近日，美國(guó)復(fù)墾（修復(fù)）學(xué)會(huì)（American Society of Reclamation Sciences，簡(jiǎn)稱ASRS）獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)致信宣布，我校胡振琪教授被ASRS獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)評(píng)選為2024年度ASRS William T. Plass終身成就獎(jiǎng)獲得者。ASRS首次將該獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給亞洲科學(xué)家。
美國(guó)復(fù)墾（修復(fù)）學(xué)會(huì)始創(chuàng)于1983年，原名美國(guó)采礦與復(fù)墾（修復(fù)）學(xué)會(huì)，是全球礦山土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域最具權(quán)威和影響力的學(xué)會(huì)。該學(xué)會(huì)每年在全球范圍內(nèi)評(píng)選表彰在土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，獎(jiǎng)項(xiàng)包括“William T. Plass Award終身成就獎(jiǎng)”“Richard and Lela Barnhisel Reclamation Researcher of the Year科技貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”“Pioneer in Reclamation Award復(fù)墾（修復(fù)）先鋒獎(jiǎng)”“Early Career Award杰出青年獎(jiǎng)”等。其中，William T. Plass Award（終身成就獎(jiǎng)）是學(xué)會(huì)最高榮譽(yù)，旨在表彰在國(guó)家和國(guó)際上對(duì)礦山生態(tài)修復(fù)做出杰出貢獻(xiàn)的科技人員。
獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)高度評(píng)價(jià)了胡振琪在礦山復(fù)墾（修復(fù)）科學(xué)研究和教學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，以及其研究成果在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用。委員會(huì)認(rèn)為，胡振琪教授長(zhǎng)期以來(lái)在礦山復(fù)墾（修復(fù)）科學(xué)研究和教學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，及其在工業(yè)界的應(yīng)用達(dá)到了世界先進(jìn)水平，其在對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)的銳意進(jìn)取以及與他人分享研究發(fā)現(xiàn)等方面出類拔萃。獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)主席格瑞斯伍德對(duì)胡振琪榮獲ASRS最高榮譽(yù)表示祝賀。
圖為胡振琪教授
胡振琪，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院教授，國(guó)家重大人才工程項(xiàng)目入選者、能源資源戰(zhàn)略發(fā)展研究院院長(zhǎng)。30多年來(lái)一直致力于煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)的理論與技術(shù)研究，先后主持3項(xiàng)國(guó)家863計(jì)劃、4項(xiàng)科技支撐/重點(diǎn)研發(fā)、2項(xiàng)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、7項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金等百余項(xiàng)科研項(xiàng)目，發(fā)明了“星-空-地-井”四位一體礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，揭示了煤炭開(kāi)采對(duì)地表生態(tài)損傷機(jī)理與規(guī)律；創(chuàng)立了以“土層生態(tài)位”和“土壤關(guān)鍵層”為核心的土壤重構(gòu)理論框架與技術(shù)體系；首創(chuàng)了采煤塌陷區(qū)邊采邊復(fù)和黃河泥沙充填的耕地復(fù)墾技術(shù)；攻克了自燃煤矸石山阻燃型生態(tài)修復(fù)技術(shù)，推動(dòng)了礦山生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)的革新，對(duì)保護(hù)耕地紅線、維護(hù)生態(tài)安全、建設(shè)綠色礦山做出了突出貢獻(xiàn)。先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省部級(jí)及行業(yè)協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)9項(xiàng)、授權(quán)國(guó)家專利50余件，第一或通訊作者發(fā)表SCI、EI論文175篇、專著9部。獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、美國(guó)采礦與復(fù)墾學(xué)會(huì)Barnhisel獎(jiǎng)和“生態(tài)修復(fù)先鋒獎(jiǎng)”等，入選新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選、全球前2%頂尖科學(xué)家榜單。現(xiàn)為中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)專業(yè)委員會(huì)主任委員，中國(guó)土地學(xué)會(huì)常務(wù)理事兼國(guó)土整治與生態(tài)修復(fù)分會(huì)副主任委員，國(guó)際土地復(fù)墾家聯(lián)合會(huì)協(xié)調(diào)委員會(huì)委員（中國(guó)代表），International Journal of Mining, Reclamation and Environment執(zhí)行主編。
圖為胡振琪教授與學(xué)生
我國(guó)煤炭80%以上產(chǎn)自井工開(kāi)采，因此引發(fā)的地表塌陷土地?fù)p毀和矸石堆積污染兩大地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，嚴(yán)重影響國(guó)家生態(tài)安全、糧食安全和綠色礦山建設(shè)。要煤炭還是要糧食？如何才能“魚(yú)與熊掌兼得”？
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教授胡振琪，35年如一日從事煤礦土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐，猶如一位“大地醫(yī)生”，以創(chuàng)新性的技術(shù)，使塌陷積水區(qū)變“產(chǎn)糧田”，矸石山污染源變“生態(tài)園”，成果推廣應(yīng)用于14省276座煤礦，對(duì)保護(hù)耕地紅線、維護(hù)生態(tài)安全、建設(shè)綠色礦山作出了突出貢獻(xiàn)。
首創(chuàng)革新式技術(shù)，讓塌陷地變產(chǎn)糧田
煤炭開(kāi)采造成了大量土地塌陷損毀、良田荒蕪，是煤礦區(qū)亟待解決的問(wèn)題。
1991年，28歲的胡振琪從美國(guó)南伊利諾伊大學(xué)完成博士論文回到中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，通過(guò)了博士答辯，成為中美聯(lián)合培養(yǎng)的第一位土地復(fù)墾學(xué)博士。從公派留學(xué)開(kāi)始，胡振琪將國(guó)家需要作為自己的科研方向。
基于國(guó)內(nèi)外的土地復(fù)墾實(shí)踐，胡振琪深入研究土壤剖面重構(gòu)的理論與方法，創(chuàng)新性地提出“土層生態(tài)位”“土壤關(guān)鍵層”概念，以及土壤剖面優(yōu)化方法，這是對(duì)復(fù)墾土壤剖面重構(gòu)理論與方法的新突破；同時(shí)，他還創(chuàng)新性提出“分層剝離、交錯(cuò)回填”的土壤剖面重構(gòu)工藝，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的耕地恢復(fù)，改變了我國(guó)土地復(fù)墾后土壤質(zhì)量差、復(fù)墾效率低等問(wèn)題。
我國(guó)有10.8%的耕地與煤炭可采儲(chǔ)量分布重合，如果將煤糧復(fù)合區(qū)的這些煤炭都挖出來(lái)，那么將有2億畝耕地受到損毀甚至消失。這道世界級(jí)的難題擺在科技工作者案頭。2005年，胡振琪在國(guó)內(nèi)首次提出“礦糧復(fù)合區(qū)”的概念，利用充填復(fù)墾技術(shù)對(duì)采煤沉陷區(qū)進(jìn)行修復(fù)，在開(kāi)采煤炭的同時(shí)，又能保住耕地。胡振琪創(chuàng)造性地選擇黃河泥沙作為填充材料，泥沙和土壤交替充填覆蓋，既有利于保水保肥，又有利于微生物活動(dòng)加速土壤熟化，耕地生產(chǎn)力水平提高15%以上，復(fù)墾后1-3年達(dá)到正常農(nóng)田水平。據(jù)保守估計(jì)，該技術(shù)可以造福黃河沿岸70公里范圍內(nèi)的1200萬(wàn)畝采煤塌陷區(qū)。
我國(guó)采煤塌陷累積已超3000萬(wàn)畝，每年以105萬(wàn)畝的速度增長(zhǎng)。塌陷后再治理，生態(tài)環(huán)境已遭到極大破壞，特別是高潛水位地區(qū)，恢復(fù)土地率低、復(fù)墾周期長(zhǎng)。
“在塌之前就要治理，從源頭和過(guò)程中控制。”胡振琪又創(chuàng)新性地在我國(guó)井工開(kāi)采地區(qū)提出了邊開(kāi)采邊復(fù)墾（簡(jiǎn)稱“邊采邊復(fù)”）的概念。
“要實(shí)現(xiàn)邊采邊復(fù)，就要能夠預(yù)知未來(lái)要塌陷多深，在哪個(gè)位置，提前把要沉入水里的土取出來(lái)，保護(hù)土壤。”胡振琪發(fā)明了“星-空-地-井”感知技術(shù)，精準(zhǔn)獲取地上下信息，建立了井上下多要素耦合的地表?yè)p傷診斷模型，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)耕地?fù)p傷發(fā)生的時(shí)空分布及減產(chǎn)程度，提出基于臨界積水閾值加約束條件的復(fù)墾時(shí)機(jī)優(yōu)選方法，攻克顧及未來(lái)下沉的水陸布局優(yōu)化和動(dòng)態(tài)施工技術(shù)。該技術(shù)在山東新巨龍、濟(jì)寧三號(hào)井、安徽劉橋二礦等應(yīng)用，與穩(wěn)沉后治理相比，多恢復(fù)耕地15%～40%，實(shí)現(xiàn)了避水保土和煤糧兼得，被國(guó)際權(quán)威同行譽(yù)為“一種世界領(lǐng)先技術(shù)”。
攻克治本之策，讓“火焰山”變“花果山”
我國(guó)煤炭開(kāi)采過(guò)程中煤矸石的年排放量達(dá)7億噸以上，其中酸性矸石堆積易氧化自燃，嚴(yán)重污染環(huán)境，治理難且易復(fù)燃，是礦山生態(tài)修復(fù)的重大難題。
胡振琪博士畢業(yè)歸國(guó)后首先就把目光投向了煤矸石山。在只有1.7萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)支持下，敢想敢做的他憑借一腔熱情一股闖勁，持續(xù)攻堅(jiān)幾個(gè)月，在山西王莊礦創(chuàng)造了一套實(shí)用的煤矸石山綠化造林技術(shù)，創(chuàng)造性地將反坡環(huán)山帶整地法應(yīng)用于煤矸石山整地，提出了煤矸石山綠化造林的五階段基本模式。三年后，4公頃的土地產(chǎn)出了400萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。黑禿禿的煤矸石山變成了綠茵茵的花果山，“黑色巨獸”被馴服了。
但令人意外的是，十多年后，綠化成功的王莊礦煤矸石山，由于意外著火了，美麗的花果山毀于一旦。不僅如此，如果說(shuō)煤矸石物理?yè)P(yáng)塵只是“皮肉之痛”，那么煤矸石山自燃釋放二氧化硫、一氧化碳等有害氣體對(duì)大氣造成污染，更是“痛入骨髓”。心痛之余，胡振琪下決心要解決煤矸石山的復(fù)燃問(wèn)題。
在這項(xiàng)研究中，“著火點(diǎn)”的判定顯得尤為關(guān)鍵。滅火找不到著火點(diǎn)，就像打蛇打不到七寸，隨時(shí)可能復(fù)燃，反咬一口。胡振琪團(tuán)隊(duì)獨(dú)特的熱紅外與測(cè)繪技術(shù)相耦合的表層燃燒情況定位技術(shù)及基于表面溫度反演深部著火點(diǎn)位置模型，實(shí)現(xiàn)了著火點(diǎn)的精準(zhǔn)定位。這一獨(dú)特的診斷技術(shù)申請(qǐng)了多項(xiàng)發(fā)明專利。
此外，胡振琪團(tuán)隊(duì)還提出了表面噴漿與深部注漿相結(jié)合的安全滅火方法、生物化學(xué)抑制氧化和物理覆蓋碾壓相結(jié)合的抑氧隔氧防火技術(shù)、以及植被恢復(fù)技術(shù)等，并與潞安礦業(yè)集團(tuán)、陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)等形成了產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，讓數(shù)十座自燃的煤矸石山“偃旗息鼓”，“火龍”的咽喉被牢牢扼住了。治理后區(qū)域大氣中的二氧化硫等有害氣體濃度降低50%以上，達(dá)到國(guó)家有關(guān)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)。胡振琪投入十余年心血的這項(xiàng)科研成果最終榮獲2019年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
腳踏實(shí)“地”，醫(yī)大地之痛還綠水青山
圖為相關(guān)報(bào)道
2009年，胡振琪獲得美國(guó)采礦與復(fù)墾學(xué)會(huì)（ASMR）土地復(fù)墾科技貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，2018年領(lǐng)取了生態(tài)修復(fù)先鋒獎(jiǎng)，這兩項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)均為中國(guó)土地復(fù)墾學(xué)者在世界范圍內(nèi)所獲的第一個(gè)大獎(jiǎng)，也是ASMR第一次把獎(jiǎng)項(xiàng)頒給亞洲科學(xué)家。
胡振琪把國(guó)家期許放到個(gè)人選擇的第一位，把社會(huì)責(zé)任和生態(tài)使命作為自己的事業(yè)追求。他堅(jiān)持走進(jìn)礦區(qū)取土取水取沙，采集第一手材料，試驗(yàn)再試驗(yàn)。他說(shuō)，自己必需要腳踏實(shí)“地”，把學(xué)問(wèn)做在田野間，把論文寫(xiě)在大地上，才能醫(yī)大地之痛，還綠水青山。
科研的道路絕非坦途。胡振琪決定選擇黃河泥沙作為填充材料進(jìn)行采煤塌陷區(qū)充填復(fù)墾，成功在即之時(shí)，卻遭當(dāng)頭棒喝：“試驗(yàn)區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量只有正常農(nóng)田的一半！”這一創(chuàng)造性的想法難道要就此宣布失敗嗎？“絕不放棄！”胡振琪說(shuō)，“我們的工作是一個(gè)不斷探索、不斷創(chuàng)新的過(guò)程，往往這個(gè)過(guò)程是最磨練人的意志！”正是堅(jiān)持不懈的一次次推敲、打磨和無(wú)數(shù)次試驗(yàn)下才有了首創(chuàng)的革新式技術(shù)和塌陷區(qū)蛻變的產(chǎn)糧田。
胡振琪培養(yǎng)博士后9名、博士108名、碩士128名，培育了一支具有國(guó)際影響力的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。他還創(chuàng)立了中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)專業(yè)委員會(huì)、主編中國(guó)科協(xié)立項(xiàng)的首部《煤礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告》，推進(jìn)了相關(guān)政策和制度的完善，為我國(guó)礦山生態(tài)修復(fù)事業(yè)創(chuàng)建創(chuàng)新和國(guó)際化作出突出貢獻(xiàn)。
胡振琪深切地?zé)釔?ài)礦山生態(tài)修復(fù)事業(yè)，他參與治理的塌陷地，從廢棄荒蕪、雜草叢生，變成耕地肥沃、魚(yú)蝦滿塘、鴨鵝滿地，披上翠綠的新裝。他說(shuō)：“任何個(gè)人的名利終將會(huì)隨時(shí)間流逝，真正留存天地之間的只有那肥沃的土地和錦繡的山河！”
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