環境地球化學國家重點實驗室（中國科學院地球化學研究所）

在早期地方病環境病因和環境質量研究中，地球化學元素追蹤法對環境調查和評價發揮了重要作用，從而為我國環境科學的崛起發揮了奠基作用。隨著認識的深化，從區域整體上認識和解決環境質量問題變得更加重要，地球化學環境分異的觀點在區域環境研究中發揮了指導作用。80年代全球變化問題的提出為環境地球化學的發展提供了新的研究空間，1986年該室開拓了環境界面地球化學和環境記錄研究新領域。

針對制約區域和全球經濟社會發展和影響人類健康的生存環境問題，開展與地球表面地球化學過程、全球變化的區域響應有關的重大基礎和應用基礎理論研究，建立自然和人為過程的環境地球化學理論體系，為國家及西南地區在國土資源開發和利用、生態環境保護和治理，以及人類健康服務等方面的重大決策提供科學依據，成為我國環境保護研究與人才培養基地。

以地球化學理論和方法為主要手段，從地球環境的整體性和相互依存性出發，針對區域（特別是西南喀斯特地區）環境和全球變化問題，綜合研究天然和人為過程釋放的化學元素、同位素及化合物在地表各圈層（岩石/土壤圈-水圈-大氣圈-生物圈）之間的遷移和循環規律及其對生態環境系統的影響，發展和完善環境地球化學理論，評估導致環境質量變化的自然和人為作用份額，為環境保護、人類健康和社會可持續發展服務。

主要研究內容和目標：

地表環境地球化學過程與環境質量變化：主要研究地球表面各圈層之間的物質循環的生物地球化學過程及其生態環境效應，揭示物質生物地球化學循環與生態環境變化之間的關係，為生態環境保護和治理決策提供科學依據。

環境和氣候變化的地球化學記錄：研究各種環境和氣候變化的地球化學代用指標，揭示地球過去（尤其是全新世和過去2000年以來）的氣候和環境變化及其與人類社會發展的關係，為全球和區域環境、氣候變化模式和預測理論的建立提供基礎數據。地球化學環境與人體健康：研究有害物質遷移、轉化規律及其控制機理，揭示地球化學環境與人群健康的耦合關係，為人體健康風險評價和人體健康保護提供科學理論依據。

該室在逐步工作積累上進行創新，在地表環境地球化學過程與環境質量變化、環境和氣候變化的地球化學記錄和地球化學環境與人體健康三個主要研究方向方面突出了自身的研究特色，具體體現在如下方面：

（1）環境地球化學學科的前沿性得到突出和增強

在前期工作的基礎上，進一步凝練科學目標，開展學科交叉、具有基礎性和前沿性強的研究工作，國家基金面上項目從1996－1999年的23項上升到2000－2004年的39項，基金項目數明顯增加，體現我室學科方向的前沿性。

（2）成果影響增大，論文數量和質量提高

近些年來，該室多人次獲得省部級科技進步獎項。實驗室發表國外SCI刊物論文和其他核心刊物論文的數量顯著增加（見下表）。在本專業領域高水平的SCI刊物（一般影響因子大於2）如“Earth Planet. Sci. Lett.”、“Geochim. Cosmochim. Acta”、“Environ. Sci. Technol.”、“Chemical Geology”、 “J. Geophys. Res.”、“Holocene”、“Biogeochem.”、“Atmo. Environ.”、 “J. Anal. At. Spectrom.”等上發表數十篇論文，通過Web of Science和CNKI查閱，該室發表的SCI論文共被SCI論文引用次數以及中文論文他引次數均在提升，論文質量顯著提高。期間 SCI論文總數 國外SCI論文 CSCD論文 1996－1999年 42 22 173 2000－2004年 135 94 448 2005－2009年 303246522

（3）逐步形成了喀斯特生態環境地球化學的理論成果體系

生態環境退化、石漠化，酸雨危害、水環境常發生二次性污染、重金屬與健康等構成了我國西南喀斯特地區典型的生態環境問題。實驗室瞄準喀斯特地區主要的生態環境問題，圍繞物質循環與生態環境演變之間的關係這一核心科學問題，凝練科學目標，開展了具有基礎性和前沿性強的、突出地球化學和生態學、生物學等學科交叉特色的研究。在物質生物地球化學循環及其控制過程機理、如流域侵蝕與水土流失、岩石/土壤/植被界面物質循環與成土作用和生態退化、重金屬循環與水體二次污染等方面獲得重要系統認識，形成了喀斯特生態環境地球化學研究方法和理論的重要知識體系。有關研究成果《喀斯特（烏江）流域－湖泊物質的水文地球化學循環及其生態環境效應》於2004年獲得貴州省科技進步一等獎。

（4）全新世陸－氣系統物質能量交換與全球變化研究獲得國際高度評價

本項目突破了國際上長期來認為從泥炭的氧同位素組成中不能提取氣候變化信號的概念，首次發表了吉林金川和四川紅原等兩條泥炭纖維素氧同位素時間序列，靈敏地指示了歷史時期數十年至百年尺度上的氣候變化。該項研究成果獲得國際學術界的高度評價：如國際著名的全新世學者美國哥倫比亞大學氣候變化研究中心、美國航空航天局的R.W. Fairbridge教授2001年在《The Holocene》雜誌上發表專題評論文章指出：“洪業湯等人的論文是導向第三個千年研究工作的一條極好的路子。該論文使用了中國泥炭纖維素18O時間序列，構成了一個完全獨立於其它的全新世代用記錄，如冰芯18O、樹輪14C和天文計時的代用資料基礎。”“洪等人所獲得的6000年18O時間序列為全新世年代學提供了一個新的、有價值的代用記錄。”“洪等人值得整個全新世學術界感謝”。該成果於2004年獲得貴州省科技進步一等獎。

（5）天然溶解有機質地球化學領域的建立與成果

該室過去重點研究無機環境地球化學。在地表圈層界面物質生物地球化學循環中，有機質和生物作用在環境中的地球化學行為直接與生態環境變化、重金屬遷移轉化以及人體健康效應有關。因此，我們積極引進相關人才，建立相關學科，建設相關基礎研究實驗設施，推進了有機環境地球化學學科的發展。實驗室吳豐昌研究員（中科院“海外引進人才計劃”人才）有關天然溶解有機質的地球化學研究，在分析方法、研究理論及環境效應研究成果上都得到國外同行的認可，在《Environmental Science & Technology》,《Organic Geochemistry》，《Biogeochemistry》和《Geochemical Journal》等國際雜誌上發表了10篇高質量學術論文。瑞士聯邦研究所湖沼研究中心環境毒理學家Sigg教授認為吳豐昌等的工作對有機配位體研究有十分重要的價值，是認識金屬銅有機配位體生物地球化學循環的關鍵。同時，吳豐昌研究員還被邀請參加國際色譜學專著《Chromatographic Analysis of the Environment》的編寫工作，並將召集主持15屆Goldschmidt地球化學大會“Dissolved organic matter and its interactions with trace metals and organic pollutants in aquatic waters”特別專題。

（6）積極推進國際合作，學術地位提升

該室積極進行國際合作，學術影響日益擴大，獲得2006年第七屆國際環境地球化學大會主辦權。

在環境與健康領域中有關地方性疾病環境病因及汞的分析方法和研究等方面的研究工作得到國際同行們的高度關註：2004年5月，馮新斌研究員應邀參加了由美國EPA和義大利CNR主辦的國際汞污染研討會“International Workshop on Harmonization of mercury measurements methods and models to assess source-receptor impact on air quality and human health”，並做了題為“Mercury pollution in China-an overview”的特邀大會報告。獲得2009年第九屆汞全球污染物國際學術會議的主辦權。馮新斌研究員還被聘為2004年7月召開的第七屆和2006年召開的第8屆汞全球污染物國際學術會議的科學籌劃委員會委員。

在鄭寶山研究員與美國地質調查所和美國病理學研究所多年對環境地球化學與健康和疾病合作研究的基礎上，從美國政府爭取到經費支持在環境地球化學國家重點實驗室內建立國際醫學地質中心，開展對醫學地質和亞洲煤的地球化學的國際合作研究。為期5年，每年預算經費為75萬美元。合作包括研究項目、實驗室建設、人員培訓與交流、出版、共同主辦國際會議、宣傳推廣地方病防治知識、地方病防治試點。這一中心的建立將大大提升該室在相關研究領域的國際學術地位。

（7）地表水體稀土元素地球化學工作得到高度評價

劉叢強研究員對海水/河水混合過程重金屬地球化學行為以及雨水稀土元素地球化學及其大氣環境指示意義研究的工作得到地球化學領域權威刊物《Chem. Geol.》主編的高度評價：（1）“You have made an impressive systematic study of chemical changes along an esturary flow path, documenting compex changes in heavy metal concentration”，（2）“As this is among the first studies aimed at the behavior of REE in rainwater, and as studies like this have potial to 1）illuminate our understanding of the global REE cycle and 2) better define the transport of pollutants in the atmosphere. I feel this study will be widely appreciated by the geochemical community.”。

主任：王世傑（研究員）

副主任：馮新斌（研究員）、尹祚瑩（研究員）、肖唐付（研究員）、肖化雲（研究員）

主任助理：顧復（高級工程師）

秘書：郭盛（工程師）、徐丹（助理工程師）

主任：劉叢強（院士）

副主任：陶澍（院士）、傅伯傑（院士）、馮新斌（研究員）

委員：邵明安（教授）、汪永進（教授）、於貴瑞（研究員）、潘根興（教 授）、駱永明（研究員）、郭正堂（研究員）、蔣忠誠（研究員）、丁永建（研究員）、李發生（研究員）、陳振樓（教授）、龐忠和（研究員）、王世傑（研究員）、吳豐昌（研究員）、黨志（研究員）

參考資料

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