蹲点深一度｜给万米海底“把脉”(7)

离深海采矿还有多远
在“国际首套全海深海底沉积物力学特性原位测试装置”中，自然资源部海洋一所负责设备整体功能的测试检验，设计设备从布放到测试再到回收整个海试验收的环节。“关键要设计一个可靠的海试计划，最后能够实现万米的目标。”海洋一所工程中心副主任宋玉鹏说。
“装置海试与应用”课题由海洋一所牵头，青岛海洋地质研究所、国家深海基地管理中心等共4家单位共同参与。
“这几家单位具备国内最先进的深海科研能力和测试水平。”宋玉鹏说，后勤保障也至关重要，这几家单位都有大型的综合科考船。
组织深海测试，最大的成本就是船舶费用，如果单独租用大型科考船，费用很高。宋玉鹏说，项目海试期间，课题组充分利用青岛海洋国家实验室科考船共享机制，高效、节能地完成了海试工作，海试验收得到了专家组的高度认可。
“美吉号”获取的深海沉积物力学特性参数用于深海采矿车的设计，而要到公海采矿，只有提交环境评估报告才能获取“许可证”，采矿羽流环境影响监测预测是其中的关键。
目前，贾永刚团队承担的国家重点研发计划项目“深海采矿羽流影响监测模拟关键技术”的课题三“羽状流对底层环境影响”，也由海洋一所负责。采矿羽流就是指采矿车采集、运输、排出尾矿过程中产生的沉积物再悬浮与扩散。
“采矿车把底层沉积物干扰了之后，悬浮起来的沉积物会扩散和沉降。那么扩散和沉降的范围有多大？主要在哪个方向和哪些区域？深度有多少？会持续多久？通过做羽流模拟模型就可以进行预测和预判。”海洋一所资环中心主任孙承君给记者上了一节科普课。
“对沉积物进行化学参数分析，能够反映沉积物的特征和变化。”孙承君说，化学分析可以为传感器观测的数据作补充，比如判断采矿羽流影响的沉积物深度。羽流预测模型逐渐完善后，只要输入矿车工作参数和环境参数，经过计算，就可以预测采矿羽流影响的范围。
建立羽流模型、完善环评报告是项目的第一步。“接下来，我们要在海底组成监测物联网，数据可以实时传回实验室和相关部门。”贾永刚说，还要实现物联网的双向驱动，在实验室动动手指，就能调整万米海深现场的监测策略。
这是2022年“十三五”国家重点研发计划项目结题通过后，贾永刚再次立项的“十四五”国家重点研发计划项目，将在6000米的深海矿区打造海底监测物联网，建立数值模拟系统。这是向国际海底管理局提交环境评估报告的重要部分，也是中国30多年科研成果转化到商业采矿的重要节点。