累积OH•浓度降低，H2O2瞬时浓度增加。随着初始pH增加，As(III)氧化量增加。在弱酸性和中性环境，OH•对As(III)氧化起主要作用，而在弱碱性环境，H2O2对As(III)氧化起主要作用。氧化生成的As(V)部分可吸附在黄铁矿及新生成的铁氧化物表面。图2 太阳光辐射环境黄铁矿影响As(III)吸附与氧化过程示意图 以上研究结果丰富了硫化矿区As环境地球化学行为的认识，有望为矿区及周边地区As(III)污染防治提供针对性更强的理论指导。 两篇论文的第一作者分别为华中农业大学资源与环境学院的博士后刘立虎和博士生洪俊，通讯作者为邱国红教授；中国科学院地球化学研究所刘承帅研究员和宁增平副研究员提供了天然毒砂矿与黄铁矿并协助开展了相关工作。研究得到了国家自然科学基金（41877025, 42077133和42007127）、国家重点研发计划项目（2020YFC1808503）、中组部“万人计划”科技创新领军人才项目和西部之光基金与中国科学院前沿科学研究计划项目（QYZDB-SSW-DQC046）的资助。 论文链接： https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117416 https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117545 审核人 邱国红

关键词：III,氧化,砂矿,环境,过程,生成,溶解,物种,活性氧,表面

导读： “混输系统运行稳定，‘长远号’顺利抵达500米水深！” “‘长远号’500米海试成功！” 8月16日至8月23日，我校邹丽教授牵头负责的国家重点研发计划“深海矿产混输智能装备系统研发”项目，联合长沙矿冶研究院有限责任公司、中国船舶集团第702研究所、中国海洋大学、上海交通大学、哈尔滨工程大学、厦门大学、江苏大学、中山大学、中国石油大学（北京）共10家国内优势单位共同研制完成我国首套深海采矿智能化混输装备系统，搭载“长和海洋”号科考船（GHF2021-0801航次），在南海西沙（110°48.03′E，17°21.08′N）成功开展海上试验，完成了整个系统的布放回收过程。海上试验由中国五矿集团长沙矿冶研究院有限责任公司承担，现场指挥部总指挥由长沙矿冶研究院有限责任公司海洋所毛桂庭所长担任。中国海洋大学宋波教授担任本次海试现场专家组组长。 8月18日凌晨02:18，深海采矿智能混输系统“长远号”顺利抵达500米水深。海试队员连续奋战40个小时，整个布放过程零差错、零失误。在规范化完成海上试验验收和海试专家组全程监督和见证下，整个混输系统下放深度超过500米，顺利完成布放回收作业，是深海开发的又一里程碑。 “深海环境复杂多变，整个输送系统面临着复杂的风、浪、流、深海内波等外部载荷作用，全系统动力学响应过程极为复杂，如何安全控制和智能化监测整个作业流程是巨大的技术挑战，这次海试的成功为我们积累了宝贵的布放回收、全流程的作业经验，以及全系统在实海环境下的响应实测数据，意义重大！”项目负责人邹丽教授在海试现场激动地说道。 在陆地资源逐渐枯竭的大背景下，因深海矿产资源丰富，世界各国都在竞相开展深海采矿方面的研究。我国作为海洋大国，尽快掌握深海进入、深海探测、深海开发方面关键技术对我国海洋资源开发意义重大。邹丽教授牵头的“深海矿产混输智能装备系统研发”项目重点解决深海矿产开采最为关键的输送环节问题，即如何将开采出来的海底矿产智能高效地从海底输送到水面。项目核心目标是在深入研究混输系统内外流动机理基础上，提出具备智能调节、健康监测、组拆高效等功能的3000米级混输系统总体方案，真正实现实际海洋环境下安全和智能化输送。项目研制的深海矿产混输系统由泵-管系统、智能调控与健康监测系统、布放回收系统等组成，为在没有连续海底矿料供给情况下测试输送系统性能，团队创造性地设计了“下行软管送料、上行泵-硬管系统提升”的U型系统，整个管道系统通过快速连接装置逐级下放至超过500米水深，整个系统安全、高效、稳定运行。 自2020年初正式批准立项以来，项目团队先后克服时间紧、任务重等问题，通过紧密的配合和联合攻关，仅用一年半左右就高质量完成装备设计、制造工作和500米海试验证环节。项目团队“敢为人先、甘于奉献、能啃硬骨头”，秉承实事求是、严谨求实的科学精神圆满完成本次海试任务。“长远号”500米海上试验的成功，推进我国在国际上率先实现深海矿产的商业化开采领域迈出坚实一步。

关键词：系统,深海,混输,智能,海试,矿产,布放,试验,输送,装备

导读： 由于在石油、采矿和食品工业中有大量的含油废水被排放到环境中，高效、低成本且可连续使用的油水分离材料的研发迫在眉睫。近年来，受到荷叶表面自清洁特性的启发，具有特殊湿润性的仿生材料，例如超疏水/超亲油型材料成为了研究的热点。迄今为止，大量制备超湿润性材料的方法已被提出并广泛应用到油水分离领域，但同时具有制备简单、可大规模生产、成本低和能耗小的方法仍然是一个挑战。近日，美国德州A&M大学方磊教授和Banerjee教授团队报道了一种基于四脚针状氧化锌（T-ZnO）和聚丙烯酸酯类的简易可大规模制备的超疏水/超亲油涂层。T-ZnO在体系中起到了一石二鸟的作用：（1）在UV光照下产生空穴，引发单体的自由基聚合从而形成低表面能的粘结层；（2）增加表面的粗糙度从而使其具有超湿润性。该涂层制备方法简单，成本低廉，并且过程中无需加热，因此很容易大规模生产。实验室中已展示制备30×60 cm的样品，但理论上其一次性制备的尺寸可以大得多。该方法的另一个显著优点是其可应用在不耐热的基材上（例如聚乙烯和聚乳酸）来构建超疏水表面。图1. T-ZnO引发光聚合制备T-ZnO/PMA复合涂层将T-ZnO喷涂的基材浸泡在单体的醇溶液中，同时进行UV（365 nm）光照，洗掉单体并干燥后可制得T-ZnO/聚甲基丙烯酸酯类复合涂层。具有较长烷基侧链的聚甲基丙烯酸十二烷基酯（PLMA）拥有较低的表面能，而T-ZnO减小了固体表面和液滴的接触面积，共同作用使得喷涂的铁网表面变得超疏水（接触角155.1°，滚动角8°）。当PLMA含量超过总重量的40%时，表面粗糙度减小从而导致表面疏水性减弱。T-ZnO/PLMA-40涂层覆盖的铁网能实现重力驱动下非互溶高/低表面能液体的高效分离（阈值~35 mN m-1）。以十六烷/水混合物为例，在40次分离后铁网仍可保持超过99%的分离效率和41400 Lm-2h-1的渗透流速。此外，作者还将涂层运用到定量滤纸表面以高效分离乳化剂稳定的油水乳液。图2. T-ZnO/PLMA-40铁网用于液/液分离：(a)-(c) 三种非互溶液体的分离；(d) 水的突破压力；(e) 不同液/液混合物的分离效率；(f) 十六烷/水的循环分离效率；(g) 流速图3. T-ZnO/PLMA定量滤纸: (a), (b) SEM图片；(c) 用于分离油水乳液；(d) 分离前后的DLS数据PLMA的存在赋予了涂层优异的力学性能，在经过超过100000次水滴撞击或600次高压（4 bar）水枪喷洒后，T-ZnO/PLMA-40铁网仍旧保持了超疏水性能，并且表面结构没有显著的改变。除了物理磨损，PLMA还使得涂层在极端的化学条件（强酸，强碱，高温）下保持了超过150°的接触角，从而让其可在上述严苛条件下进行液/液分离。图4. T-ZnO/PLMA-40铁网的接触角随外界影响的变化：(a) 高压水枪喷涂；(b) 水滴撞击；(c) 化学环境该工作为高效、低能耗、大规模制备超湿润性材料用于非互溶液/液分离提供了崭新思路。ZnO同时作为光引发剂和表面粗糙度的来源大大简化了体系的复杂度。该论文以“Photopolymerized superhydrophobic hybrid coating enabled by dual-purpose tetrapodal ZnO for liquid/liquid separation”为题发表在《Materials Horizons》上。该论文第一作者为德州A&M大学化学系博士研究生李臣轩，方磊教授和Sarbajit Banerjee为共同通讯作者。原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/MH/D1MH01672E

关键词：分离,ZnO,表面,PLMA,涂层,制备,铁网,疏水,大规模,湿润

导读： 当前，我国矿山开采行业面临人口老龄化严重、工人转岗率高以及工作环境恶劣等不利因素带来的用工难和成本上升问题，发展极受制约。无人驾驶、5G、人工智能、云计算等新一代信息技术的快速发展，为推动矿山开采行业智能升级提供了有力技术支撑。近年来，在国家政策的大力支持和大型能源集团的牵引之下，智慧矿区建设已经成为采矿行业发展的一大方向，具有重大的建设意义。 以煤矿为例，国家发展改革委、能源局、应急部、煤监局、工信部、财政部、科技部、教育部8部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，要求“到2021年要基本实现掘进工作面减人提效、综采工作面内少人或无人操作、井下和露天煤矿固定岗位的无人值守与远程监控。到2025年，露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。到2035年，各类煤矿基本实现智能化，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。”面向矿山行业对无人化、智能化的迫切需求以及传统重型机械产业转型升级的重要任务，自动化所围绕矿山特定场景持续发力，推动矿山无人运输、无人驾驶和智能交通管控的技术和平台研发工作，为国民经济“动脉”增效提能。 王飞跃研究员领衔的平行智能技术与系统团队多年来深耕基于ACP的平行智能理论、方法与技术，并积极推动相关成果为国民经济发展服务。团队首创提出的“愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案，已应用于国内近20个露天矿，服务煤矿、冶金、有色、水泥四大行业。与传统的单车自动驾驶和网联自动驾驶相比，平行驾驶具备独特的先进性。通过构建和集成软件定义的“描述车—预测车—引导车”系统，可大幅度提升驾驶安全和运营效率，在保证了目标感知的准确性和稳定性的同时，可以灵活进行子系统组合，可适配混编场景与国内外各型矿车。 平行智能技术与系统团队在无人驾驶矿卡测试现场 自动化所围绕“四个面向”扎根战略产业部署的具体生态环境，孵化了慧拓智能这一面向矿山无人化迫切需求的高科技公司，并与之成立“平行驾驶与智能交通联合研究中心”，共同搭建面向自动驾驶领域的高水平产学研合作平台，推动相关领域理论研究、技术攻关、人才培养、成果转化等深化合作，并积极推动相关技术在能源、制造领域的落地应用。 “愚公YUGONG”无人矿山整体解决方案 无人驾驶矿卡在严寒环境下的白班全流程测试 2019年，自动化所与慧拓智能联合参与了中金集团内蒙古乌山铜钼矿无人驾驶矿车试运行。这是世界首个挺进极寒地区的无人驾驶矿车项目。目前，自动化所与慧拓智能联合参与的国家能源集团（神宝能源）极寒型复杂气候环境露天矿无人驾驶卡车编组安全示范工程项目，是世界第一个在极寒（零下40摄氏度以下）环境下实现大型矿用自卸卡车无人驾驶编组运行的项目。该矿卡编组及有关控制系统已经受住2020年零下42℃的低温考验，且工业性试验以来，无人驾驶系统各项性能不断提升，累计满载运输超过5600多车次，运输土方超过44万立方米，运输里程数超过2.5万公里。经过重重考验的“5G+无人驾驶”矿卡编组计划6月底验收，7月开始工业运行。 该项目将创造五个“第一”： ◆ 世界第一个在极寒（零下50摄氏度）环境下实现大型矿用自卸矿卡无人驾驶编组运行项目 ◆ 国内第一个在5G网络下实现大型矿用自卸矿卡无人驾驶编组，且与电铲、遥控推土机实现了智能协同作业 ◆ 国内第一个5G网络下实现5台大型矿用自卸矿卡无人驾驶工业性运行 ◆ 国内第一个无人驾驶综合运输效率超过有人驾驶的露天矿无人化项目 ◆ 国内第一个在极寒工况下实现5G智能遥控驾驶推土机测试及应用 无人驾驶的项目推进，给矿区带来了极大改变。相比有人驾驶，采用“愚公YUGONG”解决方案的无人矿山可以将整体效率提高30%、节油15%、轮胎寿命提升40%。以宝日希勒能源的方案为例，仅5台卡车无人化工业运行后，预计每年可累计节省约571万元支出、增加50万吨运输量。以往，在零下40摄氏度至零下50摄氏度的气候中，矿区工人连续作业条件艰苦且效率不高。随着矿用车辆的无人驾驶编组在神宝煤矿运行，只需要一个安全员坐在调度室就可以管理这些无人驾驶矿卡。这也从根本上杜绝了人员安全事故的发生。 平行驾驶技术在宝日希勒露天煤矿的全面应用，标志着我国在无人矿区生产运输智能化的技术自主创新和工程落地方面取得突破性进展，切实推动了矿区作业的“少人则安”和“无人则安”，为无人驾驶在各种不同矿区的落地打下了坚实基础， 进一步验证了无人驾驶在矿区落地的可行性。 截至当前，矿区无人化解决方案已布局在内蒙古、山西、陕西、江西、安徽、新疆等主要矿区的智慧矿山生态联盟建设，并与国家能源集团、中煤集团、中国宝武马钢集团、大唐集团、江铜集团、中国黄金集团等顶级能源公司和矿企达成深入合作，将推动行业标准的形成，加速中国矿业生产无人化、智慧化的进程，助力我国智慧矿山技术进入国际领先技术行列。 矿山无人化整体解决方案落地场景

关键词：平行智能,自动驾驶,集成软件,子系统组合

导读： 近日，广东省科学院生态环境与土壤研究所孙蔚旻研究员团队针对植物根系相关微生物在重（类）金属污染极端环境中的生存策略开展研究，揭示了香附根系共生微生物群落在铅锌矿区周围污染土壤中的结构及变化。相关研究成果发表在国际环境领域权威期刊《Environmental Science and Pollution Research》。　　采矿活动造成的土壤污染是目前国内十分关注的环境问题，而重（类）金属污染会对生态安全和人类健康构成严重威胁。虽然关于重（类）金属污染导致土壤特性和微生物群落的变化已有文献记录，但对植物根际相关微生物群落影响的研究仍较少。香附子是一种广泛分布于热带和亚热带地区的须根系植物，能够适应恶劣的生存环境。前期研究表明，香附子适用于柴油和重金属污染土壤植物修复，但未有相关报道指出其根际微生物群落对污染物清除存在影响，需要进一步研究论证。　　基于此，研究团队分别从被遗弃的铅/锌矿场、正在运营的铅/锌矿场以及未受污染的场地采集了大量香附子的非根际土壤、根际土壤和根内生菌样品，用于分析不同场地重（类）金属污染水平和香附子植物区位造成的细菌群落结构差异效应。研究发现，细菌的丰富度和多样性取决于取样地点和香附子植物的区位。各采样点中，根内生菌的细菌群落表现出与非根际土壤、根际土壤不同的结构组成。而遗弃矿场的细菌多样性最低，且根内生菌和根际土壤具有共同的核心微生物，表明它们在恶劣的环境下对香附子植物的生存起着关键作用。　　综合来说，在未污染矿区和活跃矿区之间，非根际土壤和根际土壤中优势菌门变化不大。尽管内生菌源于非根际及根际微生物的选择性定植，但土壤营养状况和污染程度会对根际和根内生菌的核心细菌菌群产生影响。该研究结论，进一步加深了对污染选择下土壤-植物-微生物之间相互作用的了解，为未来植物修复的应用提供了更多理论依据。　　此前，孙蔚旻团队已对微生物在金属污染极端环境下的主要生存策略提出了观点。团队认为，土壤中的重（类）金属污染会对其微生物群落产生实质性影响。其中，对金属污染极端环境具有耐受性和适应性的微生物可能成为关键物种，并发挥关键的生态功能（包括参与地球化学循环，促进植物存活生长）。本文的发表是对该项工作的进一步完善。　　 　　　　图. 植物根系相关微生物在重（类）金属污染的极端环境下的选择性定植及与其相互作用　　论文信息：　　Pin Gao, Benru Song, Rui Xu, Xiaoxu Sun, Hanzhi Lin, Fuqing Xu, Baoqin Li, Weimin Sun, Structure and variation of root-associated bacterial communities of Cyperus rotundus L. in the contaminated soils around Pb/Zn mine sites, nitrogen, and sulfur cycling. Environmental Science and Pollution Research 2021　　论文链接：　　https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-277968/v1　　（省科学院土壤环境所土壤生态修复研究团队 宋本如/供稿）

关键词：污染,土壤,根际,微生物,植物,金属,群落,环境,香附子,相关