浙江省農業地質環境調查成果綜述

王慶華東項燕鄭文

(浙江省地質調查院，蕭山311203)

以調查、評價和研究為基礎，對浙江省農業地質環境進行了多層次、多層次、多尺度的調查、研究和評價，取得了壹大批重要的調查研究成果、示範成果和應用成果，極大地豐富了我省農業基礎資料，增加了農業地質技術儲備。這些成果不僅可以為浙江省農業區劃、農業結構調整和發展高效生態農業提供技術支撐，也可以為浙江省“生態省”建設和農業可持續發展戰略提供基礎服務。

關鍵詞:浙江省；農業地質環境調查；工作成就

“浙江省農業地質環境調查”是浙江省人民政府和國土資源部中國地質調查局共同開展的基礎性、公益性地質調查項目。浙江省也是中國第壹個以省部合作形式開展農業地質工作的省份。本項目聯合省內外18個單位(部門)，聚集多學科、多專業的專家180余人，投入了巨大的實物工作量，獲取了1.26萬多條高精度實測數據，編制了數千張各類圖件。通過該項目的實施，摸清了我省主要農業經濟區的土地質量新情況，基本掌握了部分土地資源的新優勢，初步揭示了農業地質環境變化的新趨勢，首次建立了全省農業地質環境技術支撐新平臺，拓展了淺海灘塗地質環境質量調查的新領域。

1成就概述

浙江省農業地質環境調查項目實際完成調查總面積43613km2，其中土地調查面積為

37737km2，近岸海灘和近岸淺海調查面積5876km2。

這項工作投入了大量的體力勞動。測量土壤地質柱狀剖面408個，土壤地球化學1354km，采集土壤、淺海沈積物、淺層地下水、農作物樣品66554個，分析測試土壤全元素、有效形態、持久性有機汙染物等70余項指標，淺層地下水24項指標，農產品20余項指標。獲取測試分析數據約654.38+0.26萬，編制基礎圖450余張。

浙江省農業地質環境調查形成的調查研究報告***29份，其中壹般項目綜合成果報告5份，基礎調查報告4份，專題研究報告7份，專項研究報告6份，示範區調查報告7份。圖集5套:浙北、浙中、浙東地球化學圖集1套，浙江省農業地質環境圖集1套，浙江省生態地質地球化學圖集1套。

2調查結果

2.1獲取了大量多介質、多元素、多指標的高質量實測數據，編制了壹系列基礎地球化學圖件，全面更新和豐富了浙江區域地球化學數據，構建了多部門、多學科應用的基礎信息平臺。

通過對浙北平原區、浙中丘陵盆地區和浙東沿海三個重點農業種植區的多目標地球化學調查，獲得了65438±26萬多介質元素地球化學分析測試數據，主要包括:

(1)浙江省主要土壤及成土母質的Cd、Hg、Cr、Pb等52種元素、有機碳、pH值分析數據；

(2)浙江省主要土壤中鐵、錳、銅、鋅等12種元素的有效量分析數據；

(3)浙江省主要土壤中有機氯(HCH、DDT)農藥殘留分析數據；

(4)浙江省主要土壤有機汙染物(PCBs)分析數據；

(5)浙江省主要農田土壤中淺層地下水NO3、NO2、NH4等24項水質分析數據；

(6)浙江省沿海淺海和灘塗沈積物52種元素、有機碳和pH值分析數據。

根據區域調查獲得的實測數據，按照技術規範要求，編制了52個元素的地球化學圖、11元素的有效態(可提取量)分布圖、持久性有機汙染物分布圖等大量基礎圖件。為農業地質環境評價和綜合研究提供了依據。在區域評價和綜合研究的基礎上，首次編制了《浙江省農業地質環境圖集》和《浙江省生態地球化學圖集》。這些成果是自第二次農業普查和第二次全國地球化學調查以來取得的最系統、最可靠、最新的基礎成果。它們是“數字浙江”的海量基礎數據和重要數據源，具有多部門、多學科、多領域的長期應用價值。

2.2摸清浙江省主要農業經濟和自然區域的地質環境狀況，“摸清家底”，為政府宏觀決策提供科學依據。

2.2.1土壤環境質量評價

評價結果表明，浙北平原、浙東沿海和浙中盆地三大主要農業種植區土壤環境質量總體良好。功能類型綜合評價結果表明，在三個調查區域約3.7萬km2的面積中，壹級土壤占21.1.04%，二級土壤占61.04%，三級和超三級土壤分別占1.66%和1.1.09。

根據農業部綠色食品產地土壤環境質量標準，結合全省土地利用現狀數據1999，對農用地土壤環境質量進行種植適宜性評價，浙北、浙東、浙中三個調查區236.5萬公頃農用地中，能滿足安全農產品生產土壤環境質量要求的農用地面積為179.8萬公頃，占76旱地25.7萬公頃，占三大區域旱地總面積的86.7%；園林面積7.3萬公頃，占三個區域園林總面積的78.6%。不適宜種植綠色農產品的非綠色農用地面積為47.2萬公頃，占三個地區農用地面積的20.0%。

2.2.2土壤汙染程度評價

受工業、農業和城市的影響，我省土壤受到了不同程度的重金屬汙染。根據調查評價結果統計，浙北、浙中、浙東三個沿海地區中，輕度汙染區占總調查面積的38.1%，中度汙染區占9.0%，重度汙染區占1.61%。

研究表明，在快速工業化過程中，土壤中重金屬元素的變化大大超過自然作用的變化。在短短的12年間，Cd、Cu、As、S等元素的平均相對累積率達到15%以上，Hg、Cd、Pb、Zn、Cu均出現在浙北平原、浙東沿海平原和浙中盆地三個地區的表層土壤中。調查表明，重金屬汙染主要是由工業“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)、化肥、農藥等農業化學物質以及其他人為作用造成的，通過大氣降塵、灌溉、施肥和滲透等途徑廣泛引入土壤環境。

2.2.3土壤有機汙染現狀評價

調查表明，六六六、滴滴涕等有機氯農藥在暫停使用近30年後，仍廣泛殘留在土壤中，但總體上未超過國家環境質量標準。

2.2.4農田淺層地下水環境質量評價

調查表明，三個重點調查區的農田淺層地下水質量主要為ⅳ類和ⅴ類，其中ⅳ類水占42.0%，ⅴ類水占49.2%。浙東沿海地區ⅴ類水達到65.7%。

淺層地下水重金屬汙染不突出，主要集中在鐵、錳和亞硝酸鹽，其中鐵超標比例為61.8%，錳為73.3%，亞硝酸鹽為25.2%。

2.2.5農田土壤營養微量元素的豐缺評價

浙北、浙東、浙中土壤肥力和微量元素的評價結果表明，土壤養分之間的不平衡仍然十分突出。土壤肥力和養分水平差或平衡差的土壤面積接近50%，浙中問題最為突出。平衡性較好的土壤面積比例較小。沿江沿海墾區，土壤普遍缺乏鋅、鉬、銅等元素；缺硼具有廣泛性和區域性，92.2%的土壤存在缺硼問題。

2.2.6灘塗和近岸淺海沈積物環境質量評價

調查結果表明，除樂清灣鎳含量較高外，沿海灘塗未發現明顯的重金屬汙染。

2.3通過調查，首次發現並評價了浙江富硒土壤。這壹成果不僅具有重要的科研價值，而且具有資源開發價值。

2.3.1富硒土壤及其評價

在研究的基礎上，首次提出了從土壤硒含量和硒反應性、富硒土壤面積、土壤中硒的富集程度、硒的有效性、土壤環境質量和生物效應等方面綜合評價富硒土壤資源的方法。富硒土壤分為三個等級:高富集(ⅰ級)、中等富集(ⅱ級)和壹般富集(ⅲ級)。經過評價，在浙北平原、浙東沿海平原和浙中盆地三個地區圈定了29個富硒土壤區，面積7654km2。其中壹級區5個，二級區15，三級區9個。

2.3.2富硒農產品調查

通過對富硒地區農產品的實地調查核實，發現海寧、平湖、諸暨的大米、金華的葡萄、衢州、華凱、慈溪的茶葉、龍遊唐智的白蓮、水岸的竹筍、天目山的竹筍等農產品硒含量均達到了富硒農產品標識標準。

3評估結果

3.1土壤地質研究

以地學為基礎，提出了“土壤地質單元”的新概念，系統劃分了浙江成土母質類型，實現了地學與土壤學的有機結合，大大提高了浙江土壤地質學的研究水平。

以“母巖-母質-土壤”的地質地球化學對比研究為基礎，以土壤地質剖面研究和土壤母質分類為基本方法，通過農業地質背景的系統研究，提出了“土壤地質單元”的新概念。因為地質工作可以準確地確定各種巖石和地層的空間分布，詳細地描述它們的地質環境、地球化學等特征，所以基於地學的成土母質分類會更加準確。根據分類原則，建立了36種土壤母質類型，劃分了118個土壤地質單元，編制了新的浙江省土壤母質圖。對不同土壤類型的土壤礦物學、土壤磁學等方面進行了研究，從成土母巖、成土母質、不同成土環境等方面系統總結了浙江省土壤的地質-地球化學特征，豐富了農業環境基礎數據，科學實用。

3.2適合特色農產品的地質地球化學環境研究

在調查研究的基礎上，建立了浙江省主要特色農產品適宜的地質-地球化學模型，為科學指導特色農產品結構調整和區域布局規劃提供了地學支持。

分別對浙江名茶、竹筍、臨安山核桃、諸暨香榧、常山胡柚、玉環柚、長興銀杏等7種特色農產品的立地地質背景進行了研究。認為特色農產品的分布和質量除受地形地貌、坡向和小氣候條件的制約外，還明顯受地質地球化學背景的制約和影響。研究揭示了該類農產品的適應性規律，建立了適應性的地質-地球化學模型，並在信息技術的支持下，對種植適宜性進行了劃分。結果表明，浙江省最適宜種植優質名優茶的面積為10803km2(圖1)，占國土總面積的10.2%。次優區51621km2，占49%；毛竹和竹筍適宜種植面積為18814.28km2，占全省的18.47%，次適宜面積為55330.96km2，占54.32%。臨安山核桃適宜種植面積占全縣面積的17.2%；常山縣適宜種植柚子的面積約400km2。長興縣銀杏適宜和適宜種植面積約為154 km2；。諸暨香榧適生適宜種植面積約306km2。玉環柚種植的適宜面積和適宜面積約為188km2。該成果為特色優勢農產品布局規劃提供了科學依據和技術支持。

圖1浙江省茶葉適宜種植區劃

3.3農業地質環境變化預測預警研究

通過對土壤重金屬時空變化的研究，對土壤pH值變化的研究，對元素總量、有效量、形態組成的研究，對土壤重金屬與農產品相關性的研究，獲得了以下重要認識。

(1)人類活動，特別是近20年來的城市化和工業化進程，使農業地質環境發生了明顯的變化，主要表現在土壤汙染和酸化。研究表明，2002年1990 ~ 12期間，浙北、浙中、浙東三個沿海地區土壤中有毒有害元素的含量和空間分布格局發生了明顯變化，砷(as)、鎘(Cd)、銅(Cu)和氟(F)等元素呈現較高的汙染累積率，其中

(2)有毒有害元素的快速積累造成了土地質量的退化，為土地安全亮起了紅燈，發出了警報。如浙北平原地區1990與2002年土壤環境質量綜合評價對比表明，該地區ⅱ類和超ⅲ類土壤面積在12期間增加了1.5%；I類土壤面積減少65438±0.2%。基於本次調查的大量實測數據，耕地(土壤)安全(或風險)評價表明，在三個主要調查區域中，安全耕地占93.2%，潛在風險(警戒)耕地占5.8%，危險耕地占1.0%。

(3)結果表明，土壤中重金屬元素的地球化學變化是隨著土壤的變化而發生的。例如，Cd和Hg這兩種威脅最大的元素，在pH值降低(酸化過程)和有機質逐漸減少時，會增加其活化溢出和進入生物食物鏈的風險。

(4)研究表明，雖然進入農產品的重金屬的來源、含量和安全性受多種因素影響，但土壤環境中重金屬元素的增加必然會影響農產品的質量安全，兩者之間存在本質的相關性。在12年的短時間內，浙江土壤重金屬元素的積累趨勢整體上增加了農產品的安全風險。

3.4城市周圍土壤汙染及生態影響研究

調查表明，城市及周邊地區的土壤汙染是浙江土壤環境問題的主要區域特征。通過對杭州等5個大中城市土壤環境問題的調查研究，摸清了土壤汙染的地理分布、主要汙染物和汙染源，並對汙染程度和生態影響進行了評價，為郊區土地利用功能的合理調整提供了依據。

比如在杭州土壤環境研究中，主要研究了杭州蔬菜基地的安全性和西湖龍井茶的Pb汙染來源。結論是傳統蔬菜基地土壤環境重金屬汙染已嚴重影響蔬菜健康安全，建議從城市發展角度重新規劃。利用鉛同位素示蹤技術對西湖龍井茶中鉛的來源進行了示蹤。結果表明，龍井茶主要與人類汙染——汽油、燃煤等大氣沈降鉛汙染有關。因此，通過控制含鉛廢氣的排放，改善大氣環境和生態環境質量，可以解決茶葉中的鉛問題。

3.5土地環境質量安全評價研究

土地作為壹種自然資源，與人類生存環境密切相關，既有價值，又容易受到人類活動的影響。土地的環境質量和安全已經成為人們廣泛關註的資源和環境問題，關系到糧食安全和社會的可持續發展。土地安全評價是壹個新的課題，由於土壤環境的復雜性和參與指標的多樣性，難度很大。為了充分利用浙江省農業地質環境調查成果，探索土地安全評價方法，推進土地安全評價工作。

圖2浙北平原農用地安全評價圖

通過對土壤中重金屬的賦存形態、農產品與土壤中重金屬元素的相關性、水稻中Cd和Hg的背景值的研究，形成了明確的評價思路，即:

(1)在評價目標中，重點應放在耕地上，因為耕地是農業生產的主要場所。

(2)在評價指標上，突出重金屬元素。調查表明，浙江土壤中有機汙染物(六六六和滴滴涕)的殘留已降解到安全範圍，化肥的施用是可控因素，而重金屬汙染的治理和修復是壹個國際性難題。鎘和汞，尤其是鎘，是影響浙江農業地質環境的主要重金屬汙染物。雖然鉛等元素對農產品的安全性有普遍影響，但研究表明，這些元素在土壤-作物系統中的效應特征並不明顯，農產品中鉛和氟的汙染主要來源於大氣環境。

(3)在評價標準上，采用國家標準與農產品安全標準相結合的方法。評價結果以安全等級為特征。

綜合評價結果表明，浙北平原區、浙中丘陵盆地區、浙東丘陵平原區三個主要農業區93.2%的農田土壤處於安全狀態(圖2、圖3、圖4)，5.8%處於警戒區，危險區僅占1.0%。警戒區和危險區的農用地主要分布在大中城市周邊。

圖3浙中盆地農用地安全評價圖

4.示範應用成果

4.1縣(市)級1: 5萬示範區農業地質環境調查

在市縣行政範圍內設立農業地質環境調查示範區是浙江省農業地質環境調查的壹個突出特點。杭州市蕭山區、長興縣、平湖市、慈溪市、瑞安市、龍遊縣、上虞市等7個示範區的農業地質環境調查，因其資料的針對性、系統性和完整性，受到了各級地方政府的歡迎和支持，並對調查研究取得的成果給予了充分重視。部分成果已應用於農業產業結構調整、農業信息系統建設、特色農產品開發和“十壹五”規劃編制。

浙東沿海丘陵平原區農用地安全評價圖。

政府基於對杭州市蕭山區農業地質環境的評價結果，提出了“北菜北苗南移東擴”的產業調整規劃，完善了《蕭山區農業產業布局規劃》。慈溪市政府根據農業地質環境綜合研究結果，調整了全市“農業育種區劃”，促進了產業基地建設。根據調查發現的土壤酸化問題，平湖市采取了平衡施肥、減少酸性肥料用量、控制汙水灌溉等措施。很多市縣都對這次調查發現的富硒土壤資源大做文章。如上虞市在《關於支持農業產業化發展的若幹政策意見》中計劃安排60萬元用於富硒農產品發展；瑞安市重點開展富硒土壤開發研究；蕭山區金華鎮開發的富硒茶已經上市；龍遊縣成立了龍遊唐智富硒食品開發有限公司，並根據調查結果註冊了6個富硒食品商標。富硒荷花和水稻的種植面積比2004年增加了20%。2005年，僅富硒米收入就增加了1082萬元。

4.2農業地質環境調查方法技術體系研究

通過大量實踐，形成了農業地質背景野外調查方法、野外采集分析多媒體樣品方法、綜合研究方法、評價方法、制圖方法及相關技術(如“3S”技術、同位素示蹤技術、信息技術等)。)項目實施中所采用的方法進行了系統總結，並在實踐中建立和完善了包括評價目標、評價方法、評價指標和評價標準在內的農業地質環境評價體系，是國家級的。

4.3浙江省農業發展與農業區劃

根據浙江省農業發展實際和農業經濟區劃特點，結合農業地質環境條件，將全省劃分為三大農業功能區和13個功能亞區(圖5):浙東北都市型和外向型農業開發區、浙東南城郊型和外向型農業開發區、浙中南綜合型和生態型農業開發區。提出了重點地區農業發展和產業布局的建議。為了加快農業產業結構的調整，

圖5浙江省農業功能區劃圖

圖6浙江省綠色(無公害)富硒糧油產業綜合區劃圖

提出的“農業綜合區劃方法”是在農業地質環境調查所取得的相關研究成果的基礎上，以農業地質環境和農業自然生態環境要素為核心，以農作物種植適應性和發展潛力評價為核心，以優勢比較為原則，充分考慮農業生產區域的安全性、特色農業資源的有效利用、農業種植的適宜性和區域經濟社會特點等四個因素，具有鮮明的特色和先進性，也是對傳統農業區劃的重大突破。運用該方法，對全省糧油(圖6)、茶葉、蔬菜、水果等四大作物進行產業布局劃分，有利於保障農產品安全(綠色無公害)和資源有效利用，對農業產業布局具有較好的指導意義。

4.4浙江農業地質環境信息系統建設

浙江省農業地質環境信息系統首次將土壤地質、地球化學、水文地質、農產品安全、面源汙染、特色農產品立地環境、遙感、農業資源環境、海岸帶環境地球化學、項目文檔數據、DEM和基礎地理信息、解譯評價結果等海量數據真正納入農業地質數據庫。構建不同時間段、不同結構、多源多尺度的海量空間和非空間數據庫。通過使用海量地形與影像管理技術、快速三維顯示技術、空間數據與非空間數據集成管理技術、組件式GIS技術等關鍵技術，應用先進的金字塔模型管理數據，基本實現了農業地質環境相關信息的采集、存儲、加工、使用、動態更新、統計分析、查詢和輸出等功能，構建了農業地質環境專業信息和社會公共信息共享平臺，具有較好的應用前景。

由於本項目堅持多系統多部門相結合、多學科多專業相結合、產學研相結合、基礎調查與專題研究相結合、調查研究與應用相結合的原則，項目的實施達到了“摸清家底”的目的，取得了壹批全新的調查研究成果填補空白，為浙江省“十壹五”規劃的編制提供了重要的基礎資料和科學依據。以市、縣(區)為對象的示範區農業地質環境調查越來越受到地方政府的重視。作為大型公益性基礎應用研究項目，其成果的作用逐漸顯現，部分成果在部分領域進行了嘗試，部分戰略調整決策取得了良好效益。我省部分縣級政府和農民開始意識到農業地質環境調查的潛力，紛紛要求開展相關調查。社會經濟對農業地質工作的重視和需求日益明顯。“浙江省基本農田質量調查與評價”項目已獲省政府批準，項目實施總體方案正在緊張編制中。

參考

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