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“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生培养创新基地建设

2013-04-07李向阳蒋复量旷梅华龙飞宇

湖南科技学院学报 2013年12期
关键词:南华大学中核尾矿库

李向阳 蒋复量 旷梅华 龙飞宇

(1.南华大学 环境保护与安全工程学院,湖南 衡阳421000;2.中核二七二铀业有限责任公司,湖南 衡阳 421001)

创新是一个国家和民族进步的灵魂。为进一步加强研究生创新能力培养,提高培养质量,国家实施了“研究生教育创新计划”[1]。湖南省教育厅根据国家提出的《关于实施研究生教育创新计划,加强研究生创新能力培养,进一步提高培养质量的若干意见》和《关于加强研究生教育创新计划区域合作的意见》精神,结合中部崛起战略,实施了“研究生教育创新计划”。建立研究生教育创新基地是实施计划的重要内容之一[2]。南华大学2012 年申请立项建设“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生培养创新基地。

“铀尾矿库退役治理技术中心”建设主体南华大学是由原隶属中国核工业总公司的中南工学院、核工业第六研究所与原隶属湖南省的衡阳医学院合并组建而成的多科性大学,工业与信息化部、中核集团与湖南省人民政府共建、湖南省管理为主,中国人民解放军(海军)在学校设立后备军官选拔培训基地。

合作单位是中核二七二铀业有限责任公司由原衡阳新华化工冶金总公司分立剥离组成,是中核集团公司所属企业,为我国第一座大型水冶纯化厂,更是目前我国重要的铀纯化生产基地。曾获“国家一级计量单位”、“国家二级企业”、“全国设备管理先进单位”等各级荣誉称号;1995 年被国家经贸委列为全国1000 家重点联系企业之一;1999 年被湖南省人民政府确定为“十家重点优势企业”之一。

基地建设将我院辐射防护、核安全、环保设备工程等特色学科与企业的生产科研优势充分结合,发挥双方优势,努力实现资源共享,互利共赢,建立紧密型、战略性、深层次的校企合作关系。建设成为国内特色鲜明、技术领先的铀尾矿库退役治理技术创新基地和高层次人才培养基地。

1 铀尾矿库退役治理技术中心发展趋势

1.1 培养创新基地概况

在发达国家,核设施退役治理技术已成为优先发展及应用的环境保护新技术,其需求量不断增加,如美国市场对退役治理技术服务及其生物产品的需求每年在以15 %以上的速度增长。世界各国如美国、德国、丹麦、荷兰、日本等对退役治理技术非常重视,仅欧洲从事该项技术的研究机构和商业公司就有近百个,目前已开发了一系列的退役治理技术及其产品。而我国的研究开始较晚,无论从规模还是技术都与国外还存在较大差距。我国退役及放射性三废治理领域安全隐患严重,重大环境污染事故随时可能发生,退役治理技术水平、能力还有待提高,缺乏快速准确、及时可靠的分析和治理方法,需求适合我国国情的技术路线和关键技术,以满足核设施退役及放射性三废治理规划要求。

20 世纪90 年代以来,由于生产计划的调整或服务年限期满等原因,我国决定关停或部分关停十几个铀矿山和水冶厂,进行退役环境治理。这些铀矿山和水冶厂在生产过程中产生了大量放射性尾矿,未做最终处理。尾矿堆放成大型(体积达到几万m3到上百万m3,甚至达几千万m3)的铀尾矿库,其中含有238U、226Ra、222Rn、210Pb 等放射性元素和有害物质,其放射性活度、222Rn 析出率大大超过了国家管理限值。γ 辐射作为铀矿冶系统主要污染源,占铀矿冶产生集体剂量的绝大部分,其剂量水平超过环境水平几倍到几十倍,是铀矿山和水冶厂退役过程中环境治理的难点和重点[3-4]。

中核二七二铀业有限责任公司尾矿库位于湖南省人口密集的衡阳市珠晖区,占地面积约##万平方米,库内存铀尾矿约####万吨。尾矿库的尾砂和废水中含有铀、镭、钍等十多种放射性物质及其他重金属污染物,是目前我国乃至亚洲铀矿冶系统最大的放射性污染源库。一直被国家列入环保安全应急管理重点尾矿库。目前尾矿库退役治理工程(第一阶段)已完成,已对尾矿库坝坡进行了全面的治理,下一步将进行尾矿库坝滩进行治理,开始第二阶段退役治理工程。为此要对该尾矿库开展科研,提出技术路线和关键技术方案。

作为国家国防科工局与湖南省共建高校,南华大学有责任发挥相关学科优势,加大核设施退役与治理技术科研工作的力度,整合与提升科研平台资源,建设国内高水平的、具有国防特色的“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生创新基地。

“铀尾矿库退役治理技术中心”项目的建设将满足我国核设施退役与治理工作的紧迫需要,培养和造就一批有实战经验的核设施退役与治理高端人才,保障我国核工业可持续发展。同时,也可以促进南华大学核安全环保相关学科及专业建设,提升南华大学在该领域的科学研究水平。

1.2 创新基地建立的可行性分析

南华大学与中核二七二有限责任公司的前身自上世纪八十年代开始就开展了持续、紧密的产学研合作,涉及技术开发、人才培养、技术推广等方面,达到了互利共赢,产生了广泛影响。

(1)联合组建研究平台。南华大学与中核二七二铀业有限责任公司合作组建了二七二尾矿库综合治理研究中心,研究中心拥有先进的测试仪器设备价值500 余万元,具有一支高水平的教学科研队伍,研究所在尾砂固化技术、覆盖降氡技术、农田修复技术、尾矿库覆盖层治理工程安全性评价等方面进行了大量的研究开发工作,承担完成包括国家自然科学基金在内的各级科研课题10 余项。

(2)开展了铀尾矿覆盖降氡机理研究。研究中心结合二七二尾矿库,在消化国外覆盖降氡技术基础上,进行了铀尾矿库近地表环境下放射性核素多孔介质对氡析出的规律的研究、尾矿库氡析出特征研究、尾矿库覆盖层材料试验研究。通过合作已将这些技术原理应用与国内10 余家铀矿山企业,为降低相关企业的环境污染提供了核心技术。

(3)地表环境下放射性核素监测和评价。二七二尾矿库含有多种铀、镭、钍等有害元素,为了有效地监测放射性核素,研究中心提出了铀、镭、钍等有害元素测试方法,开展了环境状况调查,基本上查清了尾矿库周边环境状况,建立了环境监测体系,并较系统地创立了尾矿库治理工程安全性评价方法。

(4)专业建设与人才培养。中核二七二铀业有限责任公司已成为南华大学环境保护工程、安全工程等相关专业的本科、研究生实习基地;主要技术人员被聘为研究生导师,指导研究生10 余人。

综上所述,南华大学和中核二七二铀业有限责任公司开展铀尾矿库退役治理技术创新基地建设,建成高水平、具有国防特色的军工核设施退役与治理技术中心是迫切必要的,也是切实可行的。

2 基地建设目标及发展规划

2.1 建设目标

“铀尾矿库退役治理技术中心”项目的建设将为解决我国核设施退役与治理工作的紧迫需要,为培养和造就一批有实战经验的核设施退役与治理高端人才,保障我国核工业稳定、持续发展,通过基地建设,在尾矿固化技术、覆盖降氡技术、放射性废水治理技术和农田修复技术、尾矿库治理工程安全评价等技术领域取得系列研究成果,达到国内的先进水平,将基地建成国内技术领先、创新能力强、成果转化率高的创新基地。通过基地建设,促进南华大学核安全环保相关学科及专业建设,提升南华大学在该领域的科学研究水平。

2.2 发展规划

整合南华大学和中核二七二铀业有限责任公司的资源,创新基地建设运行机制,把本基地建设成为国内领先的铀尾矿库退役治理技术领域的创新研发基地、成果推广中心。

(1)建设成为特色鲜明、管理先进、技术领先、成果显著的铀尾矿库退役治理技术创新研发基地和成果推广中心。

(2)南华大学安全科学与工程、环境科学与工程等相关学科建设成为国内先进、优势明显、特色鲜明的省级重点学科。

(3)中核二七二铀业有限责任公司高效节能地顺利完成铀尾矿库的退役治理任务,并建立示范工程,使公司产值利税、经营业绩和社会效益都显著提高。

3 培养创新基地建设内容和主要措施

3.1 运行机制

基地建设的单位主体有企业和学校,企业需要人才和科研成果;学校和导师需要良好的人才培养和科研条件;学生需要良好的教育实践和科研训练机会,创新基地是上述主体高效结合的基础和平台。基地的有效的管理和运行机制能促进了各方和谐和发展[5-6]。

(1)成立基地管理机构

本创新基地以南华大学环境保护与安全工程学院、中核二七二铀业有限责任公司安环部为基础组建,实行相对固定的骨干岗位和流动岗位相结合,专职与兼职相结合的用人机制,建立以科学研究为主导,依托企业科研工作为研究生提供资助、科研训练的实习实践模式。基地管理实行主任负责制,基地主任负责基地的日常管理工作,基地设副主任2名。基地下设办公室:全面负责中心的日常管理与对外协调工作;基地下设科技开发中心:负责中心科技开发,项目的论证、评估等。基地下设技术推广中心:主要负责基地研发的技术成果产业化、申请专利和推广应用。

(2)健全了各项规章制度

管理制度是基地加强日常管理、保证正常运转的有效保障,本创新基地制定了《基地建设管理机构及职责》、《基地导师遴选办法》、《基地研究生遴选办法》等制度,确定以组建创新团队等方式加入创新基地的研究生实行“学校导师+企业导师”的双导师制,并逐步构建以企业科研为主的导师责任制。基地还组织制定了《基地课题申报与管理办法》、基地建设专项经费制度和《基地经费使用管理办法》,保证基地在研究生培养、基地基本设施建设等方面有理可据、有章可循。

3.2 创新研究生培养模式

基地积极探索高层次人才培养新途径,通过多种形式提高学生创新能力、科研能力和解决实际问题能力[7]。

(1)构建以企业科研为主导的导师负责制

强调以铀尾矿库的退役治理技术的研究为主导是创新基地人才培养的新模式。依托中核二七二铀业有限责任公司科研项目,为研究生提供资助和助研岗位等,实现企业生产、科学研究与研究生培养的紧密结合。邀请中核二七二铀业有限责任公司主要负责人和生产一线的专家参与研究生培养方案的修订工作,制定了“订单式”培养方案。聘请了一批企业专家兼职担任研究生导师,对进入基地实习和参与研究的研究生进行联合培养,组织研究生参与企业科研项目,指导学生的学术论文和学位论文,培养研究生科研实践水平和创新能力。

(2)培育研究生创新团队

根据中核二七二铀业有限责任公司铀尾矿库的退役治理技术的发展需要,在铀矿冶放射性治理技术、铀矿冶退役治理技术等行业前沿领域等组建了研究生创新团队,使研究生充分参与中核二七二铀业有限责任公司铀尾矿库的退役治理技术科研项目,提高其科研实践能力和解决实际问题能力。同时,建设基地网站,开展创新基地慨况简介、学术交流、项目申请、成果展示等工作,力求为校企双方提供一个良好的信息交流平台。

(3)开设特色课程

南华大学环境保护与安全工程学院与中核二七二铀业有限责任公司共建的创新基地以“学科发展与企业进步相结合、人才培养与市场需求相结合”的原则,共同组织开设了既有系统的理论深度,又能反映行业前沿和市场需求特色课程:《铀尾矿库安全与环保》、《铀尾矿氡析出》、《铀尾矿库监测技术》特色课程。讲授人为基地学科带头人和企业研究员级高工等。

(4)培育了一批创新成果和科研项目

“铀尾矿库退役治理技术中心”基地以研究生的创新意识、科研实践能力、创业能力的提升为核心,以为社会和企业服务为宗旨,结合企业生产和科研需要,促进研究生学习与生产实践相结合、科技创新成果与实际应用转化相结合、学科发展与企业效益相结合、人才培养与市场需求相结合,为创新型、应用型、复合型人才培养创造环境,为国家经济建设和社会进步做贡献。“铀尾矿库退役治理技术中心”基地立项以来,共有20 多人次研究生参与了创新基地实习实践或科研活动。随着研究生培养质量的稳步提高,高层次、高需求的创新人才不断涌现,如研究生完成的《某铀尾矿库区大气颗粒物污染特征及环境安全评价》、《多层覆盖毛细屏障对铀尾矿库氡析出的影响研究》、《平地型铀尾矿库氡大气扩散数值模拟及环境效应分析》、《尾矿及附近土壤重金属污染及空间分布》等学位论文,获得南华大学优秀论文奖。

“铀尾矿库退役治理技术中心”基地组建的科研团队,联合申报了多项国家级和省部级科研课题,组织基地研究生成员参与了科研项目攻关和科技创新工作。2012 年成功申报国家基金项目5 项:“毛细水对尾矿坝坝体物理力学性质的影响”、“铀尾矿库放射性核素迁移转化的生物-地球化学耦合动力学研究”、“铀尾矿土壤-植被-大气系统放射性核素大气扩散耦合模式及数值模拟”、“铀尾矿库放射性核素对库区地下水环境污染机理及其风险评价方法”、“铀矿石堆浸过程中的胶体阻滞及机理研究”。成功申报环保部项目3 项:“272 铀矿冶尾矿库退役治理后流出物监测与监管对策研究”、“铀尾矿坝的稳定性监测与失稳预报”、“退役后铀矿冶尾矿库的风险评估及应急管理研究”。

4 基地建设经验和挑战

4.1 注重基地的组织构建

为保证基地运行和可持续发展必须构建完善的基地组织机构、制度。在基地建设合作协议中明确合作双方的责、权、利。在基地具体建设中,需要建立基地办公室等管理机构;聘请专职工作人员负责双方合作协调工作和基地具体工作等;制定一系列规章制度,如基地工作条例、岗位职责、准入制度、指导教师和研究生管理办法、基地奖励办法、课题申报及成果分享制度等,努力建设成为特色鲜明、管理先进、成果显著的研究生创新基地。

4.2 注重校企共同需求点、实现双赢

双赢是校企合作的基础,需求是合作的动力,经济利益和社会效益是产生驱动力的源泉。校企合作基地建设,能充分发挥双方优势,将学校的学科优势与企业经济和社会效益的提升紧密结合,能够做到合作双方优势互补、互惠互利、共同发展。通过参与课题(项目),充分利用企业生产和研发设备,开展科研活动,促进学校学科发展,锻炼教师的科技创新能力,也为研究生培养提供良好的平台。通过企业对市场更深刻的了解,促使高校调整高层次人才培养计划,培养更多企业需要的人才。学校将学科优势和科研成果带到企业,想方设法为合作企业解决疑难问题,把实践转化为生产力,提高企业的技术创新能力,不断增强企业活力,提高企业自身的竞争能力,促进企业效益的不断提高。

4.3 注重研究生创新能力培养

培养研究生的创新能力,是国家实施“研究生教育创新计划”的目的。基地在建设过程中,始终以培养高层次创新人才和提高研究生教育质量为根本,以提升研究生的创新意识、创新能力为核心,通过校企合作、产学研相结合等有效形式,构建研究生培养新模式、新机制,使基地成为培养高层次应用型、复合型、创新型、创业型人才的摇篮。通过组建研究生创新团队、在企业实习和研究等方式融入企业科研项目,提高研究生科研实践能力、创新能力和解决实际问题能力。

4.4 关于基地可持续发展的困境和挑战

(1)企业积极性不高,长期合作难以保证

企业积极性不高的主要原因有:一是须一定财力、物力、人力资源的投入,如提供办公设备和设备、科研条件及实验平台等工作条件,保证基地正常运行的日常管理人员、企业联络人、企业指导教师等。二是一定程度上增大了企业安全生产管理难度。由于研究生是新手,在企业实习期间必然增加了在企业及所在部门的总人数;增大了安全事故发生的可能性;无形中赋予了安全监管部门更多的责任,这是企业首先要考虑的问题。三是要防止军工(商业)秘密泄露。研究生在参与企业科研项目及其他实践活动,或多或少会了解到企业的一些军工技术或商业秘密。我们建议国家出台一系列促进自主创新的法律、法规和相关政策,鼓励企业与与高校联合组建创新基地,为促进高校科技成果的转化提供有利保障。在《高等教育法》中加入企业参与校企合作的税收优惠的相关条款,并细化优惠办法,如企业申报高新技术企业及优惠办法、有关财税政策实施办法等,加入“对高层次人才培养做出实质性贡献的企业享受免税高新技术企业政策”等。

(2)资金投入有限,基地条件难以保障

建设研究生创新基地的主要资金来源有:一是高校投入,主要从研究生办学经费支出;二是企业辅助性投入,主要从企业日常办公管理费用中支出;三是行政主管部门拨款,主要指教育行政主管部门。基地的投资主体是地方高校,但由于受研究生规模大幅度增加、教育管理经费有限等影响,其资金非常有限。为了加强校企合作,确保创新基地正常运行,建议学校设立校企协同创新专项经费,能每年对创新基地建设给予一定的资金支持。企业也应申请上级管理部门,有计划的每年对基地加大资金投入,保证试验研究和项目运作等方面有充足的资金支持,积极推动基地工作进展。由于基地平台数量有限,受益研究生范围较小。

5 结 论

“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生培养创新基地,面临巨大的发展机遇,南华大学经过50 多年的发展,在铀矿冶退役治理技术方面取得了一系列成绩,一些研究成果处于国内先进水平。南华大学安全科学与工程重点学科建设任重道远,需要大力改善科研条件,创建高水平的科技创新团队;“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生培养创新基地的建设,同中核二七二铀业有限责任公司联合组建研究平台,构建双方的资源、技术、管理与文化的渗透与融合,实现深层次、全方位的合作。基地在建设过程中,高校通过组建科研创新团队等方式参与企业科研课题,锻炼教师的科技创新和管理能力,也为研究生提供科研实践平台,提高其创新能力,并学以致用,解决生产中实际问题。构建了全新的研究生培养模式和机制,使基地成为培养创新型、复合型等高层次人才的摇篮。“铀尾矿库退役治理技术中心”研究生培养创新基地建设,目前培育了一批创新成果和科研项目,取得了可喜的成绩。建议多途道加大创新基地专项经费投入,推动基地建设工作的快速发展。

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