——中国地质大学(北京)杨忠芳教授访谈录安  丰生态地球化学是研究生态系统中化学元素及化合物迁移转化规律,并对其所产生的生态效应进行评价与预测的一门科学,是生态学与地球化学相结合的产物 它将传统地质地球化学工作由单一的找矿,扩展到了环境、土地、农业等多个领域生态地球化学是近年来在我国发展起来的一门学科。因为它与国家经济建设和人民生活紧密相关,因此,受到高度重视。近日,记者就生态地球化学在地质调查、评价所涉及的领域以及在经济建设中的重要作用等问题采访了中国地质大学(北京)生态环境地球化学研究中心主任杨忠芳教授。记:生态地球化学究竟是一门什么样的学科?主要解决什么问题?杨:我们知道,地球表层是由大气圈、水圈、土壤圈(包括部分岩石)、生物圈组成的整体,其中土壤是生态系统环境要素的重要组成部分,是人类赖以生存的基础。由于近200年来工业化革命进程的加快,在世界各地尤其在北美和西欧地区,土壤、地表(下)水、农作物中已形成大面积的严重污染,这种区域污染正在对生态系统各个要素产生危害。科学家们通过调查研究,认识到地球各层圈间物质迁移与生态系统的安全有密切的互动关系,而环境地球化学、土壤地球化学、勘查地球化学、农业地球化学、生态学、社会经济学等单一学科的现有知识和结构无法解释各层圈间物质迁移转化的复杂关系,迫切需要有一个新概念来统筹考虑整个生态系统中的物质迁移与生态效应之间的关系。因此,诞生了生态地球化学这门新的学科。目前,对生态地球化这还没有统一公认的学科定义。我与研究中心的同志将生态地球化学定义为,是研究生态系统中化学元素及化合物迁移转化规律,并对其所产生的生态效应进行评价与预测的一门科学,是生态学与地球化学相结合的产物。生态地球化学是一门正在形成的新学科,涉及到地球化学、勘查地球化学、生态学、农业地球化学、分析化学、环境地球化学、土壤学、大气学和水文学等。它是多学科知识的融合与交叉。开展生态地球化学研究工作的主要目的,是查明某些元素和化合物的成因及来源,研究它们在地球各大层圈中的迁移转化规律,评价其所产生的生态效应。应用地球化学和生态学的基本原理和方法对污染的生态系统进行预测预警,并提出治理建议。记:生态地球化学研究工作是不是传统地质地球化学领域的扩展?杨:是。由于生态地球化学是多学科知识融合与交叉,其工作及研究难度很大。但是随着评价工作的不断深入、评价成果的逐步累积,生态地球化学评价的基本概念、研究内容和方法技术将趋于完善,它必将对地球化学研究,乃至整个地球科学的发展起到积极的推动作用。它将传统地质地球化学工作由单一的找矿,扩展到了环境、土地、农业等多个领域。生态地球化学评价方法以传统勘查地球化学方法技术为主,同时辅以同位素测年和示踪等方法技术。采样介质除常规的岩石、土壤、水、水系沉积物外,还采集大气、江河悬浮物、生物、湖底和浅海沉积物等。记:据了解中国地质调查局从1999年开始在珠江流域、江汉平原、成都盆地等地区开展了区域生态地球化学调查及评价工作,调查面积达105万平方公里,涉及23个省。据调查结果显示,大部分地区都存在不同程度的生态环境污染问题。您认为,造成环境污染的主要原因是什么?杨:原因是多方面的,我认为首先是地质地球化学背景因素,其次是人类活动的因素。环境中元素的富集与贫化是地质历史时期长期演化的结果,尤其是土壤中元素的分布分配是成土母质、成土过程和人为活动等多种因素共同作用的结果。在以往的环境地球化学研究中,人们将焦点集中在人类活动所造成的污染物质上,但事实上,一个地区或一个流域环境要素的质量主要取决于其所处的地质地球化学背景,尤其是土壤中元素含量的高低和元素存在形态的变化从根本上受控于自然地质地球化学作用过程,只是在局部地区,人类的活动在某种程度上加速了这种作用的进程,甚至改变了元素迁移转化的途径。因此,在进行区域生态地球化学评价时,研究元素在地质历史时期的迁移富集规律、查明地质作用和地球化学背景对元素行为的影响是进行元素成因和迁移途径研究的重点,探索自然作用过程中元素生态效应的变化趋势是进行预警预测的中心。区域生态地球化学评价中,既要强调自然作用过程,也要重视人类活动对环境质量的影响。记:区域生态地球化学调查与评价在我国经济建设发展中有何重要作用及意义?杨:区域生态地球化学调查与评价与我国经济建设发展及人民生活息息相关。目前,我国生态环境污染尤其是农业土地污染面积究竟有多少?不同地区是否存在不同性质的污染?各地区污染究竟到了什么程度?这些情况我们并不完全清楚,也没有完整可靠的资料。我们只有通过全面系统地开展区域生态地球化学调查才能为科学评价提供可靠的第一手资料。区域生态地球化学评价的目的是服务于环境污染的治理、土地的质量和生态管护、区域农产品种植和经济结构调整及社会可持续发展战略制定等。它是多项目标为一体的公益性评价工作。因为它有如此重要的作用所以这项工作受到国务院和地方政府领导的高度重视,受到大众尤其是农民的欢迎。记:区域生态地球化学调查与评价的确定受到国家领导和地方政府领导的高度重视。据我所知,全国许多省(区)、市、县的政府有关部门在积极准备开展区域生态地球化学调查与评价工作。您认为在开展这项工作时应该遵循什么原则才能取得更好效果或达到预期的目的?杨:我认为,首先应该国家利益与地方利益相结合。区域生态地球化学评价是针对流域和区带内存在的生态地球化学问题而开展的一项工作,是国家层面上或跨流域、跨地区要解决的生态问题。这些问题的解决将维护国家或流域的根本利益,是一项利国利民的大事情但维护国家利益的基础是保证和扩大地方利益,两者是相辅相成,而不是对立的。从国家利益着眼,结合地方利益和人民大众利益,是区域生态地球化学评价的基础。第二是理论研究与实际应用相结合。区域生态地球化学评价是针对多目标地球化学调查所发现的流域性、区带性重大生态问题而开展的一项研究工作,具有非常鲜明的实际应用价值,是一项紧贴工农业经济发展、人民生活质量和环境质量提高与国家及地区可持续发展的公益性调查评价工作。但由于调查评价涉及的是生态地球化学这一全新的领域,是由环境学、农学、土壤学、生态学、地球化学等多学科交叉产生的,因此,它又有许多新的基础理论和方法技术有待于深入研究。第三是应将多领域服务作为区域生态地球化学调查评价的最终目标。区域生态地球化学评价要围绕第四纪地质研究、环境质量评价、土地可持续利用、农业结构调查、农业名特优产品种植、地方病病因和分布范围调查、土地荒漠化及饮水安全性评价等各项工作开展。记:您认为我们在进行生态地球化学的研究及评价中,还有哪方面工作需要加强和完善?杨:一是应该建立生态地球化学学科研究机构,组织科技人员对生态地球化学工作和研究中遇到的重点难点问题进行攻关,将这项工作引向更深层次的研究。国家应该加大这方面的投资力度。二是进一步加强从事这项工作人员的学习交流。目前从事生态地球化学工作的同志大多是从地球物化探工作转行的,即使已经从事生态地球化学工作的同志也有一个知识更新储备的问题。三是建立大型区域生态地球化学调查评价数据库,对已经取得的调查评价成果进行整合,让它服务于社会的方方面面。生态地球化学虽然是一门新兴学科,但是它已经显示出勃勃生机。我坚信它会在地球科学领域开放出绚丽多彩的花朵,结出沉甸甸的果实。(6-01104-GTZYB)

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