土地環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

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一、中國的農(nóng)業(yè)研究和土壤調(diào)查

中國科學(xué)家在1900年至1949年間進(jìn)行了一系列土壤調(diào)查和土壤研究。1934年，克雷西博士發(fā)表了“中國地理基金會(huì)：對(duì)土地及其人民的調(diào)查”[1],包括對(duì)土壤基本物理?xiàng)l件和位置，土壤類型和氣候的描述，并描述當(dāng)時(shí)的中國生活和活動(dòng)。自1935年以來，中國國家農(nóng)業(yè)研究局一直在研究中國土壤的肥力，特別關(guān)注肥力缺乏對(duì)植物的限制作用，以及通過使用肥料增加作物產(chǎn)量的可能性[2]。通過第一次普通土壤調(diào)查培養(yǎng)了大量農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，為中國土壤地理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[3]。

第二次全國土壤調(diào)查在1979年展開，由中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤肥料站和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所聯(lián)合主辦。任命了由一百多名土壤科學(xué)家組成的國家技術(shù)咨詢小組和六名區(qū)域技術(shù)顧問，他們負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施土壤調(diào)查[4]。截至1990年，完成了中國2600個(gè)縣土壤調(diào)查報(bào)告和土壤地圖。確定包括化學(xué)成分，土壤性質(zhì)，土壤養(yǎng)分狀況和微量元素狀態(tài)在內(nèi)的多種參數(shù)。1992年，根據(jù)第二次普通土壤調(diào)查數(shù)據(jù)，建立了土壤分類系統(tǒng)。該分類系統(tǒng)包含12個(gè)土壤序列，27個(gè)子序列，61個(gè)土壤類型和230個(gè)子類別[5]。

二、中國土壤背景值與土壤環(huán)境容量研究

對(duì)中國土壤中元素背景濃度的研究始于1973年。1977年至1979年，中國科學(xué)院和環(huán)境部的一些研究所對(duì)北京地區(qū)土壤中12種元素，南京地區(qū)15種元素，重慶地區(qū)11種元素和濟(jì)南地區(qū)的20種元素(10種微量元素)進(jìn)行測(cè)定。1978年至1983年，農(nóng)業(yè)部組織研究機(jī)構(gòu)獲取北京市，天津，上海，黑龍江，吉林，山東，江蘇，浙江，貴州，四川，陜西，新疆農(nóng)業(yè)土壤和作物中9種元素的環(huán)境背景濃度。1986年至1990年期間，開展了一項(xiàng)題為“中國大陸土壤中元素濃度背景數(shù)據(jù)調(diào)查(IBDCES計(jì)劃)”的國家計(jì)劃[6]。

1980年至1990年，國家土壤環(huán)境容量科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目建立了土壤環(huán)境容量的影響因素，數(shù)學(xué)模型和確定方法。分析了pH值，碳酸鹽和有機(jī)質(zhì)的分布對(duì)土壤中Cd，Pb，Cu和As的臨界濃度和環(huán)境容量的區(qū)域分異特征。出版了關(guān)于土壤環(huán)境容量的書籍，如《土壤環(huán)境容量研究》，《土壤環(huán)境容量及其應(yīng)用》和《中國土壤環(huán)境容量》[7]。

三、土壤污染多用途區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查

土壤重金屬污染已成為世界許多地區(qū)的嚴(yán)重問題[8]。重金屬污染不僅影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，還影響大氣和水生環(huán)境[9]。隨著工業(yè)化和城市化，中國生產(chǎn)和消費(fèi)的重金屬數(shù)量顯著增加[10]。結(jié)果，中國的重金屬污染變得更加嚴(yán)重。在中國，土壤重金屬污染的主要來源是灌溉，污泥施用以及金屬礦石的采礦和冶煉操作[11]。

自1999年以來，中國政府每年都實(shí)施一項(xiàng)全國系統(tǒng)計(jì)劃，即“多用途區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查”，由土壤調(diào)查，生態(tài)評(píng)估，土地評(píng)估和監(jiān)測(cè)組成[12]。該項(xiàng)目的主要目的是提供更新，更高密度，更靈敏，更系統(tǒng)和多中等的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，以支持與評(píng)估土地資源，保護(hù)地表環(huán)境[13]。自2011年以來，土壤調(diào)查的面積超過165萬平方公里，覆蓋中國的主要農(nóng)業(yè)和城市地區(qū)[14]。

四、未來與展望

隨著時(shí)間的推移，土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)逐漸形成。這些調(diào)查和監(jiān)測(cè)計(jì)劃提供數(shù)據(jù)，以確定土壤質(zhì)量問題，這些都是地方和國家環(huán)境狀況的指標(biāo)。然而，隨著中國目前工業(yè)發(fā)展和城市化的快速發(fā)展，中國的土壤質(zhì)量出現(xiàn)了新的問題。迫切需要建立一個(gè)國家土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)土壤質(zhì)量的變化。目前還沒有統(tǒng)一的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。在這種情況下，需要開發(fā)可以根據(jù)不同的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)管理目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整的框架，為合理利用土地和以可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)支持。