在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

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面對2020年的新型冠狀病毒肺炎疫情,習近平總書記說:“中華民族是歷經磨難、百折不撓的民族,困難和挑戰越大,凝聚力和戰鬥力就越強。” 在中華大地上,包括科技工作者和醫護人員在內的很多國人用行動譜寫著中華民族的力量,其中也湧現了許多優秀的女科技工作者。


林學鈺,水文地質與環境地質學家,中國科學院院士,現為吉林大學水資源與環境研究所和北京師範大學水科學研究院教授。近年來在地下水汙染修復與控制的理論和方法方面進行了系統研究,是中國最早從事環境水文地質和地下水資源管理研究的學者之一。先後主持完成國家、部(省)級科研生產項目多達 57項,獲國家科技進步二等獎 1 項,三等獎 2 項;省部級科技成果一等獎 3 項,二等獎4 項。


到祖國最需要的地方去


1953年,16歲的林學鈺即將高中畢業。林學鈺決心成為一名地質工作者,為祖國尋找“地下的寶藏”。她報考了東北地質學院(後更名為“長春地質學院”,現“吉林大學地學部”)。入學之後,她被分配到了一個名叫“水文地質與工程地質”的專業。因為成績優異,林學鈺在畢業之後留校任教。她成為地下水動力學教研組的一員,開始了她一輩子所從事的水文地質學的教學和研究事業。20世紀50年代後期到60年代,林學鈺帶領百多名師生,先後參加和領導江蘇寧鎮山脈地區水化學找礦、松遼平原和皖北、皖南地區的1/20萬水文地質測繪以及唐山市雷莊供水等生產實踐工作。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

1959年松遼平原區域水文地質調查階段總結會


1959年安徽發生了百年不遇的嚴重乾旱,林學鈺帶領學生邊實習邊利用水文地質手段,幫助農民打井抗旱。她開始感覺到作為一名水文地質工作者的意義。1960年1月,國家決定開始著名的“松遼石油大會戰”,探明這片油田的儲量,並開展開採試驗。林學鈺參加了這次著名的石油開發行動,負責帶領一個科研組,進行油水界面運移的研究工作,成果受到了大慶油田指揮部的表揚。


發展地下水模擬技術促進地下水合理開發利用


從20世紀70年代開始,水資源和環境問題日益引起政府和公眾的重視。與此同時,地下水不合理開發利用所產生的環境問題也開始進入科學界的視線。1978年,林學鈺來到河北省的礦區,嘗試解決奧陶紀灰岩層中的地下水給煤炭安全開採帶來的危害。在這次為王鳳煤礦解決這種突水問題的研究中,

林學鈺首次將水文地質模型、數值法求解和計算機技術引進水文地質領域,成功地進行了持續32天的大型抽水實驗,為王鳳煤礦水下采煤的疏幹降壓設計提供了依據,以科學的方法為安全採煤提供保障,受到了原煤炭部地質總局的表揚。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

80年代中期,帶領師生在石家莊開展野外做試驗


20世紀80年代後,她在吸取國外最新理論的基礎上,圍繞水文地質學的前沿問題,引進系統工程學的原理和方法,並與現代應用數學、應用化學、計算機技術相結合開展地下水模擬模型的研究。

在進行地下水質模型研究的同時,林學鈺根據中國不同地區、不同地質條件,採用不同數學方法,開展了不同類型的地下水流模擬模型和地下水水位、水量預報模型的研究。為了提高這些模型的精度,她和她的團隊因地制宜,設計出各種不同的數學方法。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

1985年在英國野外考察白堊紀含水層


自20世紀90年代起,林學鈺致力於地下水資源評價與合理開發利用等方面的研究工作,對區域地下水系統劃分、地下水資源評價方法、地下水可更新能力的定量評價、地下水合理開發利用模式、水文地質編圖等一些重要的基礎性問題進行了深入研究,取得了系列重要學術成果。

20世紀90年代末,林學鈺與我國著名水文地質學家陳夢熊院士一起,以地下水系統理論為基礎,綜合多種水文地質計算方法,進行了松嫩盆地地下水資源綜合評價;以水資源可持續利用為宗旨,建立了松嫩盆地地下水合理開發模式;按照國際最新的編圖理論並結合中國的實際情況,編制了系列圖件,這些圖件以反映水資源和水環境為主要內容,具有四維特徵和預測功能並全部實現了編圖工作的計算機化,此項工作有力推動了中國水文地質編圖工作進入國際水文地質編圖的新曆程。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

1998年林學鈺夫婦在研討松嫩盆地水文地質圖的編制問題


因地制宜管好中國地下水


地下水優化管理是20世紀80年代後期國際水文地質界的一個重要研究熱點。早在1982年,林學鈺就敏銳地洞察到地下水管理研究的重要作用,併為之開展了長達數十年的潛心研究。她運用系統工程學的原理和方法,針對中國不同典型地區的水文地質條件和管理目標,建立了不同類型的地下水管理模型。這些模型對推動中國地下水管理的深入研究,具有典型的指導意義。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

1999年參加建國五十週年慶典大會後留影


此後,她考慮到在建立地下水管理模型中不但要包含有易於定量化的水量、水位、水質等目標,還應包含環境質量,經濟分析和屬於專家判斷的知識(如概化的水文地質條件、參數選取)等大量難以定量化的問題,為此,她和研究組成員又創造性的運用了層次分析法和數量化理論將上述定性變量的描述變為可以“計算”的,而後結合到地下水模擬、預報和管理模型中去,這大大地拓寬了地下水模型的內涵,提高了管理模型的適用性。

林學鈺所建立的石家莊市地下水資源科學管理模型,為控制石家莊市地下水降落漏斗的發展,防止地下水質惡化提供了切實可行的綜合治理決策方案;而在開封,她提出的地下水管理方案,不僅控制了市內已有降落漏斗的發展,而且通過“一水多用”,解決了禹王臺多年來缺水的面貌。


推動地下水和土壤汙染修復和治


由於地下水、土汙染的隱蔽性、複雜性等特點,在中國一直沒有引起足夠的重視,而且在治理方法和技術研究以及應用方面與國外發達國家或地區相比存在很大的差距。自20世紀90年代初起,林學鈺就對此給予廣泛關注,密切追蹤國際該領域的發展態勢,除了多次在國內學術會議和諮詢會議上積極呼籲加強這方面的立法工作,積極倡導儘快開展中國地下水土汙染修復和控制的科學研究外,她和她的團隊還開展了長達20多年的潛心研究。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

2002年8月在德國斯圖加特大學生態環境汙染治理實驗室進行學術交流


在早期經費嚴重不足的情況下,林學鈺她帶領學生在地下室建立了實驗室,他們找來舊的烘箱、冰箱、玻璃器皿等物品,還請木匠做了一個簡易的無菌操作檯。從這個簡陋的實驗室開始,林學鈺帶領她的團隊,建立了中國最早的一批地下水水質模型,在國內率先開展了淺層地下水中人工微生物除氮、農藥在地下水中的遷移機理及汙染治理、有毒有機汙染物對地下水的汙染機制及其治理等方面的研究工作,在地下水中的汙染物遷移轉化機理、地下水土汙染的微生物修復和治理等領域取得了一系列重要成果。

在林學鈺的推動下,她所領導的科研團隊目前正在開展國家重點研發專項、國家自然科學基金重點項目的地下水、土汙染場地修復的關鍵技術研發和應用示範研究工作,力圖通過產學研相結合,在地下水、土汙染的修復理論和技術方面向工程實踐應用邁出關鍵的步伐。


言傳身教培養優秀人才


在緊跟學界潮流、銳意創新的同時,林學鈺也努力將自己的研究工作傳承下去,為國家培養大量高質量人才。特別是在國家恢復研究生培養制度以後,她共培養了71名博士生(包括4名外籍博士生,所培養的伊朗博士生Manouchehr Chistsazan是中國最早培養的理工專業的外國博士生之一)、68名碩士生、27名博士後。在向學生傳授知識的同時,林學鈺尤其注重培養學生良好的科學研究道德和做人的品質。

在畢業之後,林學鈺開始了她一輩子的水文地質學教學和研究事業。

2004年在鄂爾多斯高原指導研究生


有的學生家庭貧困,她就自己拿錢幫助學生完成學業。學生要參加學術會議和論文答辯,她一次又一次地給學生傳授經驗。學生的研究遇到了困難,她提出自己的創新觀點幫學生渡過“難關”。論文發表的時候,學生把她的名字放在了最前面,她卻只要求做第二作者、第三作者,甘為人梯的崇高師德,跌然於字裡行間。

在林學鈺的指導下,他們在水文地質學科的多個前沿研究領域內取得了顯著的成就。林學鈺指導過的研究生當中,已經有40人晉升為博士生導師,67人晉升為教授。他們將繼續林學鈺的事業,為科學管理和保護中國的地下水資源,貢獻自己的才智和力量。


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