有機(jī)地球化學(xué)是研究地質(zhì)體中有機(jī)質(zhì)分布、遷移、富集與轉(zhuǎn)化的科學(xué)。生物死亡后的有機(jī)質(zhì)演化及其地球化學(xué)過(guò)程均屬其研究范疇。有機(jī)地球化學(xué)是當(dāng)代地球科學(xué)最重要的分支學(xué)科之一,其發(fā)展壯大,與人類(lèi)面臨的能源、環(huán)境等問(wèn)題緊密相關(guān),因而具有強(qiáng)大的生命力。目前,有機(jī)地球化學(xué)已形成石油地球化學(xué)、環(huán)境有機(jī)地球化學(xué)和生物有機(jī)地球化學(xué)三個(gè)較穩(wěn)定的研究方向。
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于1989年獲批準(zhǔn)建設(shè),1992年11月通過(guò)國(guó)家計(jì)委組織的驗(yàn)收并正式對(duì)外開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室還與廣東省共建了第一家由中國(guó)科學(xué)院與地方政府共建的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——廣東省環(huán)境資源利用與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
研究工作重點(diǎn)明確
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托于中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所。該所以近代地球化學(xué)和礦物學(xué)為主要學(xué)科,優(yōu)先發(fā)展有機(jī)地球化學(xué)和同位素地球化學(xué),積極開(kāi)拓環(huán)境地球化學(xué)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展及海洋地球化學(xué)等新領(lǐng)域。十幾年來(lái),國(guó)家對(duì)石油天然氣資源與環(huán)境的戰(zhàn)略需求和當(dāng)代有機(jī)地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展走勢(shì)始終決定著有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向,即石油天然氣地球化學(xué)、環(huán)境有機(jī)地球化學(xué)、生物地球化學(xué)。
“十三五”期間,有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要在油氣地球化學(xué)和環(huán)境地球化學(xué)兩大研究領(lǐng)域,在深層油氣資源與評(píng)價(jià)、非常規(guī)油氣資源與評(píng)價(jià)、環(huán)境有機(jī)污染過(guò)程與風(fēng)險(xiǎn)管控原理、大氣環(huán)境化學(xué)與區(qū)域空氣質(zhì)量改善原理四個(gè)主要研究方向,承擔(dān)重大研究任務(wù),組織和部署基礎(chǔ)性、前瞻性研究,保障國(guó)家能源安全,服務(wù)國(guó)家和地方環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),亦針對(duì)區(qū)域與全球環(huán)境變化,開(kāi)展有機(jī)生物地球化學(xué)探索性研究。
1.深層油氣地球化學(xué)與資源:研究深層-超深層油氣地球化學(xué)作用與資源效應(yīng)?!笆濉逼陂g,實(shí)驗(yàn)室在保持現(xiàn)有烴源巖地球化學(xué)與生烴動(dòng)力學(xué)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,發(fā)揮其在分子有機(jī)球化學(xué)、生烴動(dòng)力學(xué)與有機(jī)質(zhì)表征方面的技術(shù)特長(zhǎng),開(kāi)展基礎(chǔ)性和前瞻性研究。
2.非常規(guī)油氣資源與評(píng)價(jià):研究頁(yè)巖油氣、致密油以及煤成油氣等非常規(guī)油氣的成因、儲(chǔ)存機(jī)理和資源評(píng)價(jià)方法?!笆濉逼陂g的重點(diǎn)工作,包括頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)的理化性質(zhì)表征、頁(yè)巖孔隙表征與頁(yè)巖油氣資源評(píng)價(jià)方法等,旨在服務(wù)我國(guó)非常規(guī)天然氣的勘探與評(píng)價(jià)。
3.環(huán)境有機(jī)污染過(guò)程、效應(yīng)與管控原理:研究有機(jī)污染物在環(huán)境中的來(lái)源、過(guò)程、風(fēng)險(xiǎn)、效應(yīng)及其控制和修復(fù)原理?!笆濉逼陂g的研究重點(diǎn),是環(huán)境中毒害有機(jī)污染物,尤其是新型污染物的環(huán)境行為、暴露及其生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn),為國(guó)家和地方環(huán)境有機(jī)污染控制與風(fēng)險(xiǎn)管控提供科技支撐。
4.大氣環(huán)境化學(xué)與區(qū)域空氣質(zhì)量改善原理:研究大氣環(huán)境化學(xué)機(jī)制和污染機(jī)理?!笆濉逼陂g的研究重點(diǎn),包括大氣復(fù)合污染的煙霧艙模擬、大氣有機(jī)氮化學(xué)、二次有機(jī)氣溶膠化學(xué),以及揮發(fā)有機(jī)污染物與區(qū)域臭氧污染控制原理等,旨在服務(wù)我國(guó)大氣污染防控與區(qū)域空氣質(zhì)量改善。
研究實(shí)力不可替代
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擁有雄厚的科技實(shí)力,多年來(lái)已在石油天然氣與分子有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域和環(huán)境地球化學(xué)領(lǐng)域取得了一批高水平研究成果,曾獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),獲省部級(jí)自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)20余項(xiàng)。近些年來(lái),實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文500余篇,其中國(guó)外SCI刊物100余篇,在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了重要影響。
分子有機(jī)地球化學(xué)領(lǐng)域一直是實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)學(xué)科領(lǐng)域,在國(guó)際上占有一席之地。近年來(lái),實(shí)驗(yàn)室在地質(zhì)體中發(fā)現(xiàn)了數(shù)十種新生物標(biāo)志化合物,研究了它們的地球化學(xué)意義,為生油母質(zhì)來(lái)源、沉積環(huán)境、有機(jī)質(zhì)成熟度等的評(píng)價(jià),提供了新指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)室已在塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、東濮盆地、華北中新生代盆地等其他含油盆地做了大量卓有成效的工作,取得了一系列研究成果,為發(fā)展我國(guó)油氣勘探和油氣成因理論做出了重要貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室代表性研究成果有:
1.“煤成烴地球化學(xué)”,這項(xiàng)研究成果系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)煤成烴理論, 提出了煤成油氣的綜合判識(shí)方法,建立了煤成烴的成烴模式,對(duì)我國(guó)煤成烴評(píng)價(jià)與勘探起到推動(dòng)作用,獲1992年度中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2.“地質(zhì)體分子標(biāo)志物的研究”,創(chuàng)新性?xún)?nèi)容包括:在地質(zhì)體中發(fā)現(xiàn)了羊毛甾烷、含硫羊毛甾烷、叢粒藻烷、未知卟啉等新生物標(biāo)志物;開(kāi)展一系列新的分子標(biāo)志物的地球化學(xué)應(yīng)用研究,首次綜合應(yīng)用多項(xiàng)生物標(biāo)志物指標(biāo),劃分中國(guó)湖相原油和沉積物的沉積環(huán)境;提出了高硫未成熟油的非干酪根成因理論及其證據(jù);將生物標(biāo)志物的概念和理論拓展到環(huán)境地球化學(xué)領(lǐng)域,鑒定出追蹤各種污染源的分子標(biāo)志物。研究成果深化了我國(guó)陸相生油理論,應(yīng)用于石油勘探中,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,獲1999年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
在環(huán)境地球化學(xué)研究領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)環(huán)境中毒害有機(jī)污染物這一國(guó)際環(huán)境前沿研究領(lǐng)域和熱點(diǎn)問(wèn)題,建立和完善了微量毒害有機(jī)污染物的系統(tǒng)分離分析方法、質(zhì)量控制/質(zhì)量(QA/QC)保證體系,在分析方法和數(shù)據(jù)質(zhì)量上與國(guó)際接軌。此外,實(shí)驗(yàn)室還發(fā)揮自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì),大力開(kāi)展水、空氣、土壤、沉積物等領(lǐng)域的研究,取得了重要成果;開(kāi)展了珠江三角洲地區(qū)大氣、水和沉積物中POPs和VOCs的分布、遷移和轉(zhuǎn)化等研究;應(yīng)用分子標(biāo)志物和單體化合物同位素等方法用于探討POPs生物地球化學(xué)過(guò)程和源解析;開(kāi)展了POPs生物降解和非生物降解機(jī)理與應(yīng)用研究。在空氣質(zhì)量方面,實(shí)驗(yàn)室注重對(duì)室內(nèi)空氣VOCs的研究,探討了與人體健康的關(guān)系。在水污染控制方面,實(shí)驗(yàn)室開(kāi)拓了飲用水中微有機(jī)污染物、消毒副產(chǎn)物控制技術(shù)。
總之,近幾年來(lái)有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在承擔(dān)國(guó)家任務(wù)、提高研究水平等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,研究成果豐碩。隨著國(guó)家基礎(chǔ)研究投入的加大和自身的制度的不斷改革、創(chuàng)新與完善,實(shí)驗(yàn)室在我國(guó)能源建設(shè)、環(huán)境保護(hù)的研究中將日益發(fā)揮出不可替代的作用。
人才培養(yǎng)成效顯著
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定人員72人,其中科研人員53人,技術(shù)支撐人員18人;現(xiàn)有在站博士后22人、在讀博士/碩士研究生203人。實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)人才方面成效顯著。實(shí)驗(yàn)室有17人經(jīng)中國(guó)科學(xué)院特批晉升為研究員、副研究員或高級(jí)工程師,其培養(yǎng)的青年人才已經(jīng)承擔(dān)起了實(shí)驗(yàn)室科研、管理的重任。
長(zhǎng)期以來(lái),實(shí)驗(yàn)室還廣泛開(kāi)展了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流與合作,曾成功地舉辦過(guò)多次全國(guó)性和國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議,有力地推動(dòng)了學(xué)術(shù)活動(dòng)的開(kāi)展和學(xué)術(shù)交流。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室還與英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、加拿大等國(guó)際著名有機(jī)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建立了合作關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室出國(guó)講學(xué)、考察訪問(wèn)、進(jìn)修、學(xué)習(xí)、合作研究、合作培養(yǎng)研究生等有上百人次,邀請(qǐng)外籍學(xué)者、專(zhuān)家來(lái)室講學(xué)、交流、合作研究等近百人次。這些國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和合作促進(jìn)了出成果、出人才及學(xué)術(shù)和技術(shù)水平的不斷提高。
如今,有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已建設(shè)成為一個(gè)設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)力量雄厚、在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先并在國(guó)際上有一定影響的實(shí)驗(yàn)室。其擁有一批素質(zhì)較好、經(jīng)驗(yàn)豐富的科研骨干和朝氣蓬勃、思想活躍的博士后、博士生及碩士生,已形成一支學(xué)科配套、新老結(jié)合、配合默契的研究隊(duì)伍。
有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的精神是“學(xué),思,鍥而不舍”(已故傅家謨先生的座右銘)。未來(lái),實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)服務(wù)于化石能源勘探和環(huán)境保護(hù),為國(guó)家能源安全供給與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,做出不可替代的貢獻(xiàn)。