特约主题:环境地球化学前沿若干新进展

正编者按语:环境地球化学是环境科学与地球化学的交叉学科,在解决我国面临的主要环境问题方面有重要的作用。本期特邀5位在2019年环境地球化学领域获得国家自然科学基金委重点项目资助的国内著名学者,就相关研究领域的研究进展进行详细的介绍,包括持久性卤代有机污染物在食物网中的生物放大研究、矿区土壤中重金属形态分布的地球化学机制、土壤释放大气活性含氮物种的研究、     

遥感地球化学研究

遥感地球化学是遥感技术与地球化学结合的产物。探讨了遥感地球化学产生的必然性、遥感地球化学的定义、基础理论、研究方法及应用。指出遥感地球化学的研究基础是地物波谱特征,并简要分析了矿物、岩石、水体、土壤、植被及广泛存在于星际间的一些挥发物质等的波谱特征及影响因素;归纳了遥感地球化学主要的研究方法。总结了遥感技术在矿产资源勘探、环境地球化学、生物地球化学、行星地球化学及全球变化等领域的应用,并展望了今后遥感地球化学的研究重点及发展方向。     

城市环境地球化学研究综述

近年来地球科学越来越多地面向城市,城市环境受到人类活动的广泛影响,自然及人类活动引起的城市地球化学问题日益受到人们的重视。城市环境地球化学是应用地球化学的原理和方法研究城市生态环境问题,主要研究城市土壤、沉积物、尘埃、地表水、地下水、生物、空气等介质中化学元素及同位素的分布、演化、环境作用及健康效应,重点解决城市地球化学环境质量变化的原理及由此产生的生态环境效应及人体健康效应。城市环境地球化学的主要研究对象是传统工业城市、典型矿业城市及国际化的大都市。在城市地球化学概念出现之后短短的10余年时间内,很多国家开展了城市环境地球化学调查和研究工作,取得了重要的成果和进展,并发展成为环境地球化学与城市环境的重要方向,但仍存在着一定的问题,需要深入研究。目前,城市环境系统的地球化学填图、城市地球化学与环境污染研究、城市地球化学与生态风险研究、城市地球化学与人体健康研究、城市地球化学系统的调控与环境规划等领域是国际城市环境地球化学的热点和前沿。     

从系统点论环境地质学的研究方法

环境地球化学是地球化学与环境科学结合衍生的一门新兴的边缘学科。文章概括论述了学科的性质，提出环境地球化学发展的主要领域：全球环境变化的环境地球化学研究、地球化学环境与人体健康、地球化学环境与农业、环境污染的地球化学，并对各个领域研究的现状作了概述与分析，进一步提出了研究的具体方向。     

基于大数据的中国土壤背景值与基准值及其变化特征研究——写在《中国土壤地球化学参数》出版之际

土壤地球化学背景值与基准值研究是地球科学领域重要基础性工作。《中国土壤地球化学参数》是在全国多目标区域地球化学调查基础上,基于高质量高精度大数据研究的重要成果。本文概述地球化学调查工作方法与样品测试质量等若干基本要求,说明大数据的获取方式与精度水准。主要从宏观尺度上论述中国土壤背景值与基准值变化特征,包括:(1)研究中国土壤地球化学背景值与全球地壳丰度比值特征,阐述中国土壤元素(氧化物)背景值相对于全球地壳丰度的总体特征和基本规律;(2)通过辽河流域、黄河流域、长江流域及珠江流域土壤元素(氧化物)背景值与地壳丰度对比,研究由北方至南方各大流域相对于全球丰度的变化特征;(3)通过上述各大流域与全国土壤背景值对比,研究各大流域分别在全国总背景中的变化特征;(4)以中国基本无人类影响的代表自然本底的第一环境土壤背景值为基准,研究代表人类深度影响的第二环境土壤地球化学富集特征;(5)通过对比国内各大流域和地区第一环境与第二环境土壤地球化学背景比值特征,研究全国不同自然环境和地理景观条件下元素指标富集与贫化规律等。《中国土壤地球化学参数》研究建立在地球化学大数据基础上,信息量巨大,内涵极为丰富,是我国地球化学历史上空前规模的具有里程碑意义的学术成就,为包括土壤学、生态学、环境学、生物学在内的地球科学领域提供基础信息,为全球变化、全球环境、全球治理重大科学问题研究提供重要依据,为国家自然资源、生态环保、农业农村及卫生健康等行业部门科学管理与科学决策提供评价标准。本文研究仅仅触及宏观层面的某些方面,就已经涌流出大量生态信息、自然规律与科学问题需要深化研究和应用实践。可以预见,随着中国土壤地球化学参数的深入研究与广泛应用,将促使地球化学更加深度融入国家经济社会发展,在国家发展大格局中发挥积极作用,国家经济社会发展也将会更加关注地球化学问题。本项调查与研究成果凝聚了广大地学工作者的辛劳和智慧,展现出严谨的科学精神和崇高的事业心与责任心,展示中国质量和中国精度,代表中国地学领域高质量发展方向。     

勘查地球化学主要新进展与今后的重要发展领域

对国内外勘查地球化学一些最新进展进行了综述,认为矿体-成矿系列地球化学异常模式、矿区化探和隐伏矿体定位预测依然是今后的重要领域.同时提出急需建立新的生态环境地球化学理论体系,认为固体矿山受损生态系统的地球化学恢复前景广阔,值得重视的地方病生态环境地球化学预防-预警体系仍需加强.需要开拓研究的新领域有：污染土壤和水体植物地球化学修复理论和新技术、特殊地质环境与综合生态农林业开发的应用地球化学;国外特殊景观地球化学勘查新方法试验和应用研究.     

锌同位素地球化学及应用研究进展

随着化学纯化技术的提高及质谱仪的开发与应用,锌同位素已成为近年来非传统稳定同位素地球化学的一个研究热点,人们对锌同位素地球化学的认识随着研究的深入有了极大提高。本文对锌同位素地球化学进行了全面的综述,追踪了锌同位素在地学领域最新的研究进展。目前,锌同位素已被广泛应用在天体化学、环境地球化学、古海洋、古环境重建以及深部碳循环等诸多地球科学及环境科学研究领域,展现出巨大的应用潜力。各领域的研究成果为推进锌同位素地球化学的发展做出了巨大贡献。     

江西德兴铜矿集区土壤地球化学基准值方法的适用性

确定矿集区土壤地球化学基准值是矿山环境地质调查与评价的重要任务,而遴选出合适的地球化学基线值的定值方法是该问题的关键。以江西德兴铜矿集区表层土壤地球化学数据为依据,运用地球化学对比法、相对累积频率方法和标准化的方法分别计算了德兴铜矿集区表层土壤6种重金属元素的地球化学背景值,并将其与江西省土壤背景值对比。结合成土母岩重金属含量分析了各种基准值定值方法的适用性,结果证明标准化方法较适用于确定研究区表层土壤地球化学基准值。     

中国东部平原土壤生态地球化学基准值

土壤生态地球化学基准值是衡量和评价由人为扰动产生的微观地球化学效应的参比基准。在区域生态地球化学调查、评价以及环境地球化学研究等工作中均具有重要意义。笔者以中国东部平原区的土壤为研究对象．采用切实可行的试验研究方法，提出了土壤生态地球化学基准值，并提供了相应基准值的土壤物质组成信息。进一步研究结果表明，土壤物质组成特性在宏观上控制了基准值的区域性分布特征。     

环境地球化学的新起点——非线性环境地球化学过程的研究

文章综述了我国环境地球化学发展的历程、环境地球化学在科学领域和环境科学中的位置以及学科的综合性和边缘性。作者系统阐述非线性环境地球化学出现的必然性,指出研究目标、内容和入门的途径,以及研究的方法和程序。从元索地球化学分布的静态数学模型到地质历史演化过程的动态数学模型,以及元素地球化学循环耦合作用模型,作者认为非线性是环境地球化学过程最本质的特征。     

克米西铜矿的地质地球化学特征

克米西铜矿是地球化学普查工作中的一处异常,经进一步的异常查证所发现。笔者对该区地层地球化学特征、水系沉积物地球化学特征、表生地球化学特征和土壤地球化学特征进行了分析和研究,对该区成矿地球化学环境进行了简要的介绍。     

福建省沿海经济带多目标地球化学调查成果及应用前景

福建省沿海经济带多目标地球化学调查为全国多目标生态农业地球化学调查计划的一部分，将区域地球化学调查引入新的领域。介绍了该项目的土壤地球化学参数、异常分布特征及初步评价结果，对今后在农业、环境评价、矿产勘查等方面的应用前景进行了探讨。     

四川成都土壤地球化学背景及元素分布

扼要介绍了成都市辖区环境背景及土壤环境地球化学背景的调查方法，重点介绍了成都市土壤第一环境、第二环境、地球化学元素的背景值及元素分布特征，地球化学分区，首次揭示本区土壤的地球化学背景。     

环境地球化学模型的应用与发展

环境地球化学模拟是环境科学、地球化学等学科交叉的一个重要领域。这里在总结形态与饱和度模型、表面吸附模型、反应途径模型、逆向模型、复合反应溶质运移模型以及动力学模型原理的基础上,对包含上述模型的各种地球化学模拟软件进行了优缺点比对。总结了各模型在当前环境地化研究领域的重要应用课题,这将为从事相关领域的研究提供一些相对较新、较综合的信息,最后还针对环境地球化学模型的不足进行了相关探讨,对地球化学模型的发展趋势进行了预测。     

成都市土壤中元素地球化学基准值研究及其意义

通过系统的土壤深层(第Ⅰ环境)取样调查,研究并给出了成都市土壤中元素系列地球化学基准值及其基本特征,包括全区及不同景观区、不同流域、不同土壤类型、不同用地、不同行政区土壤中元素地球化学基准值,为区域经济发展规划和资源与环境评价提供了实用的基础地球化学信息。     

地球化学在环境和农业领域中的应用研究

勘查地球化学和环境地球化学及农业地球化学研究在实验区选择、布点、样品采集、项目分析等方面有所不同,对于如何将勘查地球化学的优势和区域化探资料应用于环境及农业领域中,起到指导环境治理和农业生产的作用,笔者进行了研究。     

环境地球化学国家重点实验室开放研究课题指南

研究方向:从地球环境的整体性和相互依存性的观点出发,以地质地球化学为基础,结合中国环境特点和全球环境变化,在较大的时空尺度下综合研究生命元素的界面地球化学过程,揭示人类活动干扰下地球化学环境系统的变化规律,为资源开发利用、生态环境保护及人类健康服务。 近期研究活动:通过放射性核素、稳定同位素及微量元素示踪,开展实验模拟、计算模式分析,着重研究地—水—气—生界面相互作用。在岩石(土壤)风化淋溶、湖泊沉积记录、温室气体释放、环境健康效应、环境信息系统等领域开展多学科综合比较研究。     

地震地球化学研究进展

本文总结了近十年地震地球化学研究的最新进展,并建议未来在该领域的研究应在同位素地球化学、深部流体地球化学和地球化学场与应力场耦合方面开展.     

2019年度地球化学学科基金项目评审与成果分析

正2018年国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)地球科学部对学科申请代码进行了大规模调整之后,2019年对地球化学学科又进行了优化。在已有的8个二级代码资助方向基础上,新增了油气地球化学(D0309)、有机地球化学(D0310)、沉积地球化学(D0311)、生物地球化学(D0312)、纳米与分子地球化学(D0313)、化学地球动力学(D0314)等6个二级代码。调整后的学科研究领域涵盖了岩石、矿产、土壤、水体、大气、地球内部挥发分、有机体及生物体等各介质的化学组成、化学作用和化学演化过程与机理、影响与调控。     

矿业环境影响的地球化学研究

矿业开发对周围地区带来巨大的环境影响, 矿山废弃矿石和脉石堆、矿山选矿废石、尾矿、冶炼熔渣、矿山酸性排水、土壤重金属元素、河流及其沉积物中的重金属、大气污染等都极大地影响了矿山地球化学环境和生态系统。甚至在矿山工业关闭后，长期的环境影响依然是一个重要的地球化学研究内容。环境方面的地球化学化学扰动和平衡，是进一步研究矿山环境地球化学的重要内容。