健康地質(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展及其評價(jià)方法

居字龍， 胡尚軍， 陳 思， 尹 猛， 夏 坤， 萬 翔

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430034)

人類的健康往往有著地域特征，且與氣候、地質(zhì)條件等地理學(xué)背景密切相關(guān)[1-8]。許多地質(zhì)學(xué)者探索影響人類生存的地質(zhì)環(huán)境，如地下水、地質(zhì)災(zāi)害、礦山地質(zhì)環(huán)境、水土環(huán)境、地方病(高氟病等)等，并提出環(huán)境地質(zhì)、醫(yī)學(xué)地質(zhì)等研究概念[3-5,8-16]。自20世紀(jì)50—60年代以來，國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)相繼開展地質(zhì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科協(xié)同融合，結(jié)合本底調(diào)查及已有數(shù)據(jù)的挖掘等方式，探索地表環(huán)境對人體健康、生態(tài)健康的影響關(guān)系。

2016年，國務(wù)院頒布《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，綱要中明確要開展環(huán)境污染對人群健康影響的評價(jià)以及中藥材基地規(guī)范化種植的研究，探索建立高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域重點(diǎn)項(xiàng)目健康風(fēng)險(xiǎn)評估制度。2017年，根據(jù)“健康中國”的國家戰(zhàn)略，同時(shí)順應(yīng)新時(shí)期對地質(zhì)工作的新需求，中國地質(zhì)調(diào)查局提出了“健康地質(zhì)”理念。之后該局依托地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，開展了健康地質(zhì)工作方法與規(guī)范規(guī)程方面的先期預(yù)研究。但由于“健康地質(zhì)”定義不明確，且缺乏科學(xué)系統(tǒng)的調(diào)查方法和評價(jià)體系的規(guī)范，導(dǎo)致健康地質(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展滯緩。

2022年，湖北省地質(zhì)局實(shí)施《武漢城市群健康地質(zhì)調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)》項(xiàng)目。借此契機(jī)，本文綜合有關(guān)“健康地質(zhì)”文獻(xiàn)、媒體報(bào)道和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范成果，采用對比、借鑒、總結(jié)等工作手段，全面梳理“健康地質(zhì)”的概念、研究內(nèi)容和評價(jià)方法等，以期展現(xiàn)較為系統(tǒng)的研究進(jìn)展，促進(jìn)健康地質(zhì)工作方法和規(guī)范規(guī)程及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系的持續(xù)研究。

1 健康地質(zhì)的起源及概念梳理

1.1 概念起源

黨的“十八大”以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展思想，把人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，全面推進(jìn)“健康中國”建設(shè)。2016年，在國務(wù)院發(fā)布的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中提到要開展重點(diǎn)區(qū)域、流域、行業(yè)環(huán)境與健康調(diào)查，建立覆蓋污染源監(jiān)測、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、人群暴露監(jiān)測和健康效應(yīng)監(jiān)測的環(huán)境與健康綜合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及風(fēng)險(xiǎn)評估體系；實(shí)施環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)管理等。

2017年，中國地調(diào)局首次提出開展健康地質(zhì)工作，將面向礦產(chǎn)資源的傳統(tǒng)地調(diào)工作轉(zhuǎn)向面向人民健康的新領(lǐng)域，指出健康地質(zhì)工作要切實(shí)服務(wù)國家戰(zhàn)略，落實(shí)黨中央決策部署，搞清“所以然”，治“未”病。在2022年中國地調(diào)局印發(fā)的《全國地質(zhì)調(diào)查“十四五”規(guī)劃》中又強(qiáng)調(diào)要建立健全健康地質(zhì)工作體系，完成全國健康地質(zhì)總體評價(jià)。之后由該局國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心牽頭組建成立“中國地質(zhì)調(diào)查局健康地質(zhì)研究中心”，建立 “1+6+N”的組織模式(1為實(shí)驗(yàn)測試中心，6為六大區(qū)分中心，N為參與單位或合作機(jī)構(gòu))，發(fā)展健康地質(zhì)學(xué)科，打造健康地質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新與人才成長平臺高地，穩(wěn)步推進(jìn)健康地質(zhì)工作。

1.2 與其他概念的比較

健康地質(zhì)調(diào)查的目的在于查明對人類健康有益或有害的地球物質(zhì)分布及地質(zhì)作用過程，評價(jià)地質(zhì)環(huán)境對人類健康的影響，提出預(yù)防、減緩不利地質(zhì)因素對人類健康影響的對策和實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境改善的規(guī)劃建議。但由于概念定義不明確，沒有科學(xué)系統(tǒng)的工作方法、評價(jià)體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，已經(jīng)制約了健康地質(zhì)調(diào)查工作的開展。另外，健康地質(zhì)和醫(yī)學(xué)地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、生態(tài)地質(zhì)等概念關(guān)聯(lián)性較大，因此很有必要開展不同概念之間的比較。本文從相關(guān)概念的定義、起源及標(biāo)志性時(shí)間、研究對象、主要內(nèi)容及規(guī)范等相關(guān)角度開展對比分析(表1)，明確健康地質(zhì)的定義及研究范疇。

表1 健康地質(zhì)類似概念比較

概念起源及影響力對比表明：①環(huán)境地質(zhì)和醫(yī)學(xué)地質(zhì)是全球性的地質(zhì)學(xué)科研究領(lǐng)域，環(huán)境地質(zhì)是起源于全球性的社會發(fā)展導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境問題[14-16],包括水資源短缺、地面沉降、滑坡等；而醫(yī)學(xué)地質(zhì)則是有針對性地研究地質(zhì)背景和地質(zhì)過程對動物及人類健康的影響，并成為聯(lián)合國教科文組織明確的研究對象，且有大量國外學(xué)者開展實(shí)際案例研究[18-21]。②健康地質(zhì)和生態(tài)地質(zhì)則是中國地調(diào)局依據(jù)《“健康中國”行動(2019—2030年)》及新時(shí)期對地質(zhì)工作的新需求，提出的地質(zhì)研究新概念，屬于大地質(zhì)范疇且具有中國特色的地質(zhì)概念。其中生態(tài)地質(zhì)是響應(yīng)“十九大”提出的生態(tài)文明建設(shè)，以服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)為宗旨，側(cè)重于地學(xué)與生態(tài)學(xué)的關(guān)聯(lián)和滲透[17，22-25]，為此2019年該局公布了《生態(tài)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求(1∶50 000)(試行)》標(biāo)準(zhǔn)。健康地質(zhì)是根據(jù)《“健康中國”行動(2019—2030年)》，按照“2023—2025—2030三步走”的戰(zhàn)略，查明地質(zhì)環(huán)境對人群健康的影響范圍和強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)規(guī)律、認(rèn)識機(jī)理，持續(xù)提供滿足政府決策和人民生活需要的健康地質(zhì)成果，為國家管理、國民健康服務(wù)，至今尚未出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

概念研究內(nèi)容對比表明：①環(huán)境地質(zhì)的涉獵面最廣[14-16]，包括人類活動相關(guān)的地下水、地質(zhì)災(zāi)害、礦山地質(zhì)環(huán)境、水土環(huán)境等；而醫(yī)學(xué)地質(zhì)則專注于地質(zhì)背景和地質(zhì)過程對于人類健康的影響，側(cè)重于地方病(高氟病等)[1,5,21]；生態(tài)地質(zhì)則關(guān)注與生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)條件之間的關(guān)聯(lián)[17，22-25]；②健康地質(zhì)則和醫(yī)學(xué)地質(zhì)關(guān)聯(lián)較大，且不僅局限于地方病，探究影響人類健康的地質(zhì)要素，包括人體健康的有益和有害元素的遷移規(guī)律以及地形地貌對人類宜居性的影響等。

綜上，健康地質(zhì)調(diào)查指以地球系統(tǒng)觀為指導(dǎo)，通過查明區(qū)域地質(zhì)環(huán)境中巖石、土壤、水、大氣、生物多介質(zhì)的有益和有害元素含量水平、組合特征、生態(tài)效應(yīng)，結(jié)合地形地貌、氣候條件等因素，評價(jià)地質(zhì)環(huán)境對人體健康、宜居性的影響程度。

2 健康地質(zhì)的研究內(nèi)容及評價(jià)方法

2.1 研究內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

健康地質(zhì)的研究核心是地質(zhì)環(huán)境要素對人體健康的影響。目前常用的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法為“污染場地評估”中“場地健康風(fēng)險(xiǎn)評估”。該評價(jià)方法基于1983年由美國國家科學(xué)院(NAS)提出的“四步法”健康風(fēng)險(xiǎn)評估，并逐步完善形成[26-30]。評估內(nèi)容包括危害鑒別、劑量反應(yīng)評估、暴露評估和風(fēng)險(xiǎn)表征，適用于污染場地的健康風(fēng)險(xiǎn)評估，關(guān)注的環(huán)境要素主要局限于重金屬和有機(jī)污染物等定量數(shù)據(jù)的表征。而隨著健康地質(zhì)調(diào)查工作的推進(jìn)，其他影響人體健康和居住條件的地質(zhì)環(huán)境要素也需要關(guān)注，這些地質(zhì)環(huán)境要素對人體健康及生存環(huán)境有有利和不利的影響[31-34]。例如黑色泥頁巖母質(zhì)形成的土壤中富硒元素相對較高，是富硒農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)場地[35-37]；負(fù)鍶礦泉水也是基于相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境[38-42]。因此，污染場地的健康風(fēng)險(xiǎn)評估方法則顯得較為局限，不能適用于全面展開的健康地質(zhì)調(diào)查，需要以地球系統(tǒng)觀為指導(dǎo)，全面評價(jià)地質(zhì)環(huán)境要素與人體健康的關(guān)系。

評估地質(zhì)環(huán)境要素對人體健康的影響，應(yīng)全面評價(jià)與人體健康息息相關(guān)的水、土壤、巖石、大氣、生物多介質(zhì)的健康狀態(tài)。這五種介質(zhì)中，土壤占據(jù)絕對核心的地位，它是生物生長的載體，也是水賦存的載體，也是巖石風(fēng)化后的最終產(chǎn)物[43-47]。另外，由于現(xiàn)在絕大部分人群的飲用水都是來自自來水廠集中消毒后供應(yīng)的，自然水體對于人體健康的影響相對減小，水對人體健康的影響方式主要體現(xiàn)在農(nóng)作物灌溉用水。因此，地質(zhì)環(huán)境對于人體健康的影響主要體現(xiàn)在土地功能健康、巖體穩(wěn)定性、空氣健康三個(gè)方面[48-53]。其中土地功能健康可細(xì)分為初級生產(chǎn)力評價(jià)、水體凈化與調(diào)節(jié)、碳封存與調(diào)節(jié)、生物多樣性供給以及養(yǎng)分供給與循環(huán)(詳見表2)。

表2 健康地質(zhì)研究內(nèi)容梳理

明確健康地質(zhì)的研究內(nèi)容后，需綜合考慮健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)的工作標(biāo)準(zhǔn)，參照成熟且科學(xué)的國家標(biāo)準(zhǔn)及地質(zhì)、環(huán)境等行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)規(guī)范梳理為調(diào)查方法、水介質(zhì)健康評價(jià)、土壤介質(zhì)健康評價(jià)、大氣介質(zhì)健康評價(jià)、聲音介質(zhì)健康評價(jià)、農(nóng)作物健康評價(jià)、巖土安全評價(jià)以及場地健康評價(jià)等八個(gè)方面，詳細(xì)規(guī)范目錄見表3。

表3 健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)參考規(guī)范

2.2 健康地質(zhì)評價(jià)思路及流程

由于不同土壤利用類型對人體健康影響存在差異，導(dǎo)致了健康地質(zhì)調(diào)查及評價(jià)內(nèi)容會有差異[54-56]。以大眾較為關(guān)注的耕地和工礦倉儲用地為例，耕地對于人體健康的影響，主要涉及到人類活動與耕地土壤直接接觸，以及農(nóng)產(chǎn)品食用導(dǎo)致的有益或有害影響。而工礦倉儲用地涉及到工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的空氣、水體、土壤中有害物質(zhì)以及土體基巖的穩(wěn)定性對人體健康產(chǎn)生的影響。因此，本次研究提出基于土地利用類型的健康地質(zhì)評價(jià)思路，以第三次全國國土調(diào)查的土地利用類型為基礎(chǔ)，厘清不同土地利用類型所重點(diǎn)對應(yīng)的健康地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容，詳見表4。

表4 基于不同土地利用類型的健康地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

基于土地利用類型的健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)思路，將健康地質(zhì)工作分為兩個(gè)階段(圖1)：①健康地質(zhì)調(diào)查。該階段全面收集現(xiàn)有的三調(diào)圖斑數(shù)據(jù)、土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)、地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)數(shù)據(jù)、專項(xiàng)的實(shí)地采樣調(diào)查(空氣質(zhì)量檢測)及實(shí)地人群調(diào)查，為后期健康地質(zhì)評估提供基礎(chǔ)；②健康地質(zhì)評價(jià)。該階段包括健康地質(zhì)等級評價(jià)和健康地質(zhì)專題評價(jià)。

圖1 健康地質(zhì)調(diào)查及評價(jià)流程示意圖

2.3 健康地質(zhì)評價(jià)

健康地質(zhì)評價(jià)是健康地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的重要體現(xiàn)，主要包括健康地質(zhì)等級評價(jià)和健康地質(zhì)專題評價(jià)。健康地質(zhì)等級評價(jià)是根據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對評價(jià)單元開展健康地質(zhì)等級劃分，而健康地質(zhì)專題評價(jià)則是以調(diào)查數(shù)據(jù)和成果為基礎(chǔ)，針對調(diào)查區(qū)突出的健康環(huán)境問題、有益或有害元素的遷移規(guī)律、優(yōu)勢地質(zhì)基因等方面進(jìn)行的專題研究。

2.3.1健康地質(zhì)等級評價(jià)

由于評價(jià)對象和內(nèi)容的差異，確定的指標(biāo)無法適用于每種土地利用類型，另外受制于基礎(chǔ)資料的差異，即使是同一種土地利用類型，選取的評價(jià)指標(biāo)也會有差異。層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合，系統(tǒng)化、層次化的分析方法。該方法將目標(biāo)分解為多個(gè)目標(biāo)，進(jìn)而分解為多指標(biāo)(準(zhǔn)則或約束)的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法計(jì)算出層次單排序(權(quán)數(shù))和總排序，進(jìn)而優(yōu)化目標(biāo)(多指標(biāo))、多方案決策[57-61]。層次分析法可給出相關(guān)聯(lián)因素相對重要性的定量指標(biāo)，把主觀推斷轉(zhuǎn)化成數(shù)量形式(定性分析轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算)，從而為健康地質(zhì)等級評價(jià)排序提供支持。

(1) 評價(jià)指標(biāo)的確定。該部分準(zhǔn)則層包括初級生產(chǎn)力、水體凈化與調(diào)節(jié)、養(yǎng)分供給與循環(huán)、生物多樣性供給、碳封存與調(diào)節(jié)、巖體穩(wěn)定性及環(huán)境空氣質(zhì)量，而每個(gè)準(zhǔn)則層均有相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)，詳細(xì)內(nèi)容見圖2。

圖2 健康地質(zhì)等級評價(jià)指標(biāo)體系

(2) 指標(biāo)權(quán)重的確定。依據(jù)前文的健康地質(zhì)等級評價(jià)指標(biāo)體系，由上至下逐層運(yùn)用成對矩陣計(jì)算模型將評價(jià)內(nèi)容及評價(jià)指標(biāo)兩兩進(jìn)行比較，權(quán)衡其權(quán)重。這個(gè)過程需要專業(yè)知識深厚且具有豐富經(jīng)驗(yàn)的場地評估專家來協(xié)助完成。通過對場地評價(jià)因子及其修正因子的權(quán)重分析，確定準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各指標(biāo)的權(quán)重關(guān)系[54，59-60]。

首先設(shè)某一層有n個(gè)因素，X={x1，x2，…，xn}，要把n個(gè)因素對上層某一目標(biāo)的影響程度進(jìn)行排序，aij表示第i個(gè)因素相對于第j個(gè)因素的比較結(jié)果，則成對矩陣為：

再計(jì)算重要性排序。根據(jù)判斷矩陣，求出其最大特征根λmax所對應(yīng)的特征向量W，則有：

P×W=λmax×W

所求特征向量W經(jīng)歸一化，即為各評價(jià)因素的重要性排序(權(quán)重分配)。

(3) 一致性檢驗(yàn)。為檢驗(yàn)以上得到的權(quán)重分配是否合理，需要對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

① 計(jì)算一致性指標(biāo)CI(Consistency Index)，其計(jì)算公式為:

CI=(λmax-n)/(n-1)

式中：n為矩陣階數(shù)，且n>1。

② 確定判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，1～9階判斷矩陣的RI值依次為:0，0，0.52，0.89，1.12，1.24，1.36，1.41，1.45。

③ 計(jì)算一致性比例CR(Consistency Ratio)，其計(jì)算公式為：

CR=CI·R

若有CR>0.1，則表明上述判斷矩陣的一致性可以接受。同理可求得全部要素層各元素的權(quán)重，并分別對其判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。按照上述方法計(jì)算得到健康地質(zhì)各指標(biāo)的權(quán)重。為消除不同評價(jià)指標(biāo)的單位與量綱差異，使數(shù)據(jù)之間具有可比性，需要采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到各評價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

④ 健康地質(zhì)評價(jià)得分及等級劃分。參考前文健康地質(zhì)等級評價(jià)中的每個(gè)因素層及其對應(yīng)的指標(biāo)都是從不同側(cè)面來反映土地健康的狀況，將健康地質(zhì)等級評價(jià)各個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值與其相應(yīng)的權(quán)重相乘后加和得出綜合指數(shù)，該指數(shù)可全面客觀地反映系統(tǒng)的整體狀況。健康地質(zhì)綜合指數(shù)計(jì)算公式為:

式中：S表示土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)；Wi表示第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；Xi表示第i個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值。根據(jù)土地利用系統(tǒng)健康綜合指數(shù)的分值，將健康地質(zhì)等級劃分為:病態(tài)、不健康、臨界狀態(tài)、亞健康以及健康5個(gè)等級，其分級標(biāo)準(zhǔn)及含義見表5。

表5 健康地質(zhì)等級劃定依據(jù)

2.3.2健康地質(zhì)專題評價(jià)

健康地質(zhì)在醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了研究的外延，除了地方病外，還進(jìn)一步探討對人類健康有益的地球物質(zhì)和地質(zhì)作用過程的健康效應(yīng)，其專題評價(jià)也是在此總體目標(biāo)下開展的。目前根據(jù)土地質(zhì)量地球化學(xué)評價(jià)成果，以及政府和社會大眾的需求及關(guān)注程度，其專題評價(jià)方向有以下6個(gè)方面值得重點(diǎn)關(guān)注：

(1) 地質(zhì)—地球化學(xué)高背景區(qū)元素異常對人群健康影響的調(diào)查與評價(jià)。例如在中國西南地區(qū)、可可西里地區(qū)等典型地球化學(xué)高背景區(qū)，研究其元素存在的地質(zhì)條件、賦存狀態(tài)、運(yùn)移條件，及其在生態(tài)鏈中的循環(huán)和對周邊人群健康的影響。

(2) 礦業(yè)活動對人體健康影響的調(diào)查與評價(jià)。在金屬礦山周邊開展針對人體健康影響的調(diào)查與評價(jià)，包括礦山周邊小流域元素異常區(qū)的范圍、影響元素遷移的環(huán)境條件和對礦山周邊人群健康的中長期影響評估等。

(3) 重點(diǎn)地方病高發(fā)區(qū)元素缺乏與過剩的現(xiàn)狀調(diào)查。研究地方病的地學(xué)致病因素，對今后的發(fā)展趨勢作出評估，并針對當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)提出有效改善居民生存環(huán)境的措施。

(4) 研究硒等有益元素的局部富集機(jī)理和對環(huán)境與人體健康的影響程度。當(dāng)前硒作為一種資源被人們認(rèn)可，應(yīng)該科學(xué)、客觀地評價(jià)環(huán)境中硒的作用，在硒含量不同的地區(qū)研究硒富集和轉(zhuǎn)化的機(jī)理、遷移過程和對人體健康的評價(jià)。

(5) 探索環(huán)境污染造成的流域性或局部元素異常對周邊人群健康影響機(jī)制的評價(jià)。針對典型的環(huán)境污染問題，開展重金屬、有毒或有害元素、有機(jī)污染物等不同類型污染調(diào)查，以及對周邊人群健康評價(jià)等。

(6) 建立地質(zhì)—地球化學(xué)環(huán)境異常對環(huán)境影響的評價(jià)體系。

3 典型土地利用類型的健康地質(zhì)評價(jià)

農(nóng)用地和工礦倉儲用地是健康地質(zhì)調(diào)查的重要土地利用類型。農(nóng)用地作為農(nóng)產(chǎn)品種植場所，包括耕地、園地、林地和草地，是人類大宗糧食、蔬菜、瓜果的主要來源地。近年來，隨著中國人民生活水平的日益提高，農(nóng)產(chǎn)品的安全和土壤基底的質(zhì)量逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)。工礦倉儲用地則是人類工業(yè)活動的最主要場所，包括工業(yè)用地、采礦用地、鹽田和倉儲用地，是絕大部分污染的來源，其存在的健康風(fēng)險(xiǎn)一直是國內(nèi)外大眾及學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)，也是科研工作者最早開展健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究的土地利用類型。由此可見兩者的關(guān)注點(diǎn)和研究基礎(chǔ)有著較大的差異。

3.1 農(nóng)用地健康地質(zhì)等級評價(jià)

農(nóng)用地主要關(guān)注土地功能健康，尤其是土地初級生產(chǎn)力、水體凈化與調(diào)節(jié)，以及養(yǎng)分供給與循環(huán)。參考前文健康地質(zhì)等級評價(jià)指標(biāo)體系及健康地質(zhì)專題評價(jià)，本次研究厘清了農(nóng)用地健康地質(zhì)等級評價(jià)準(zhǔn)則層、指標(biāo)層的具體內(nèi)容，初步確定了該評價(jià)的指標(biāo)體系和專題研究內(nèi)容。

在其準(zhǔn)則層中以土地功能健康為主，包括土地初級生產(chǎn)力、水體凈化與調(diào)節(jié)、養(yǎng)分供給與循環(huán)。準(zhǔn)則層均對應(yīng)有其指標(biāo)層(圖3)。

圖3 農(nóng)用地健康地質(zhì)等級評價(jià)體系

值得注意的是，農(nóng)作物等級評價(jià)是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)問題，不同等級農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)和膳食健康差異較大[62-65]。目前農(nóng)作物等級標(biāo)準(zhǔn)體系包括農(nóng)產(chǎn)品等級規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、綠色食品標(biāo)準(zhǔn)、中國好糧油標(biāo)準(zhǔn)、富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)和有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，中國食品營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中也有涉及農(nóng)產(chǎn)品的部分內(nèi)容，例如保健食品、預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽和藥食物質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國際上農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的最新進(jìn)展有生物強(qiáng)化定義草案、生鮮農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)標(biāo)簽與功能聲稱。而對于健康地質(zhì)等級評價(jià)，需從中國現(xiàn)行農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中梳理以營養(yǎng)成分作為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，評定農(nóng)用地的健康地質(zhì)等級。

3.2 工礦倉儲用地健康地質(zhì)等級評價(jià)

工礦倉儲用地與人類工業(yè)活動密切相關(guān)，當(dāng)前由人類工業(yè)活動引起的污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重，備受各國政府、民眾和科研工作者的關(guān)注，而針對污染場地健康風(fēng)險(xiǎn)評估的研究體系已較為成熟。如美國國家科學(xué)院(NAS)于1983年提出了“四步法”健康風(fēng)險(xiǎn)評估；美國國家環(huán)境保護(hù)局于1989年頒布了《超級基金場地風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)：人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估手冊》。健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)把環(huán)境污染與人類健康聯(lián)系起來，使用風(fēng)險(xiǎn)度作為評價(jià)指標(biāo)來定量評估污染物對人體健康的致癌與非致癌風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)污染物來源、暴露途徑、人群易感性、危害類型的差異，構(gòu)建了許多不同的健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，這些模型目前已被廣泛地應(yīng)用于大氣、水、土壤、農(nóng)產(chǎn)品等環(huán)境介質(zhì)中污染物的評價(jià)[66-70]。

評估過程總體分為四步(圖4)：①數(shù)據(jù)收集與評價(jià)。主要通過數(shù)據(jù)收集，分析確定污染物、污染程度和范圍、潛在暴露途徑、暴露人口及暴露評估預(yù)測模型使用的參數(shù)；②毒性評估。查閱現(xiàn)有關(guān)于污染場地潛在污染物質(zhì)毒性的研究情況，對該物質(zhì)可能產(chǎn)生的健康反應(yīng)作一個(gè)定性描述，同時(shí)收集與污染物有關(guān)的數(shù)值，如在土壤、水體或氣體中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值、有關(guān)試驗(yàn)的毒性數(shù)據(jù)等；③暴露評估。暴露評估主要是探討污染物的濃度、污染物進(jìn)入人體的途徑及暴露時(shí)間長短及頻率等因子，根據(jù)化學(xué)物質(zhì)對人體的致癌或非致癌毒性作出致癌或非致癌毒性評估；④風(fēng)險(xiǎn)表征。在暴露評估和毒性評估的基礎(chǔ)上，定量計(jì)算污染場地污染物質(zhì)非致癌危害指數(shù)或致癌風(fēng)險(xiǎn)的大小，并對計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行解釋說明及分析風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果中存在的不確定因素。

圖4 “四步法”人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估步驟

“四步法”運(yùn)用污染物暴露模型和健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型，細(xì)化評價(jià)地塊中化學(xué)或物理因子對人體、動物造成損害的可能性以及影響程度。該研究以大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐，其準(zhǔn)確性取決于暴露水平測量的準(zhǔn)確程度和劑量—反應(yīng)關(guān)系的可靠性。暴露水平的計(jì)算包括暴露人群信息參數(shù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的獲得。暴露人群信息參數(shù)是人體暴露和健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中的關(guān)鍵性參數(shù)，是暴露評估模型所需的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其準(zhǔn)確性是決定健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的關(guān)鍵因素之一。暴露人群信息參數(shù)種類較多，獲取方法也比較多，包括現(xiàn)場調(diào)查和監(jiān)測數(shù)據(jù)、國內(nèi)有關(guān)部門的調(diào)研推薦值及《中國人群暴露參數(shù)手冊》推薦值。

通過綜合上述污染地塊健康風(fēng)險(xiǎn)評估方法及體系構(gòu)成，利用層次分析法，初步確定工礦倉儲用地健康地質(zhì)等級評價(jià)體系的準(zhǔn)則層為土壤介質(zhì)、水體介質(zhì)、空氣介質(zhì)健康評價(jià)和巖體穩(wěn)定性評價(jià)，其指標(biāo)層為各準(zhǔn)則層對應(yīng)的人體暴露評估、非致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)以及致癌風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)等(圖5)。該方法豐富了污染場地健康風(fēng)險(xiǎn)評估工作，并可保持與各土地利用類型健康地質(zhì)調(diào)查評價(jià)方法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一致性，促進(jìn)成果間的利用。

圖5 工礦倉儲用地健康地質(zhì)等級評價(jià)體系

4 結(jié)論與討論

(1) 健康地質(zhì)是中國地調(diào)局依據(jù)《“健康中國”行動(2019—2030年)》的戰(zhàn)略部署，結(jié)合新時(shí)期地質(zhì)工作提出的地質(zhì)新概念，是醫(yī)學(xué)地質(zhì)學(xué)的延伸。健康地質(zhì)調(diào)查是以地球系統(tǒng)觀為指導(dǎo)，通過查明區(qū)域地質(zhì)環(huán)境中巖石、土壤、水、大氣、生物多介質(zhì)的有益或有害元素含量水平、組合特征、生態(tài)效應(yīng)，結(jié)合地形地貌、氣候條件等因素，評價(jià)地質(zhì)環(huán)境對人體健康、宜居性的影響程度。

(2) 健康地質(zhì)主要的研究內(nèi)容是地質(zhì)環(huán)境要素對人體健康的影響，包括土地功能健康、巖體穩(wěn)定性、空氣健康三個(gè)方面。健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)基于不同土地利用類型，采用多層次目標(biāo)分析法，確定評估的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，以及相關(guān)因素的相對重要性，由定性分析轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算，從而劃分健康地質(zhì)評價(jià)等級。

(3) 在土地利用類型中，以農(nóng)用地和工礦倉儲用地對人體健康影響最為密切。農(nóng)用地重點(diǎn)關(guān)注土體功能健康，準(zhǔn)則層細(xì)分為土地初級生產(chǎn)力、水體凈化與調(diào)節(jié)、養(yǎng)分供給與循環(huán)三個(gè)方面以及相應(yīng)指標(biāo)層；工礦倉儲用地健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)融合污染地塊健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)思路，重點(diǎn)關(guān)注污染物質(zhì)對人體健康以及巖體的危害，準(zhǔn)則層明確為土壤介質(zhì)、水體介質(zhì)、空氣介質(zhì)健康評價(jià)和巖體穩(wěn)定性評價(jià)。

(4) 健康地質(zhì)比醫(yī)學(xué)地質(zhì)研究范圍更廣，且體現(xiàn)了“以人為本”的地質(zhì)科研理念。標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化地開展各種土地利用類型的健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)已成為健康地質(zhì)研究和發(fā)展的核心。其成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用需要與自然資源和規(guī)劃、生態(tài)環(huán)保、農(nóng)業(yè)農(nóng)村等部門對接，通過政府部門的宣傳、引導(dǎo)，讓健康地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)成果更好地為政府決策、國民健康服務(wù)，同時(shí)這也將強(qiáng)有力地推動健康地質(zhì)工作的持續(xù)開展。