环境地球化学

环境地球化学（environmental geochemistry），研究人类赖以生存的地球环境的化学组成、化学作用、化学演化及其与人类的相互关系的学科。地球化学的分支。环境地球化学着重研究人与地球化学环境的关系，在研究内容上，它与以生物圈为主要研究对象的生物圈地球化学和以地质环境与人相互关系为研究对象的环境地质学有某些交叉。

简史

20世纪初期，V.I.维尔纳茨基系统论述了活质的地球化学作用，成为萌发环境地球化学的基础。这时期已发现一些地方性疾病如氟斑牙与当地居民生活的水环境有密切关系。60年代由日本小林纯和美国H.A.施罗德进行的饮用水质与心血管疾病关系的研究，进一步证实了水地球化学与人体健康的关系。70年代初期，中国李长生、洪业汤等发现克山病、大骨节病病区在中国大陆上呈东北—西南向条带状分布的规律，提出了包括岩石、土壤、气候、植被在内的综合环境质量以及元素在岩石–土壤–饮水–食粮–人系统中的地球化学行为与人体健康关系的思想，推动了环境地球化学研究的开展。由于世界性工业污染严重，人为环境污染和原生天然环境问题构成了环境地球化学的两大研究领域。进入80年代，国际舆论对全球气温升高、臭氧层损耗、全球性土壤侵蚀、矿质燃料消费与大气污染和酸雨、大规模砍伐森林的环境影响等全球性环境和生态状况恶化的关心，导致全球环境变化中的地球化学作用过程和机理研究，迅速发展成为环境地球化学的前沿领域。

内容

可归纳为下列几方面：①地球化学环境与健康。研究原生环境的地球化学性质与人体健康的关系。一些地方性疾病（如克山病、大骨节病、地方性甲状腺肿和地方性氟中毒等）和多发病（如心血管病、食管癌、结石病等）的地球化学环境，岩石、土壤、水的类型，元素在环境–人系统中的传递、含量、分布和存在形态等，为病因研究和防治措施提供基础。②污染物的环境地球化学。研究人类活动对局地或区域环境地球化学性质的影响及其环境效应。人为活动释放的无机和有机污染物的来源和分布、含量和形态、迁移与转化、自净与归宿，为控制和消除环境污染提供依据。③同位素的环境地球化学。同位素包括稳定同位素和放射性核素。研究不同环境介质中稳定同位素的组成特征、同位素分馏现象和放射性核素的衰变过程，以此示踪自然和人为活动引起的地球化学过程在空间和时间上的变化；评估不同作用过程对环境影响的相对贡献；提取古气候环境的演变信息；了解环境地球化学过程的作用机理，为预测环境的演变趋势提供资料。④全球环境变化的地球化学。着重对碳、氮、硫、磷、水及一些重金属和有机物在地球各圈层内和圈层之间的地球化学循环及其环境影响进行研究，它们是从2003年开始的国际地圈–生物圈计划(IGBP)第二阶段的重要内容。

研究方法

常用的方法有：①对比研究法。为确定一个地方病病区环境化学组成的变异，需要和非病区对比；为确定一个地区的污染状况，需和清洁对照区对比等。②元素追索法。即紧紧瞄准所研究的元素，研究它在环境中运动的各个环节或在各种介质中的地球化学行为。③环境档案研究法。树木年轮，冰岩心，泥炭、湖泊、海洋、黄土沉积，石笋等通过其化学和物理性质的变化，都不同程度地记录下了它们形成时的环境条件，如温度、湿度、化学成分、生物量、火山喷发、地磁强度、海平面和太阳活动的变化等，因此它们可看成是环境变化的“档案”材料。研究这些“档案”材料，可提取出过去环境变化的宝贵信息。④为确定环境变化发生的时间，有各种测年技术，如碳–14法，铅–210法等。⑤为研究环境的化学组成或污染物在空间上的变化规律，常采用环境地球化学制图法，为此需按不同的网格密度进行取样分析，用计算机处理数据。⑥室内实验模拟各种环境地球化学现象和过程及建立数学模型。