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生物周围所有的因素均是其环境因子,如水、气,其中地球化学环境是最基本的因子.一方面地球化学环境为生物的生存发展提供了必须的矿质元素；另一方面,生物或人类的活动亦改变和影响了地球化学环境.
地球化学指导实践源于19世纪
早在1910年,动物地理学的奠基人,与达尔文共同提出自然选择学说的英国博物学家A.R.华莱士就指出,地壳变动是生物进化的诱
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进入20世纪50年代,世界人口及工业快速增长,大量废物排放到水体和农田,一些元素通过食物链对人产生毒害,如日本因铅锌矿开采的镉污染引起的骨痛病和氮肥废水排放汞引起的水俣病,以及加拿大、挪威和美国的汞中毒等一系列事件,推动了以研究人为因素引起元素迁移及其环境效应的环境地球化学的发展.1988年实施的国际地球化学填图IGCP259计划,以人为重点,预测未来环境的变化,开展跨国界的区域地球化学调查,开始了用地球化学眼光研究全球环境问题.我国环保部门则在“七五”期间开展的全国土壤背景值调查中进行了包镉、铅、铜、砷等对水稻、玉米等大宗作物的生物效应专题研究.
80年代中期,我国地学界兴起了地质与农学结合的农业地质研究,主要从名特优农产品分布与地层岩石背景的相关性出发讨论农业地质背景问题.国家层面还开展了一项跨学科、跨部门的联合科技攻关――“区域地球化学在农业和生命科学上的应用研究”,项目将岩石圈、水圈、土壤圈、生物圈研究系列中的主要环节连接起来,反映出营养元素通过水载体,从岩石到土壤经农作物到人体的整个迁移、转化历程,提供了较完整的环境地球化学素材.
湖南率先命名“生态地球化学调查”
世纪之交,多目标地球化学填图列入了国家地质大调查计划,中国地质调查局于2002年启动了部省合作形式的农业地质调查项目,湖南是我国东、中、西部先期展开的三个试点省份之一,并率先以涵盖面更广、表述更精准的“生态地球化学调查”为名.生态地球化学是以元素及其化合物在生物-地质复合系统中的循环为基础,以元素对人的影响为核心,研究元素在系统中的分布分配、迁移转化规律,评价其生态效应的新兴边缘学科.为正确认识资源环境本底,全面评价生态环境问题,科学规划资源利用与保护提供了科学依据.国家因此于2007年启动了“全国土壤现状调查及污染防治”专项.
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在与环保部联合实施的该专项中,国土资源部中国地质调查局开展了“土地质量地球化学评估与监测”,旨在以地球化学元素贫富为标识,将其与此前完成的基于土地物理产能的“农用地分等定级”成果对接,查明土地绿色产能、有害产能的空间分布,为土地资源数量、质量、生态综合管护提供依据.笔者主持完成了“湖南省洞庭湖区土地质量地球化学评估”和“湖南省典型市县级土地质量地球化学评估”,对因地制宜,保护优质农用地,科学治理和再利用污染土地,提高土地综合效益,确保人民生命健康安全,建立和谐社会意义重大.亦基于此,国土资源部于2011和2012年先后启动了两个公益性行业科研专项项目“典型工业区重金属污染场地再利用技术与示范”和“中部两型社会建设土地利用管理关键技术研究”,以期在污染土地科学利用和土地综合监管等方面取得新突破.
（作者系湖南省地质研究所国土资源基础研究部主任）
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