在中国地质科学院物化探所，像周国华这样，自参加工作以来，长期从事农业、环境、生态地球化学调查与评价的理论与方法研究的也许并不多。这方面的研究，通常以我国经济社会发展对生态环境保护、土地资源评价和规划利用、粮食和农产品安全、保障人体健康等方面的需求为出发点，通常被称为“农业地质”，这也是近几年地质工作调整的重要方向。

 

周国华，1964年12月生，江苏省昆山市人，“九三学社”社员，二级教授，博士，硕士生导师，1986年7月毕业于长春地质学院找矿地球化学专业。

 

他先后参与完成了国家“973计划”、国家攻关项目、国土资源部科技攻关项目、地质大调查项目、国家援外项目等各类项目（专题、课题）20多项，3项成果获部省级科技成果二等奖，发表论文80余篇。他还参与完成了《多目标区域地球化学调查规范》、《区域生态地球化学评价规范》、《局部生态地球化学评价规范》、《土地质量地球化学评价规范》等技术标准的编制。

 

建立地球化学调查技术体系

 

1989年前后，周国华幸运地参与完成“浙江省杭嘉湖平原区农业环境地球化学调查和研究（1990-1993）”项目，该成果获得了原地质矿产部科技成果二等奖。

 

通过参与完成这项工作，周国华初步接触诸如表层与深层土壤网格化采样、植物营养元素、重金属污染元素、生命健康元素等研究指标，结合名特优和大宗农作物、地方病等研究需要，针对重要地球化学异常，研究专题调查和评价的工作思路和方法技术，为调查区科学平衡施肥、名特优农产品种植布局、地方病病因分析提供了重要的地球化学依据。

 

上世纪末，周国华主持成都盆地、江汉平原、珠江三角洲多目标区域地球化学填图（试点）工作。在这一过程中，他总结了平原区多目标区域地球化学调查样品采集等野外工作方法技术，并建立了52种元素分析测试方法及质量监控方案。针对水域调查，总结了水化学调查、湖库沉积物调查、植物等生物样品采集保存技术、土壤元素形态等研究方法。最终，他完成了“厚覆盖区地球化学调查和评价方法技术研究（1999-2000）”，深入探讨了成果资料在农业、环境、资源勘查、基础地质研究等多领域的应用前景。

 

2003年，浙江省农业地质环境调查作为我国第一个省部合作农业地质项目，开始付诸实施，周国华作为主要技术骨干参与这一项目。

 

现在看来，也正是这个项目的实施，为制定多目标区域地球化学调查规范提供了技术支撑，理清了以农业生产、环境评价、土地规划利用为主要应用目标的区域地球化学调查工作思路，推进了我国农业地质工作进入到一个新的发展时期，为近年来全国土地质量地球化学调查的全面实施提供了技术支撑。

 

构建土壤重金属风险评价与监测体系

 

在开展多目标区域地球化学调查的过程中，周国华意识到，在重金属异常区、人为污染严重地区，应掌握土壤重金属的详细分布状况，还要围绕重金属元素成因来源、生物有效性及其在土壤-作物系统中迁移富集规律进行深入研究，评价其生态风险，为土地资源安全利用和污染治理提供科学依据。同时，建立土壤环境地球化学监测网络，及时掌握土壤重金属累积以及土壤环境变化趋势，是农田重金属污染防控、保障土地资源安全利用的需要。

 

于是，他利用浙江省杭嘉湖地区两次区域地球化学调查数据资料，对两期调查的样品采集与分析测试误差影响进行了分析，计算确定了杭嘉湖地区表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素的累积速率，并开展了土壤重金属累积趋势的预测分析。

 

他还通过国土资源部科技攻关和地质调查项目的支持，构建了珠江三角洲区域土壤环境地球化学监测网络，完成了三期采样分析，掌握了珠三角地区土壤环境的变化趋势。

 

针对我国东南沿海存在区域性铅地球化学高的背景，他又开展了土壤铅生物有效性评价技术研究，基本查明土壤与典型作物间铅等重金属富集规律及其主控因素，提出了土壤安全利用的重金属临界值，为地方土壤环境质量标准的修订、土地资源安全利用提供了重要依据。

 

建立矿山生态环境评价技术

 

2010年~2012年，周国华依托项目组织开展了全国尾矿地球化学调查与评价项目，查明了全国23个典型金属矿区26个尾矿库元素含量和矿物组成，发现包括主要成矿元素和稀有伴生元素15种，资源量非常可观，潜在经济价值达数百亿元。

 

通过对个旧、柿竹园、德兴、白银等典型多金属矿区在内的9个矿区及其外围的生态环境调查，基本掌握了涉及区域的地球化学状况及矿区土壤、地表水、浅层地下水环境质量、农产品食用安全性，为矿区土壤与水资源安全利用、保护人体健康提供了重要资料。

 

通过该项工作，初步建立了包括工程浅钻取样、样品处理、分析测试指标和方法、尾矿元素三维分布图示、尾矿资源量和经济价值评价在内的方法技术，为尾矿资源地球化学调查评价提供了方法技术，验证了所采用的矿区生态环境地球化学调查评价的经济有效性；也由此建立了尾矿资源量和矿区生态环境地球化学调查评价的方法技术，为开展全国性矿山尾矿资源和矿山环境大普查积累了方法技术经验。

 

推进地球化学调查成果向与应用转化

 

今年，周国华将带领研究团队实施“珠江下游及浙江基本农田土地质量地球化学调查与应用示范”。这是一项集生产调查、方法研究、成果应用于一体的综合性工作。具体将联合浙江省地质调查院农业地质研究中心、中国地质大学（北京）和南京大学的生态地球化学评价研究核心团队，结合1∶25万多目标区域地球化学调查和1∶5万土地质量地球化学调查工作，开展重金属高背景和人为污染区的生态风险评价；根据地方需求，开展调查和评价成果的应用研究，争取在生态风险评价的理论和方法技术方面有所创新，在调查成果的转化应用方面取得实际成效，为我国正在大规模开展的土地质量地球化学调查工作提供示范样板。

　　周国华，1964年12月生，江苏省昆山市人，九三学社社员，二级教授，博士，硕士生导师。1986年7月毕业于长春地质学院找矿地球化学专业，1989年7月获长春地质学院应用地球化学专业硕士学位，分配至中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所工作至今。2003年获中国地质大学（北京）地球化学专业博士学位（理学）。先后参与完成了国家“973计划”、国家攻关项目、国土资源部科技攻关项目、地质大调查项目、国家援外项目等各类项目（专题、课题）20多项，3项成果获部省级科技成果二等奖，发表论文80余篇。

　　参加工作以来，长期从事农业、环境、生态地球化学调查与评价的理论与方法研究，包括多目标区域地球化学调查方法技术及其成果资料在农业生产、环境评价、土地利用规划等领域的应用基础和方法技术，区域环境地球化学监测与土壤重金属生态风险评价方法技术，名特优农产品立地背景地球化学调查与种植适宜性研究，土壤重金属污染的植物修复技术研究，尾矿资源及矿山环境地球化学调查与评价方法技术，等等。参与完成了《多目标区域地球化学调查规范》、《区域生态地球化学评价规范》、《局部生态地球化学评价规范》、《土地质量地球化学评价规范》等技术标准的编制。这些研究以我国经济社会发展对生态环境保护、土地资源评价和规划利用、粮食和农产品安全、保障人体健康的强烈和迫切需求为已任，为我国近年来土地质量地球化学调查工作的全面实施提供了方法技术基础。

　　1．建立了以农业、环境为应用服务目标的地球化学调查、评价与成果应用的方法技术体系

　　工作伊始，有幸参加完成了“浙江省杭嘉湖平原区农业环境地球化学调查和研究（1990-1993）”，该项成果获得了地质矿产部科技成果二等奖。通过该项目工作，初步形成了表层与深层土壤网格化采样，以植物营养元素、重金属污染元素、生命健康元素为研究指标，在区域调查基础上针对重要地球化学异常，结合名特优和大宗农作物、地方病等研究需要，开展专题调查和评价研究的工作思路和相应的方法技术，为调查区科学平衡施肥、名特优农产品种植布局、地方病病因分析提供了重要的地球化学依据。世纪之交，在中国地质调查局的支持下，主持完成了“厚覆盖区地球化学调查和评价方法技术研究（1999-2000）”，结合成都盆地、江汉平原、珠江三角洲多目标区域地球化学填图（试点）工作，进一步总结了平原区多目标区域地球化学调查样品采集等野外工作方法技术，研究建立了52种元素分析测试方法及质量监控方案，总结了水化学调查、湖库沉积物调查、植物等生物样品采集保存技术、土壤元素形态/有效态研究方法，探讨了成果资料在农业、环境、资源勘查、基础地质研究等多领域的应用前景。作为主要技术骨干参与完成了我国第一个省部合作农业地质项目“浙江省农业地质环境调查（2003-2005）”，在多目标区域地球化学调查的基础上，系统开展了农田生态系统元素迁移转化研究，围绕农产品食用安全、名特优农作物地质—地球化学模型、富硒土地资源评价与富硒农产品开发、地质背景与地球化学环境、土壤重金属与持久性有机物污染等问题进行了深入调查与研究，使我国农业地质工作进入到一个新的发展时期。上述成果资料，以及前人大量相关研究成果的综合，为制订多目标区域地球化学调查规范提供了技术支撑，理清了以农业生产、环境评价、土地规划利用为主要应用目标的区域地球化学调查工作思路，为近年来全国土地质量地球化学调查的全面实施提供了技术支撑。

　　2．构建了以耕地安全利用为目标的土壤重金属风险评价与监测预警方法技术

　　随着我国经济社会的快速发展，尤其是改革开放初期粗放式的经济发展模式，导致我国土壤重金属污染问题突出，工矿集中区、城市周边地区、农业集约化程度高、农用品投入量大的地区，土壤重金属累积速率快、农产品重金属超标问题凸现，成为社会公众关注的热点问题。通过多目标区域地球化学调查，可以迅速掌握区域土壤环境质量总体状况。在调查发现的重金属异常区、人为污染严重地区，一方面应开展大比例尺的调查，掌握土壤重金属的详细分布状况；另一方面，应围绕重金属元素成因来源、生物有效性及其在土壤—作物系统中迁移富集规律开展深入研究，评价其生态风险，为土地资源安全利用和污染治理提供科学依据。同时，建立土壤环境地球化学监测网络，及时掌握土壤重金属累积以及土壤环境变化趋势，是农田重金属污染防控、保障土地资源安全利用的需要。周国华博士利用1990年代初和2003年浙江省杭嘉湖地区两次区域地球化学调查数据资料，对两期调查的样品采集与分析测试误差影响进行了分析，计算确定了杭嘉湖地区表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素的累积速率，并开展了土壤重金属累积趋势的预测分析；利用国土资源部科技攻关和地质调查项目的支持，构建了珠江三角洲区域土壤环境地球化学监测网络，完成了三期采样分析，掌握了珠三角地区土壤环境的变化趋势；针对我国东南沿海存在区域性铅地球化学高背景，开展了土壤铅生物有效性评价技术研究，基本查明了土壤—典型作物（水稻、茶叶、叶菜）间铅等重金属富集规律及其主控因素，提出了土壤安全利用的重金属临界值，为地方土壤环境质量标准的修订、土地资源安全利用提供了重要依据。

　　3．实施了全国尾矿地球化学调查与评价项目，建立了尾矿资源和矿山生态环境评价的方法技术

　　在中国地质调查局支持下，2010—2012年期间组织开展了全国尾矿地球化学调查与评价项目。查明了全国23个典型金属矿区26个尾矿库元素含量和矿物组成，发现有15种金属元素具有潜在利用价值，包括主要成矿元素或矿化剂元素Cu、Ni、Pb、Zn、Sn、W、S、As等，以及稀有分散伴生元素Ge、In、Se、Te等，资源量非常可观，潜在经济价值达数百亿元。同时，查明了包括个旧、柿竹园、德兴、白银等典型多金属矿区在内的9个矿区及其外围的生态环境地球化学状况，评价了矿区土壤、地表水、浅层地下水环境质量现状，以及农产品食用安全性，为矿区土壤与水资源安全利用，保护人体健康提供了重要资料。通过该项目工作，初步建立了尾矿资源地球化学调查与评价的方法技术，包括工程浅钻取样、样品处理、分析测试指标和方法、尾矿元素三维分布图示、尾矿资源量和经济价值评价等方法技术，为尾矿资源地球化学调查评价提供了方法技术；验证了所采用的矿区生态环境地球化学调查评价的经济有效性，其方法特点是针对采矿场、选矿厂、尾矿库、废石堆、冶炼厂等矿山主要污染源，结合矿区地形和水系分布、风向、土地利用等景观环境条件，以污染物来源—迁移扩散与循环途径—生态效应为主线，合理部署调查工作，通过尾矿、水系沉积物、土壤、地表水和浅层地下水、作物、大气颗粒物等多介质样品的采集分析，达到评价矿区生态环境现状的目的。建立的尾矿资源量和矿区生态环境地球化学调查评价的方法技术，为开展全国性矿山尾矿资源和矿山环境大普查积累了方法技术经验，为促进绿色矿山建设，提高矿产资源利用率，服务国家生态文明服务提供了重要技术途径。

　　4．带领课题组开展地球化学找矿方法研究，不断完善地电化学探测技术

　　随着我国矿产资源勘查工作程度的不断提升，找深攻盲成为矿产勘查的重点和难点。近些年来，在带领研究团队重点开展农业环境/土地质量地球化学调查与评价方法研究的同时，针对我国矿产资源勘查面临的技术瓶颈，利用团队具备的地电化学工作经验和技术积累，积极争取项目支持，完善优化地电化学勘查方法技术体系，在地电化学野外采样装置、分析测试指标及其质量监控、工作方法技术标准化等方面均取得了长足的进步。通过多个矿区的实际应用验证，地电化学化找矿成果显著，在寻找深部金属盲矿体中具有突出的作用。

　　5．实施“珠江下游及浙江基本农田土地质量地球化学调查与应用示范”项目，努力再创辉煌

　　在中国地质调查局和有关方面的支持下，研究团队2016年起将组织实施二级项目“珠江下游及浙江基本农田土地质量地球化学调查与应用示范”。这是一项集生产调查、方法研究、成果应用于一体的综合性工作，将联合浙江省地质调查院农业地质研究中心，以及生态地球化学评价研究核心团队中国地质大学（北京）和南京大学，结合1：250000多目标区域地球化学调查和1：50000土地质量地球化学调查工作，开展重金属高背景和人为污染区的生态风险评价，同时密切关注地方国土、农业、环保部门的需求，开展调查和评价成果的应用研究，争取在生态风险评价的理论和方法技术方面有所创新，在调查成果的转化应用方面取得实际成效，为我国正在大规范开展的土地质量地球化学调查工作提供示范样板。

　　土地资源是人类极其珍贵的自然资源，查明土地资源的质量状况，保护和合理利用好土地资源，为子孙后代保留一块净地，是一个科技工作者的责任。作为这一研究领域的一员，周国华博士将继续努力，贡献自己的一份力量。