浙江省农业地质环境调查成果综述
(浙江省地质调查院，萧山311203)
以调查、评价和研究为基础，对浙江省农业地质环境进行了多层次、多层次、多尺度的调查、研究和评价，取得了一大批重要的调查研究成果、示范成果和应用成果，极大地丰富了我省农业基础资料，增加了农业地质技术储备。这些成果不仅可以为浙江省农业区划、农业结构调整和发展高效生态农业提供技术支撑，也可以为浙江省“生态省”建设和农业可持续发展战略提供基础服务。
关键词:浙江省；农业地质环境调查；工作成就
“浙江省农业地质环境调查”是浙江省人民政府和国土资源部中国地质调查局共同开展的基础性、公益性地质调查项目。浙江省也是中国第一个以省部合作形式开展农业地质工作的省份。本项目联合省内外18个单位(部门)，聚集多学科、多专业的专家180余人，投入了巨大的实物工作量，获取了1.26万多条高精度实测数据，编制了数千张各类图件。通过该项目的实施，摸清了我省主要农业经济区的土地质量新情况，基本掌握了部分土地资源的新优势，初步揭示了农业地质环境变化的新趋势，首次建立了全省农业地质环境技术支撑新平台，拓展了浅海滩涂地质环境质量调查的新领域。
1成就概述
浙江省农业地质环境调查项目实际完成调查总面积43613km2，其中土地调查面积为
37737km2，近岸海滩和近岸浅海调查面积5876km2。
这项工作投入了大量的体力劳动。测量土壤地质柱状剖面408个，土壤地球化学1354km，采集土壤、浅海沉积物、浅层地下水、农作物样品66554个，分析测试土壤全元素、有效形态、持久性有机污染物等70余项指标，浅层地下水24项指标，农产品20余项指标。获取测试分析数据约654.38+0.26万，编制基础图450余张。
浙江省农业地质环境调查形成的调查研究报告***29份，其中一般项目综合成果报告5份，基础调查报告4份，专题研究报告7份，专项研究报告6份，示范区调查报告7份。图集5套:浙北、浙中、浙东地球化学图集1套，浙江省农业地质环境图集1套，浙江省生态地质地球化学图集1套。
2调查结果
2.1获取了大量多介质、多元素、多指标的高质量实测数据，编制了一系列基础地球化学图件，全面更新和丰富了浙江区域地球化学数据，构建了多部门、多学科应用的基础信息平台。
通过对浙北平原区、浙中丘陵盆地区和浙东沿海三个重点农业种植区的多目标地球化学调查，获得了65438±26万多介质元素地球化学分析测试数据，主要包括:
(1)浙江省主要土壤及成土母质的Cd、Hg、Cr、Pb等52种元素、有机碳、pH值分析数据；
(2)浙江省主要土壤中铁、锰、铜、锌等12种元素的有效量分析数据；
(3)浙江省主要土壤中有机氯(HCH、DDT)农药残留分析数据；
(4)浙江省主要土壤有机污染物(PCBs)分析数据；
(5)浙江省主要农田土壤中浅层地下水NO3、NO2、NH4等24项水质分析数据；
(6)浙江省沿海浅海和滩涂沉积物52种元素、有机碳和pH值分析数据。
根据区域调查获得的实测数据，按照技术规范要求，编制了52个元素的地球化学图、11元素的有效态(可提取量)分布图、持久性有机污染物分布图等大量基础图件。为农业地质环境评价和综合研究提供了依据。在区域评价和综合研究的基础上，首次编制了《浙江省农业地质环境图集》和《浙江省生态地球化学图集》。这些成果是自第二次农业普查和第二次全国地球化学调查以来取得的最系统、最可靠、最新的基础成果。它们是“数字浙江”的海量基础数据和重要数据源，具有多部门、多学科、多领域的长期应用价值。
2.2摸清浙江省主要农业经济和自然区域的地质环境状况，“摸清家底”，为政府宏观决策提供科学依据。
2.2.1土壤环境质量评价
评价结果表明，浙北平原、浙东沿海和浙中盆地三大主要农业种植区土壤环境质量总体良好。功能类型综合评价结果表明，在三个调查区域约3.7万km2的面积中，一级土壤占21.1.04%，二级土壤占61.04%，三级和超三级土壤分别占1.66%和1.1.09。
根据农业部绿色食品产地土壤环境质量标准，结合全省土地利用现状数据1999，对农用地土壤环境质量进行种植适宜性评价，浙北、浙东、浙中三个调查区236.5万公顷农用地中，能满足安全农产品生产土壤环境质量要求的农用地面积为179.8万公顷，占76旱地25.7万公顷，占三大区域旱地总面积的86.7%；园林面积7.3万公顷，占三个区域园林总面积的78.6%。不适宜种植绿色农产品的非绿色农用地面积为47.2万公顷，占三个地区农用地面积的20.0%。
2.2.2土壤污染程度评价
受工业、农业和城市的影响，我省土壤受到了不同程度的重金属污染。根据调查评价结果统计，浙北、浙中、浙东三个沿海地区中，轻度污染区占总调查面积的38.1%，中度污染区占9.0%，重度污染区占1.61%。
研究表明，在快速工业化过程中，土壤中重金属元素的变化大大超过自然作用的变化。在短短的12年间，Cd、Cu、As、S等元素的平均相对累积率达到15%以上，Hg、Cd、Pb、Zn、Cu均出现在浙北平原、浙东沿海平原和浙中盆地三个地区的表层土壤中。调查表明，重金属污染主要是由工业“三废”(废水、废气、废渣)、化肥、农药等农业化学物质以及其他人为作用造成的，通过大气降尘、灌溉、施肥和渗透等途径广泛引入土壤环境。
2.2.3土壤有机污染现状评价
调查表明，六六六、滴滴涕等有机氯农药在暂停使用近30年后，仍广泛残留在土壤中，但总体上未超过国家环境质量标准。
2.2.4农田浅层地下水环境质量评价
调查表明，三个重点调查区的农田浅层地下水质量主要为ⅳ类和ⅴ类，其中ⅳ类水占42.0%，ⅴ类水占49.2%。浙东沿海地区ⅴ类水达到65.7%。
浅层地下水重金属污染不突出，主要集中在铁、锰和亚硝酸盐，其中铁超标比例为61.8%，锰为73.3%，亚硝酸盐为25.2%。
2.2.5农田土壤营养微量元素的丰缺评价
浙北、浙东、浙中土壤肥力和微量元素的评价结果表明，土壤养分之间的不平衡仍然十分突出。土壤肥力和养分水平差或平衡差的土壤面积接近50%，浙中问题最为突出。平衡性较好的土壤面积比例较小。沿江沿海垦区，土壤普遍缺乏锌、钼、铜等元素；缺硼具有广泛性和区域性，92.2%的土壤存在缺硼问题。
2.2.6滩涂和近岸浅海沉积物环境质量评价
调查结果表明，除乐清湾镍含量较高外，沿海滩涂未发现明显的重金属污染。
2.3通过调查，首次发现并评价了浙江富硒土壤。这一成果不仅具有重要的科研价值，而且具有资源开发价值。
2.3.1富硒土壤及其评价
在研究的基础上，首次提出了从土壤硒含量和硒反应性、富硒土壤面积、土壤中硒的富集程度、硒的有效性、土壤环境质量和生物效应等方面综合评价富硒土壤资源的方法。富硒土壤分为三个等级:高富集(ⅰ级)、中等富集(ⅱ级)和一般富集(ⅲ级)。经过评价，在浙北平原、浙东沿海平原和浙中盆地三个地区圈定了29个富硒土壤区，面积7654km2。其中一级区5个，二级区15，三级区9个。
2.3.2富硒农产品调查
通过对富硒地区农产品的实地调查核实，发现海宁、平湖、诸暨的大米、金华的葡萄、衢州、华凯、慈溪的茶叶、龙游唐智的白莲、水岸的竹笋、天目山的竹笋等农产品硒含量均达到了富硒农产品标识标准。
3评估结果
3.1土壤地质研究
以地学为基础，提出了“土壤地质单元”的新概念，系统划分了浙江成土母质类型，实现了地学与土壤学的有机结合，大大提高了浙江土壤地质学的研究水平。
以“母岩-母质-土壤”的地质地球化学对比研究为基础，以土壤地质剖面研究和土壤母质分类为基本方法，通过农业地质背景的系统研究，提出了“土壤地质单元”的新概念。因为地质工作可以准确地确定各种岩石和地层的空间分布，详细地描述它们的地质环境、地球化学等特征，所以基于地学的成土母质分类会更加准确。根据分类原则，建立了36种土壤母质类型，划分了118个土壤地质单元，编制了新的浙江省土壤母质图。对不同土壤类型的土壤矿物学、土壤磁学等方面进行了研究，从成土母岩、成土母质、不同成土环境等方面系统总结了浙江省土壤的地质-地球化学特征，丰富了农业环境基础数据，科学实用。
3.2适合特色农产品的地质地球化学环境研究
在调查研究的基础上，建立了浙江省主要特色农产品适宜的地质-地球化学模型，为科学指导特色农产品结构调整和区域布局规划提供了地学支持。
分别对浙江名茶、竹笋、临安山核桃、诸暨香榧、常山胡柚、玉环柚、长兴银杏等7种特色农产品的立地地质背景进行了研究。认为特色农产品的分布和质量除受地形地貌、坡向和小气候条件的制约外，还明显受地质地球化学背景的制约和影响。研究揭示了该类农产品的适应性规律，建立了适应性的地质-地球化学模型，并在信息技术的支持下，对种植适宜性进行了划分。结果表明，浙江省最适宜种植优质名优茶的面积为10803km2(图1)，占国土总面积的10.2%。次优区51621km2，占49%；毛竹和竹笋适宜种植面积为18814.28km2，占全省的18.47%，次适宜面积为55330.96km2，占54.32%。临安山核桃适宜种植面积占全县面积的17.2%；常山县适宜种植柚子的面积约400km2。长兴县银杏适宜和适宜种植面积约为154 km2；。诸暨香榧适生适宜种植面积约306km2。玉环柚种植的适宜面积和适宜面积约为188km2。该成果为特色优势农产品布局规划提供了科学依据和技术支持。
图1浙江省茶叶适宜种植区划
3.3农业地质环境变化预测预警研究
通过对土壤重金属时空变化的研究，对土壤pH值变化的研究，对元素总量、有效量、形态组成的研究，对土壤重金属与农产品相关性的研究，获得了以下重要认识。
(1)人类活动，特别是近20年来的城市化和工业化进程，使农业地质环境发生了明显的变化，主要表现在土壤污染和酸化。研究表明，2002年1990 ~ 12期间，浙北、浙中、浙东三个沿海地区土壤中有毒有害元素的含量和空间分布格局发生了明显变化，砷(as)、镉(Cd)、铜(Cu)和氟(F)等元素呈现较高的污染累积率，其中
(2)有毒有害元素的快速积累造成了土地质量的退化，为土地安全亮起了红灯，发出了警报。如浙北平原地区1990与2002年土壤环境质量综合评价对比表明，该地区ⅱ类和超ⅲ类土壤面积在12期间增加了1.5%；I类土壤面积减少65438±0.2%。基于本次调查的大量实测数据，耕地(土壤)安全(或风险)评价表明，在三个主要调查区域中，安全耕地占93.2%，潜在风险(警戒)耕地占5.8%，危险耕地占1.0%。
(3)结果表明，土壤中重金属元素的地球化学变化是随着土壤的变化而发生的。例如，Cd和Hg这两种威胁最大的元素，在pH值降低(酸化过程)和有机质逐渐减少时，会增加其活化溢出和进入生物食物链的风险。
(4)研究表明，虽然进入农产品的重金属的来源、含量和安全性受多种因素影响，但土壤环境中重金属元素的增加必然会影响农产品的质量安全，两者之间存在本质的相关性。在12年的短时间内，浙江土壤重金属元素的积累趋势整体上增加了农产品的安全风险。
3.4城市周围土壤污染及生态影响研究
调查表明，城市及周边地区的土壤污染是浙江土壤环境问题的主要区域特征。通过对杭州等5个大中城市土壤环境问题的调查研究，摸清了土壤污染的地理分布、主要污染物和污染源，并对污染程度和生态影响进行了评价，为郊区土地利用功能的合理调整提供了依据。
比如在杭州土壤环境研究中，主要研究了杭州蔬菜基地的安全性和西湖龙井茶的Pb污染来源。结论是传统蔬菜基地土壤环境重金属污染已严重影响蔬菜健康安全，建议从城市发展角度重新规划。利用铅同位素示踪技术对西湖龙井茶中铅的来源进行了示踪。结果表明，龙井茶主要与人类污染——汽油、燃煤等大气沉降铅污染有关。因此，通过控制含铅废气的排放，改善大气环境和生态环境质量，可以解决茶叶中的铅问题。
3.5土地环境质量安全评价研究
土地作为一种自然资源，与人类生存环境密切相关，既有价值，又容易受到人类活动的影响。土地的环境质量和安全已经成为人们广泛关注的资源和环境问题，关系到粮食安全和社会的可持续发展。土地安全评价是一个新的课题，由于土壤环境的复杂性和参与指标的多样性，难度很大。为了充分利用浙江省农业地质环境调查成果，探索土地安全评价方法，推进土地安全评价工作。
图2浙北平原农用地安全评价图
通过对土壤中重金属的赋存形态、农产品与土壤中重金属元素的相关性、水稻中Cd和Hg的背景值的研究，形成了明确的评价思路，即:
(1)在评价目标中，重点应放在耕地上，因为耕地是农业生产的主要场所。
(2)在评价指标上，突出重金属元素。调查表明，浙江土壤中有机污染物(六六六和滴滴涕)的残留已降解到安全范围，化肥的施用是可控因素，而重金属污染的治理和修复是一个国际性难题。镉和汞，尤其是镉，是影响浙江农业地质环境的主要重金属污染物。虽然铅等元素对农产品的安全性有普遍影响，但研究表明，这些元素在土壤-作物系统中的效应特征并不明显，农产品中铅和氟的污染主要来源于大气环境。
(3)在评价标准上，采用国家标准与农产品安全标准相结合的方法。评价结果以安全等级为特征。
综合评价结果表明，浙北平原区、浙中丘陵盆地区、浙东丘陵平原区三个主要农业区93.2%的农田土壤处于安全状态(图2、图3、图4)，5.8%处于警戒区，危险区仅占1.0%。警戒区和危险区的农用地主要分布在大中城市周边。
图3浙中盆地农用地安全评价图
4.示范应用成果
4.1县(市)级1: 5万示范区农业地质环境调查
在市县行政范围内设立农业地质环境调查示范区是浙江省农业地质环境调查的一个突出特点。杭州市萧山区、长兴县、平湖市、慈溪市、瑞安市、龙游县、上虞市等7个示范区的农业地质环境调查，因其资料的针对性、系统性和完整性，受到了各级地方政府的欢迎和支持，并对调查研究取得的成果给予了充分重视。部分成果已应用于农业产业结构调整、农业信息系统建设、特色农产品开发和“十一五”规划编制。
浙东沿海丘陵平原区农用地安全评价图。
政府基于对杭州市萧山区农业地质环境的评价结果，提出了“北菜北苗南移东扩”的产业调整规划，完善了《萧山区农业产业布局规划》。慈溪市政府根据农业地质环境综合研究结果，调整了全市“农业育种区划”，促进了产业基地建设。根据调查发现的土壤酸化问题，平湖市采取了平衡施肥、减少酸性肥料用量、控制污水灌溉等措施。很多市县都对这次调查发现的富硒土壤资源大做文章。如上虞市在《关于支持农业产业化发展的若干政策意见》中计划安排60万元用于富硒农产品发展；瑞安市重点开展富硒土壤开发研究；萧山区金华镇开发的富硒茶已经上市；龙游县成立了龙游唐智富硒食品开发有限公司，并根据调查结果注册了6个富硒食品商标。富硒荷花和水稻的种植面积比2004年增加了20%。2005年，仅富硒米收入就增加了1082万元。
4.2农业地质环境调查方法技术体系研究
通过大量实践，形成了农业地质背景野外调查方法、野外采集分析多媒体样品方法、综合研究方法、评价方法、制图方法及相关技术(如“3S”技术、同位素示踪技术、信息技术等)。)项目实施中所采用的方法进行了系统总结，并在实践中建立和完善了包括评价目标、评价方法、评价指标和评价标准在内的农业地质环境评价体系，是国家级的。
4.3浙江省农业发展与农业区划
根据浙江省农业发展实际和农业经济区划特点，结合农业地质环境条件，将全省划分为三大农业功能区和13个功能亚区(图5):浙东北都市型和外向型农业开发区、浙东南城郊型和外向型农业开发区、浙中南综合型和生态型农业开发区。提出了重点地区农业发展和产业布局的建议。为了加快农业产业结构的调整，
图5浙江省农业功能区划图
图6浙江省绿色(无公害)富硒粮油产业综合区划图
提出的“农业综合区划方法”是在农业地质环境调查所取得的相关研究成果的基础上，以农业地质环境和农业自然生态环境要素为核心，以农作物种植适应性和发展潜力评价为核心，以优势比较为原则，充分考虑农业生产区域的安全性、特色农业资源的有效利用、农业种植的适宜性和区域经济社会特点等四个因素，具有鲜明的特色和先进性，也是对传统农业区划的重大突破。运用该方法，对全省粮油(图6)、茶叶、蔬菜、水果等四大作物进行产业布局划分，有利于保障农产品安全(绿色无公害)和资源有效利用，对农业产业布局具有较好的指导意义。
4.4浙江农业地质环境信息系统建设
浙江省农业地质环境信息系统首次将土壤地质、地球化学、水文地质、农产品安全、面源污染、特色农产品立地环境、遥感、农业资源环境、海岸带环境地球化学、项目文档数据、DEM和基础地理信息、解译评价结果等海量数据真正纳入农业地质数据库。构建不同时间段、不同结构、多源多尺度的海量空间和非空间数据库。通过使用海量地形与影像管理技术、快速三维显示技术、空间数据与非空间数据集成管理技术、组件式GIS技术等关键技术，应用先进的金字塔模型管理数据，基本实现了农业地质环境相关信息的采集、存储、加工、使用、动态更新、统计分析、查询和输出等功能，构建了农业地质环境专业信息和社会公共信息共享平台，具有较好的应用前景。
由于本项目坚持多系统多部门相结合、多学科多专业相结合、产学研相结合、基础调查与专题研究相结合、调查研究与应用相结合的原则，项目的实施达到了“摸清家底”的目的，取得了一批全新的调查研究成果填补空白，为浙江省“十一五”规划的编制提供了重要的基础资料和科学依据。以市、县(区)为对象的示范区农业地质环境调查越来越受到地方政府的重视。作为大型公益性基础应用研究项目，其成果的作用逐渐显现，部分成果在部分领域进行了尝试，部分战略调整决策取得了良好效益。我省部分县级政府和农民开始意识到农业地质环境调查的潜力，纷纷要求开展相关调查。社会经济对农业地质工作的重视和需求日益明显。“浙江省基本农田质量调查与评价”项目已获省政府批准，项目实施总体方案正在紧张编制中。
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朱立新，周国华，任天祥，等。浙江杭嘉湖平原环境地球化学研究。物化探，1996，20 (4)
浙江省农业地质环境调查成果综述
、董、等
(浙江省地质调查院，萧山311203)
文摘:农业地质环境调查以调查为基础，以评价为核心，以研究为纽带，从不同方面、不同程度、不同尺度对农业地质环境进行研究和评价，取得了一些重要成果。它丰富了我国农业基础数据，增加了农业地质技术储备，将为农业规划、结构调整和高效生态农业，为建设生态省和可持续发展战略提供技术支持和基础服务。
关键词:浙江省；农业地质环境调查；成就