作者:王婷婷 来源:科技日报 发布时间:2010-8-25 11:22:11
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对话庞忠和:求解水从哪来,碳往哪去


2005年获得诺贝尔和平奖(集体奖)是对他5年工作的最好注解
 
庞忠和,中国科学院地质与地球物理所研究员、中国同位素水文学委员会主席、中国地球物理学会地热专业委员会主任。最近,他的头衔又多了一个——国际地热协会理事。
 
在庞忠和看来,当选国际地热协会理事是一件“水到渠成的事”。从1988年开始,作为我国培养的第一个地热学博士,他已经在这个领域实实在在地干了22年。2000年至2005年,作为国际原子能机构的同位素水文学家,他帮助20多个发展中国家实施了地热资源开发利用项目。他认为,是国内同行的一致推举和国际学术界的认可,让他“轻松拿下”这个国际一级学会的理事位置。
 
“当选是对我的肯定,我很高兴,同时也给了我一个新的工作机会,虽然不发工资。”庞忠和说话严谨却并不刻板,他很清楚随之而来的责任,“除了服务于国际间的学术交流合作,在这个位置上,更重要的是把中国在地热研究领域的话语权体现出来,否则就是我的工作没做好。”庞忠和说。
 
对 话
 
如果不关注地下水超采问题,华北有可能就是东北的未来
 
记者:首先祝贺您当选国际地热协会理事,但我们注意到,您的研究领域并不仅限于地热开发利用,总体来说都和水有关,但又是不同的研究方向,例如您担任了中国科学院创新水资源项目群顶层设计专家,开展东北地区大规模垦殖的水资源可持续利用研究,这是从哪个角度切入的?
 
庞忠和:我的研究领域是水循环及水岩相互作用。在这个项目里,我所关注的是东北地区地下水的可持续利用。在保证粮食生产的前提下,开采多大量的地下水、采取什么样的开采方式,能够实现可持续的高效率用水。同时,农业生产的面源污染会不会对地下水和地表水的水质产生影响,这是我们要回答的问题。
 
记者:目前东北地区的地下水利用现状是什么样的?
 
庞忠和:可以肯定的说,东北地区地下水的超采是普遍的,目前三江平原已经有600口井不能出水。我经常讲一句话:华北有可能就是东北的未来。以前华北地区的科研经验告诉我们,按照现在的这种生产方式是不可持续的。
 
记者:造成这种现象的原因是什么,是不是发展农业的后果?
 
庞忠和:三江平原原来是天然湿地,现在为了粮食生产有80%改造成了水稻田,而灌溉用水就是大量开采地下水,这是原因所在。
 
我的朋友中有参加北大荒建设的知青,曾经问过我,当年他们在东北开荒,是不是破坏了当地的生态,是不是成了历史的罪人?听到这些话,我心头确实为之一颤。但是这两年在东北开展项目,我有一个很深的感受——当时的知青为国家做出了了不起的贡献。东北是我们国家最重要的粮仓之一,维持东北的农业生产是我国粮食安全的保证。
 
记者:现在是否找到了这样一个途径,既能解决地下水的可持续利用,又能保证粮食生产?
 
庞忠和:根据我们目前的研究结果,在东北的一些地区,必须严格限制地下水的使用,而在另一些地下水补给较充裕的地方,可以量入为出、合理利用,同时配合“两江一湖”(黑龙江、乌苏里江、兴凯湖)的生态调水工程,来保证农业生产不受影响。
 
记者:那农业面源污染的问题是否能够得到解决?
 
庞忠和:研究中我们发现,湿地有一个非常好的功能,就是能够消化农业产生的氮、磷、钾等营养物质,这个研究结果在国际上也被认可。
 
在东北地区,将农田和天然湿地的布局安排得更合理,就不会有大的面源污染输出,如果能够同时处理好与大型河流的关系,效果将会更好。
 
把今天的水存起来,留给明天用
 
记者:对于地下水的利用,我们是不是应该本着越少越好的原则?
 
庞忠和:也不是这样的。地下水的蕴藏量非常大,而且有调节补给的能力,是可以合理开采利用的。例如今年初的南方干旱,我认为就是井打得不够。在发生大旱的时候,地下水的应急作用是不可忽视的。但也不能像华北地区一样,地下水的利用一直处于“应急状态”,这就会造成地下水位持续下降,从而带来更严重的生态问题。说到底,我们的地下水是没有管好、用好。
 
记者:在干旱地区,怎么能够更好地利用地下水呢?
 
庞忠和:目前我们有几个项目在西北干旱地区,主要是新疆进行,就是要解决这个问题。
 
现在全球气候变暖,给水资源的利用也带来了影响。在天山地区,有些地方出山口的水资源增量达到百分之二十几,根据我们的检测,由于气候变暖造成的冰川融水,可以占到水资源增量的60%,这就说明,水资源对气候变化非常敏感。
 
记者:会不会在几十年之后,天山的冰川就完全消融了?
 
庞忠和:我们不是气候学家,对气候变化没有办法作出预测,但在一些假定的前提下,例如气候持续变暖,冰川加快融化,我们要提出自己的解决方案。那就是说,现在水资源是增加了,如果几十年以后冰川消失了,水从哪来?
 
记者:这个问题现在解决了吗?
 
庞忠和:我们借鉴了老祖宗的智慧,找到一些解决办法。
 
在两千年前,新疆地区就出现了坎儿井,我们的思路是利用坎儿井的优势,同时结合现代的手段把大量的冰川融水存起来。具体的做法就是在山前建设地下水库,同时配合一些增渗措施,加强补给。就好比下雨的时候把家里的杯子、盆子、碗都拿到外面去接水,不下雨的时候这些水就能维持生活。这就是利用了地下水的调蓄功能。
 
目前,示范工程建设基本已经到位,如果结果令人满意,就可以向全疆推广,西北的很多干旱地区也能够受益。
 
让二氧化碳也有“用武之地”
 
记者:您所负责的项目还有一个是关于二氧化碳封存的,这看起来好像和您的领域不太沾边?
 
庞忠和:不是这样的。
 
我们是二氧化碳排放大国,二氧化碳封存研究体现着重大的国家需求,在这方面我们必须有技术储备。而在现有的封存技术中,被普遍看好的是咸水层封存技术,因为咸水层的封存空间最大,风险可以预见,安全性比较好。而这一层恰恰和我们的地热开采在同一个深度区间,这就和我的研究密切相关。科技部把863重点项目课题交给我,开展咸水层封存二氧化碳的环境水文地质研究,正是因为我有地热研究的学科背景。
 
记者:在同一个深度层封存二氧化碳、开采地热资源,不会产生矛盾吗?
 
庞忠和:这正是我们要解决的问题。近20年来,我国地热直接利用总量一直居于世界第一,这么重要的资源我们自然不能放弃,那么就要把二氧化碳的封存和地热开发统一起来。而且其中有一个基本定位就是要发挥二氧化碳的利用价值。
 
我们是一个发展中国家,发展是硬道理,做研究要把握这个前提。如果二氧化碳的封存只是投入,不能产生效益,是很难推广也不能持续的。
 
所以我们本着这个思路,建立了一个模型,在开采地热资源的同时,注入二氧化碳,同时还能让二氧化碳提高地热采收率。在刚刚结束的在墨西哥召开的国际学术会议上,我做了大会主旨报告,介绍了这个原创的模型,得到了国际同行的关注与认可。
 
记者:这个模型什么时候能够走出实验室?
 
庞忠和:我们希望在今年的供暖季到来之前,在天津进行实验。来检验修正我们的模型,最终给二氧化碳找到“出路”,也为地热开采提高效率。

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