十五年磨一剑
——《中国耕地地球化学调查报告》诞生纪实
来源:地质调查报
作者:《中国耕地地球化学调查报告》专家组
发布时间:2015-07-06
土地是国家经济社会发展的物质基础,尽职尽责保护国土资源、节约集约利用国土资源是国土资源管理工作的中心任务。为发挥地质调查基础性、公益性作用，服务土地资源的质量和生态管护，从1999年开始，在国土资源部领导下，中国地调局组织实施了全国土地地球化学调查。
这项调查工作历时15年，组织协调全国77家单位10万余人次。调查工作统一技术标准，严格质量监控。截至2014年底，已经完成调查面积150.7万平方千米， 含耕地面积13.86亿亩，累计测试水、土、生物样品60余万件，获得原创性数据3000余万个。
调查发现一批富含微量元素的特色耕地资源同时，对我国耕地的地球化学总体状况形成了初步认识和基本判断。依据这次地质调查成果，中国地调局编制了《中国耕地地球化学调查报告》，提供各级政府和社会使用。
特色和优质耕地资源的现状和意义
1、调查新发现5244万亩富硒优质耕地，主要分布在闽粤琼区、西南区、湘鄂皖赣区、苏浙沪区、晋豫区及西北区。同时还发现一批富硼、钼、锌等有益微量元素的优质耕地。
2、富硒耕地主要受硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体和特定的土壤类型控制，土壤中硒元素来源稳定，有利于长期开发利用。
3、在富硒地区种植的水稻、小麦等大宗农作物及黄豆、蔬菜、水果等经济作物达到富硒农作物标准，对人体健康十分有益，弥足珍贵。
4、目前，富硒优质耕地已经成为发展特色农业和生态农业新的增长点。湖北、广西、青海、浙江、福建、四川、江西、海南、湖南等省（区）人民政府已将开发富硒耕地作为实施农业强省战略的一项重要工作，大力开发富硒、锌等特色优质耕地，形成特色农产品产业链，取得了显著的经济效益和社会效益。
5、湖南新田县充分利用富硒耕地，发展富硒农产品种植示范基地面积达27万亩， 2014年全县富硒产业生产总值达20多亿元，比上年增长40%，实现利润超过10亿元，比上年增长35%，从事富硒产业的人员突破10万人。
6、建议科学编制实施富硒耕地开发利用规划，健全开发利用与保护的制度体系，强化数量和质量动态监控管理，促进富硒耕地可持续利用。
制约耕地保护和利用存在的突出问题
1、局部地区土壤有机质下降。与20世纪80年代初相比，东北区、闽粤琼区、西北区和青藏区的部分耕地区有机碳显著下降，其中东北区的耕地有机碳含量有所下降。土地利用方式变化、水土流失和气候变化是有机碳降低的主要原因。
2、北方土壤碱化趋势明显。与20世纪80年代初相比，在西北区、东北地区西部和京津冀鲁区等地土壤有碱化趋势。气候变化、地下水开采、水土流失等是加剧耕地碱化的影响因素。
3、南方酸化趋势明显。土壤酸化，会增加重金属生物活性，对粮食安全生产和地下水环境形成威胁。酸雨沉降、化肥施用等是促使耕地酸化的主要因素。
4、部分地区耕地重金属超标的态势还是比较严峻。在调查区13.86亿亩的耕地中，重金属超标的点位比例占到了8.2%(1.14亿亩)，主要分布在南方。
耕地重金属超标的特点、形成原因和对策
耕地重金属超标的特点：主要分布在南方地区，且多数地区，以镉、镍、砷等有毒元素复合污染为特征，在成因上，既有自然原因，也有人为因素，更多情况下，自然与人类因素是重叠在一起的。
形成原因：
从区域尺度上，控制我国耕地重金属超标的主要原因是地质高背景，土壤继承了成土母质的高含量。还有一种情况是，成土母质含量不高，但在后期成土过程中富集(10~20倍)了。
在人类活动强烈地区，工农业活动也是造成土壤重金属快速累积和污染超标的原因，尤其是现今情况下，大气中有毒元素的沉降是极其重要的污染途径。
解决这一问题的对策：
首先要精确地划定污染边界，在重点污染地区加大加快调查精度，精确圈定污染的确切范围，使得污染修复工作有的放矢；
其次是要查明土壤中重金属来源，要有针对性地实行源头控制与治理，尤其是切断人为污染源；
再者要开展风险评价，实行分区、分类、分级管理，明确哪些污染地块需要治理。
最后是根据土地利用类型，确定修复目标值，研制经济实用的修复治理方法技术。
下一步地质调查工作安排
本次调查比例尺主要为1∶25万（每平方千米1点），开展了少量1∶5万调查和1∶1万调查示范，主要满足我国土地资源的宏观规划，为更高精度的调查与监测预警奠定了基础。在调查内容上，仅考虑了52种化学元素、有机碳和pH值指标；在调查范围上，耕地尚未全部覆盖，对其他类型的土地调查覆盖面也不够；在评价程度上，未能全面查清土壤重金属来源和生态风险。目前形成的仍属于战略性的调查成果和概略性的初步认识。尽管如此，各级人民政府及其国土资源主管部门对本项工作更进一步的成果需求非常迫切。
下一步将紧紧围绕土地管理的重大迫切需求，加大土地的地球化学调查力度，提高调查精度，扩大调查内容， 全面完成全国耕地的1∶2 5万调查，系统开展重点地区的大比例尺调查工作，建立国家土地质量地质监测网络和预警体系，持续更新土地的地球化学数据库，使地质调查成果更加有力地支撑国家土地资源管理立法、土地利用规划、“三条红线”划定、特色土地资源开发、优质土地资源保护和污染土地整治修复等工作。
这项调查工作历时15年，组织协调全国77家单位10万余人次。调查工作统一技术标准，严格质量监控。截至2014年底，已经完成调查面积150.7万平方千米， 含耕地面积13.86亿亩，累计测试水、土、生物样品60余万件，获得原创性数据3000余万个。
调查发现一批富含微量元素的特色耕地资源同时，对我国耕地的地球化学总体状况形成了初步认识和基本判断。依据这次地质调查成果，中国地调局编制了《中国耕地地球化学调查报告》，提供各级政府和社会使用。
特色和优质耕地资源的现状和意义
1、调查新发现5244万亩富硒优质耕地，主要分布在闽粤琼区、西南区、湘鄂皖赣区、苏浙沪区、晋豫区及西北区。同时还发现一批富硼、钼、锌等有益微量元素的优质耕地。
2、富硒耕地主要受硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体和特定的土壤类型控制，土壤中硒元素来源稳定，有利于长期开发利用。
3、在富硒地区种植的水稻、小麦等大宗农作物及黄豆、蔬菜、水果等经济作物达到富硒农作物标准，对人体健康十分有益，弥足珍贵。
4、目前，富硒优质耕地已经成为发展特色农业和生态农业新的增长点。湖北、广西、青海、浙江、福建、四川、江西、海南、湖南等省（区）人民政府已将开发富硒耕地作为实施农业强省战略的一项重要工作，大力开发富硒、锌等特色优质耕地，形成特色农产品产业链，取得了显著的经济效益和社会效益。
5、湖南新田县充分利用富硒耕地，发展富硒农产品种植示范基地面积达27万亩， 2014年全县富硒产业生产总值达20多亿元，比上年增长40%，实现利润超过10亿元，比上年增长35%，从事富硒产业的人员突破10万人。
6、建议科学编制实施富硒耕地开发利用规划，健全开发利用与保护的制度体系，强化数量和质量动态监控管理，促进富硒耕地可持续利用。
制约耕地保护和利用存在的突出问题
1、局部地区土壤有机质下降。与20世纪80年代初相比，东北区、闽粤琼区、西北区和青藏区的部分耕地区有机碳显著下降，其中东北区的耕地有机碳含量有所下降。土地利用方式变化、水土流失和气候变化是有机碳降低的主要原因。
2、北方土壤碱化趋势明显。与20世纪80年代初相比，在西北区、东北地区西部和京津冀鲁区等地土壤有碱化趋势。气候变化、地下水开采、水土流失等是加剧耕地碱化的影响因素。
3、南方酸化趋势明显。土壤酸化，会增加重金属生物活性，对粮食安全生产和地下水环境形成威胁。酸雨沉降、化肥施用等是促使耕地酸化的主要因素。
4、部分地区耕地重金属超标的态势还是比较严峻。在调查区13.86亿亩的耕地中，重金属超标的点位比例占到了8.2%(1.14亿亩)，主要分布在南方。
耕地重金属超标的特点、形成原因和对策
耕地重金属超标的特点：主要分布在南方地区，且多数地区，以镉、镍、砷等有毒元素复合污染为特征，在成因上，既有自然原因，也有人为因素，更多情况下，自然与人类因素是重叠在一起的。
形成原因：
从区域尺度上，控制我国耕地重金属超标的主要原因是地质高背景，土壤继承了成土母质的高含量。还有一种情况是，成土母质含量不高，但在后期成土过程中富集(10~20倍)了。
在人类活动强烈地区，工农业活动也是造成土壤重金属快速累积和污染超标的原因，尤其是现今情况下，大气中有毒元素的沉降是极其重要的污染途径。
解决这一问题的对策：
首先要精确地划定污染边界，在重点污染地区加大加快调查精度，精确圈定污染的确切范围，使得污染修复工作有的放矢；
其次是要查明土壤中重金属来源，要有针对性地实行源头控制与治理，尤其是切断人为污染源；
再者要开展风险评价，实行分区、分类、分级管理，明确哪些污染地块需要治理。
最后是根据土地利用类型，确定修复目标值，研制经济实用的修复治理方法技术。
下一步地质调查工作安排
本次调查比例尺主要为1∶25万（每平方千米1点），开展了少量1∶5万调查和1∶1万调查示范，主要满足我国土地资源的宏观规划，为更高精度的调查与监测预警奠定了基础。在调查内容上，仅考虑了52种化学元素、有机碳和pH值指标；在调查范围上，耕地尚未全部覆盖，对其他类型的土地调查覆盖面也不够；在评价程度上，未能全面查清土壤重金属来源和生态风险。目前形成的仍属于战略性的调查成果和概略性的初步认识。尽管如此，各级人民政府及其国土资源主管部门对本项工作更进一步的成果需求非常迫切。
下一步将紧紧围绕土地管理的重大迫切需求，加大土地的地球化学调查力度，提高调查精度，扩大调查内容， 全面完成全国耕地的1∶2 5万调查，系统开展重点地区的大比例尺调查工作，建立国家土地质量地质监测网络和预警体系，持续更新土地的地球化学数据库，使地质调查成果更加有力地支撑国家土地资源管理立法、土地利用规划、“三条红线”划定、特色土地资源开发、优质土地资源保护和污染土地整治修复等工作。
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