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长三角地区多目标区域地球化学系列图编制
2015-04-24
南京地质调查中心在各省相继完成浙江、江苏、上海多目标区域地球化学调查以后，为进一步深化调查成果，组织实施了“长江三角洲地区多目标区域地球化学系列图编制”项目，进行长三角地区多目标区域地球化学系列图编制，为区域生态地球化学评价提供基础图件和资料，为土地资源开发利用提供科学依据，为农业、环境和卫生等领域提供服务。
一、厘定了土壤地球化学基准值的基本概念，提出了基准值求取的原则和方法，获取了长江三角洲地区表层土壤背景值、深层土壤地球化学基准值
1．提出土壤地球化学基准值的基本概念
研究提出，在暂不考虑生态效应的前提下，土壤地球化学基准值是指未受人类影响的土壤原始沉积环境地球化学元素含量。
2．提出基准值求取方法
基准值求取的基本步骤，即：确定原始沉积过程中的控制地球化学分布的基本成因单元，了解基本成因单元的元素分布特征，求取基本成因单元内的基准值；寻求相对具代表性的方法，估算区域性的基准值。
3．长江三角洲地区基准值求取
依据“同一沉积环境、同一物质来源、满足正态分布”的土壤地球化学基准值确定的原则，专门编制了反映长三角地区沉积环境、时代、岩性的第四系地质图，求取了长江三角洲海积、冲海积等十二个单元的土壤地球化学基准值。在沉积环境单元基准值的基础上，以各单元面积为权重，估算了长江三角洲地区土壤地球化学基准值。
二、明确了土壤污染等级划分的基本概念、土壤污染判、土壤污染等级含义，建立了土壤污染等级划分方案
1．明确土壤污染等级划分的基本概念
土壤污染等级划分标准是对土壤污染元素含量进行分级而制定的标准。该标准以外来物质（污染）对元素含量的增加程度作为划分依据；对土壤污染级次与生态效应联系规律，强调与其它因素综合考虑。
2．明确判别表层土壤污染程度的依据
从表层与深层土壤具有区域同源性、相关性且不受人为影响等方面论述，认为深层土壤地球化学元素含量可以作为人为作用（外来物质污染）的参比值，即土壤地球化学基准值是判别表层土壤污染程度的依据。
3．提出了土壤污染等级划分的原则
（1）土壤污染等级划分应有利于对人类活动不同强度、不同类别污染的判别，即应具备反映对工业污染、农业污染、矿山开采污染等人为活动污染特征的作用。
（2）土壤污染界限值的制定应有一定的规律性，尽可能做到简单、易操作。
（3）土壤污染等级划分应具备反映土壤元素含量总体起伏变化的功能，具有对土壤生态效应相联系的功能，具有为土地质量评估服务的功能。
（4）土壤污染等级划分成果应具备区域上的可比性。
4．厘定土壤污染等级含义
一级污染：区域性因素引起的土壤元素含量增高，表生地球化学作用引起区域性元素含量增高，工业生产、农业生产、矿山开采等产生局部地区高背景含量。
二级污染：局部因素引起的局部地区元素含量明显增加，农业生产、工业生产、矿山开采等引起局部地区元素轻度污染，矿化作用引起的地球化学异常外带。
三级污染：农业生产、工业生产、矿山开采等引起局部地区元素中度污染，矿化引起的地球化学异常中带。
四级污染：工业生产、矿山开采等引起局部地区元素重度污染，矿化引起的地球化学异常内带。
五级污染：工业生产、矿山开采污染引起源区污染，矿化引起的地球化学异常浓集中心。
5．对长江三角洲地区土壤污染状况进行了总体评价
指出长三角地区Hg、Sn污染最为严重。区域性污染区主要是：沿江二级土壤污染带，城市及周边、苏州通安镇–常熟市、昆山蓬朗镇–常熟支塘镇三级以上土壤污染带。
三、确定了江都–泰州–姜堰–海安一线贝壳堤位置，划分了海相和陆相沉积界限
1．确定两种沉积相的分界
扬州–江都–泰州–姜堰–海安一带是高Sr、Ca含量带，其两侧存在Ba、F、Cr、Ni、Al、Fe、As、Sb、W、Se、Zn、Ge、Y、Th、Ti、Sc、Co、Tl、Bi、Nb、Be、Rb、Li、Ga等元素的含量及分布的明显差别，说明此界线为两种沉积相的分界。
2．扬州–江都–泰州–姜堰–海安一带存在贝壳堤的条件和证据
地质地理推断是北侧属于泻湖相沉积，而南侧属冲海线积沉积，存在贝壳堤的条件。海安–泰州–扬州一带第四系地层中都见有贝壳及其碎片，证明贝壳堤存在。
利用Sr、Ca等的分布特征确定了江都–泰州–姜堰–海安一线贝壳堤的位置，划分了海相和陆相沉积的界限，对利用地球化学资料准确恢复原始沉积环境具有重要意义和示范意义。
四、系统编制了长江三角洲地区多目标区域地球化学系列图件
1．系统编制了长三角地区表层土壤、深层土壤54个元素或指标地球化学图。
2．专门编制了反映长三角地区沉积环境、时代、岩性的第四系地质图。
3．专门编制了主要城市1980～2000～2005年3个时段城区范围演变图。
4．依据长三角地区地球化学基准值特征，首次编制了反映沉降环境的F-Cl-Br-I-CaO-MgO、Y-Ce-La、I-Hg、N-S-Corg、Na2O-P-SiO2-Sr等五种元素组合叠加图件，。
5．编制了长江三角洲绿色土壤、特色土壤资源分布图，圈定富硒土地资源面积7758km2。
6．编制了有益元素与营养元素丰缺图、元素缺乏区施肥建议图。
五、系统地对长江三角洲地区土壤地质环境开展区域评价
1．长江三角洲地区土壤Cd、Hg、Pb、As、Cr、Ni、Cu、Zn八个重金属元素综合环境质量评价结果表明：Ⅰ、Ⅱ类土壤面积为68581Km2，局部地区存在重金属元素呈累积富集趋势。
2．长江三角洲地区主要区域性重金属高值区为沿江地区、城市及周边地区等。
3．研究表明，长江三角洲酸性表层土壤面积31104km2；长江三角洲地区土壤发生酸化区域面积达58193Km2。强酸化区主要分布于嘉兴市南部，其1990～2002年12年间土壤酸碱度平均下降了0.3个单位。初步分析影响土壤酸碱度的主要是CEC、S、N等指标，土壤pH值降低对Cd、Cu、Pb、Zn、Ni等重金属的活动态提高有重要影响。
4．土壤环境质量与农产品超标呈现概率关系。总体随土壤环境质量的下降和酸度的增加，农产品超标的元素及其超标率有增加的趋势。
六、社会效益
长江三角洲多目标区域地球化学图调查系列图件和理论探索成果、对土壤环境质量的评价成果以及应用性成果为国家对长江三角洲地区规划的制定和决策提供了重要基础地质资料，在各省国土资源整治、农业用地分等定级、土壤污染防治和监测和土地利用规划等方面得到了应用，丰富发展了我国生态地球化学理论，为制订生态地球化学调查评价方法技术标准做出贡献，对各省开展多目标区域地球化学调查编图和成果综合起到示范作用，为富硒等特色土地资源开发，发展绿色农产品、科学施肥提供了基础，有力地促进了农业结构调整和农民增产增收，为土壤环境监测、土壤环境修复和土壤污染防控奠定了重要的基础。
