在广东省茂名市电白区马踏镇石古湾村小学，有个“乡村振兴海洋地质科普室暨科普教学点”。这是广州海洋地质调查局发挥专业优势助力乡村振兴的一个小小窗口。

对于这所乡村小学的孩子们来说，在这间陈列着各式地质科普展板、实物样品及船模的教室里，不但有他们听不够的地质科普故事，更藏着他们对地质科学世界的憧憬与向往。因为，他们和他们的家人正深切感受着地质科学技术给生活带来的巨大变化。

据了解，为贯彻落实党中央、国务院关于实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的重大决策部署，根据中国地质调查局党组部署安排，广州海洋地质调查局将地质调查应用到农业领域，在马踏镇重点村正持续开展马踏镇生态农业地质调查项目，以专业技术优势赋能乡村振兴。

为土地做“体检”，摸清资源“家底”

马踏镇位于广东省茂名市电白区东部，是广州海洋地质调查局等单位乡村振兴定点帮扶单位。这里耕地多，土地肥沃，水资源丰沛，素有“电白粮仓”美称。已完成的“广东阳江-茂名地区1∶25万多目标地球化学调查”成果表明，马踏镇富硒土地资源较为丰富，具有发展天然富硒产业的潜力。

如何科学利用富硒土地资源，激发天然富硒产业潜力，通过发展特色产业，以产业振兴促进乡村振兴？解决问题的“钥匙”非生态农业地质调查莫属。

开展土壤剖面取样

生态农业地质调查主要是以地球化学技术开展土地质量现状调查，了解土地中营养元素（氮、磷、钾等）、生命健康元素（硒、锗、钼、锌、锶等）以及重金属元素（镉、铬、铅、砷、汞等）含量分布及其生态效应。

通俗地讲，就是对土地进行抽“血”体检，这里的“血”主要是土壤。通过分析土壤中多种元素，对土地的健康状况进行评价，让农户了解土地贫瘠，农作物长势差、产量低的原因，以便对症下“药”；哪些土地的粮食和果蔬品质好，更利于人类健康；哪些土地可能对人体健康和环境造成安全隐患等。

生态农业地质调查通过科学手段查明耕地的质量，服务于粮食生产，为保障国家粮食安全贡献力量，也是支撑乡村振兴重大战略的有力抓手。

无人机航测图

据介绍，马踏镇生态农业地质调查项目已纳入中国地质调查局编制的《地质调查支撑服务乡村振兴总体方案（2021-2025年）》。通过该项目实施，2022年度，项目组在茂名市电白区马踏镇石古湾村完成1∶10000土地质量地球化学面上调查和1∶2000土地质量地球化学加密调查，共采集341件土壤样、10件水样和30件农作物样，并完成样品的测试分析，对马踏镇石古湾村全域开展了春秋两季无人机高分辨率影像航测。为持续支撑茂名市电白区马踏镇乡村振兴工作，2023年度，项目组在茂名市电白区马踏镇黄羌村和下山村开展生态农业地质调查工作，设计采集样品286件，截至目前，已采集样品206件。

项目成果表明，石古湾村富硒富锗富钼土地资源较为丰富，圈定了天然富硒土地2247亩、富锗土地2750亩、富钼土地4835亩，区内采集的16件稻谷硒元素含量范围为0.033~0.085mg/kg，平均含量为0.052mg/kg，大于标准值0.04mg/kg，稻谷富硒比例高达81.25%，为当地富硒富锗富钼特色农业发展奠定了资源基础。

通过调查，项目组还摸清了村域内地貌特征、农作物种植结构和特色农业分布区等现状，编制了《广东省茂名市电白区马踏镇石古湾村生态农业地质调查图集》，为乡村规划、种植结构调整、富硒富锗富钼特色产业规划和发展提供了科学依据。

是“辛苦活”，更是“精细活”

生态农业地质调查最辛苦的莫过于采集园地或长期积水的水田中的土壤样品。

时至夏日，粤西地区已经进入“蒸烤箱模式”，地面温度超过40℃。为保证及时推进“马踏镇生态农业地质调查”项目土壤取样工作，技术人员在马踏的田园里开展采样、编录、拍照等各项流程工作不但要克服高温“烤”验，还要时刻防范粤西地区红蚂蚁和蛇的“亲密接触”。

前往采样点

此外，这里的园地大多数不是普遍认为的菜园地，而是果园或橡胶园等，其植物群落结构与林地类似，灌木荆棘蕨类等丛生，往往无路到达采样站位，需要技术人员扛上设备负重当场开辟一条新路到达目的地。技术人员在前往目的地的过程中被树枝、荆棘弄伤，被山蚊叮咬便成为日常。而且，长期积水的水田淤泥较深，技术人员扛着设备更容易下陷，可谓举步维艰。

在这样的环境工作一天，技术人员身上的工作服都会因为大量出汗而凝结几层盐霜。此外，由于腐殖质含量比较高，在水田里采样后整个人都散发着臭烘烘的气味。

生态农业地质调查是个“辛苦活”，也是个“精细活”。

为了安全保障和野外工作顺利执行，项目组会请一位熟悉当地地理环境的村民当向导。有一次，向导好奇地说：“在地里取土样不就是简单的事儿嘛，土到处都是，随便取便是了，为何流程如此繁琐，而且你们取样为什么不直接用铁铲，而非要用木铲？”

对于村民的疑问，技术人员耐心地解释道：“取土壤样必须依照规范操作，比如，耕地的土壤样取的是表层0~20cm土壤，由1个主样和3~6个副样混合而成；取样的位置已经设计好，不是随便在哪个地方取就可以的；取样时需要用木铲将铁铲接触过的土壤先剔除，再取样装入样袋，如果直接用铁铲，可能会导致铁铲的金属元素污染样品，导致样品测试数据不准确。”

向导听后连连点头说：“原来挖个土也有这么多规矩，真是长见识了。”

为农业转型带来新“硒”望

在调查成果的基础上，广州海洋地质调查局积极支撑石古湾村申报天然富硒土地认证，取得由广东省科协天然富硒土地资源科技成果转化联合体、广东省地质学会联合颁发的天然富硒土地认定证书。首批认证的天然富硒地块面积691亩，土壤硒含量范围为0.44~1.38mg/kg，平均含量为0.79mg/kg，高于富硒土壤标准。这是茂名地区首个获得省级认证的天然富硒地块，天然富硒土地的成功认定为马踏镇发展富硒产业打下了品牌基础。

据石古湾村驻村第一书记介绍，石古湾村立足“富硒”资源禀赋，已引导成立了8家合作社，流转土地近2000亩，初步建成电白区丝苗米产业园“富硒水稻种植基地”、“退桉改香”种植示范基地、“富硒”特色农产品种植示范基地，带动约150位村民实现家门口就业，发放劳务工资近300万元。

显然，生态农业地质调查使茂名市电白区看到了农业转型升级的新“硒”望。2023年5月11日，电白区委书记谭剑锋主持召开专题会议，研究马踏镇富硒产业发展相关工作，强调要立足资源优势，推动资源优势转化为产业优势和经济优势，全面推进富硒特色农业产业发展，实现强镇富民，全力打造粤西首个富硒特色产业，建设美丽健康电白。

据介绍，目前，马踏镇正依托富硒资源调查和富硒认证基础，大力推动丝苗米、千禧果、沉香、杨梅等特色农产品市场化、产业化、品牌化和标准化。加快马踏镇农业产业的转型升级，助力打造富硒特色品牌农业，将富硒土地资源优势向富硒产业优势、经济优势转化，促使其成为农民增收致富的“金篮子”。

“保护生态环境，深挖土地绿色资源潜能，用绿水青山孕育好产业，助力乡村振兴，是我们开展生态农业地质调查的愿景和最终目标。”项目组人员说。

道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。开展生态农业地质调查推进乡村振兴是一件久久为功的工程，是一项服务于土地资源管理、地方经济发展和乡村振兴的基础地质调查工作，也是自然资源系统践行绿色发展理念的重要举措。

接下来，广州海洋地质调查局将持续开展茂名市电白区马踏镇重点村生态农业地质调查，查明富硒土地资源禀赋，推动马踏镇天然富硒土地开发与利用，持续为当地绿色特色农业发展“造血”，服务地方经济发展和“百县千镇万村高质量发展工程”。

近日，由国家重点研发项目（2017YFC0406106）、首批国土资源科技领军人才开发与培养计划、国家自然科学基金项目联合资助，自然资源部中国地质调查局文地质环境地质研究所张光辉科研团队完成的研究成果—《中国主要粮食基地地下水保障能力与评价理论方法》由科学出版社正式出版发行。

该专著瞄准国家粮食安全战略需求，以我国三大主要粮食基地和13个粮食主产区作为主研区，充分收集前期成果和资料，采用遥感技术，创新农田区井渠遥感识别解译关键技术，开展野外调查和综合研究，从多元视角阐明了粮食主产区分布范围及农作物布局结构与井渠分布特征、地下水开发利用情势及农业灌溉对地下水依赖程度和地下水资源状况，重点阐述了适宜我国粮食主产区的地下水保障能力评价基本理念、理论方法和指标体系。全书共计72.3万字，分为12章59节，是我国首部有关“灌溉农业对地下水依赖程度与保障能力”评价和理论方法的专著。

作者在该书中提出，“地下水资源合理开发”是指顺应自然规律和社会发展规律，合理开发、优化配置、全面节约、有效保护地下水可开采资源，充分体现人与自然的和谐发展理念。作者同时强调地下水合理开发需要人与自然和谐发展的前瞻科学统筹，既强调当前需要，又考虑长期需要的概念，在不同时空尺度、多重变化的四维环境中，不断完善和调整人与自然和谐发展的关系。

该书深层次破解了区域、流域和粮食主产区灌溉农业用水强度与降水量、地下水位和开采量之间互动规律，揭示了我国典型粮食主产区地下水超采机制、主导因素和不同气候下超采模式，创建和发展了“灌溉农业对地下水依赖程度和地下水保障能力评价理论方法”，首次阐明了我国粮食主产区灌溉农业对地下水依赖程度和地下水保障能力状况，指明了黄淮海区国家主要粮食基地耗水农作物种植应重点优化调整范围、程度和减缓灌溉农业超采地下水对策，为国家粮食安全战略实施提供重要科学依据。该书可作为水文水资源、地下水与水文地学、灌溉农业、农田水利和生态环保等相关领域学者和高等院校参考教材。

该书科学基础源自国家重点研发项目“生态脆弱区地下水合理开发与生态功能保护的监控-预警和对策综合研究”（2017YFC0406106，2017~2020年）、“国土资源科技领军人才开发与培养计划”（首批，2013~2017年）、国家科技支撑项目“华北平原农作物布局结构与区域水资源适应性研究”（2007~2011年）、国家973课题“海河流域二元水循环模式与水资源演变机理”（2006~2010）、国家自然科学基金项目“人类活动对干旱区地下水循环变异影响阈识别”（2005~2007年）和“降水变化驱动下地下水变幅与灌溉用水强度互动阈识别”（2012~2015年）创新研究成果，以及国土资源调查项目“全国地下水资源及其环境问题战略研究—我国粮食主产区地下水资源保障程度论证研究”（2012~2014年）和“中国主要粮食基地地下水资源综合评价与合理开发研究”（2014~2015年）地质调查成果的支撑而撰写。

该书出版发行，得到“国家重点研发项目”（2017YFC0406106）和“国土资源科技领军人才开发与培养计划”（首批，2013-2017）大力支持。

2017年1月20日，夏潭1井试验性抽水时，一位行动不便的老大爷执意让晚辈抬着到了井场，如品酒般细细地品尝着甘甜的井水，久久不愿离去，连声赞叹：“水好，好水！”当地从此实现了几代人梦寐以求喝上安全放心水的愿望。

这是武汉地质调查中心按照中国地质调查局精准扶贫工作总体部署，在江西省赣州市赣县区五云镇夏潭村精心组织实施的“夏潭饮水示范工程”。

承担这个光荣使命的是夏潭饮水示范工程建设团队，这是武汉地质调查中心为该工程量身定制的水工环专业团队，战斗力强，团队主要成员有中国地质调查局优秀人才陈立德教授、邵长生硕士、杨艳林博士、路韬硕士和张傲博士。他们虽然平均年龄只有35岁，却是一个专业性极强的高学历团队，曾先后承担过“长江中游城市群地质环境调查与区划”、“长江中游城市群地质环境综合调查”、“长江中游城市群咸宁-岳阳和南昌-怀化段高铁沿线1∶5万环境地质调查”等地质调查项目，发表专业论文32篇，出版专著（含合著）7部，获国土资源科学技术二等奖4项，获中国地质调查成果一等奖1项……

这一次夏潭饮水示范工程，虽然困难重重，但该团队依然是使命必达。

聚焦“三步走”战略

夏潭村位于赣南老区，是国家级贫困村，人口1326人，人均耕地0.75亩，人多地少，而且村内无工业企业，无矿产资源，农作物种植结构单一，产业基础薄弱。原来，夏潭村村民生活用水主要是使用简易水管从溪流或陈年老井中直接取水，细菌、农药残留、牲畜养殖直排等因素导致水质无法保障，简易取水管在雨季也容易被冲断或堵塞了。因此，长久以来“用水难”一直是萦绕在村民心头的一大痛点，“特别想喝上干净的自来水”成为最为迫切的需求。夏潭村离赣州市很近，但还是因为缺水，限制了当地土地有效开发利用，特别是经济作物种植和乡村旅游发展。缺水，特别是缺乏卫生干净的安全饮用水，成为夏潭村整体脱贫和提高村民生活质量的瓶颈。

夏潭1井出水，村民争相品尝甘甜的井水

“江西省赣县、于都县1∶5万水文地质调查”是武汉地质调查中心承担的“长江中游城市群咸宁-岳阳和南昌-怀化段高铁沿线1∶5万环境地质调查”二级项目下的一个子项目，夏潭村位于该子项目工作区内。按照中国地质调查局《支撑服务赣州六县精准脱贫攻坚地质调查实施方案（2016~2020年）》整体部署，实施精准地质扶贫解决夏潭村安全饮水问题成为该二级项目2016~2017年重点工作任务。

武汉地质调查中心对此高度重视，专门成立了赣南地质扶贫工作领导小组，抽调精干技术人员，组建工作专班，高效落实资金和工程设备保障，以解决夏潭村安全饮水为突破口，全力实施“夏潭饮水示范工程”建设，这也是团队的任务目标。

针对基础工作，团队实施了“三步走”战略。

一是在前人工作基础上，开展重点地区1∶5万地质环境综合调查，对长江中游城市群资源环境条件和重大地质问题进行系统梳理和综合研究，编制完成了《支撑长江中游城市群发展地质调查报告》、《长江中游城市群资源与地质环境图集》,参与编制了《长江经济带国土资源与重大地质问题图集》、《支撑服务长江经济带发展地质调查报告》，为长江经济带规划建设提供了有力支撑，相关成果已得到各级政府高度重视。

二是系统总结了长江中游城市群岩溶塌陷重点区分布状况与发育特征，研究了区内岩溶塌陷的影响因素和成灾机理，梳理了区内岩溶塌陷的首要因素、岩溶塌陷的其他表现形式，及岩溶塌陷的诱发因素等。

三是开展了长江中游河湖演化及其地质环境效应研究，系统梳理了江汉-洞庭盆地已有研究成果，开展了大量的野外地质调查和测试数据分析，扬弃了以阶地分析和冰川论为基础建立的各自独立的江汉盆地和洞庭盆地第四系地层系统。基于冲积扇研究并识别出宜昌砾石层、白沙井砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系，开展了江汉-洞庭盆地周缘更新统划分与对比，进而建立了江汉-洞庭盆地统一的第四系地层格架。基于江汉-洞庭盆地第四系研究，进一步提出网纹红土层与下伏砾石层所代表的沉积环境的重大变化是长江三峡续接贯通的环境效应，并据此提出了长江三峡续接贯通的时限相当于网纹红土层或网纹泥砾层底界年龄，大体相当于早-中更新世之交。相关成果成为长江流域地球科学系统研究成果的重要组成部分。

找水打井见真功

当所有的基础工作准备就绪，2016年10月，团队由二级项目负责人陈立德教授领衔，开启了夏潭找水打井之路。然而，这条路走得异常艰难。

夏潭村及周边广泛分布寒武系下统牛角河组变余凝灰质细砂岩，是典型的基岩裂隙水弱含水地层分布区，一般的探采结合井单井出水量每天仅30吨左右，只能满足不超过400人的用水需求。而夏潭村现有村民1300余人，结合夏潭村旅游发展规划，则需要解决不低于2000人的安全饮水问题，这意味着需要至少找到一口单井出水量为每天200~300吨的探采结合井。上世纪80年代开展的赣州地区1∶20万水文地质调查资料表明，在夏潭村一带没有发现有供水意义的构造变形迹象。因此，要完成找水打井的任务，困难是显而易见的。

压力就是动力。团队技术人员立即行动，通过研究分析现有资料、实地踏勘，确定了实施地面调查和物探调查解译相结合的工作思路，地面调查和物探相继展开。赣南植被发育，杂草、密灌丛生，技术人员披荆斩棘，跑遍了夏潭村及周边的每一条山间小路、每一条溪沟，详细观察了乡村公路边和村民房屋后面的每一处切坡。

功夫不负有心人，在陈立德的带领下，团队终于在村西北1千米处发现了基岩破碎现象，经延伸追查和推测，又在村边不起眼的一处小竹林里发现了约1平方米大小的断层破碎带露头，这时确定了以寻找构造裂隙水作为夏潭村饮水示范工程的找水方向，根据地面调查情况圈定了2处水源勘查靶区，提出了物探部署建议。随后开展的地面物探勘查进一步查明、验证了夏潭村北西向基岩破碎带的走向、产状和破碎深度，结合物探解译，分别在夏潭村东、西两侧初步推荐了多个地下水源钻探井位。团队完成这一系列工作仅仅只用了不到20天的时间！

接下来的工作是对地面调查和物探调查圈定的井位实施钻探，然而这时团队却有意放慢了工作节奏，因为他们有了更多的考量，如何做到实施数量较少钻探工作量又达到找水目标，从而最大限度地发挥资金的效益；工程不仅仅是打井和找到优质的地下水，如何统筹考虑高位水池、配套管网建设和后期运行维护的成本，要费用低，好管理，让夏潭村百姓用得起、愿意用，归根到底让百姓高度满意，在他们看来这才是衡量饮水示范工程成功与否的标尺！

数天时间里，团队技术人员们拿着地质图、物探解译报告和遥感影像资料，反复攀爬在村子周围的山头上，在夏潭村北面最高的山顶上，有时一呆就是4个小时，渐渐理出了头绪：长村水库位于夏潭中心村下游约500米，夏季洪水期水位上涨，水库水位线距中心村就几十米远，长年的水产养殖和牲畜养殖直排已造成水质富营养化，水质差。如果在村子东面打井，长期抽排地下水可能沟通井水与库水之间的水力联系，井水水质可能会受到长村水库的影响；物探调查推荐的村西井位，距离村子南面、西面的山头近，但村子南面的山头高度低，不能保证自然供水压力，村子西面的山头山体单薄、强风化层厚度大余20米，也不宜建高位水池；村北的山头是最佳的位置，夏潭中心村就在山脚下，相对高差50米，山体厚实,是高位水池建设的最佳选择。但是，初步的地面调查和物探解译成果推荐的井位距村北山头平面500多米，相对高差80米，铺设上水管网要越过村西的水沟和县级公路，工程建设、运营管理和维护成本高、难度大，如果要二次抽水，势必进一步推高百姓用水成本。由此看来，单纯从水量丰富、打井找水成功率高这个角度推荐的井位并非最佳选择。

如何化解这个矛盾成为团队要攻关的难点。为此，他们奔波于武汉、南昌和赣州之间，与物探工作组技术人员一起反复研究物探资料，虚心求教熟悉赣州地区地质情况的水文地质专家。根据物探资料中存在北西向异常的显示，在听取了专家的意见和建议后，技术人员立即再赴野外开展了补充调查，通过反复观察和研究野外地质现象，最终查明在夏潭村西沿溪沟一线存在一条北西向次级断层。如果在该断层上盘沿北西方向部署探采结合井，井位则位于村北山坡的下部，距离拟建高位水池平面距离不足200米，而且地形简单，如果找水打井成功，夏潭饮水示范工程建设、运营、管理的综合成本则会大幅降低40%以上，团队分析认为，虽然有一定的技术风险却无疑是最理想的选择。

团队技术人员凭借扎实的基础地质功底、长期的野外地质调查工作实践和科学严谨的态度，反复交流研讨、统一思想后，果断放弃原有推荐井位，毅然决定选择技术风险较大但建设运营综合成本低、水质有保障的夏潭1井和夏潭2井井位。同时，为降低高位水池建设成本、延长高位水池使用寿命，通过对拟建高位水池山顶一带的工程地质条件分析研究，将高位水池建设方案优化为下沉式水池结构，并在水池顶部配套绿化植被，这一优化调整将更有利于保障水质和口感。

说干就干。经过钻探取芯、试抽、扩孔、洗井、再试抽、成井、水质检测等，2017年1月20日夏潭1井完钻终孔并成功见水，当水汩汩而涌时，全村兴奋了，奔走相告，纷纷涌向井口品尝这甘甜的井水，就出现了文章开头的一幕。在这之后不到两个月的时间里，再传喜报，3月12日夏潭2井也完钻终孔并成功见水。夏潭1井井深124.8米，单井水量大于200吨/天；夏潭2井井深127.4米，单井水量为220吨/天。两口井水量均满足了工程设计要求，水质也都达到生活饮用水标准，保证了夏潭村全体村民生活用水、特色农业种植用水和远期乡村旅游发展用水需求，彻底改变了当地用水状况。

打造饮水工程示范

2017年1月21日，国土资源部党组成员、副部长凌月明视察了夏潭村饮水示范工程，实地查看了夏潭1井的抽水情况，详细询问了水量、水质及引水入户方案等情况，对武汉地调中心承担的夏潭村饮水示范工程取得的成果给予了充分肯定，希望武汉地调中心再接再厉，不负众望，继续推进夏潭村饮水示范工程建设，切实惠及贫困区人民群众，助力国土资源精准扶贫工作。

部领导寄予厚望和当地村民的期盼，更加坚定了团队继续做好后续工作的决心，打造饮水示范工程。按照夏潭饮水示范工程设计和实施方案，在取得打井找水成功的基础上，将着手建设高位水池、取水泵房和管网设施，随着工程的推进，团队成员经常驻守在夏潭村，为施工人员提供技术指导，监督工程安全、质量和进度。为确保工程质量，团队还划定了两条红线：一是对任何形式的不规范施工和质量问题必须“零容忍”；二是严禁团队成员以任何理由接受宴请。团队成员也是这样做的，因施工不规范或质量不合格就坚决责令返工，将隐患消除在萌芽，坚决高标准严要求施工，这让当地百姓深切感受到团队严谨的科学态度和强烈的责任心。

示范工程建设中，团队紧紧抓住高位水池建设和供水管网铺设这两个关键环节，制订了一套精细的推进实施方案。高位水池建设是饮水示范工程最关键的环节，建设质量事关整个工程的成败和工程的使用寿命，团队成员轮流盯紧现场，严格把关，严格检查验收高位水池砖砌外模制作、钢筋配置及混凝土现场浇筑等每个细节，保证了示范工程关键设施的建设质量。在铺设供水管网时，他们选用质量最好的PE管材，严格热熔焊接技术要求，以超过规范的更高要求进行试压，保证了供水管网铺设质量。为了便于运行期间的管理和维护，在铺设规格为63毫米和50毫米的次级管网时，他们采用规格为100米长的管材，大大减少了热熔焊接的数量，降低了供水管道出现问题的几率，同时也更有利于后期的管理和维护。

饮水示范工程先后完成了两个泵房及配套设施、100立方米下沉式高位水池的建设，还完成了7000多米主供水管网和5000多米次级管网铺设及试压等工作。目前，团队正抓紧实施管网入户、安装智能水表等收尾工作，为实现夏潭村“一户一表一龙头”既定目标进行最后的冲刺，同时着手整理全套工程设计、施工和后续使用管理技术资料，为及时将饮水示范工程移交夏潭村民委员会、投入正常运行做好支撑与服务。

示范工程在找水打井、建设施工期间，中国地质调查局党组副书记、副局长王研，中国地质调查局副总工程师、总工室主任徐学义，中国地质调查局副总经济师、财务部主任严兴华等先后亲临现场指导工作，解决实际问题，这些极大鼓舞了团队士气。

2017年6月29日，国土资源部中国地质调查局在江西赣州召开“支撑服务赣州七县脱贫攻坚地质调查工作推进会暨脱贫攻坚地质调查协调联动领导小组会议”，会议代表实地考察了夏潭饮水示范工程并给予高度肯定,认为该项工程实现了“精准扶贫、引水到户”的目标任务，切实惠及了贫困地区人民群众，是贯彻落实中国地质调查局“延长地质工作产业链，破解最后一公里难题”的成功示范。

夏潭村全体村民喝上了干净、放心的自来水，由衷地感谢国土资源部的定点帮扶，感谢中国地质调查局武汉地质调查中心实施的饮水示范工程，并对项目组在工程实施过程中，心系村民、勇于担当和对工程质量的严格要求交口称赞。

建设团队用实际行动传承了地质工作者“三光荣”“四特别”精神，自觉践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观，而且并没有就此满足，如今又有了新目标。

下一步，他们将紧密结合二级项目工作任务和赣南人民群众安全用水需求，在开展赣南其他地区1∶5万水文地质调查工作过程中，合理部署地下水探采结合井，从根本上解决季节性缺水和水质性缺水地区百姓安全饮水问题。同时，团队将结合地方需求和水文地质调查工作要求，注重工作区矿泉水和地热资源的调查评价，为赣南地区经济社会发展提供更强地质技术支撑，在国土资源赣南精准地质扶贫工作中再创佳绩！

高位水池建设现场

7月6日，陈明团队在湖南湘潭进行镉铅锌铜汞污染场地修复前调查

2014年，在福建德化做Hg污染土壤修复的盆栽实验

2015年，与同事和研究生在湖南湘潭做重金属污染土壤电动修复技术试验

6月27日，十二届全国人大常委会第二十八次会议分组审议了《中华人民共和国土壤污染防治法（草案）》。作为我国国家层面制定的第一部土壤污染防治领域的单行法，草案对农用地和建设用地土壤污染的风险管控和修复分别作出规定。面对国家针对土壤污染的高度关注，国土资源部长期从事污染土壤修复的专家怎么看？日前，记者走访了中国地质科学院矿产资源研究所陈明研究员。

《土壤污染防治法》呼之欲出，土壤修复产业再迎利好

经过雨水连日的洗涤，北京恢复了阳光灿烂的夏季“日常”。看上去，陈明的心情也很晴朗，他说，比起手中多个土壤修复项目进展顺利，更让他高兴的是国家对土壤污染高度关注的“大气候”。

他告诉记者，自己曾多次参加土壤污染防治法立法讨论会。《土壤污染防治法》反映了预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与等土壤污染防治的原则，它的及时出台，对防治土壤污染将有巨大的推动作用。草案明确国家每10年组织一次土壤环境状况普查，并实行土壤污染状况监测制度。同时，建立土壤污染防治基金制度，设立中央和省级土壤污染防治基金，鼓励企业以市场运作方式参与土壤污染防治。“就土壤污染修复市场而言，这无疑是继‘土十条’之后，在本行业最振奋人心的国家政策。”

被公众称为“土十条”的《土壤污染防治行动计划》要求，到2020年，初步遏制土壤污染加重趋势，保持土壤环境质量总体稳定，农用地和建设用地土壤安全得到基本保障，土壤环境风险得到基本管控；受污染耕地和污染地块安全利用率均达到90%或以上。到2030年，土壤质量要稳中向好，农用地和建设用地土壤安全有效保障，土壤环境风险得到全面管控；受污染耕地和污染地块安全利用率均达到95%以上。到本世纪2050年左右，土壤环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。

“目标明确，难度很大，完善立法显然是关键的一步。”陈明说，我国的土壤污染整体上分成耕地污染、场地污染和矿山污染3大类，实际工作中还会涉及到固废、淤泥和河湖底泥等。对农用地而言，可按污染程度和相关标准划为3个类别：未污染和轻微污染的划为优先保护类，轻度和中度污染的划为安全利用类，重度污染的划为严格管控类。

《土壤污染防治法（草案）》细化了农用地分类管理制度，规定“安全利用类”耕地集中区应定期开展耕地土壤和农产品协同监测；对于“严格管控类”农用地，将依法划定特定农产品禁止生产区；对于建设用地，将建立土壤污染风险管控和修复名录制度，列入名录的污染地块，不得批准其作为住宅、公共管理与公共服务等用地。同时，草案还禁止在居民区和学校、医院、疗养院、养老院等单位周边新建或者扩建可能造成土地污染的建设项目。

“农用地严格管控、分类利用，污染地块不得作为住宅用地，这些都大大激发了土壤修复市场的活力。土壤修复产业即将迎来一个新的快速发展期。”他告诉记者，我国约有4200万亩轻度污染和2800万亩中度污染耕地，属于安全利用类。纵观国内外耕地修复，真正见效快而且一次修复效果能够持续数年的耕地修复技术其最低成本也在3~5万元/亩，而且视土壤类型和污染物种类而差异巨大。因此，仅安全利用类耕地修复一项，预计市场空间至少有2.1万亿元人民币。“此外，还有约2000万亩属于重度污染的严格管控类耕地，同样需要不同形式的处理和修复，相关市场空间应该大于前者。”

陈明说，按照最保守的估计，我国至少有污染场地50万个，修复成本为1000万元至数十亿元每个不等，估计平均修复成本约为5000万元，市场空间约为25万亿元。另外，我国有不同规模的污染矿山约6万座，绝大部分存在生态破坏和重金属污染问题，面积一般在数平方公里。由于其修复难度更甚于耕地和污染场地，如果都要进行修复的话，修复成本将是天文数字。

土壤污染积重难返，形成缓变型地球化学灾害

以往数十年的粗犷式经济发展，大量的污染物快速进入水土系统，使某些地方的土壤成为最肮脏、形成机理最复杂、修复难度最大的环境介质。

陈明告诉记者，人类自青铜时代就向自然界投放各种化学物质。尤其是工业革命以来，人类在采掘自然资源、进行物质生产、创造物质文明的同时，也大量向自然界排放各种废弃物和有毒有害物质；现代化的农业使大量的农药、化肥残留在土壤中。

尽管土壤系统也具有一定的环境容量和自净功能，即土壤可以容纳少量的重金属或有机污染物，把它们转化成活性较差的形态，如果缓慢加入可能不至于造成严重的生态危害，但环境容量是有限的，自净能力也是有限的，也需要时间去“消化”。如果外部的污染物长期不断地加入进土壤系统，或者加入的速度太快，就会使有害物质的累积量超越了土壤承受能力限度，则土壤的理化性质就会发生剧烈变化，甚至此前积累的、相对稳定形态的污染物会重新被活化、二次释放而容易被各种植物吸收，并进一步导致对生态系统乃至人体健康带来严重的和不可逆转的灾害性后果。这种情况在1978年被欧洲科学家定义为“化学定时炸弹”。

中国科学院院士谢学锦先生首先将“化学定时炸弹”的概念引入中国，引燃了国内土壤和沉积物中污染物的非线性积累与释放的研究热潮。从2001年开始，在谢学锦等的建议下，国内将“化学定时炸弹”的研究转向更具科学内涵的“缓变型地球化学灾害”研究。

2002年，陈明作为项目或课题负责人承担了国土资源部“十五”规划项目和国家“973”课题，开始研究缓变型地球化学灾害爆发过程和机理，认为重金属的缓变型地球化学灾害主要体现在污染物的不同存在形态之间的相互转化上，并定义了其中了两个重要概念——“污染物可释放总量”和“活动形态的总浓度”。也就是说，土壤中绝大多数污染物都存在不同的形态，有的形态可以溶于水，直接被动物、植物吸收，有的则在常温常压下是稳定的，不溶于水，也不会直接被动物植物吸收。例如：土壤中的铬可以以铬尖晶石形式存在，在常温常压下极为稳定，即使是在现代冶炼条件下也不容易释放出来。“因此土壤修复重点考虑的不是污染物的总量，而是如何遏制或消除土壤中‘可释放’的活动形态的污染物。”

2004年，陈明在执行科技部重点国际合作项目“大型城市水土环境污染机理与综合修复技术研究”中，研究了硫化钠/硫代硫酸钠作为稳定化剂的可能性及其缺陷，并基于缓变型地球化学灾害理论提出了用炭石灰进行重金属污染土壤修复的思路，取得了较好的修复效果。

2012年，陈明又承担了“海西经济区缓变型地球化学灾害研究”课题，带领团队探索了汞元素缓变型地球化学灾害链的组成与阻断途径，将天然矿物与纳米材料结合起来，研发了一种新型汞稳定化剂，可使汞元素超标土壤中的活动态汞下降65%以上，敏感作物空心菜中汞含量下降75~90%。

“如今，国土资源部已形成一系列具有地学特色的理论研究成果和土壤修复技术。其中，理论研究成果主要体现在缓变型地球化学灾害和地球化学工程学两方面，在技术上则研发了以地球化学工程技术为核心的若干种土壤修复剂及重金属污染土壤的电动修复技术。”陈明介绍说。

地球化学服务农业，揭秘农作物与土壤的关系

国内最早的区域性土壤地球化学质量调查工作试点是上世纪80年代中期，由浙江省区域地质调查大队实施。1988年，刚从长春地院毕业后被分配到浙江物探队刚刚一年的陈明又承担了“浙江省厚层覆盖区地球化学扫面设计”。在工作中，陈明了解到土壤地球化学质量与农产品的产量和质量密切相关，一个有趣的现象深深吸引了当事仅有22岁的他：浙江黄岩地区有些地方的蜜桔外表鲜亮，而某些地方的蜜桔则外皮变皱、口感发酸？

调查发现，优良的柑桔主要产于海拔200米以下的侏罗纪火山岩残积层发育区和滨海平原区，由于这类地区土层厚、通透性好、土壤养分丰富；而有些地方柑橘产量、品质下降，是因为土壤某些元素养分因长期种植流失严重。陈明记得很清楚，在一块柑橘种植区发现了一个奇怪的现象，在大部分柑橘树失绿、果实变差的同时，却有个别树未受影响，而这些树都被农民钉上了铁钉挂东西。这与土壤化学调查结论不谋而合：这里的土壤中缺铁，而铁钉生锈后恰恰增加了植物对铁元素的吸收。据说后来农民得知这个结论后，就在其他树根上也钉上了铁钉子，蜜桔就又恢复了之前的圆滚滚，味道也变得更甜了。

陈明告诉记者，其实古人很早就对“农作物种类品质与土壤密切相关”有所认识。距今2500年前的《晏子春秋》中曾记载了这样一段：“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。”而现代科学尤其是地质科学完全可以从地球化学的角度，更为详细地解答农业地质背景与农作物的关系。

1989年，陈明回到长春地院读研究生。1990年，他代表长春地院参加了由原地矿部国家地质试验测试中心承担、李家熙负责的国家“八五”攻关项目——《区域地球化学在农业和生命科学上的应用研究》，通过生命元素在岩石、水、土、食物直至人体迁移循环过程中不同介质内的含量及其分布特征，将岩石圈一生物圈一水圈系列中的主要环节有机地连结起来，总结和概括出区域性环境地球化学背景，研究影响生态环境的主要因素和相关因素，揭示生态环境现实状况，对地球化学环境作出客观评价，建立合理的区划，以达到治理环境、促进工农业生产和提高人们健康水平的目的。“正是这个项目，改变了我的人生轨迹。”陈明说。后来，陈明还参与了针对吉林人参、河北水蜜桃等特色农产品的区域土壤地球化学背景研究，与同事们共同揭示了地域土壤组成的“化学秘密”，为当地农作物种植区划分、品质提升提出了一些建议，可惜的是，这些地质科研项目的成果并没有得到推广和应用。

修复重金属土壤，国土资源行业要重拳出击

国内外对土壤重金属污染的治理主要从两方面入手：一是活化手段，即增加重金属的溶解性和迁移性，通过土壤淋洗和植物萃取等手段把土壤固相中的重金属快速转移出土壤。二是钝化手段，即改变重金属在土壤中的存在形态，通过降低重金属的生物有效性，从而降低农作物对重金属的吸收量，降低污染风险。从农业生产的角度看，钝化手段比较符合现阶段我国农业的发展水平，经济可靠且易于农民掌握，有利于大面积推广。

“地球化学工程学原理是应用地球化学知识，通过人工制造的某些地球化学作用或利用地球化学原理制造的产品实现环境污染治理与管理的途径、方法和技术。”陈明告诉记者，在这一思路下，地质科学工作者提出了稳定化、净化和适宜化3种土壤修复思路。稳定化就是把不稳定的有害组分固定住，使其失去生物有效性；净化就是把高含量的有害组分去除掉或充分降低；适宜化就是在某些情况下把一些有益元素加入到特定的系统中去。

陈明告诉记者，与传统物理、化学和生物技术相比，采用地球化学工程技术治理重金属污染，具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点。其中，利用黏土矿物或通过改性来生产地球化学处理剂，原料来源广泛、价格低廉，不会对环境造成二次污染，非常适用于重金属污染土壤的修复工程。

据他介绍，近些年，国土资源部利用地球化学工程技术，在重金属污染土壤修复等方面积累了大量技术经验，形成了多个示范性工程。如：国家地质实验测试中心在安徽铜陵尾矿坝的重金属污染土壤修复示范区，选用若干种黏土矿物，结合一定的环境条件控制技术，使重金属元素超标土壤中种植的蔬菜的重金属元素含量达到《食品中污染物限量标准》。该研究成果已经成功用于德兴铅锌矿冶炼厂重金属污染山体的修复，使寸草不生的酸化和多金属污染土壤恢复种植功能，山体复绿。再比如：将含磷矿物用于土壤重金属污染原位修复，使重金属元素有效态转化为稳定的形态，降低其有效性和生物可利用性；采用地球化学工程—生物土壤修复技术，有效降低重金属高污染区人体暴露的风险。

近几年，陈明带领的资源所土壤修复科研团队利用不同天然矿物材料对重金属的专属吸附性，研发3种高效土壤重金属稳定化剂专利技术，可将重金属禁锢在土壤微粒中，不易被氧化、分解和重溶，从而使得修复效果具有长期稳定性。测试表明，新型修复剂可降低65%以上的土壤活动态重金属，并降低70%~95%的农产品中的重金属。

针对大城市高地价区的场地污染修复，陈明团队还研究了一种重金属提取技术——具有地学特色的“原地异位”的EK-SS电动修复技术。该技术用电动力模拟多期次脉动热液成矿作用过程，利用重金属捕获器可以将高浓度重污染土壤、重金属污染固体废弃物甚至矿石在48~72小时内将土壤中重金属去除60%~90%。

“任何一种土壤修复技术都不是万能的，因为我国各地土壤特性不同、气候条件各异，污染物种类、浓度以及活动态、非活动态都不一样，而且土地的用途各不相同，如城市的场地修复可以下猛药，耕地修复就必须高标准严要求，以保证土壤的微生物种群、营养物质、分层结构都不破坏，而矿山修复更为复杂。所以，我认为在实际进行土壤修复时，必须做到因土而异、订制施治，这样才能像老中医一样，做到一人一方，才能做到药到病除。特别是耕地修复，由于土壤类型、自然地理条件、污染物种类及其组合、污染物含量范围等因素错综复杂的交叉，实际上不存在‘一药治百病’的‘仙方’。”陈明强调。

值得关注的是，目前的《土壤污染防治法》主要关注了场地污染和耕地污染，而对矿山这个重金属污染的源头的关注比较少。陈明认为，过去由于中国地质科学院定位于社会公益型研究基础，主要从事基础性、公益性研究工作，很在在应用性的土壤修复技术研究方面获得国家和部门项目资助，这是非常可惜的。在当前“万众创新”的大形势下，这样的局面有望被打破，国土资源部门数十年积累的地质、地球化学基础研究成果有望在土壤修复领域发扬光大。对于矿山环境修复，国土资源部门的科技工作者应有“舍我其谁”的担当。

记者离开时，陈明表达了自己的一个愿望：“当前党中央、国务院高度重视土壤环境保护工作。作为具有深厚基础、长期经验和技术优势的国土资源部门，理应加大对相关理论研究和技术研发的支持，针对国家对矿山土壤环境修复的迫切需求，快速形成实用性强的土壤修复创新成果，为国家解决土壤污染难题和生态文明建设作出应有的贡献。”