環(huán)境地球化學(xué)研究工作的興起是社會(huì)發(fā)展的需要。20世紀(jì)中期以來，世界范圍內(nèi)環(huán)境污染事件與生態(tài)災(zāi)害問題突出。我國(guó)工業(yè)化歷史雖然短暫，但生態(tài)環(huán)境遭受的破壞也已凸顯出來。20世紀(jì)60年代以來冶金、化工、燃煤、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等污染范圍擴(kuò)大，程度加重，諸如DDT、六六六等農(nóng)藥污染，大氣和水環(huán)境污染，酸雨沉降，水體富營(yíng)養(yǎng)化，污水灌溉引起的農(nóng)田重金屬污染，城市環(huán)境污染均比較嚴(yán)重，地方病問題突出。到70年代末，東部沿海地區(qū)工業(yè)進(jìn)程加快，環(huán)境問題越發(fā)突出；與此同時(shí)，國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注迅速加大，我國(guó)環(huán)境科學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)學(xué)科得到迅速發(fā)展，迫切需要相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的支持和參與。在這種背景下，從20世紀(jì)80年代初起，我國(guó)勘查地球化學(xué)開始了環(huán)境領(lǐng)域的調(diào)查和研究。
 
  我國(guó)區(qū)域化探全國(guó)掃面計(jì)劃的實(shí)施，為我國(guó)勘查地球化學(xué)界進(jìn)入環(huán)境研究領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代末，地礦部在制定實(shí)施區(qū)域化探全國(guó)掃面計(jì)劃時(shí)，就將區(qū)域化探掃面資料應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)、環(huán)境、地方病研究列為工作目標(biāo)。從20世紀(jì)80年代初期開始，一些地區(qū)的化探工作者就陸續(xù)利用區(qū)域地球化學(xué)資料開展環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地方病方面的應(yīng)用研究，持續(xù)至今。由于我國(guó)區(qū)域化探掃面基本在基巖出露的山區(qū)、丘陵區(qū)進(jìn)行，而環(huán)境、農(nóng)業(yè)問題突出的城市區(qū)，第四系覆蓋的平原、盆地地區(qū)尚未開展掃面工作。為彌補(bǔ)這個(gè)缺憾，從20世紀(jì)80年代中期開始，陸續(xù)啟動(dòng)了圍繞城區(qū)的1：5萬環(huán)境地球化學(xué)試點(diǎn)研究，以環(huán)境和農(nóng)業(yè)為主要目標(biāo)的東部沖積平原區(qū)1：20萬區(qū)域化探方法研究。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境、農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步重視，作為我國(guó)勘查地球化學(xué)發(fā)展的新生長(zhǎng)點(diǎn)，環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查與研究得到蓬勃發(fā)展。在這期間，部分省市在一些平原區(qū)開展了大面積區(qū)域農(nóng)業(yè)地質(zhì)、環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查，并啟動(dòng)了“全國(guó)環(huán)境地球化學(xué)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及動(dòng)態(tài)地球化學(xué)圖”和“區(qū)域地球化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)上的應(yīng)用研究”等重大科技項(xiàng)目。1998年中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成立后，以資源與環(huán)境并重的戰(zhàn)略方針為指導(dǎo)，在我國(guó)中部江漢平原、東部珠江三角洲、西部成都盆地，大規(guī)模開展以生態(tài)環(huán)境為主體的多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查與試一點(diǎn)研究，對(duì)21世紀(jì)初在全國(guó)21個(gè)省市全面開展以環(huán)境、農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查和區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)，發(fā)揮了重要推動(dòng)作用。
 
  在過去20多年間，勘查地球化學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
 
  用勘查地球化學(xué)調(diào)查的技術(shù)方法和區(qū)域地球化學(xué)資料來研究環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地方病問  題，是勘查地球化學(xué)家從事環(huán)境領(lǐng)域研究的切入點(diǎn)。在這方面，20世紀(jì)60～70年代英國(guó)Webb J s等人開展的工作可謂首創(chuàng)。20世紀(jì)80年代初期以來，隨著我國(guó)區(qū)域化探全國(guó)掃面計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)化探工作者開始利用區(qū)域化探資料研究環(huán)境、農(nóng)業(yè)和地方病問題。20多年來，區(qū)域地球化學(xué)咨料在地方病、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用研究從未間斷過。
 
  早期的應(yīng)用研究包括在鄂東南利用區(qū)域化探資料進(jìn)行的地方病預(yù)測(cè)研究(童霆，1982)，貴州環(huán)境地質(zhì)與環(huán)境保護(hù)區(qū)劃和環(huán)境危害元素的分布研究（鄧峰林，1983），物化探所與江西物探隊(duì)合作進(jìn)行的江西省生態(tài)環(huán)境地球化學(xué)系列圖編制（萬特，1987），在福建進(jìn)行的。漳州市河流沉積物的環(huán)境背景值和重金屬污染狀況探討”研究(蔡以評(píng)等'
 
  1991)，在河北開展的將青龍幅、山海關(guān)幅區(qū)域化探掃面資料用于農(nóng)業(yè)及環(huán)境問題的研究（孫天蔚等，1989），以及對(duì)福建長(zhǎng)樂縣胃癌高發(fā)區(qū)進(jìn)行的環(huán)境地球化學(xué)病因研究（蔡以評(píng)等，1991）等。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，這項(xiàng)研究的規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，研究工作逐步深入，包括：在孫天蔚等人研究的基礎(chǔ)上擴(kuò)大進(jìn)行的“冀東農(nóng)業(yè)地球化學(xué)圖編制”和多種農(nóng)作物增施微肥的大田增產(chǎn)試驗(yàn)（朱立新，周國(guó)華，任天祥等，1993）；“黑龍江省區(qū)域地球化學(xué)與農(nóng)業(yè)、地方病關(guān)聯(lián)性研究。（吳錫生等，1993）；福建地勘院進(jìn)行的霞浦縣荔枝、龍眼、名優(yōu)茶葉和古田縣西洋油奈等種植區(qū)環(huán)境地球化學(xué)研究(1993)；“湖北省主要地方病形成環(huán)境及分布規(guī)律，，研究（丁宗洲，1998）；以區(qū)域化探資料為基礎(chǔ)進(jìn)行的“贛南名特優(yōu)農(nóng)作物產(chǎn)地地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，（朱立新，周國(guó)華等，2000）；利用區(qū)域化探數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的湖南全省農(nóng)業(yè)與環(huán)境研究（湖南物勘院，1999）；利用各種區(qū)域地球化學(xué)資料進(jìn)行的全國(guó)規(guī)模的“區(qū)域地球化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)上的應(yīng)用研究”(李家熙等，2000)等。
 
  在農(nóng)業(yè)地球化學(xué)應(yīng)用研究方面，大多數(shù)工作是從區(qū)域地球化學(xué)背景出發(fā)，結(jié)合局邵地區(qū)和小流域的進(jìn)一步研究和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況的調(diào)查，力圖建立水系沉積物與土壤介質(zhì)間元素含量、有效量的關(guān)系，查明相關(guān)規(guī)律，推廣到面上，以便利用水系沉積物掃面資料評(píng)價(jià)區(qū)域作物營(yíng)養(yǎng)和有益元素的豐缺，達(dá)到指導(dǎo)土壤施肥與種植規(guī)劃的目的。以區(qū)域元素豐缺評(píng)價(jià)成果為依據(jù)開展的農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究，取得了明顯成效。如1988-1989年，孫天蔚等根據(jù)對(duì)河北青龍和山海關(guān)地區(qū)的研究，指出Zn、 Cu、 Mo、B等元素的含量分布對(duì)該區(qū)水稻、大豆、高粱、玉米、花生的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)有明顯的影響，據(jù)此劃分出了對(duì)作物生長(zhǎng)有影響的元素“缺乏區(qū)”、“潛在缺乏區(qū)”和“潛在過剩區(qū)”，并圈出適宜作物生長(zhǎng)的“正常區(qū)”。朱立新等（1991—— 1993年）與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門合作，根據(jù)編制的冀東農(nóng)業(yè)地球化學(xué)圖，針對(duì)蘋果、水稻、玉米、花生等所缺微量元素，進(jìn)行了增施微肥試驗(yàn)，結(jié)果表明，蘋果噴施硼肥后，品質(zhì)顯著提高，增產(chǎn)增值達(dá)30%以上，水稻、玉米、花生增施所缺微量元素后，單產(chǎn)增加也達(dá)10%。蔡以評(píng)在福建漳州研究了與作物生長(zhǎng)密切相關(guān)的B、Zn、 K2O、 Ca0等16種元素和氧化物的背景值、缺乏限和過量限，劃分出7個(gè)農(nóng)業(yè)地球化學(xué)區(qū)，圈出了最佳種植區(qū)，提出了對(duì)不同元素缺乏區(qū)施肥的建議。吳錫生的研究（1992—1993年）提出了黑龍江省某些元素的分布與作物產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)性，指出Co對(duì)大豆’
 
  Zn對(duì)甜菜、小麥、水稻等有明顯影響。湖南物勘院的研究（1998-1999年）規(guī)模最大'
 
  幾乎覆蓋了湖南全省，它選擇P_K等作物營(yíng)養(yǎng)元素和Cd. Hg等有害元素對(duì)湖南農(nóng)業(yè)地球化學(xué)環(huán)境進(jìn)行了分析研究，將湖南劃分為5個(gè)農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)區(qū)和3個(gè)劣勢(shì)區(qū)，并提出洞庭湖平原中心、城步縣南山、白馬山、苗兒山等地適合發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和特色農(nóng)業(yè)的建議。上述研究為湖南農(nóng)、Ip區(qū)劃和貧困山區(qū)建設(shè)提供了地球化學(xué)依據(jù)。此外，地質(zhì)、有色、冶金、高等院校等各系統(tǒng)的廣大地質(zhì)和化探工作者，根據(jù)地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，以區(qū)域地球化學(xué)資料為重要依據(jù)，綜合考慮地質(zhì)背景、氣候環(huán)境等因素，開展了大量的農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查，掌握了各種特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地的地質(zhì)地球化學(xué)背景，建立了適宜種植區(qū)的地質(zhì)地球化學(xué)環(huán)境模型，以此指導(dǎo)特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的種植規(guī)劃，對(duì)當(dāng)?shù)匦б孓r(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，成為20世紀(jì)80～90年代經(jīng)久不衰的一項(xiàng)工作。
 
  在地方病研究方面，從生命元素的生理功能效應(yīng)出發(fā)篩選地方病研究的元素指標(biāo)，以區(qū)域水系沉積物或土壤地球化學(xué)異常為線索，通過研究元素在巖石、土壤、水、農(nóng)產(chǎn)品、生態(tài)食物鏈系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化，利用流行病學(xué)調(diào)查資料，建立了區(qū)域水系沉積物、土壤中元素分布模式與各種地方病的關(guān)系模型，提出了一些地方病的環(huán)境地球化學(xué)成因，進(jìn)行疾病預(yù)測(cè)，提出地方病防治建議。例如，鄂東南針對(duì)高銅區(qū)肝癌和肝硬化的預(yù)測(cè)研究（童霆，1982)，福建長(zhǎng)樂胃癌高發(fā)區(qū)的環(huán)境地球化學(xué)研究（蔡以評(píng)，1996），貴州Pb、Cd、Hg等21個(gè)環(huán)境危害元素致害值的研究（鄧峰林，1983），引灤入津工程上游Cd、As、Pb等元素分布對(duì)潘家口水庫水質(zhì)影響的研究(孫天蔚等，1989)，黑龍江省地方性甲狀腺腫和大骨節(jié)病的總體地球化學(xué)環(huán)境研究（吳錫生等，1993），在全國(guó)范圍內(nèi)針對(duì)與I、S。、F等元素有關(guān)的多種地方病和惡性腫瘤研究（李家熙等，2000），均取得了良好的效果，得到了我國(guó)衛(wèi)生防疫部門和國(guó)外同行的認(rèn)同與贊賞。
 
  隨著應(yīng)用研究的不斷深入，漸漸發(fā)現(xiàn)元素地球化學(xué)分布與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、地方病間的關(guān)系十分復(fù)雜。一方面，以礦產(chǎn)勘查為主要目的的水系沉積物測(cè)量，在采樣方法上具有強(qiáng)化異常的特點(diǎn)，未必與環(huán)境調(diào)查的需要相一致；另一方面，盡管水系沉積物測(cè)量資料能有效反映區(qū)域地球化學(xué)模式，但是水系沉積物反映出的元素區(qū)域分布模式，還需經(jīng)過土壤、水等介質(zhì)傳遞和遷移途徑才能作用于農(nóng)作物、動(dòng)物和人體；再者，動(dòng)植物、人體健康不僅與元素地球化學(xué)場(chǎng)有關(guān)，還受眾多復(fù)雜自然環(huán)境條件和生物因素的影響。因此，僅僅通過元素含量和綜合參數(shù)指標(biāo)與作物產(chǎn)量、品質(zhì)和地方病發(fā)病率等的相關(guān)性研究，有時(shí)難以取得理想的效果。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中后期，這類研究工作不再以統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)性為重點(diǎn)，而更多地從生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā)來進(jìn)行研究，即將巖石、土壤、水系沉積物、動(dòng)植物和人類，作為一個(gè)有機(jī)關(guān)聯(lián)、相互影響的整體系統(tǒng)看待，加強(qiáng)微量元素在系統(tǒng)內(nèi)分布分配、遷移轉(zhuǎn)化、循環(huán)途徑與作用機(jī)理的研究，綜合考慮影響元素生物效應(yīng)的各種因素，如元素存在形態(tài)和生物有效性、動(dòng)植物和人體的攝取途徑、暴露方式等等，從而使生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象得到了更加合理、準(zhǔn)確的地球化學(xué)解釋。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院生物環(huán)境地球化學(xué)研究中心（測(cè)試所）在這方面作了大量的綜合性研究工作。
 
  20世紀(jì)90年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的發(fā)展，為區(qū)域地球化學(xué)與環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地方病的綜合研究及其成果的轉(zhuǎn)化利用，提供了有力的技術(shù)支撐。例如，1999年物化探所聯(lián)合江西贛南地區(qū)地質(zhì)單位和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門(朱立新、周國(guó)華等，2000)，在茶葉、煙草適生生態(tài)地質(zhì)地球化學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，以區(qū)域地球化學(xué)、地質(zhì)背景、地形地貌、土壤類型、氣候環(huán)境資料為依據(jù)，開展優(yōu)質(zhì)茶葉、煙草適種布局規(guī)劃，取得了較好效果。