地球化学调查与生态环境修复中的检测项目体系

一、地球化学调查的核心检测内容

地球化学调查是通过系统采集和分析地球表层介质（土壤、水体、大气、生物等）的化学组成，揭示元素迁移规律及其与人类活动的关联，为资源开发、环境保护和灾害防治提供科学依据。其检测项目根据应用场景分为农业地质和城市地质两大类。

1. 农业地质调查检测项目

目标：评估土壤肥力、污染风险及农作物安全性 重点检测指标：

• 基础理化性质：pH值、电导率、有机质含量、阳离子交换量（CEC）
• 营养元素：氮（全氮、速效氮）、磷（全磷、有效磷）、钾（全钾、速效钾）、钙、镁、硫
• 微量元素：铁、锰、铜、锌、硼、钼（影响农作物生长的必需元素）
• 重金属污染：镉（Cd）、铅（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、铬（Cr）、镍（Ni）
• 有机污染物：多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（如DDT、六六六）
• 放射性元素：铀（U）、钍（Th）、镭（Ra）的活度

技术手段：X射线荧光光谱（XRF）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）等。

2. 城市地质调查检测项目

目标：评估城市建设用地安全性与环境污染风险 重点检测指标：

• 土壤污染物：重金属（铅、镉、汞）、石棉、多氯联苯（PCBs）、石油烃（TPH）
• 地下水质量：硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）
• 建筑材料放射性：室内氡气（Rn）浓度、建筑材料中放射性核素含量
• 工业遗留污染：氰化物、苯系物（BTEX）、二噁英类化合物
• 城市废弃物影响：渗滤液中的COD、BOD、重金属迁移量

技术手段：激光诱导击穿光谱（LIBS）、便携式气相色谱仪、地下水多层采样监测系统。

二、生态环境修复中的检测项目

生态环境修复需通过污染识别、修复方案制定和效果评估三个阶段，检测贯穿全程。

1. 污染源识别与风险评估

• 污染特征分析：污染物种类、浓度、空间分布及赋存形态（如重金属的酸可提取态、残渣态）
• 生态毒性测试：蚯蚓急性毒性实验、植物发芽抑制率、微生物群落多样性（16S rRNA测序）
• 迁移模拟：污染物在土壤-地下水-大气中的扩散模型参数测定

2. 修复过程动态监测

• 原位修复技术监测：
  • 生物修复：降解菌活性（ATP含量）、酶活性（脱氢酶、过氧化氢酶）
  • 化学修复：氧化剂（过硫酸盐、臭氧）残余量、pH值变化
  • 物理修复：土壤气相抽提（SVE）系统的VOCs去除效率
• 异位修复技术监测：
  • 热脱附处理后的二噁英残留浓度
  • 固化/稳定化后重金属的浸出毒性（TCLP测试）

3. 修复效果验收检测

• 短期指标：污染物浓度降至风险控制值以下（如土壤中Cd＜0.3 mg/kg）
• 长期指标：生态恢复度（植被覆盖率、土壤动物丰度）、地下水质量连续3年达标

三、地质环境检测的关键领域

地质环境检测聚焦自然与人为因素引发的地质问题，涵盖以下检测维度：

1. 地下水系统监测

• 常规指标：水位、水温、pH、溶解氧（DO）、电导率
• 污染指标：硝酸盐、氟化物、铁、锰、石油类、抗生素残留
• 特殊项目：同位素分析（δ²H、δ¹⁸O示踪水源）

2. 地质灾害监测

• 滑坡监测：地表位移（GPS/InSAR）、孔隙水压力、倾斜仪数据
• 地面沉降：分层标组监测、地下水开采量关联分析
• 崩塌预警：岩体裂缝扩展速率、声发射信号强度

3. 土壤与岩石工程性质检测

• 物理性质：渗透系数、压实度、剪切强度
• 化学性质：硫酸盐含量（影响混凝土腐蚀）、膨胀性矿物（蒙脱石）占比

四、检测技术创新与应用

• 高精度快速检测：无人机搭载光谱仪实现大面积土壤污染扫描
• 智能化监测网络：物联网（IoT）传感器实时传输地下水水质数据
• 大数据整合：地理信息系统（GIS）平台集成多源环境数据，支持风险预测

结语

地球化学调查与地质环境检测是生态文明建设的基础性工作。通过的检测项目设计（如农业土壤的养分-污染双评价、城市工业用地VOCs专项调查），结合修复过程的动态监测，可有效实现“污染识别-风险管控-生态恢复”的全链条管理。未来，随着检测技术的智能化和标准化发展，环境风险管理将更加科学。

本文系统梳理了各领域的核心检测指标与技术方法，可为相关行业的调查、修复和监测工作提供参考。