2023年3月30-31日,以“超常环境介质力学与工程中的关键科学问题”为主题的香山科学会议第740次学术讨论会在北京成功召开。本次会议聘请中国科学院武汉岩土力学研究所薛强研究员、太原理工大学赵阳升教授、香港科技大学吴宏伟教授、武汉理工大学王发洲教授、中国科学院力学研究所高福平研究员担任执行主席。来自国内20余家单位的50余名专家学者应邀参加了会议。
会议围绕(1)超常环境介质多场多相耦合效应;(2)超常环境介质多尺度表征;(3)超常环境介质界面演化调控等中心议题进行了深入讨论。薛强研究员作了题为《环境土界面科学面临的重大挑战》的主题评述报告,魏悦广院士作了题为《先进材料的跨尺度强化-软化行为及其表征》的主题特邀报告,赵阳升院士了题为《固流热化学耦合作用的实验与多孔介质演化》的主题特邀报告。
中国科学院兰州化学物理研究所王爱勤研究员应邀做了“纳米结构黏土矿物阻隔、阻控、修复材料及其界面”的专题报告。黏土矿物是大自然赐予人类的性能独特的纳米结构材料,具有粒径小(< 2μm)、比表面积大、层间离子可交换性或膨胀性、丰富的表面活性基团(羟基)和端面断键等,在阻隔、阻控和修复材料等方面有广泛的应用。在评述黏土矿物应用进展基础上,针对应用过程中存在的问题,提出了未来应关注的三个方面。①关于材料绿色制备问题:围绕“源于自然、用于自然、融于自然”的理念,应加强清洁绿色构筑方法研究,通过机械力化学等手段和挖掘混维黏土矿物属性,发展新型超常环境介质用功能材料。②关于材料长期稳定性问题:防渗阻隔技术是控制污染场地中污染物迁移、提高风险管控能力的原位工程修复措施,但复杂环境介质中材料的稳定性至关重要。在深刻认知黏土矿物微观结构基础上,应关注微生物与矿物的“难分难舍”和复杂的“互利互惠”关系,关注实际应用过程中黏土矿物的结构演化和微生物诱导成矿作用,系统解决复杂介质中材料的长期稳定性问题。③关于材料多尺度界面问题:无论是阻隔和阻控材料,还是修复材料,都存在多尺度界面问题。传统土力学的研究对象包括固-液-气三相,主要围绕三相体之间的力学行为展开研究。环境岩土工程研究内容中增加了生化物质在土体介质中的迁移、与土体骨架之间的反应等。应加强材料“干预”后多尺度界面相互关系研究。以场地重金属和有机污染物有效治理为例,应建立基于材料阻隔-化学反应-生物降解为主的联合调控方法,创建具有兼容性和协同性的场地多介质界面污染过程的综合调控技术体系。
香山科学会议是我国科技界以探索科学前沿、促进创新为主要目标的高层次、跨学科、小规模、常设性学术会议,会议主题涉及多学科交叉的基础前沿与热点问题,已有30年历程,深受关切并为国家各类重大科技计划的决策提供了支撑。本次会议邀请了多学科跨领域的专家学者与会,一致认为,超常环境介质安全将是未来我国重大工程建设面临的重大挑战,亟需开展诸多关键科学与技术问题的研究,厘清超常环境介质界面行为的演化过程;研究超常环境介质多相界面多参量精细化表征方法,开发超常环境多场多相介质测试分析设备,构建超常环境介质跨尺度界面力学理论体系;跨界开展有组织的科技创新研究,开发超常环境介质界面安全调控方法,形成集创新理论-设计方法-材料创制-关键工艺-核心设备于一体的绿色低碳调控技术及系统解决方案等。