基于风险管控思路的土壤污染防治研究与展望

土壤污染风险管控是指通过在土壤污染预防与治理全生命周期中,综合配套采用一系列减缓或控制土壤污染风险的管理制度和技术方法,以降低治理成本,达到污染场地治理与再利用的目的。由于中国土壤污染具有数量大以及复合污染等特点,以污染修复清除为导向的管理措施耗费巨大,而土壤污染风险管控作为一种经济实用的措施,以风险管理为导向,对污染土壤实行分类管理,采取风险管控的策略和模式,对污染土地的风险可以做到有轻重缓急的修复和管理控制,在中国具有广阔的应用前景。为了加强对中国土壤污染的风险管控,规范对污染土壤的开发利用,文章全面系统地总结了国内外主要风险管控技术类型的特点和局限性,以及其应用模式、体系和发展趋势,拓展了土壤污染风险管控的定义,形成了一套风险管控的基本流程,为中国土壤环境污染的防治提供参考和经济有效的技术支撑。     

我国南方某沿江腾退化工污染场地土壤与地下水风险评估

以长江经济带某沿江化工企业腾退地块为例,开展了典型沿江腾退地块土壤与地下水的人体健康风险评估和污染现状评价。结果表明：场地土壤污染相对较轻,无关注污染物;地下水存在一定程度的污染,关注污染物包括苯、甲苯、1,2-二氯乙烷和C10-C40;地块土壤和地下水中污染物风险值均不超过可接受风险水平,但苯的致癌风险和非致癌危害商贡献率最大;对于企业历史生产区域,存在污染物超标但风险可接受,长期监测和回顾性风险评估是地块未来风险管控的重点。     

土壤环境标准值及制订研究:服务于管理需求的土壤环境标准值框架体系

环境标准是实施环境管理的重要依据。我国现行土壤环境质量标准(GB 15618—1995)已不能满足土壤环境管理的实际需求,研究提出我国适宜的土壤环境标准值体系显得十分迫切和必要。结合国家关于"严格控制新增土壤污染"、"确定土壤环境保护优先区域"、"强化被污染土壤的环境风险控制"和"开展土壤污染治理与修复"的土壤环境政策,分析了我国土壤环境保护和综合治理重点任务及对土壤环境标准值的迫切需求,调研综述了发达国家和地区土壤环境法规及标准值体系现状和经验,初步提出了包括土壤环境质量标准、土壤环境风险管控标准和针对特定污染土壤的治理修复标准的标准值体系,提出了针对"老污染"和"新污染"土壤分别建立不同的土壤环境监管制度,该研究可望为完善和建立我国土壤环境标准值框架体系提供参考。     

典型医药企业聚集区土壤重金属污染特征及成因分析

为探究湖北省某地典型医药化工企业腾退地块土壤污染状况及对周边环境介质的影响并量化土壤重金属的来源贡献,系统采集地块内及其农田影响区的土壤样品592个、水稻样品23个、河流沉积物样品11个,测定了As、Cd、Cu、Pb、Hg、Ni等重金属含量,分别运用地累积指数法、生态风险评估法、土壤污染风险评价法分析了地块内及其周边农田土壤重金属的污染特征,并探究了土壤重金属来源.结果表明,医药企业地块内土壤中重金属含量均值显著高于周边农田土壤,土壤重金属As地累计指数最高,是地块内土壤生态风险的主要污染元素,最大污染深度达4.5m.地块周边农田土壤重金属As、Cd、Pb、Hg超过标准筛选值,水稻重金属含量未超食品安全标准限值.地块内重金属主要来源于历史生产企业生产活动,地块内地表径流对其周边河流水质造成了影响,河流作为周边农田的灌溉水,长期的灌溉活动和可能的淤泥回填已经对农田土壤环境安全产生了威胁.医药企业聚集区及其影响区的重金属源汇关系应得到重视,相关部门应针对不同介质和区域的污染现状加强重金属的污染防治和风险管理,并对企业聚集区腾退地块土壤污染进行源头管控.     

我国土壤环境的风险评估技术分析与展望

随着我国工业化、城镇化及农业高度集约化的快速发展,耕地和场地土壤复合污染问题日益突出,土壤污染的风险日趋显现.本文在总结国内外土壤污染健康风险评估技术发展历程的基础上,探讨我国国内建设用地健康风险评估技术导则的异同点,分析目前国内外有关土壤环境风险评估技术研究的热点与不足,重点介绍了蒸气入侵模型的发展、土壤中有机污染物...     

不同国家土壤生态筛选值比较与启示

土壤污染生态风险防控是我国土壤环境保护和管理的重要目标.与国外发达国家相比,我国尚未建立基于生态风险的土壤筛选值(土壤生态筛选值),当前有关土壤生态筛选值的综述相对较少.本文系统梳理了美国环境保护局(EPA)、英国环境署(EA)、荷兰住房、空间规划和环境部(VROM)和加拿大环境部长理事会(CCME)制定的土壤生态筛选值,从标准定位、关键受体、暴露途径、推导方法和生物有效性等方面进行对比分析.结果表明,不同国家土壤生态筛选值均考虑了土壤直接接触毒性和经生物富集和生物放大的二次毒性,推导方法普遍采用生态风险评估方法,并充分考虑污染物的生物有效性.然而,当前我国土壤风险管控标准中仅GB 15618—2018农用地标准的部分考虑了污染物对农作物生长和土壤生态的影响,且试验和推导方法与国外筛选值存在较大差异.因此,“十四五”期间建议初步构建我国土壤生态风险评估框架,明确土壤生态筛选值的定位、作用和使用形式,加强代表性物种和典型土壤的陆生生态毒理学等基础研究,建立科学、规范的土壤生态筛选值制定方法和配套指南,尝试建立适合我国土壤区域特征的土壤污染归一方程和淋洗/老化因子,为我国土壤生态筛选值的制...     

土壤有机污染物生物修复技术研究进展

现代农业的发展改变了自然界的原有状况,为追求高产而大量使用的化肥、农药导致土壤有机物污染日趋严重。此外,工业生产、石油开采、交通运输、畜禽养殖及居民生活等也产生了大量有机污染物,使土壤有机物污染进一步加剧,土壤有机物污染的修复日益迫切。土壤污染修复是指通过物理的、化学的和生物的方法,吸收、降解、转移和转化土壤中的污染物,使污染物浓度降低到可以接受的水平,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。包括污染土壤的物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术3种方式。在污染土壤修复技术中,生物修复技术因其安全、无二次污染及修复成本低等优点而受到越来越多的关注。因污染物修复主体的不同,有机污染物污染土壤生物修复技术可分为植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术及其联合修复技术。污染土壤微生物修复技术是土壤污染生物修复的重要技术之一,是最具应用和发展前景的生物修复环保技术。文章重点阐述了国内外有机污染物污染土壤的生物修复技术及其原理、取得的研究进展及存在的优缺点,并对污染土壤的动物修复技术研究进行了初步展望,可为土壤有机污染物的生物修复研究提供参考。     

C-RAG模型在砷污染场地中的修正及应用研究

为了解我国基于人体健康《建设用地土壤污染风险评估技术导则》 (Chinese Risk Assessment Guide, C-RAG)在矿区场地中的分析模式及应用情景,以青海某废弃矿区场地为例,在结合矿场未来规划的基础上,通过对C-RAG模型参数的修正和改进,研究了该场地的风险状况及修复目标值,为污染地块适度修复提供...     

关于土壤污染的概念和3类评价指标的探讨

就当前各方对土壤污染概念认识的差别进行了讨论,提出以土壤环境背景值、土壤环境质量第二级标准值和土壤污染临界值作为区域和场地土壤污染评价的3类指标的建议。3类指标的取值及含义为:(1)土壤环境背景值上限值:采用当地数值。这是揭示当前土壤是否有污染物进入的临界点,是保持当前土壤良好状态的目标值。若土壤中化学物质含量高于此值,则要警惕,要找出和控制污染源,防止污染物继续进入,以保护土壤环境质量。(2)土壤环境质量标准:采用通用的GB 15618第二级标准值。这是初步判断和识别当地土壤是否受污染的筛选值。若化学物质含量低于此值,说明土壤未受污染,不须进行深入调研;若高于此值,则土壤可能受污染,但要依据深入调研或风险评估而定。(3)土壤污染临界值:通过对当地土壤污染的风险评估,得出土壤污染临界值。这是揭示土壤是否受污染的阈值。若化学物质含量高于此值,说明土壤已受污染,应研究提出修复污染土壤与控制污染源的方案。     

土壤中微/纳塑料的生物健康效应和食物链传递风险

微/纳塑料污染已成为亟待解决的全球性环境问题。微/纳塑料进入土壤后会长期累积在土壤中,并对土壤生态系统健康产生不良影响。该文从土壤生物健康效应和食物链传递风险角度综述了近年来国内外土壤微/纳塑料调查研究进展,分类介绍了土壤中微/纳塑料对植物、动物和微生物的影响及在陆地生物和食物链中的传递,并展望了土壤中微/纳塑料的未来研究方向。该文指出,微/纳塑料广泛存在于不同功能的土壤中,可以被植物吸收和动物摄食,通过食物链传递进入人体。未来需要加强土壤中微/纳塑料污染过程与生物健康效应研究,加强对微/纳塑料在土壤生态系统和食物链中传递的风险评估,为土壤中微/纳塑料的监测、管控和治理提供科学指导和技术方法参考。     

页岩气开发地块污染物的种群生态风险评估模型分析

页岩气资源气藏结构相对复杂,生态环境相对脆弱,环境影响机理不清等一系列环境问题已成为制约我国页岩气开发的重要瓶颈,目前我国对页岩气开发地块的生态风险评估研究极少,远未能形成技术体系。由于个体之间、个体与环境之间存在相互作用,个体水平的生态风险评估往往无法全面地反映化学污染物质对生态环境的整体影响,因此开展种群层面的生态风险评估对提高其风险准确性具有重要作用。本文在通过聚类分析方法了解种群生态风险评估领域的热点和发展趋势的基础上,借助文献计量方法较系统地梳理了有关种群层面的生态风险评估模型的内容,对比分析并筛选可适用于我国典型页岩气开发区域特征污染物的种群生态风险评估模型并探讨了其在页岩气开发场景的可用性及不确定性,旨在为我国这类污染场地环境风险防控提供借鉴。     

不同国家基于生态风险的土壤筛选值研究及启示

本文介绍了土壤生态筛选值的定义以及国外一些国家在污染土壤生态风险评估领域的相关土壤筛选值。由于地理生态、社会文化、行政法规以及标准制定的科学基础等差异使各国基于生态风险的土壤筛选值的制定方法各有特色,导致各国基于生态风险的土壤筛选值名称和筛选值之间存在较大差异。我国的生态风险评价研究起步较晚,目前还没有国家权威机构发布的诸如土壤生态筛选值、生态风险评价技术导则等文件。本文就目前国外一些权威机构推出的并得到广泛认可的相关标准、方法做简要介绍,就国际上不同国家的土壤生态筛选值的制定方法、理论体系、使用策略等进行详细描述,为我国制定相关筛选值的方法体系提供参考,旨在推动我国基于生态风险的污染土壤筛选值的建立和生态风险评估研究。     

粤北地区重金属污染菜地现状及土壤修复对策与建议——以韶关为例

分析了韶关市农田土壤存在的环境问题,总结了我国南方重金属污染菜地土壤修复的主要技术,提出了适合韶关市重金属污染菜地土壤修复的策略,以期为该地区菜地土壤污染治理和修复提供理论指导.     

秦岭典型停产关闭锌冶炼企业场地土壤重金属污染特征研究

秦岭作为中国重要的生态屏障,其生态环境保护问题已上升为国家战略。同时,秦岭作为中国贵金属和多金属矿产资源富集区,矿业开采效益巨大。矿山开采和冶炼不可避免带来一定的环境问题,研究矿业生产过程中土壤重金属污染污染特征及其危害对秦岭地区土壤重金属污染修复意义重大。该研究以秦岭地区某一曾从事过燃煤发电和锌冶炼、目前已停产的工业企业场地为研究对象,对土壤中砷、镉、铜、铅、汞、镍和锌7种重金属进行测定,采用Muller地积累指数、潜在生态风险指数和空间分析等方法,对土壤中的重金属元素进行污染特征分析与评价。结果表明,7种重金属在土壤中均有检出,砷、镉、汞、锌的检出最大值为对应土壤污染风险筛选值的1.54、1.29、1.49、2.45倍;在空间上7种重金属浓度均表现出由生产区向四周衰减趋势,砷、铜、铅和锌在土壤表层和深层污染程度表现不均一,镍基本无污染;镉和汞的地累计均值分别为5.72(陕西省)、5.715(国家)和6.74(陕西省)、6.71(国家),潜在生态风险指数分别为2 376.55(陕西省)、2 367.20(国家)和6 400.45(陕西省)、3 148.30(国家),属于严重污染等级且危害程度极强;将所有重金属元素指数累加,生态危害风险级别达到D,该场地生态危害程度极强,需进行严格管控及治理。该研究可为秦岭地区同类型企业土壤重金属污染监测方案的制定提供借鉴,也为构建秦岭区域矿山土壤重金属污染防控体系提供技术支撑。     

河湖相连水系水体污染控制技术与策略

太湖流域上游洮滆水系河湖相连,湖荡密布。以滆湖—太滆运河、漕桥河—太湖为例,分析了该区域水系特征、生态状况、水环境污染现状及存在的主要问题,提出河湖相连水系污染治理控制方案。通过加强流域污染物的源头控制,削减污染负荷,控污与生态修复相结合,提高湖荡自然净化能力和生态系统自我修复能力,拦截并净化水系入湖污染物,为入湖河流提供清洁水源;对入湖河流集水区各类污染源进行治理,拦截和控制沿线污染物进入入湖河流,建成清水河道,提高入湖河流自然净化能力,使污染物在入湖河流运移过程中进一步削减,在河湖连结处等关键水域构建强化净化污染物的生态拦截工程,再次削减入湖污染物,并对水系各污染控制要素进行系统调控和优化配置,在上游地区构建太湖污染防控和水环境保护的安全屏护体系。     

一种基于风险管控的稻田土壤重金属污染分级方法

系统认识中国农田土壤污染风险地理特征,探索基于风险管控的农田土壤重金属污染分级方法,实现土壤污染分类分级化治理和修复重要且迫切。然而,目前尚未建立科学、完善、有针对性的土壤重金属污染风险分类分级方法,这制约了大面积农田重金属污染治理的有效实施。该研究采用土壤单因子指数、农产品单因子指数和富集系数相结合的方法,针对珠三角典型稻田土壤Cd污染,基于自然地理要素和污染源等因素划分评价的地理单元,进一步结合点位土壤、农产品和富集系数风险划分等级,进行区域稻田土壤重金属污染风险分级,通过构建土壤、农产品和富集系数相结合的土壤重金属污染分级方法,将珠三角稻田重金属Cd污染风险等级划分为无风险、低风险、中度风险、高风险4个等级;同时,综合分析县级行政边界、地形、河流水系、点位风险评价结果将珠三角内稻田土壤划分为125个风险评价单元,其中,优先保护类、安全利用类和严格管控类的评价单元分别有85个、38个和2个。按风险等级划分,区域内无、低、中、高风险单元分别有85个、30个、8个和2个,未出现极高风险单元。该研究建立的稻田土壤重金属污染分级方法符合当前中国土壤污染防治工作的目标和任务,是对现有土壤环境质量分级方法的科学探索和有效补充。     

中国土壤重金属污染修复技术的专利文献计量分析

综述了国内外主要土壤修复技术,进行了技术经济比较分析。利用国家知识产权局专利检索系统,采用主题词检索,从重金属污染物种类、技术类型两个方面分析了中国土壤重金属污染修复技术的专利申请与授权状态。结果表明：土壤重金属污染修复技术以植物修复与微生物技术为主,其次为固定修复技术;土壤镉、铅、铜、砷的修复技术专利申请量明显高于其余重金属的;农田土壤重金属污染修复技术专利申请量明显高于场地重金属修复技术的;农田土壤重金属污染修复除降低土壤中重金属含量外,还可以从植物营养调控与土壤调理剂的角度降低农产品中重金属含量。最后,进行了土壤污染修复产业政策分析。     

根际环境与土壤污染的植物修复研究进展

土壤污染的植物修复通常与植物根际微生物紧密相关。根际微生物群落变化与土壤污染物在根际环境中的动态，可能是对土壤污染成功进行植物修复的基本过程。可见根际环境在土壤污染的植物修复中具有明显的重要作用。文章介绍了有关重金属在根际环境中的动态、有机污染物在根际环境中的降解转化、土壤重金属污染与土壤有机污染的植物修复研究进展。     

我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题

针对当前我国土壤环境工作情况,讨论了土壤环境质量研究中3个值得探讨的问题:土壤污染定义、土壤环境质量标准修订和土壤污染防治法立法.关于土壤污染的定义,目前尚无一致的认识.笔者在综合国内外主要观点的基础上提出了土壤污染的定义,并建议建立基于风险评估的土壤环境质量标准体系,认为目前宜制订土壤环境质量目标值、土壤(分别有农业、居住、工业用地土壤)环境质量指导值和土壤污染危害临界值3类标准值,同时分别提出了初步的制订方法.制定土壤污染防治法是我国建立一套行之有效的土壤环境管理体系的需要,笔者在技术层面上讨论了土壤污染防治法的制定问题.     

石油污染对土壤-植物系统的生态效应

伴随着石油的工业化生产和利用,石油污染已经成为一个严重的环境问题.本文从土壤、植物个体、植物群落与生态系统等层次对石油污染的生态效应进行了系统总结.含有多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、苯系物(Benzene、toluene、ethylbenzene和xylene,BTEX)等多种有毒物质的石油及其化工产品进入土壤-植物系统后会发生迁移.这不仅对土壤-植物系统的组成、结构、功能和服务产生影响,也会通过食物链危害人类健康.石油污染影响土壤水分状况、孔隙度等物理性质,土壤碳含量、养分含量等化学性质,以及土壤微生物群落组成和多样性、土壤酶活性等生物学性质.通常,石油污染会对大多数植物形成氧化胁迫,影响细胞膜透性,影响光合作用等生理活动,抑制植物生长,影响植物萌发、开花和结实.由于石油污染对植物个体的不同效应以及植物个体对石油污染的不同响应,石油污染对植物群落的影响存在3种基本模式,并最终导致植物群落生物量下降,物种多样性降低,植被盖度降低.进一步影响生态系统的生产力、稳定性和健康,最终危及生态系统的功能和服务.利用微生物、植物及其联合体菌根可以对石油污染物进行生物修复和降解,添加外源营养物质和通气等措施可以强化生物修复过程.应用植被指数和红边效应等遥感方法进行石油污染的生态效应监测具有较大的潜力.总之,如何把土壤-植物系统各水平上不同指标对石油污染物的响应与石油污染的生态效应联系起来,是目前石油污染生态效应研究的重点和难点之一.因此,亟需开展多尺度的系统研究,把室内控制实验、野外控制实验和野外调查有机地结合起来,构建多层次的石油污染标志物体系,全面认识石油污染对土壤-植物系统的生态效应,为石油污染的生态风险评价、治理和控制提供理论基础和实践指导.