环境地质地球化学研究取得新进展

　　
　　1999年以来，由中国地质调查局组织实施的平原区农业地质调查工作已经在我国东部10余个省市展开，这项工作将对我国经济和社会的可持续发展以及推动勘查地球化学学科的发展起到重要作用。在现阶段，如何将获取的地球化学资料应用于农业、环境等领域已成为农业地质调查中亟待解决的问题。我所环境资源地球化学组在承担的地调局科技外事部主管的大调查项目"不同景观区成矿带地球化学异常形成机理、资源评价及查证方法"（编号：200214200034）和"城市环境地球化学调查异常查证方法技术研究"（编号：200220130004）中，针对平原区农业地质调查中地球化学资料的应用、异常解析和查证工作存在的具体问题，利用新的思路和方法开展了大量研究并取得重要进展，在土壤中发现了人类活动影响的产物-"微球粒"，首次在多个土壤Hg异常区发现了辰砂矿物，进一步的详细综合研究正在进行之中。这些新的发现将改变已有的某些认识，为目前广泛开展的平原区农业地质调查工作中的环境地球化学研究及评价提供了新的思路，对推进该项工作健康有序发展具有重要作用。

1 "微球粒"的发现为研究人类活动对土壤地球化学环境的影响提供了直接证据

　　研究结果表明，在人口密集区或工业区的近地表土壤中普遍存在着一种"微球粒"物质，电子探针分析结果显示多数"微球粒"以铁质为主，这种铁质"微球粒"具有强磁性，少量为硅质球粒，具有电磁性或无磁性。"微球粒"的产出位置与土壤中重金属元素异常具有很好的空间对应关系，平面上"微球粒"在重金属元素异常区内含量相对较大，而在其它地方含量较小；土壤垂直剖面上在上部土壤层（0～―60cm）中含量较大，向下含量减小直至消失。"微球粒"的存在及其表观特征为判断土壤已受到人类活动的影响提供了直接证据，而且"微球粒"还可能是某些重金属组分回落土壤的载体。
　根据目前掌握的资料分析"微球粒"的形成可能与矿物燃料燃烧过程中产生的烟尘有关。该发现解决了长期以来困扰科研人员的一个悬而未决的问题，即在未实施污灌的地区，土壤是如何受到人类活动影响的，从而建立了土壤污染与人类活动影响间的成因联系。

2 土壤Hg异常区辰砂的发现使我们重新认识普遍存在的土壤Hg异常的成因及其生态效应

　　已有平原区区域地球化学调查成果表明，在人口密集的城镇及其周边地区，土壤中普遍存在着Hg地球化学异常，这些Hg异常被认为是目前最严重的环境地球化学问题之一，已经引起管理者和科研工作者高度的警觉和重视，但如何解释这些异常的成因并应用于城市环境质量评价、以及判断其生态地球化学效应仍没有形成统一的认识。针对Hg异常研究中存在的上述问题我们开展了大量探索性研究工作，试图从新的角度探讨普遍存在的土壤Hg异常的成因及其生态地球化学效应。研究发现，在位于长春、南京、漳州和广州的多个Hg异常区内，均存在着大量Hg的硫化物矿物-辰砂。辰砂结晶状况较好，多呈棱角状，猩红色，电子探针和拉曼光谱分析结果进一步证实了辰砂的存在。系统的研究结果表明，在平面或剖面上辰砂的产出位置均与土壤中Hg异常强度或异常层位具有良好的对应关系，显示二者在成因上存在着必然的联系，从而为分析Hg异常的成因及评价其生态地球化学效应提供了重要的证据。

　　这一发现为环境地球化学研究及评价乃至环境矿物学研究提出了新的课题，因为到目前为止，虽然有研究者在实验室中通过透射电子显微镜在有限的富Hg微粒上确认了黑辰砂的存在，但是与土壤Hg异常（污染）有关的大量辰砂的存在国内外均未见文献报导。这些辰砂出现在冲积平原地区，很难与热液成因的辰砂建立起直接的成因联系，因此对其成因及其与土壤Hg异常关系的深入探讨，对环境地球化学研究思路、研究方法等将产生重要影响，特别是对目前开展的平原区农业地质调查资料在城市环境质量（Hg环境质量）评价中的应用具有直接意义，围绕此发现展开系统研究有望在上述领域中取得重要进展。

　　平原区农业地质调查以及环境地球化学研究是地球化学工作者顺应社会和经济发展需求而开辟的一个新的研究领域，其间有许多问题有待解决，更有许多意想不到的问题会出现，需要进行深入、多方位的研究，对此我们必须保持清醒的认识。面对目前正在全面展开的平原区农业地质调查和城市环境地球化学研究工作中出现的新问题，需要广大地球化学工作者广开思路、谨慎求证、敢于创新，以推进该领域研究工作健康发展，为国家的经济和社会可持续发展以及勘查地球化学学科的发展做出我们应有的贡献。（朱立新 马生明供稿）

 

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