欧洲城市地球化学填图

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1、引言

鉴于到2050年欧洲80%以上的人口都将居住在城市里,城市环境的化学品质正成为21世纪的一个突出问题。随着人口密度的大幅增加,人类活动已经成为影响城市环境的主要因素,会形成并留下巨大的生态、水文和地球化学痕迹。这种快速增长也正在改变大多数元素的生物循环周期。自从第一次“工业革命”以来,尤其是在第二次世界大战以后的顶峰期,城市环境已经被各种各样的人类活动(工业、交通、家庭采暖、煤炭和石油燃烧、焚化、建筑活动,等等)所排放的许多有毒元素和化合物所污染,这些污染物常常聚积在城市土壤中。

尽管从古希腊时期以来,人们就已经知道某些元素(如铅)存在长期的不利影响,但并没有采取任何预防措施来保护工厂工人、城市人口和环境。欧洲国家直至二十世纪末才停止使用含铅汽油。各国工厂在城市结构中的分布往往是随意的。自从二十世纪七十年代以来,许多国家已经开始有意识地在城市住宅、商业和娱乐场所以外的地方修建工业区。然而,在城市结构中依然存在有棕色地带(brownfield sites),如何对其进行修复以减少对绿色地带(greenfield sites)的压力是一个巨大挑战。此外,在世界上许多城市地区,人们现在依然还在自家花园和小菜园里种植粮食作物,这些作物是他们饮食的重要来源,然而通常却不知道其土壤的质量如何。

2、对城市地球化学填图的需求

鉴于城市环境质量是规划布置健康的家庭、学校、工作设施和娱乐设施的关键,迫切需要查清我们每天都要直接接触的介质(从中采样)中化学元素和化合物的含量。这就需要了解当前城市环境中潜在有害元素(PHEs)的浓度和分布情况,以及为何它们与城市化之前的环境存在不同。一旦我们确定了城市地球化学的基线,就可以用来作为监测其未来变化的参考标准。地球化学填图的结果应该有很高的质量,且具有完整性,能满足多方面的用途。此外,由于它们是非常敏感的环境数据,因此它们需要受到法律的保护,因为它们告诉我们的是有关我们的生活、工作和娱乐环境的化学状态,这会影响到我们的生活质量。

决策者、当地的和行政区的管理部门、规划人员和城镇管理部门都需要这种高质量的地球化学数据库,以便为城市可持续发展找到具有创新性的实用解决方案,并确保人类健康水平维持在可接受状态。事实上,采用多学科方法解决由污染所造成的城市环境问题,将开创一个全新的局面,即应用地球化学家与公共卫生官员、城市规划人员、医生、流行病学家以及其他许多学科的相关工作者都在一起工作。

3、欧洲地质调查城市地球化学项目

欧洲地质调查局的任务是为环境和矿产资源的管理提供高质量的地球化学数据库。他们在城市地球化学调查方面已经有悠久的历史。因此,欧洲地质调查局联盟(EuroGeoSurveys)地球化学专家组在2007年的布鲁塞尔会议上决定启动两个城市地球化学项目。其中一个项目是出版一本关于城市地球化学的教材,描述所使用的方法和已有的案例研究的结果;另一个是在欧洲不同的城市使用商量好的一致的方法,来开展城市地球化学调查试点,即URban GEochemistry(URGE)项目。

 

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