农业地质调查项目的技术要求和工作要点、工作部署.doc

1、农业地质调查技术和工作要点1 我国农业地质调查进展农业地质调查是以区域地球化学调查方法为主要手段的综合地质调查工作，通过测定土壤、地表水、浅层地下水、湖底沉积物、海底沉积物、农作物等环境介质中元素等地球化学指标，研究元素从岩石土壤水农作物（水产品）人体的生态循环过程，实现对农业地质环境的评价。调查成果具有“多目标”、“多领域”的应用前景，可为土壤环境治理规划、现代农业发展规划、城市规划、土地资源管护、基础地质研究、地方病防治等领域提供重要的科学依据，对实施可持续发展战略具有重要意义。1.1 国内外研究现状前苏联于1927年就成立了生物地球化学实验室，对生态地球化学进行了八十多年的系统研究。随后

2、加拿大、美国、英国等作了大量工作。20世纪60年代初，英国科学家韦伯（J.S.Webb）把勘查地球化学方法和思路引入到环境研究中。此后几十年里，有关环境地球化学、农业地球化学、地方病与环境地球化学的关系等研究工作逐渐受到各国地球化学家的重视，先后进行了大量的研究工作，研究水平不断提高，建立化学元素与某种生物效应的相关性。在广泛深入的研究工作基础上，许多国家的地球化学家普遍认识到，全国（或区域）生态地球化学填图工作可以在解决日益迫切的人类生态环境问题中发挥巨大作用。许多国家先后开展了全国或区域性多目标生态环境地球化学填图工作。我国生态地球化学研究虽然起步稍晚，但成就比较显著。始于20世纪70年代

3、的区域化探全国扫面计划，目前已覆盖了600多万km2的国土面积，在矿产勘查工作中发挥了重大作用。随后勘查地球化学工作者利用区域化探资料，开展了农业、环境、地方病等方面的应用研究，取得了一些成果。但由于区域化探资料主要涉及山区和丘陵区，使其在农业、环境等方面的应用潜力受到限制。在国土资源部中国地质调查局的组织和部署下，1999年首先在广东珠江三角洲、湖北江汉平原、四川成都盆地开展了多目标地球化学调查试点工作，其成果引起了中央、地方各级领导的关注。自2002年3月4日国土资源部与浙江省人民政府签署第一个省部合作协议以来，截止2008年底，农业地质调查已经在全国31个省（市、区）开展，覆盖面积达16

4、0多万平方公里，获得了大量的基础性区域地球化学资料，根据国家和地方需求，从区域和局部两个尺度开展了大量的研究、评价和应用，取得了一批重要成果。1.2 我国农业地质调查的主要成果我国农业地质调查主要工作有多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价、土地质量地球化学评估。由省、部合作实施的农业地质（生态地球化学）调查主要包括多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价；由全国土壤现状调查及污染防治专项（2005年11月，全国土壤现状调查及污染防治专项实施方案）出资的农业地质调查主要包括多目标区域地球化学调查和土地质量地球化学评估；由各省出资的农业地质调

5、查主要包括多目标区域地球化学调查、局部生态地球化学评价。我国农业地质调查成果主要有以下18方面：1. 获得区域54项指标高精度的地球化学调查数据和区域地球化学特征2. 获得不同成土母质、不同区域尺度的基准值数据3. 不同区域尺度的碳储量数据4. 土壤污染等级划分5. 基础地质（地层、构造、岩体）研究6. 资源潜力（固体矿产、液体矿产）评价7. 土壤环境质量评价8. 土壤肥力的评价9. 异常物质来源与迁移转化途径10. 异常元素生态效应（营养元素和毒害元素）11. 农作物（水生生物）污染程度、适宜性评估12. 土壤毒害元素生态风险性评估13. 无公害农产品、绿色食品种植区评价14. 特殊生态地球

6、化学环境与人群健康（地方病、富硒土壤、富镓土壤、富碘土壤）15. 土地质量地球化学评价16. 现代农业发展区划17. 生态地球化学预测预警18. 调查与评价信息系统2 农业地质调查工作部署按照中国地质调查局矿产保障工程实施计划，2020年以前，广东省陆域和近岸海域（10米水深以浅）多目标区域地球化学调查将要全面覆盖，全省范围内逐步推进市、县、镇级土地质量地球化学评估。矿产保障工程所实施的农业地质调查以多目标区域地球化学调查为主，区域或局部生态地球化学评价为辅，最终实现土地质量地球化学评估。依据这一实施原则，我省农业地质调查项目工作部署主要如下：2.1 多目标区域地球化学调查以多个地级市行政区为

7、1个调查区，按照多目标区域地球化学调查规范（1:25万）（DD20051）开展土壤（表层和深层）、水（地表水和浅层地下水）、近岸海域沉积物（表层和深层）地球化学调查，土壤和沉积物分析测试54项、水分析测试21项地球化学指标。对区域调查所发现的各类地球化学异常进行初步的调查评价。2.2 生态地球化学评价在多目标区域地球化学调查成果基础上，按照区域生态地球化学评价技术要求（试行）（DD20052）、局部生态地球化学评价技术要求（试行）（DD200805）对调查区不同生态系统（农田、城市、浅海、河流、矿山、森林）进行异常元素来源及迁移转化途径、生态效应、预警预测等评价研究，对区内绿色食品、无公害农产

8、品、养殖区、富硒土壤区、典型生态地球化学环境与人群健康研究等进行评价。生态地球化学评价主要针对调查区典型性生态地球化学环境问题进行评价研究，体现调查区特色。2.3 土地质量地球化学评估按照中国地质调查局土地质量地球化学评估技术要求（试行）（DD200806），在多目标区域地球化学调查、生态地球化学评价基础上，依据影响土壤质量的内部因素和外部因素，对调查区的土地质量进行评估。3 农业地质调查技术要求和工作要点3.1 调查评价技术标准3.1.1基础调查方面1. 多目标区域地球化学调查规范（1:25万）（DD20051）2. 中国土壤普查技术中国土壤普查办公室 19923. 区域地球化学勘查规范（1

9、:20万）DZ/T0167-954. 1:50000浅覆盖区区域地质调查细则DZ/T158-955. 区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范（1:5万）GB/14158-936. 地球化学勘查图图式、图例及用色标准DZ/T0011-913.1.2 生态环境质量评价方面1. 区域生态地球化学评价技术要求（试行）（DD20052）2. 局部生态地球化学评价技术要求（试行）（DD200805）3. 土地质量地球化学评估技术要求（试行）（DD200806）4. 土壤环境质量标准GB15618-19955. 海洋沉积物质量标准GB1866820026. 农田土壤环境质量监测技术规范NY/T395-20

10、007. 无公害蔬菜生产基地水质土壤质量标准全国农技推广中心8. 无公害农产品蔬菜产地环境条件NY5012-20029. 无公害农产品（食品）产地环境要求DB32/T343.1-199910. 粮食、蔬菜等食品中六六六、滴滴涕残留量标准GB2763-8111. 无公害食品系列标准NY5001-2001NY5073-200112. 农、畜、水产品污染监测技术规范NY/398-200013. 绿色食品产地环境质量标准NY/391-200014. 水环境监测规范SL219-9815. 地表水环境质量标准GBZB1-199916. 地下水质量标准GB/T14848-9317. 农田灌溉水质标准GB50

11、84-918. 渔业水质标准GB1607-8919. 生活饮用水水质标准GB5749-8520. 绿色食品产地环境质量现状评价技术导则3.1.3 样品分析测试方面1. 多目标区域地球化学调查规范（1:25万）（DD20051）2. 土壤有效态成分分析标准GBW07412GBW07417-963. 水环境监测规范SL219-984. 生态地球化学评价样品分析技术要求（试行）（DD20053）5. 生态地球化学评价样品分析外部检查质量控制暂行规定（征求意见稿）中国地质调查局20043.1.4 数据库建设方面1. 地理信息技术基本术语GB/17649-19992. 数字化地质图图层及属性文件格式DZ

12、/T0197/-19973. GIS图层描述数据内容标准DDB97024. 地质图空间数据库建设工作指南（2.0版）中国地质调查局2001-06-015. 国土基础信息数据分类代码GB/T13923-926. 中国土壤分类与代码GB/T17296-19977. 区域水文地质图空间数据库图层及属性文件格式工作指南2001-06-018. 多目标区域地球化学调查数据库标准9. 成果地质资料电子文件格式SZ1999002-20013.2 多目标区域地球化学调查技术要求和工作要点多目标区域地球化学包含土壤、近岸海域沉积物、湖泊沉积物和水地球化学样品采集，各类介质均采集表层和深层样品。3.2.1 土壤地

13、球化学样品采集系统采集表层和深层土壤地球化学样品。表层土壤采集020cm土柱、深层采集150200cm的土柱。样品布设：不同地貌区样品布设方法不同。 低山丘陵区样品布设方法与水系沉积物基本一致（能控制单元格内最大汇水盆地）； 平原区样品一般布设在采样格子中心； 大、中城市按照东西或南北方向布设2个采样点； 在江河水系发育地区样品布设于河漫滩与岸边土壤样品； 在水网、池塘发育地区，当小格中水域面积超过2/3时，应采集水底沉积物样品； 滩涂（含潮间带）按大格（4km2）布点，点位尽量布置在格子中间部位。近岸海域滩涂样品采集（1件/4km2）需要注意与陆地土壤样品的衔接（1件/km2），采样大格布设

14、滩涂样的，不能布设土壤样品。采样位置：不同地貌区样品布设方法不同。 低山丘陵区，采样点选择在地形相对平缓地段或在较低洼处取样，采集可最大控制格子内的残坡积物质形成的土壤； 台地区，在相对低洼地段采样； 平原区，农业种植区和中小城区一般在格子中间采样，主要城区每一采样小格采集2件样品，大致均匀分布。采样点主要选择在农用大田、菜地、林带地、岸坡及路边地，避开明显点状污染地段、垃圾土及新近堆积土、田坎，以采集可代表采样单元（表层为1km2、深层为4km2）的土壤物质为原则。 农业区：不在水土流失严重或表土被破坏处采样； 交通干道附近：在距主干道100m以外采样； 城镇工业区：在调查和访问当地居民的基

15、础上采样，尽量避开新近搬运来的堆积土、垃圾土和明显已污染的土壤，如在采样范围内无法采集到自然表层土壤，选择人工改造时间较长的表层土壤（如花园、道路两边或中心绿化带土）； 滩涂：选择海岸边物质成因是浪积物或滨海物的地段；深层土壤不得采集残积土和风化土。注意事项： 样品采集晒干加工组合过程要做好防污措施； 记录准确完整（除按代码填写外，还需要填写采样单元内的地质、土壤、土地利用等相关信息）； GPS航迹要及时保存与汇总； 资料整理规范化（完善记录卡、记录卡录入电脑）； 图件编制标准化（工作手图、实际材料图、样品组合图等）； 质量监控有效（跟班检查、实地抽查和室内资料抽查，三级质量检查记录表）。3.

16、2.2 土壤地球化学样品分析样品测试需要由中国地质调查局认可的实验室承担。按照多目标区域地球化学调查规范要求，土壤样品测试指标为54项。样品送达实验室前需要保证土壤样品编号与送样单一致，重复样品的对应关系需对实验室严格保密。样品测试过程需要插入外部质量监控密码样品。3.2.3 图件编制主要图件有样品采集实际材料图（表层和深层）、元素地球化学图、元素异常图、土壤环境质量等级图、土壤营养元素质量等级图、综合异常图、土壤环境质量综合分级图、土壤污染等级图、各类元素比值图、土地质量地球化学评估图、地质矿产图、土壤图、土地利用现状图等。3.2.4 参数统计统计的主要参数有不同地质单元地球化学参数、不同土

17、壤类型地球化学参数、不同土地利用类型地球化学参数、土壤基准值、背景值、碳储量、相关指标比值和各类相关分析、聚类分析等。3.2.5 提交的成果资料提交的成果资料有图件（元素地球化学图、异常图、毒害元素环境质量分级图、营养元素土壤丰缺现状图、土地质量地球化学评估图等）、参数（基准值、背景值、碳储量、元素地球化学参数等）、报告、信息系统等。3.3 生态地球化学评价技术要求和工作要点生态地球化学评价是在多目标区域地球化学调查成果基础上，遵循由面至点、由点至面的评价方法，选择重点区域开展评价，总结规律，进而对区域进行评价。评价重点是回答异常元素的成因来源、迁移途径、进行风险评估，预测未来发展趋势，解决重

18、大的环境、农业及生态问题。一般按照农田、城市、河流、浅海、矿山等生态系统开展评价，同时也兼顾调查区的特殊生态地球化学问题，开展辐射环境、有机污染物等相关评价。按照评价区域的相对大小划分，生态地球化学评价可划分为区域和局部两个层次的评价。3.3.1主要工作方法野外调查执行中国地质调查局区域生态地球化学评价技术要求（试行）（DD20052）、局部生态地球化学评价技术要求（试行）（DD200805），样品测试执行生态地球化学评价样品分析技术要求（试行）（DD20053）。3.3.1.1 异常元素来源及迁移转化途径农田和城市生态系统自然异常元素来源主要工作方法有面积性土壤测量、综合地质地球化学剖面测制

19、、浅井、浅钻，岩石、土壤、重砂样品、农作物及其根系土样品采集等。河流生态地球化学评价主要有综合地质地球化学剖面测制及浅井、面积性土壤测量，悬浮物、过滤水、原水、水系（河流）沉积物、河漫滩或河流沉积柱、重砂样品采集等。浅海生态地球化学评价主要有浅海沉积物、沉积柱、间隙水、底层海水、悬浮物、过滤水样品和生物样品采集。农田生态系统人为异常元素来源追踪主要工作方法有大气干湿沉降、农田灌溉水和农田退水、化肥和农药等样品采集。城市生态系统有大气干湿沉降、降尘、水等样品采集。浅海生态系统有典型饵料、药剂样品采集。3.3.1.2 生态效应评价农田和城市生态系统主要工作方法有面积性土壤测量和农作物及其根系土、土

20、壤溶液、土壤有效态样品采集。浅海生态系统有同站位多介质采集表层沉积物、间隙水、底层海水、悬浮物、过滤水和生物样品。辐射环境地球化学质量评价采用面积性调查和剖面测量相结合的方法，面积性按照一定网度、剖面按照一定点距，现场测量1m高辐射空气吸收剂量率、土壤氡浓度和大气氡浓度、氡析出率，采集土壤、岩石、植物、水样等各类样品。有机污染物调查按照区域控制、重点解剖的方法，环境污染比较严重、经济比较发达地区重点控制，一般地区适当控制，大片农业种植区也要兼顾。采集的样品类型有土壤、河流底泥、农产品和水样共4类。3.3.2 样品测试测试指标要求配套、经济，除分析元素全量外，还要测试有效态、形态、土壤理化性质、

21、土壤矿物组分、粒度等相关配套指标。3.3.3 综合研究3.3.3.1 异常元素自然来源与迁移转化途径主要利用典型土壤剖面中元素和矿物成分垂向变化（成土母岩、母质层、淀积层、淋溶层、腐殖层），重点研究新鲜岩石(矿石)风化岩石(矿石)土壤中异常元素含量、元素存在形式和矿物特征，确定异常元素由岩石到土壤圈的迁移途径和影响因素。泛滥沉积物区土壤垂向剖面还采用210Pb、137Cs、14C和热释光等测年方法，结合河流悬浮物调查结果，确定异常元素的输入量。计算的参数有：土壤风化淋溶系数（ba值，钠、钾、钙和镁氧化物分子数之和与氧化铝分子数的比值），土壤淋溶系数（值，淋溶层钾、钠氧化物分子数与氧化铝的分子数

22、比与母质层钾、钠氧化物分子数与氧化铝分子数之比的比值），土壤风化指数（值，指淋溶层和母质层中氧化钾与氧化钠分子的比值）。3.3.3.2 异常元素人为来源通过大气干湿沉降、各类端元降尘和化肥、农药及灌溉水等调查，查明各类介质所携带的元素输入土壤系统的量。3.3.3.3 生态效应评价生态效应评价是生态地球化学评价的核心，重点是元素在土壤植物体系的关系研究。土壤中元素全量及其各种形态与土壤理化性质的关系，土壤元素全量及其各种形态与农作物的关系，都是土壤元素生态效应评价的主体。一般采用相关分析、聚类分析等数理统计和制作散点图的方法总结规律。3.3.3.4 预测预警在异常元素来源及迁移转化途径、生态效应

23、评价的基础上，结合调查区农业种植、工业三废等相关统计资料，研究经济发展对土壤元素含量的变化趋势影响、土壤理化性质的改变导致土壤毒害元素的生态风险、土地利用方式的改变对土壤环境质量的影响等，建立影响要素演化趋势的预测模型。在预测基础上，根据人类可持续发展对生态环境的要求，对危险程度提出警示，并重点强调要素指标的演化趋势和速度产生的影响及后果。一般主要进行预测预警。3.4 土地质量地球化学评估技术要求和工作要点3.4.1主要工作方法土地质量地球化学评估的主要工作方法有面积性土壤测量、综合地质地球化学剖面测量、浅井和面积性灌溉水样品采集，系统采集岩石、土壤、土壤有效态、农作物及其根系土，大气干湿沉降等各类介质样品。工作方法与区域生态地球化学评价基本一致，主要差别在调查精度和评价要求有所差异。3.4.2 评估方法按照技术要求，对所调查资料，采用多指标（肥力、环境和健康）、多层次（土壤、大气、水体和农作物）对土地质量进行等级划分。10