環(huán)境地球化學研究工作的興起是社會發(fā)展的需要。20世紀中期以來，世界范圍內(nèi)環(huán)境污染事件與生態(tài)災害問題突出。我國工業(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60年代以來冶金、化工、燃煤、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等污染范圍擴大，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)境污染均比較嚴重，地方病問題突出。到70年代末，東部沿海地區(qū)工業(yè)進程加快，環(huán)境問題越發(fā)突出；與此同時，國際社會對環(huán)境問題的關(guān)注迅速加大，我國環(huán)境科學、環(huán)境地球化學學科得到迅速發(fā)展，迫切需要相關(guān)學科領域的支持和參與。在這種背景下，從20世紀80年代初起，我國勘查地球化學開始了環(huán)境領域的調(diào)查和研究。
 
  我國區(qū)域化探全國掃面計劃的實施，為我國勘查地球化學界進入環(huán)境研究領域奠定了基礎。20世紀70年代末，地礦部在制定實施區(qū)域化探全國掃面計劃時，就將區(qū)域化探掃面資料應用于農(nóng)牧業(yè)、環(huán)境、地方病研究列為工作目標。從20世紀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)域地球化學資料開展環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地方病方面的應用研究，持續(xù)至今。由于我國區(qū)域化探掃面基本在基巖出露的山區(qū)、丘陵區(qū)進行，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。為彌補這個缺憾，從20世紀80年代中期開始，陸續(xù)啟動了圍繞城區(qū)的1：5萬環(huán)境地球化學試點研究，以環(huán)境和農(nóng)業(yè)為主要目標的東部沖積平原區(qū)1：20萬區(qū)域化探方法研究。進入20世紀90年代，隨著國家對環(huán)境、農(nóng)業(yè)的進一步重視，作為我國勘查地球化學發(fā)展的新生長點，環(huán)境地球化學調(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)境地球化學調(diào)查，并啟動了“全國環(huán)境地球化學監(jiān)控網(wǎng)絡及動態(tài)地球化學圖”和“區(qū)域地球化學在農(nóng)業(yè)和生命科學上的應用研究”等重大科技項目。1998年中國地質(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，在我國中部江漢平原、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)境為主體的多目標區(qū)域地球化學調(diào)查與試一點研究，對21世紀初在全國21個省市全面開展以環(huán)境、農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域多目標地球化學調(diào)查和區(qū)域生態(tài)地球化學評價，發(fā)揮了重要推動作用。
 
  在過去20多年間，勘查地球化學在環(huán)境領域的工作主要包括以下幾個方面：
 
  用勘查地球化學調(diào)查的技術(shù)方法和區(qū)域地球化學資料來研究環(huán)境、農(nóng)業(yè)、地方病問  題，是勘查地球化學家從事環(huán)境領域研究的切入點。在這方面，20世紀60～70年代英國Webb J s等人開展的工作可謂首創(chuàng)。20世紀80年代初期以來，隨著我國區(qū)域化探全國掃面計劃的實施，我國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)域地球化學咨料在地方病、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領域的應用研究從未間斷過。
 
  早期的應用研究包括在鄂東南利用區(qū)域化探資料進行的地方病預測研究(童霆，1982)，貴州環(huán)境地質(zhì)與環(huán)境保護區(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合作進行的江西省生態(tài)環(huán)境地球化學系列圖編制（萬特，1987），在福建進行的。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），以及對福建長樂縣胃癌高發(fā)區(qū)進行的環(huán)境地球化學病因研究（蔡以評等，1991）等。進入20世紀90年代，這項研究的規(guī)模進一步擴大，研究工作逐步深入，包括：在孫天蔚等人研究的基礎上擴大進行的“冀東農(nóng)業(yè)地球化學圖編制”和多種農(nóng)作物增施微肥的大田增產(chǎn)試驗（朱立新，周國華，任天祥等，1993）；“黑龍江省區(qū)域地球化學與農(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)域化探資料為基礎進行的“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，周國華等，2000）；利用區(qū)域化探數(shù)據(jù)庫進行的湖南全省農(nóng)業(yè)與環(huán)境研究（湖南物勘院，1999）；利用各種區(qū)域地球化學資料進行的全國規(guī)模的“區(qū)域地球化學在農(nóng)業(yè)和生命科學上的應用研究”(李家熙等，2000)等。
 
  在農(nóng)業(yè)地球化學應用研究方面，大多數(shù)工作是從區(qū)域地球化學背景出發(fā)，結(jié)合局邵地區(qū)和小流域的進一步研究和農(nóng)作物生長狀況的調(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價區(qū)域作物營養(yǎng)和有益元素的豐缺，達到指導土壤施肥與種植規(guī)劃的目的。以區(qū)域元素豐缺評價成果為依據(jù)開展的農(nóng)業(yè)應用研究，取得了明顯成效。如1988-1989年，孫天蔚等根據(jù)對河北青龍和山海關(guān)地區(qū)的研究，指出Zn、 Cu、 Mo、B等元素的含量分布對該區(qū)水稻、大豆、高粱、玉米、花生的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)有明顯的影響，據(jù)此劃分出了對作物生長有影響的元素“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的“正常區(qū)”。朱立新等（1991—— 1993年）與當?shù)剞r(nóng)業(yè)部門合作，根據(jù)編制的冀東農(nóng)業(yè)地球化學圖，針對蘋果、水稻、玉米、花生等所缺微量元素，進行了增施微肥試驗，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10%。蔡以評在福建漳州研究了與作物生長密切相關(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個農(nóng)業(yè)地球化學區(qū)，圈出了最佳種植區(qū)，提出了對不同元素缺乏區(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對大豆’
 
  Zn對甜菜、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等作物營養(yǎng)元素和Cd. Hg等有害元素對湖南農(nóng)業(yè)地球化學環(huán)境進行了分析研究，將湖南劃分為5個農(nóng)業(yè)優(yōu)勢區(qū)和3個劣勢區(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)建設提供了地球化學依據(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)濟發(fā)展的需要，以區(qū)域地球化學資料為重要依據(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)地球化學背景，建立了適宜種植區(qū)的地質(zhì)地球化學環(huán)境模型，以此指導特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的種植規(guī)劃，對當?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，成為20世紀80～90年代經(jīng)久不衰的一項工作。
 
  在地方病研究方面，從生命元素的生理功能效應出發(fā)篩選地方病研究的元素指標，以區(qū)域水系沉積物或土壤地球化學異常為線索，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)境地球化學成因，進行疾病預測，提出地方病防治建議。例如，鄂東南針對高銅區(qū)肝癌和肝硬化的預測研究（童霆，1982)，福建長樂胃癌高發(fā)區(qū)的環(huán)境地球化學研究（蔡以評，1996），貴州Pb、Cd、Hg等21個環(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)病的總體地球化學環(huán)境研究（吳錫生等，1993），在全國范圍內(nèi)針對與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，得到了我國衛(wèi)生防疫部門和國外同行的認同與贊賞。
 
  隨著應用研究的不斷深入，漸漸發(fā)現(xiàn)元素地球化學分布與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、地方病間的關(guān)系十分復雜。一方面，以礦產(chǎn)勘查為主要目的的水系沉積物測量，在采樣方法上具有強化異常的特點，未必與環(huán)境調(diào)查的需要相一致；另一方面，盡管水系沉積物測量資料能有效反映區(qū)域地球化學模式，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、動物和人體；再者，動植物、人體健康不僅與元素地球化學場有關(guān)，還受眾多復雜自然環(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，有時難以取得理想的效果。進入20世紀90年代中后期，這類研究工作不再以統(tǒng)計學上的相關(guān)性為重點，而更多地從生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā)來進行研究，即將巖石、土壤、水系沉積物、動植物和人類，作為一個有機關(guān)聯(lián)、相互影響的整體系統(tǒng)看待，加強微量元素在系統(tǒng)內(nèi)分布分配、遷移轉(zhuǎn)化、循環(huán)途徑與作用機理的研究，綜合考慮影響元素生物效應的各種因素，如元素存在形態(tài)和生物有效性、動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、準確的地球化學解釋。中國地質(zhì)科學院生物環(huán)境地球化學研究中心（測試所）在這方面作了大量的綜合性研究工作。
 
  20世紀90年代以來，計算機技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的發(fā)展，為區(qū)域地球化學與環(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?shù)剞r(nóng)業(yè)部門(朱立新、周國華等，2000)，在茶葉、煙草適生生態(tài)地質(zhì)地球化學模型研究的基礎上，以區(qū)域地球化學、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。