地球关键带研究所

（一）战略定位

基于我校水利学科优势，响应国家经济与社会发展政策，以资源紧缺、环境污染、地质灾害与水利工程为主攻方向，凭借先进的地球化学理论与技术，力争5年内使研究所成为我院乃至全校地质拔尖人才培养的科研基地，10年内成为国际、国内较有影响力的地球科学研究中心。

（二）已有基础

经过若干年的积累与发展，该所在科学研究、人才培养及实验平台等方面已经具备了一定的基础。

1 研究基础

地球关键带研究所（原同位素水文研究所）科研人员多年来一直从事水文地质与地球化学基础理论及应用研究。特别是近年来以环境同位素与地球化学示踪为主要手段，在地下水循环、水化学演化、大坝水库渗漏等方面取得了一些突破性的科研成果。例如，该团队首次提出了深循环地下水维系高大沙山及湖泊、河流地貌景观的创新理论，部分成果曾在《Nature》上发表；通过同位素研究提出河西走廊武威、民勤盆地地下水来源于经过蒸发的祁连山降水，该成果已发表于《Geology》期刊上；通过北山地区地下水的地球化学研究发现该地区地下水循环速率很快，因而其不宜作为高放废物处置工程优先选址区，这一观点曾被多家媒体予以报道，等等。另外，将环境同位素与人工示踪、物探、遥感等方法相结合，预测了典型水库堤坝渗漏的潜在地质灾害，提出了合理的防渗加固措施，取得了良好的社会和经济效益。在地下水深循环机制研究方面，与美国加州大学伯克利分校、澳大利亚昆士兰大学及国际原子能机构等有长期合作关系。目前，本团队正在开展“江苏沿海淤泥沙来源及运移途径的同位素地球化学示踪”、“自然界卤（咸）水成因及地球化学演化过程”、“堤坝渗漏关键技术与模型分析”、“北方干旱区地下水深循环与水资源利用”等科学研究。过去和目前正在开展的工作积累了丰富的水文地质与地球化学理论与技术。

2人才基础

地球关键带研究所现有2名教授，3名副教授，1名讲师。这些科研人员都具有博士学位，长期从事水文地质与地球化学研究与教学，研究团队以青年人员为主，老中青结合，40岁以下人员占80%以上。

3 实验基础

    经过多年的建设积累，目前拥有在国内有一定影响的同位素实验平台。该平台有稳定同位素质谱仪室（MAT253），低本底液闪仪室、氚前处理室、¹⁴C前处理室。目前，有一名固定人员负责与管理该实验平台。借助该平台可做如下实验工作：

（1）    碳酸盐样品的C、O同位素比值测定；

（2）    水样的D、O同位素比值的测定；

（3）    有机及无机C、N、S等同位素比值的测定；

（4）    有机单分子体同位素比值的测定；

（5）    ³H、¹⁴C放射性定年；

（6）    矿物水、土壤水等的真空提取；

（7）    常规的水化学分析。

该团队已有的多数成果，特别是国际上有影响的一些成果基本上是建立在该实验平台的分析测试基础之上。

（三）发展规模与主要研究方向

根据学校、学院对该研究所的战略定位，同位素水文研究所拟将发展成为具有一定规模的科研基地：

（1）培养、引进3-5名在国际、国内有较大影响力的教授，立足于科技前沿，引领同位素水文学发展；

（2）5-8名已活跃在国际国内科研舞台且具有一定影响和较好发展前景的中青年教授；

（3）7-10名已有较好基础、能独立从事科研且有一定海外经历的青年副教授；

（4）9-12名具有博士学位立志从事科研且有一定海外经历的青年讲师；

（5）5-8名具有长期从事实验工作经历的实验技术人员。

同位素水文研究所利用已有的研究优势、结合学校学科结构特点，凭借先进的地球化学手段，围绕国际国内重大的科学问题，拟设以下几个主要研究方向：

（1）   板块碰撞下的青藏高原隆升与地下水深循环

a  全球尺度下地下水深循环对板块构造运动的响应与影响

b  青藏高原冰川融水深循环与地质环境效应

c  沙漠、戈壁、黄土区地下水循环与水资源合理利用

d  地热、卤水资源成因及开发前景的地球化学预测与评价

e  盆地成岩、成矿作用

f  油气远程运移规律及盆地油气田评价预测

g  多年冻土气候环境效应和稳定性

（2）   生态系统中环境污染与修复

a 典型湖泊、河流流域中无机、有机污染与防治

b 典型陆地生态系统中的无机有机污染与修复

c 典型缺水区地下水污染与处理

d CO₂减排与CO₂地质储存

e 干旱、半干旱区降水入渗与潜水蒸发

（3）   重大地质工程建设与灾害防治的关键技术与评价

a 水库堤坝渗漏探测与加固关键技术

b 地面突水、矿山透水灾害致灾机制与预警

c 岩土工程变形监测和稳定性评价

       d 岩土工程数值模拟和土工计算

e 土壤水饱和非饱和渗流

f 工程建设对环境影响的岩土力学问题研究

（4）   滨海环境演变与港口航道建设

a地下水深循环与海洋生物

b海底上升流与海底冷泉海水入侵

c 海岸带滩涂、海港、航道

d 泥沙、碳酸盐岩来源

（5）   地球化学分析测试前沿技术与方法

        a  地下水年龄测定新方法

        b  微量元素分析新技术

        c  环境同位素示踪方法与技术

（6）   板内地震发生机制及地震预报研究

a 俯冲板块脱水造成缝合带中产生空洞

b 中地壳高导低速结构与地下水及地震的关系

c 板内塌陷引发的地震

d 板内地震预报

（7）   板块碰撞下的成矿机理研究

a 俯冲板块成矿火山喷发的地球化学特征

b 板块俯冲成矿机理

c 找矿方向

(四) 联系与寄语

邮寄地址：江苏省南京市西康路1号河海大学地学院同位素水文研究所，邮编：210098。

联系电话：025－83787734；E-mail:jschen@hhu.edu.cn

联系人：陈老师

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