福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告

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福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告

福建省地質(zhì)學(xué)會(huì)

生態(tài)地球化學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科。該報(bào)告闡述了生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況、福建省學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及取得的主要成果，分析了學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和存在問(wèn)題。根據(jù)福建省學(xué)科發(fā)展實(shí)際，提出了學(xué)科發(fā)展的總體構(gòu)想和預(yù)期發(fā)展目標(biāo)，論述了學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，提出學(xué)科發(fā)展建議。

生態(tài)地球化學(xué) 現(xiàn)狀 趨勢(shì) 學(xué)科發(fā)展 福建省

1 概述

生態(tài)是指生物在一定的自然環(huán)境下生存和發(fā)展的狀態(tài)。生物的生存與發(fā)展受自然環(huán)境的影響，同時(shí)也影響著自然環(huán)境，尤其是人類(lèi)的生存與發(fā)展深刻地影響著自然環(huán)境。生態(tài)學(xué)（Ecology）就是生物與環(huán)境及生物與生物之間相互關(guān)系的科學(xué)。

地球化學(xué)（Geochemistry）是研究地殼（地球）中化學(xué)成分和化學(xué)元素及其同位素的分布、分配、共生組合、集中分散及遷移循環(huán)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)形式和全部歷史的科學(xué)[1]。應(yīng)用地球化學(xué)的原理、方法研究生物與環(huán)境之間的物質(zhì)遷移與生態(tài)效應(yīng)關(guān)系，具有揭示本質(zhì)、回溯歷史和預(yù)測(cè)未來(lái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這是地球化學(xué)與生態(tài)學(xué)結(jié)合發(fā)展生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科的動(dòng)因。

生態(tài)地球化學(xué)（Ecological geochemistry）是依據(jù)地球化學(xué)理論，采取地球化學(xué)調(diào)查研究方法和生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)路線(xiàn)，研究元素地球化學(xué)分布、分配狀態(tài)與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)[2]。土壤、水和沉積物中的化學(xué)元素含量，關(guān)系到農(nóng)作物生長(zhǎng)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)系到人民身體健康。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出，西方發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)實(shí)施了多項(xiàng)計(jì)劃，以查明環(huán)境中各種化學(xué)元素含量及其分布分配規(guī)律。在這個(gè)過(guò)程中，“生態(tài)地質(zhì)”的概念在前蘇聯(lián)產(chǎn)生，“生態(tài)地球化學(xué)”一詞最早出現(xiàn)在1988年俄羅斯召開(kāi)的第四屆“當(dāng)代條件下地球化學(xué)勘查的理論與實(shí)踐”會(huì)議文集中[3]。1988年以來(lái)實(shí)施的國(guó)際地球化學(xué)填圖計(jì)劃（IGCP259）和全球地球化學(xué)基準(zhǔn)計(jì)劃（IGCP360），是現(xiàn)代全球生態(tài)地球化學(xué)研究的里程碑。

經(jīng)過(guò)近30年來(lái)的發(fā)展，形成了以生態(tài)地球化學(xué)填圖為基礎(chǔ)，針對(duì)各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)安全和健康評(píng)價(jià)為目的的生態(tài)地球化學(xué)研究方向。生態(tài)地球化學(xué)填圖是生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，通過(guò)查明和圈定不同級(jí)次生態(tài)系統(tǒng)的地球化學(xué)場(chǎng)，區(qū)分和評(píng)價(jià)自然分量和人為分量，從而為土地利用規(guī)劃、建立環(huán)境地球化學(xué)基準(zhǔn)、研究地球化學(xué)與健康關(guān)系、預(yù)測(cè)礦產(chǎn)資源、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等服務(wù)[4]。

中國(guó)的勘查地球化學(xué)走在世界前列，隨著地質(zhì)工作由資源型向資源—環(huán)境型轉(zhuǎn)變，地球化學(xué)調(diào)查由以礦產(chǎn)勘查為主轉(zhuǎn)向生態(tài)環(huán)境和礦產(chǎn)勘查兼顧。從1999年開(kāi)始，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局提出了“多目標(biāo)地球化學(xué)填圖”的概念，實(shí)施基礎(chǔ)性、公益性1∶25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查計(jì)劃。該計(jì)劃是一項(xiàng)以土壤層為主要調(diào)查對(duì)象的生態(tài)地球化學(xué)填圖工作，目的是掌握國(guó)家尺度的土地資源質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)區(qū)域性重大生態(tài)地球化學(xué)問(wèn)題，為生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)與研究提供基礎(chǔ)。中國(guó)的生態(tài)地球化學(xué)體系架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 中國(guó)生態(tài)地球化學(xué)體系架構(gòu)

2 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀

福建省生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查與研究工作，以2003年開(kāi)始沿海經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查、2016年開(kāi)展福建省農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作為標(biāo)志，大致可劃分為前期探索、1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查和1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)三個(gè)階段。

2.1 前期探索

從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著1:20萬(wàn)區(qū)域化探水系沉積物測(cè)量成果的陸續(xù)取得，地球化學(xué)工作者開(kāi)始探索區(qū)域地球化學(xué)資料在生態(tài)環(huán)境學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，主要包括以下幾方面工作[5]：

環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方面，利用計(jì)算機(jī)編制泉州—湄洲灣地區(qū)污染指數(shù)分級(jí)圖，評(píng)價(jià)地表環(huán)境質(zhì)量，結(jié)果表明，該區(qū)8000km2范圍內(nèi)81.1%的陸域沒(méi)有出現(xiàn)明顯的環(huán)境污染(Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As、F等)，但已面臨環(huán)境污染的嚴(yán)重威脅，應(yīng)引起密切關(guān)注。

農(nóng)業(yè)地質(zhì)方面，開(kāi)展了霞浦縣農(nóng)業(yè)地質(zhì)研究及霞浦劍蟶、福鼎四季柚、永泰芙蓉李等品種的專(zhuān)項(xiàng)研究。

醫(yī)學(xué)地質(zhì)方面，利用區(qū)域化探資料，1990年研究了長(zhǎng)樂(lè)高發(fā)胃癌的環(huán)境病因；1994年參與國(guó)家“八五”醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)項(xiàng)目“胃癌高發(fā)現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)病因研究”；1997年參與編制出版了《福建省惡性腫瘤地圖集》。

以上農(nóng)業(yè)地質(zhì)、醫(yī)學(xué)地質(zhì)研究應(yīng)用地球化學(xué)資料嘗試解決生態(tài)系統(tǒng)某一部分所存在的問(wèn)題，為確定生態(tài)地球化學(xué)的技術(shù)方法積累了經(jīng)驗(yàn)。

由于早期的區(qū)域地球化學(xué)資料為水系沉積物測(cè)量成果，雖然沉積物與土壤有密切關(guān)系，但不能完全代表土壤。而區(qū)域化探的主要目的是礦產(chǎn)勘查，分析樣品選用小于60目篩的細(xì)粒沉積物，部分微量元素含量有所濃集，測(cè)試指標(biāo)也不夠齊全，影響到成果資料在生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。1999年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)了厚覆蓋區(qū)（第四紀(jì)堆積物覆蓋的平原區(qū)）區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查試點(diǎn)項(xiàng)目，以土壤為主要采樣介質(zhì)，測(cè)試指標(biāo)達(dá)54種。2000～2002年，福建省實(shí)施了“廈門(mén)—漳州地區(qū)1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查”試點(diǎn)項(xiàng)目，驗(yàn)證了勘查地球化學(xué)方法在解決生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)地質(zhì)問(wèn)題上的有效性。

2.2 1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查

為改善福建省沿海經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，福建省人民政府與中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于2002年9月簽署協(xié)議，合作開(kāi)展“福建省沿海經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”項(xiàng)目，涉及福建省沿海地區(qū)陸地及近岸淺海面積近4萬(wàn)km2。項(xiàng)目包含“1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查”、“區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)”、“局部生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)”和“總體綜合評(píng)價(jià)”四個(gè)層次的工作，其調(diào)查物質(zhì)的多樣性、測(cè)試指標(biāo)的全面性與精準(zhǔn)度、多學(xué)科的協(xié)同研究、專(zhuān)項(xiàng)研究的廣度與深度、生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)的層次和成果的內(nèi)容與質(zhì)量等，都代表本階段的最高水平，也基本代表了福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展水平。2008年6月，雙方又簽署了《關(guān)于開(kāi)展福建省公益性地質(zhì)調(diào)查和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)勘查合作協(xié)議》，其中第2條約定開(kāi)展三明、南平、龍巖地區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查，隨后相繼開(kāi)展了龍巖地區(qū)、永安—德化地區(qū)、三明地區(qū)、屏南縣—邵武市、光澤—拓榮地區(qū)1∶25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查工作。到2016年，1∶25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查工作已覆蓋福建全省陸域，調(diào)查成果的綜合集成工作正在進(jìn)行之中。

1∶25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查是一項(xiàng)覆蓋全區(qū)的基礎(chǔ)性調(diào)查工作，采用雙重網(wǎng)格法布設(shè)土壤樣品。地表土壤采樣密度1個(gè)點(diǎn)／km2，采樣深度0～20cm；深部土壤采樣密度1個(gè)點(diǎn)／4km2，采樣深度為1.5～2.0m；所有樣品均過(guò)20目篩，并按4個(gè)相鄰網(wǎng)格的樣品組合為一個(gè)分析樣進(jìn)行測(cè)試。樣品采用X射線(xiàn)熒光光譜、等離子光譜、石墨爐原子吸收光譜、氫化物原子熒光光譜、發(fā)射光譜等一整套大型精密儀器測(cè)試銀(Ag)、砷(As)、金(Au)、硼(B)、鋇(Ba)、鈹(Be)、鉍(Bi)、溴(Br)、總碳(C)、鎘(Cd)、鈰(Ce)、氯(Cl)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、氟(F)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、汞(Hg)、碘(I)、鑭(La)、鋰(Li)、錳(Mn)、鉬(Mo)、氮(N)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、磷(P)、鉛(Pb)、銣(Rb)、硫(S)、銻(Sb)、鈧(Sc)、硒(Se)、錫(Sn)、鍶(Sr)、釷(Th)、鈦(Ti)、鉈(Tl)、鈾(U)、釩(V)、鎢(W)、釔(Y)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、硅(SiO2)、鋁(Al2O3)、鐵(TFe2O3)、鎂(MgO)、鈣(CaO)、鈉(Na2O)、鉀(K2O)、有機(jī)質(zhì)和pH，共54項(xiàng)指標(biāo)。采用了具有中國(guó)特色的野外工作和樣品分析質(zhì)量監(jiān)控體系，調(diào)查數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、規(guī)范性、可對(duì)比性在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。

生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)是一項(xiàng)專(zhuān)題性研究工作。主要從區(qū)域和局部出發(fā)，研究重要地球化學(xué)異常對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，或就特定服務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用研究。以 “福建省沿海經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”項(xiàng)目為例，科研人員開(kāi)展了土壤地質(zhì)地球化學(xué)斷面、河流向海洋輸送物質(zhì)、城市大氣降塵、農(nóng)田重金屬污染等過(guò)程中元素來(lái)源及遷移轉(zhuǎn)化研究、大宗作物及貝類(lèi)生態(tài)地球化學(xué)特征研究、地球化學(xué)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與預(yù)警研究、惡性腫瘤的地球化學(xué)環(huán)境病因研究，以及安溪鐵觀(guān)音茶、莆田批杷、寧德二都蚶、長(zhǎng)樂(lè)西施舌品質(zhì)與產(chǎn)地環(huán)境關(guān)系研究等。評(píng)價(jià)工作采集了土、水、氣、動(dòng)植物、灰塵等各種天然介質(zhì)及人體組織（頭發(fā)、血清、尿液）總共20類(lèi)樣品，總計(jì)7.16萬(wàn)件，測(cè)試數(shù)據(jù)約121.97萬(wàn)個(gè)。該項(xiàng)目在多個(gè)方面填補(bǔ)了福建省研究工作的空白，包括不同地質(zhì)背景的土壤礦物學(xué)研究、土壤水的地球化學(xué)研究、河流懸浮物元素含量研究、大氣干濕沉降中重金屬含量研究、淺海高分辨率沉積柱研究、210Pb同位素定年研究等。

后續(xù)開(kāi)展的1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查工作，則更加側(cè)重于土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)以及富硒農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究，并進(jìn)行了土壤碳儲(chǔ)量的計(jì)算。

2.3 1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)

2008年開(kāi)展的“福建省典型市縣級(jí)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估”項(xiàng)目，完成了龍海市北半部1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)工作，這是“市縣級(jí)1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)”工作試點(diǎn)。隨著全省1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查工作的陸續(xù)開(kāi)展，在龍巖、三明地區(qū)開(kāi)展了部分農(nóng)田集中連片區(qū)的1:5萬(wàn)土壤生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查（長(zhǎng)汀濯田、沙縣夏茂等14個(gè)片區(qū)）；在詔安、云霄、三元、壽寧、大田等縣區(qū)部分富硒土壤區(qū)開(kāi)展了土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)（1/5萬(wàn)—1/1萬(wàn)）。以上大多為零散的小片區(qū)試驗(yàn)性工作，僅龍海市完成了全域的1:5萬(wàn)評(píng)價(jià)。

為了促進(jìn)并加快生態(tài)文明先行示范區(qū)建設(shè)，2016年3月，福建省人民政府辦公廳下發(fā)省國(guó)土資源廳、財(cái)政廳、農(nóng)業(yè)廳制定的《福建省農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作實(shí)施方案（2016—2020年）》（閩政辦[2016]30號(hào)），決定在全面完成1/25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上，開(kāi)展全省耕地連片集中區(qū)1：5萬(wàn)～1∶1萬(wàn)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查（土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)），主要任務(wù)為查明土壤營(yíng)養(yǎng)元素及硒、鋅等有益元素、有毒有害元素含量分布狀況，評(píng)價(jià)影響土地質(zhì)量的主要地球化學(xué)因素及其生態(tài)地質(zhì)環(huán)境因素，進(jìn)行土地質(zhì)量地球化學(xué)等級(jí)劃分，為土地利用總體規(guī)劃調(diào)整、永久基本農(nóng)田劃定、土地整治、污染防治等方面提供技術(shù)資料。

福建省農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)采用評(píng)價(jià)單元結(jié)合網(wǎng)格化方法采集表層土壤樣品，采樣深度0～20cm，樣品過(guò)2 mm 的孔徑篩（10目標(biāo)準(zhǔn)篩）。1:5萬(wàn)土壤樣品基本采樣密度為4～16件/km2；評(píng)價(jià)單元面積90～400畝。1:10000土壤樣品基本采樣密度為20～64件/km2。評(píng)價(jià)單元面積20～75畝。樣品測(cè)試指標(biāo)共25項(xiàng)，包括：大量營(yíng)養(yǎng)元素堿解氮、速效磷、速效鉀、氮(N)、磷(P)、鉀(K)；中量營(yíng)養(yǎng)元素鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)；微量有益元素硼(B)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)、氯(Cl)；人體特效元素硒(Se)；人體有毒元素砷(As)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、鉛(Pb)、鎳(Ni)；以及土壤性狀指標(biāo)全鐵（以Fe2O3表示）、有機(jī)質(zhì)、酸堿度(pH) 。

目前，已開(kāi)展了24個(gè)縣市農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作。計(jì)劃到2020年，實(shí)現(xiàn)全省耕地1:5萬(wàn)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作全覆蓋，1:1萬(wàn)農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作覆蓋率達(dá)10%。

3 福建省生態(tài)地球化學(xué)研究工作取得的主要成果

3.1 1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查成果

（1）系統(tǒng)調(diào)查了全省陸地表層土壤、深層土壤、淺海（10m以淺）—灘涂區(qū)表層沉積物、柱狀沉積物的52種元素和有機(jī)質(zhì)含量和pH，獲得了高精度的分析測(cè)試數(shù)據(jù)近220萬(wàn)個(gè)，數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、規(guī)范性、可對(duì)比性處于國(guó)際領(lǐng)先水平。調(diào)查成果為福建生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)為地學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科提供了大信息量的、內(nèi)涵豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為生態(tài)省建設(shè)、土地資源管理、有機(jī)和特色農(nóng)業(yè)規(guī)劃以及科研教學(xué)等提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)性生態(tài)地球化學(xué)資料，具有里程碑式的深遠(yuǎn)意義和極其重要的使用價(jià)值。

（2）初步查明了福建省陸地表層土壤、淺海沉積物環(huán)境質(zhì)量狀況；求取的反映現(xiàn)狀環(huán)境、原始環(huán)境各指標(biāo)的系列地球化學(xué)參數(shù)，是客觀(guān)評(píng)價(jià)環(huán)境變化、評(píng)估工業(yè)化對(duì)環(huán)境影響程度的重要依據(jù)。圈定以鉛、鎘、汞為主的重金屬異常區(qū)，為開(kāi)展土壤污染治理提供了依據(jù)。從大區(qū)域、長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)空尺度來(lái)研究大循環(huán)過(guò)程中出現(xiàn)的異常，對(duì)理解生態(tài)環(huán)境問(wèn)題具有不可替代的作用。

（3）初步查明了福建省富硒、富鋅等優(yōu)質(zhì)土地資源狀況。圈定富硒土地面積3.26萬(wàn)km2，占全省陸地面積的26.85%，發(fā)現(xiàn)了一大批富硒農(nóng)產(chǎn)品。這些可重復(fù)利用的寶貴土地資源，是福建省發(fā)展富硒等優(yōu)質(zhì)、高附加值的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的資源保障，蘊(yùn)藏著不可估量的價(jià)值。

（4）項(xiàng)目取得了精確的土壤碳儲(chǔ)量數(shù)據(jù)，計(jì)算了不同土地利用類(lèi)型、不同地質(zhì)背景和地貌類(lèi)型的土壤全碳和有機(jī)碳儲(chǔ)量，為全球氣候變化研究提供了基礎(chǔ)資料。

（5）開(kāi)展了不同生態(tài)系統(tǒng)元素來(lái)源及遷移轉(zhuǎn)化研究，農(nóng)田區(qū)、城市與工礦污染區(qū)、地理流行病區(qū)生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)，重金屬污染變化趨勢(shì)研究等系列生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)、研究與預(yù)警；進(jìn)行了特色農(nóng)產(chǎn)品、名優(yōu)品質(zhì)與產(chǎn)地環(huán)境的關(guān)系研究，生態(tài)環(huán)境與惡性腫瘤、居民健康關(guān)系等專(zhuān)項(xiàng)研究。通過(guò)這些評(píng)價(jià)和研究，發(fā)現(xiàn)了一批重大科學(xué)問(wèn)題。

（6）掌握了一套較為完善的生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)方法，促進(jìn)了地球化學(xué)與農(nóng)學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的融合，拓寬了技術(shù)人員的視野和思路，培養(yǎng)了一批跨學(xué)科的技術(shù)人才，為福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展奠定了技術(shù)和人才基礎(chǔ)。

3.2 1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)成果

（1）系統(tǒng)采集了耕地土壤、大宗農(nóng)產(chǎn)品、特色農(nóng)產(chǎn)品樣品，部分區(qū)域采集了灌溉水、大氣干濕沉降樣品，測(cè)試獲得了土壤養(yǎng)分指標(biāo)全量及有效量、重金屬元素、有益元素等指標(biāo)數(shù)據(jù)，為土地質(zhì)量管護(hù)及土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究提供了重要的生態(tài)地球化學(xué)基礎(chǔ)資料。

（2）開(kāi)展各評(píng)價(jià)單元（地塊）土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)、土地質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分、農(nóng)產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)成果對(duì)補(bǔ)充完善土地分等定級(jí)、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田劃分、土壤污染詳查、土地利用規(guī)劃制定等，具有重要的使用價(jià)值。

（3）準(zhǔn)確劃分富硒富鋅等優(yōu)質(zhì)土地資源，評(píng)價(jià)富硒富鋅農(nóng)產(chǎn)品，為優(yōu)質(zhì)土地資源開(kāi)發(fā)和富硒富鋅特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的區(qū)劃與發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)，提供科學(xué)依據(jù)。

（4）針對(duì)性地評(píng)價(jià)土壤養(yǎng)分特別是微量元素養(yǎng)分的豐缺，對(duì)農(nóng)田合理施肥特別是施用微量元素肥料、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的指導(dǎo)意義。為研究名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品對(duì)土壤質(zhì)量的具體要求及適宜性提供了準(zhǔn)確資料。

3.3 成果推廣應(yīng)用及其效益

福建省生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查研究成果的推廣應(yīng)用，目前主要體現(xiàn)在富硒優(yōu)質(zhì)土地資源的開(kāi)發(fā)利用方面，效益極為顯著。詔安縣、云霄縣、壽寧縣、大田縣、三元區(qū)、明溪縣等地方政府均大力開(kāi)展富硒土地資源的開(kāi)發(fā)利用工作，以詔安縣、壽寧縣為例說(shuō)明如下。

詔安縣以1:25萬(wàn)多目標(biāo)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的大面積富硒土地資源優(yōu)勢(shì)為依托，2013年7月申報(bào)獲得了中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)授予的“中國(guó)海峽硒都”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，2013年11月授牌儀式當(dāng)天簽約7個(gè)涉硒項(xiàng)目，總投資62.1億元，有力促進(jìn)了詔安縣富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前已形成八大富硒食品系列。其中富硒青梅、富硒八仙茶在國(guó)內(nèi)同類(lèi)市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位并遠(yuǎn)銷(xiāo)東南亞地區(qū)，富硒大米逐步向?qū)I(yè)化、規(guī)?；l(fā)展，富硒水果、蔬菜、中藥材、海產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也取得較大進(jìn)展，并培育了一批富硒食品加工龍頭企業(yè)。

富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2016年，詔安縣全縣種植富硒八仙茶3.5萬(wàn)畝，年產(chǎn)量4500t，年產(chǎn)值3億元；發(fā)展富硒青梅12.8萬(wàn)畝，年產(chǎn)量10.5萬(wàn)t，年產(chǎn)值超過(guò)15億元，其中青梅制品出口貨值5324萬(wàn)美元；近40%農(nóng)業(yè)人口從中受益。

壽寧縣以1:25萬(wàn)多目標(biāo)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查、1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)的富硒、富鋅優(yōu)質(zhì)土地資源的開(kāi)發(fā)利用為脫貧致富的重要抓手，大力發(fā)展富硒、富鋅特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2013年成功招商引資涉鋅硒項(xiàng)目資金3600萬(wàn)元；2014年招商引資涉鋅硒項(xiàng)目資金3500萬(wàn)元，新增產(chǎn)值1.5億元；2015年與韓國(guó)SK集團(tuán)簽約2.6億元，總投資6億元打造涉硒、鋅“大韓產(chǎn)業(yè)園”；2016年，壽寧縣富硒區(qū)增加產(chǎn)值3.8億元，4.2萬(wàn)富硒、富鋅區(qū)農(nóng)民人均增加收入904元。

2015年，中國(guó)富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟授予壽寧縣“中國(guó)富硒富鋅農(nóng)業(yè)示范縣”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。2016年，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)授予壽寧縣“中國(guó)硒鋅綠谷”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。壽寧縣是福建省第一批富硒農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)縣，截至2016年上半年，已引進(jìn)培育19個(gè)生態(tài)硒鋅產(chǎn)業(yè)種養(yǎng)示范基地，注冊(cè)4個(gè)品牌商標(biāo)，發(fā)展富硒茶、富硒水稻等53種富硒鋅農(nóng)產(chǎn)品，培育了一批具有效益好、示范強(qiáng)的農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)。2016年9月，壽寧縣成立了“壽寧超市聯(lián)盟（總部）”，在北京開(kāi)設(shè)了壽寧生態(tài)硒鋅農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)中心。2017年，壽寧縣的硒鋅農(nóng)產(chǎn)品將進(jìn)入全國(guó)各地大中型超市。壽寧縣的硒鋅產(chǎn)業(yè)已形成上規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈完整、高效益的支柱產(chǎn)業(yè)。

初步估計(jì)，若全省富硒土地資源得以較充分的開(kāi)發(fā)利用，可新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)每年100億元以上。

4 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)

“生態(tài)地球化學(xué)”概念在我國(guó)已被廣泛接受，它是在勘查地球化學(xué)的技術(shù)方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣學(xué)科，是依據(jù)地球化學(xué)循環(huán)理論，采取多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查方法和生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)路線(xiàn)，研究元素地球化學(xué)分布、分配狀態(tài)與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。目前，生態(tài)地球化學(xué)尚處在初級(jí)的、打基礎(chǔ)的階段。隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的日益推進(jìn)，該學(xué)科必將取得更大的進(jìn)步，向理論更加成熟、方法更加完善、應(yīng)用性更強(qiáng)的趨勢(shì)發(fā)展。

4.1 理論更加成熟

地球化學(xué)循環(huán)是地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式，指地球表面和地球內(nèi)部各種元素在不同物理化學(xué)條件下周而復(fù)始地遷移的化學(xué)過(guò)程。它包括無(wú)機(jī)化學(xué)循環(huán)、有機(jī)化學(xué)循環(huán)和生物化學(xué)循環(huán)。地球表層系統(tǒng)物質(zhì)的循環(huán)在時(shí)空尺度上有大小之分，大者如元素在巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈之間的循環(huán)，是地球化學(xué)研究的重要方面；小者如元素在生物體和環(huán)境之間的循環(huán)。大循環(huán)過(guò)程中出現(xiàn)的異常，對(duì)生物循環(huán)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。從大區(qū)域、長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)空尺度來(lái)研究生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，是生態(tài)地球化學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在。地球化學(xué)以往主要研究成礦元素在內(nèi)生、外生條件下的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，隨著生態(tài)地球化學(xué)的發(fā)展，將深入研究地球關(guān)鍵帶生物化學(xué)循環(huán)過(guò)程，特別是微量金屬元素在生物體和環(huán)境介質(zhì)間的遷移循環(huán)，需要引進(jìn)生物化學(xué)的方法進(jìn)行精細(xì)的研究，使地球化學(xué)循環(huán)理論在表生環(huán)節(jié)更加完善。

4.2 方法更加完善

生態(tài)地球化學(xué)的方法體系，縱向上包括調(diào)查、評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、污染治理和土壤修復(fù)等內(nèi)容，橫向上包括不同層次，從國(guó)家級(jí)到省級(jí)、市縣級(jí)，再到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)以及村組級(jí)等不同尺度（精度）的調(diào)查研究。目前，福建省生態(tài)地球化學(xué)主要開(kāi)展面上調(diào)查評(píng)價(jià)工作，調(diào)查的指標(biāo)也以無(wú)機(jī)元素為主。

隨著土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)工作的推進(jìn)，將開(kāi)展污染土壤修復(fù)方法技術(shù)的探索研究；開(kāi)展土地質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)、預(yù)警。調(diào)查指標(biāo)將從以無(wú)機(jī)元素為主，擴(kuò)展到無(wú)機(jī)元素與有機(jī)污染物并重；無(wú)機(jī)元素從以全量為主，擴(kuò)展到全量與形態(tài)分量并重。評(píng)價(jià)工作將以土壤質(zhì)量地球化學(xué)分等定級(jí)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品安全性、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、土壤污染方面的綜合評(píng)價(jià)。

4.3 應(yīng)用性更強(qiáng)

1:25萬(wàn)多目標(biāo)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)成果的應(yīng)用性較強(qiáng)，但也帶有一定的基礎(chǔ)性。隨著成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用示范及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)，輔以政策引導(dǎo)，吸引社會(huì)資金投入，將開(kāi)展?jié)M足特色農(nóng)業(yè)發(fā)展等專(zhuān)項(xiàng)需求的1∶1萬(wàn)及更大比例尺的、更精細(xì)的土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)工作，這類(lèi)工作將以應(yīng)用為主。這對(duì)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)工作提出了更高要求，不但提交的成果要能滿(mǎn)足地方各項(xiàng)實(shí)際應(yīng)用的需求，而且成果的表達(dá)要基于土地利用現(xiàn)狀的圖斑、地塊，加強(qiáng)多樣性表達(dá)、科普性表達(dá)，做到可直接利用，使提交的成果與實(shí)際應(yīng)用之間實(shí)現(xiàn)平坦、無(wú)縫對(duì)接。

5 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科存在的問(wèn)題

5.1 技術(shù)力量較薄弱

作為一門(mén)邊緣學(xué)科，生態(tài)地球化學(xué)的發(fā)展需要一批綜合性、開(kāi)拓性的地球化學(xué)人才，并具有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。目前國(guó)土資源部門(mén)僅在省地質(zhì)調(diào)查研究院有幾名技術(shù)骨干能勝任有關(guān)工作，國(guó)內(nèi)可引進(jìn)的人才也很有限。樣品測(cè)試的力量，尤其是生物體內(nèi)微量元素及其不同形態(tài)、價(jià)態(tài)的檢測(cè)技術(shù)力量也較薄弱。省內(nèi)教學(xué)、科研單位均未設(shè)立地球化學(xué)研究機(jī)構(gòu)。

5.2 跨部門(mén)協(xié)作困難

邊緣學(xué)科的發(fā)展特別需要跨學(xué)科、跨部門(mén)的協(xié)作攻關(guān)。目前僅在“福建省沿海經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”項(xiàng)目有少量跨部門(mén)的合作，但單向的尋求合作不能持久，后續(xù)合作動(dòng)力不足。需要形成有關(guān)機(jī)制，建立合作創(chuàng)新研究平臺(tái)，同時(shí)需要部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的開(kāi)明作風(fēng)。國(guó)土資源部門(mén)在這方面理應(yīng)大有作為，承擔(dān)牽頭單位的責(zé)任，促進(jìn)跨部門(mén)的合作。

5.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不完善

生態(tài)地球化學(xué)涉及大眾健康，敏感性強(qiáng)，評(píng)價(jià)結(jié)論應(yīng)慎重。這要求有系列配套的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)支撐。目前有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)存在落后、不配套的問(wèn)題，地方標(biāo)準(zhǔn)更加缺乏。以富硒食品為例，目前，國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)只有《富硒稻谷》（GB/T 22499-2008）、《富硒茶》（NY/T 600-2002），湖北省及恩施市、陜西省及安康市、江西省、安徽省等省市先后頒布了富硒食品省、市地方標(biāo)準(zhǔn)，為福建省富硒農(nóng)產(chǎn)品評(píng)價(jià)所借鑒，但由于區(qū)域不同，特色農(nóng)產(chǎn)品各異，難以滿(mǎn)足要求。

6 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)和目標(biāo)

6.1 技術(shù)路線(xiàn)

面上展開(kāi)，重點(diǎn)突破，這是地質(zhì)找礦工作的有效途徑，也是生態(tài)地球化學(xué)的技術(shù)路線(xiàn)。面上展開(kāi)，即先完成面上小比例尺的調(diào)查。重點(diǎn)突破，即選擇重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行深入的調(diào)查研究，以求取得突破性成果。

福建省生態(tài)地球化學(xué)首先完成1:25萬(wàn)多目標(biāo)區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查，開(kāi)展重要地類(lèi)（耕地、園地）1:5萬(wàn)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，在這兩項(xiàng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)重要污染區(qū)、富硒富鋅等優(yōu)質(zhì)土壤區(qū)，以及其它重要地區(qū)，開(kāi)展1∶1萬(wàn)及更大比例尺、更精細(xì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作。推動(dòng)調(diào)查評(píng)價(jià)成果在國(guó)土資源管理、現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

6.2 發(fā)展目標(biāo)（2020年）

6.2.1 全面開(kāi)展農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)（集中連片耕地區(qū)1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)）工作，逐步推動(dòng)其他領(lǐng)域的應(yīng)用

完成全省集中連片耕地區(qū)以1:5萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)為主要內(nèi)容的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，通過(guò)效益驅(qū)動(dòng)，推進(jìn)1∶1萬(wàn)及更大比例尺調(diào)查評(píng)價(jià)工作，為特色農(nóng)業(yè)發(fā)展、土地資源管理和科學(xué)合理利用等提供基礎(chǔ)資料支撐和技術(shù)服務(wù)；逐步開(kāi)展灘涂底質(zhì)質(zhì)量與特色貝類(lèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人居環(huán)境與人體健康等其他領(lǐng)域的應(yīng)用性調(diào)查研究，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐與服務(wù)。

6.2.2 加強(qiáng)元素表生地球化學(xué)循環(huán)、行為機(jī)理及其生態(tài)效應(yīng)等基礎(chǔ)理論研究

加強(qiáng)農(nóng)田、城市、江河流域等生態(tài)系統(tǒng)中元素來(lái)源、分布分配、遷移循環(huán)、行為機(jī)理及其生態(tài)效應(yīng)的生態(tài)地球化學(xué)研究，為其他學(xué)科的應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。根據(jù)福建省的實(shí)際情況，需要重點(diǎn)研究鎘、汞、鉛等有害重金屬元素和硒、鋅等有益元素在土壤中的地球化學(xué)過(guò)程、行為機(jī)理與生態(tài)效應(yīng)，為發(fā)展安全、富硒農(nóng)產(chǎn)品提供技術(shù)支持。根據(jù)其他領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)際需要，開(kāi)展相關(guān)的地球化學(xué)研究。

6.2.3 開(kāi)展關(guān)鍵性、實(shí)用性方法技術(shù)的探索研究

圍繞“土壤重金屬污染源—污染途徑—遷移轉(zhuǎn)化—存在形態(tài)—農(nóng)作物效應(yīng)—人群健康”這一地球化學(xué)主鏈條，重點(diǎn)開(kāi)展土壤重金屬存在形態(tài)與農(nóng)作物效應(yīng)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的阻斷技術(shù)研究。通過(guò)環(huán)保方式改變土壤的物理化學(xué)條件，從而改變重金屬的存在形態(tài)，阻止重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中的高積累，達(dá)到生產(chǎn)安全農(nóng)產(chǎn)品的目的；或者通過(guò)不同農(nóng)作物對(duì)重金屬吸收強(qiáng)度的對(duì)比研究，選擇種植對(duì)污染元素吸收率低的農(nóng)作物，達(dá)到生產(chǎn)安全農(nóng)產(chǎn)品的目的。

開(kāi)展土壤污染的植物修復(fù)方法技術(shù)研究。根據(jù)其他重要問(wèn)題，開(kāi)展針對(duì)性研究。

6.2.4 建立健全不同生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與監(jiān)測(cè)體系

在現(xiàn)有土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，綜合考慮土壤中重金屬元素的有效態(tài)含量、有機(jī)污染物含量和不同品種農(nóng)產(chǎn)品重金屬、有機(jī)污染物含量和富硒、富鋅特性等指標(biāo)，逐步完善符合福建實(shí)際的土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)體系。建立包括土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)區(qū)域灌溉水、大氣干濕沉降、農(nóng)產(chǎn)品安全性監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警的土地質(zhì)量地球化學(xué)監(jiān)測(cè)體系。

根據(jù)學(xué)科在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，逐步建立相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與監(jiān)測(cè)體系。

7 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

7.1 重金屬自然高背景土壤的科學(xué)利用

影響福建省土壤環(huán)境質(zhì)量的主要因素是汞、鎘、鉛，大多數(shù)為自然地質(zhì)礦化作用引起的高背景。農(nóng)產(chǎn)品中汞、鎘、鉛超標(biāo)的決定性因素是土壤中汞、鎘、鉛的有效態(tài)含量和農(nóng)作物對(duì)汞、鎘、鉛的吸收率。開(kāi)展汞、鎘、鉛含量超標(biāo)土壤重金屬存在形態(tài)及主控因素研究，不同農(nóng)作物在旱作、灌溉條件下對(duì)汞、鎘、鉛吸收率的對(duì)比研究，提出適當(dāng)改變土壤環(huán)境條件、調(diào)整耕作方式和種植結(jié)構(gòu)，達(dá)到生產(chǎn)安全農(nóng)產(chǎn)品、科學(xué)利用汞、鎘、鉛高背景土地資源的目的，是一項(xiàng)切合福建實(shí)際的實(shí)用關(guān)鍵技術(shù)。

針對(duì)局部地區(qū)水稻鎘、鉛超標(biāo)這一關(guān)系民生的重要問(wèn)題，開(kāi)展土壤中鎘、鉛存在形態(tài)與水稻中鎘、鉛含量關(guān)系的研究，根據(jù)鎘、鉛在土壤環(huán)境中地球化學(xué)行為、影響因素及不同水稻品種對(duì)鎘、鉛的吸收程度，探索研究通過(guò)環(huán)保方式改變土壤的物理化學(xué)條件，包括pH值、有機(jī)質(zhì)含量、土壤質(zhì)地等方式降低土壤中鎘、鉛的活性，篩選對(duì)鎘、鉛的吸收程度低水稻品種，阻止鎘、鉛在農(nóng)產(chǎn)品中的高積累，達(dá)到生產(chǎn)安全稻米的目的。

對(duì)通過(guò)上述方式仍不能保證農(nóng)產(chǎn)品安全性的耕地，提出調(diào)整土地用途或耕作層置換等治理建議。

7.2 土壤污染地球化學(xué)鏈阻斷與土壤修復(fù)

根據(jù)福建省實(shí)際，主要針對(duì)重金屬元素汞、鎘、鉛的污染問(wèn)題。對(duì)于人為作用產(chǎn)生的汞、鎘、鉛污染，首先需要追蹤污染源、查明污染途徑，通過(guò)切斷污染途徑、治理污染源，阻止污染的繼續(xù)進(jìn)行；土壤污染物從其產(chǎn)生到進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品，需要經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)過(guò)程，構(gòu)成污染物地球化學(xué)鏈。由于土壤中重金屬污染物很難被移除，因此，采用地球化學(xué)鏈阻斷技術(shù)來(lái)阻止土壤污染對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全性的影響，是一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)。需要開(kāi)展相關(guān)研究，以促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的成熟。

另一方面，土壤污染的植物提取修復(fù)技術(shù)作為一種新興的綠色生物技術(shù)，能在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境，保持土壤結(jié)構(gòu)和微生物活性的狀況下，通過(guò)對(duì)某種元素超積累植物的根系直接將污染元素吸收，從土壤中移除，從而真正修復(fù)被污染的土壤。如寶山堇菜()是鎘超積累植物，印度芥菜()生物量大，并可同時(shí)積累Pb、Cr、Cd、Ni、Zn、Cu[6-8]；研究表明，在土壤中加入EDTA和EGTA鰲合劑，能大幅度增加印度芥菜對(duì)重金屬的吸收[9]。針對(duì)福建省局部土壤鎘、鉛污染，在前人研究的基礎(chǔ)上，開(kāi)展土壤鎘、鉛污染的植物修復(fù)方法技術(shù)的研究，是學(xué)科發(fā)展的需要。

7.3 地球化學(xué)分析測(cè)試技術(shù)

生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展，離不開(kāi)分析測(cè)試技術(shù)的支撐。隨著學(xué)科的發(fā)展和研究的不斷深入，對(duì)分析測(cè)試技術(shù)提出了更高的要求，需要分析測(cè)試?yán)^續(xù)為研究解決重大和關(guān)鍵問(wèn)題提供技術(shù)支撐，需要建立完善水、土、氣、生物組織和器官等各種樣品中無(wú)機(jī)元素、有機(jī)污染物的分析測(cè)試方法，尤其是痕量、超低含量指標(biāo)的準(zhǔn)確測(cè)定、元素形態(tài)與價(jià)態(tài)的準(zhǔn)確測(cè)定、小樣量樣品相關(guān)指標(biāo)的準(zhǔn)確測(cè)定、現(xiàn)場(chǎng)快速分析測(cè)試方法等。研發(fā)經(jīng)濟(jì)快速的有機(jī)物分析檢測(cè)技術(shù)和生物樣品中元素價(jià)態(tài)、形態(tài)分析檢測(cè)技術(shù)，以滿(mǎn)足大批量樣品分析和精細(xì)分析需要，形成化學(xué)元素、理化指標(biāo)的野外現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)試技術(shù)及質(zhì)量監(jiān)控方案，滿(mǎn)足環(huán)境動(dòng)態(tài)變化研究對(duì)分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的高要求[10]。

除了硬技術(shù)外，微量元素的測(cè)試需要有關(guān)軟技術(shù)的應(yīng)用。由于微量、痕量元素的含量極低，不同實(shí)驗(yàn)室、不同批次、不同檢測(cè)人員之間極易產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，對(duì)評(píng)價(jià)工作產(chǎn)生重大影響。目前在國(guó)土資源部門(mén)內(nèi)，應(yīng)用了系統(tǒng)誤差的控制方法。但在福建省內(nèi)各部門(mén)間，如何應(yīng)用該方法需要做各種嘗試。

8 福建省生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展的建議與對(duì)策

8.1 實(shí)施重大科技攻關(guān)項(xiàng)目

通過(guò)構(gòu)建政府重視，政策與資金引導(dǎo)，企業(yè)資金跟進(jìn)，以效益促進(jìn)再投入的長(zhǎng)效機(jī)制，推動(dòng)生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科全面發(fā)展。目前主要依靠中央和地方政府的計(jì)劃/項(xiàng)目推動(dòng)生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展。要認(rèn)真落實(shí)《福建省農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作實(shí)施方案（2016—2020年）》，建議安排一部分資金用于與全省有關(guān)的重大科學(xué)問(wèn)題的攻關(guān)研究，可以招投標(biāo)形式優(yōu)選科研單位，鼓勵(lì)本省專(zhuān)家與省外專(zhuān)家組成項(xiàng)目組參加科研工作，以彌補(bǔ)本省技術(shù)力量的不足。

同時(shí)，以落實(shí)《福建省土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》為契機(jī)，積極參與有關(guān)土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃的地方標(biāo)準(zhǔn)建立、土壤污染狀況詳查、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)、耕地和園地安全利用、土壤污染治理與修復(fù)等工作，在土壤污染防治中發(fā)揮生態(tài)地球化學(xué)的獨(dú)特作用。

建議實(shí)施“臺(tái)灣海峽生態(tài)環(huán)境和資源調(diào)查評(píng)價(jià)”計(jì)劃，以生態(tài)地球化學(xué)為主導(dǎo)，開(kāi)展多學(xué)科、多部門(mén)的協(xié)作攻關(guān)，將生態(tài)地球化學(xué)擴(kuò)展到海洋生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)培養(yǎng)綜合性人才隊(duì)伍。

8.2 建立土地安全利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

除了項(xiàng)目依托外，常設(shè)研究機(jī)構(gòu)是學(xué)科發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。福建省?guó)土資源部門(mén)于2016年建設(shè)了地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，取得了相關(guān)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建議再爭(zhēng)取建立土地安全利用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)福建省土地環(huán)境質(zhì)量的特點(diǎn)，開(kāi)展有關(guān)生態(tài)地球化學(xué)課題的研究工作。

生態(tài)地球化學(xué)在土地安全利用方面能發(fā)揮重要作用，有關(guān)課題有：

（1）重金屬元素、有機(jī)污染物地球化學(xué)循環(huán)及生態(tài)效應(yīng)研究。根據(jù)福建省的實(shí)際和應(yīng)用需要，加強(qiáng)以汞、鎘、鉛和有機(jī)氯農(nóng)藥殘留為主的污染物在不同生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化地球化學(xué)過(guò)程、行為機(jī)理、控制因素及其生態(tài)效應(yīng)研究；

（2）土壤污染地球化學(xué)鏈阻斷技術(shù)與修復(fù)技術(shù)探索研究，包括污染重金屬的形態(tài)固化、植物提取修復(fù)、耕作層置換等方法研究；

（3）污染土壤科學(xué)利用技術(shù)研究，包括品種改良、種植規(guī)劃調(diào)整等方法研究，以及實(shí)施的政策依據(jù)與技術(shù)途徑。

8.3 加強(qiáng)分析測(cè)試支撐技術(shù)體系建設(shè)

建設(shè)分析測(cè)試技術(shù)體系，提高分析測(cè)試技術(shù)水平，不僅是生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科的需要，也是福建省自然科學(xué)發(fā)展的需要。福建省地球科學(xué)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，如福建省地質(zhì)學(xué)科、福建省島嶼地質(zhì)環(huán)境學(xué)科、福建省勘查地球化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，都對(duì)分析測(cè)試技術(shù)水平提出了新要求[11-13]。生態(tài)地球化學(xué)學(xué)科因研究的對(duì)象廣泛，研究的地球化學(xué)指標(biāo)多樣，更離不開(kāi)分析測(cè)試技術(shù)的支撐。

建議認(rèn)定分析測(cè)試骨干單位，政府給予適當(dāng)資助，并賦予一定責(zé)任。通過(guò)骨干單位帶動(dòng)全省測(cè)試水平的提高，克服微量元素測(cè)試中系統(tǒng)誤差的影響，建立爭(zhēng)議仲裁機(jī)制。目前省地質(zhì)測(cè)試研究中心可作為無(wú)機(jī)分析的骨干單位，但由于單位性質(zhì)所限，無(wú)法取得農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)資質(zhì)。因此還需要尋找一家實(shí)驗(yàn)室作為農(nóng)產(chǎn)品中微量元素測(cè)試的骨干單位，使生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)中的生物樣品適當(dāng)集中測(cè)試，以降低成本，提高質(zhì)量。

[1] 南京大學(xué)地質(zhì)系. 地球化學(xué)[M]．北京：科學(xué)出版社，1979．

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[12] 福建省地質(zhì)學(xué)會(huì)．福建省島嶼地質(zhì)環(huán)境學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[J]．海峽科學(xué)，2015(1):10-16.

[13] 蔡以評(píng)，林才浩，蘇茂凱．福建省勘查地球化學(xué)學(xué)科發(fā)展研究報(bào)告[J]．海峽科學(xué)，2010(1):26-33.

1．林才浩，福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，教授級(jí)高工。

2．許美輝，福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，教授級(jí)高工。

3．劉順民，福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，高級(jí)工程師。