摘要 : 6摘 要:土壤污染與修復(fù)是土壤學(xué)的一個重要分支學(xué)科,對推進(jìn)中國土壤污染管控與修復(fù)工作、保障國家土壤環(huán)境安全和生 態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮著重要的科技支撐作用。簡要分析了中國土壤污染狀況,介紹了國內(nèi)外土壤污染與修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,指出了我國土壤污染防治科技研發(fā)中存在的若干問題,提出了今后我國土壤污染與修復(fù)科技研究與發(fā)展的總體思路與 主要方向等對策建議。路王漿?
摘 要:土壤污染與修復(fù)是土壤學(xué)的一個重要分支學(xué)科,對推進(jìn)中國土壤污染管控與修復(fù)工作、保障國家土壤環(huán)境安全和生 態(tài)文明建設(shè)發(fā)揮著重要的科技支撐作用。簡要分析了中國土壤污染狀況,介紹了國內(nèi)外土壤污染與修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,指出了我國土壤污染防治科技研發(fā)中存在的若干問題,提出了今后我國土壤污染與修復(fù)科技研究與發(fā)展的總體思路與 主要方向等對策建議。路王漿
我國土壤污染防治形勢嚴(yán)峻。當(dāng)前,農(nóng)用地污染面廣、量大,工礦企業(yè)場地土壤與地下水污 染問題突出,流域性或區(qū)域性土壤污染態(tài)勢凸顯, 土壤污染風(fēng)險增大,威脅我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、人居環(huán)境安全和生態(tài)環(huán)境安全。習(xí)近平總書記 曾多次強調(diào)“強化土壤污染管控和修復(fù),有效防范 風(fēng)險,讓老百姓吃得放心、住得安心”。開展土壤 污染過程與風(fēng)險基礎(chǔ)研究,推進(jìn)土壤污染管控與修復(fù)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),強化土壤環(huán)境監(jiān)管,保 障土壤環(huán)境安全,既是加大《土壤污染防治行動 計劃》科技支撐力度的現(xiàn)實需要,也是支撐美麗 中國、生態(tài)文明建設(shè)的長期需要。本文簡要分析 了我國土壤污染狀況,介紹了國內(nèi)外土壤污染與 修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,指出了我國土壤 污染防治科技研發(fā)中存在的若干問題,提出了我 國土壤污染與修復(fù)科技研究與發(fā)展今后的總體策 略與主要方向等對策建議路王漿。
1、我國耕地和工礦場地土壤環(huán)境污染狀況
我國土壤污染在區(qū)域上涉及西南、華中、華南、 華東、華北、西北、東北七大區(qū)的各省市區(qū),空間上遍布城市、城郊、農(nóng)村及自然環(huán)境(例如地質(zhì)高 背景區(qū)),在利用方式上涵蓋農(nóng)用地、建設(shè)用地、礦 區(qū)、油田和軍事用地。在污染物類型上,耕地土 壤以重金屬為主,包括鎘、砷、汞、鉻、鉛、鉈、 銻等;工礦場地,除重金屬外,常出現(xiàn)有機污染物, 包括苯系物、鹵代烴、石油烴、持久性有機污染物 等。有的土壤還存在病原菌、病毒等生物性污染, 有的則存在爆炸物、化學(xué)武器殘留物、放射性核素、 抗生素及抗性基因、塑料及微塑料等。這些污染物在土壤中以不同的賦存形態(tài)、含量、污染方式及污染程度存在,具有不同的釋放性、遷移性、有效性和風(fēng)險性。對土壤環(huán)境中這些污染物的源徑-匯和過程-含量-效應(yīng)-風(fēng)險,人們研究和了解得相當(dāng)有限。路王漿
2014 年發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示,總的調(diào)查點位超標(biāo)率為 16.1%,中度和重度 污染點位分別為 1.5%和 1.1%。耕地土壤的超標(biāo)率高達(dá) 19.4%,面廣、量大,危及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和 生物生態(tài)安全。工礦業(yè)場地土壤污染問題突出,點 位超標(biāo)率達(dá) 36.3%,有色金屬礦采選、有色金屬冶 煉、石油開采、石油加工、化工、焦化、電鍍、制革、造紙、廢物處置、電子廢舊產(chǎn)品拆解等重點行業(yè)用地及周邊土壤污染風(fēng)險高,危及人居環(huán)境安全和生態(tài)系統(tǒng)健康。路王漿
2、國內(nèi)外土壤污染與修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
近 20 年來,我國農(nóng)用地和工礦用地土壤污染過程與修復(fù)科技快速發(fā)展。根據(jù)全球文獻(xiàn)計量分析, 我國近 20 年發(fā)表英文(SCI)論文數(shù)量逐年增加,在 2010 年就超過美國,位居第一;我國土壤修復(fù)技術(shù)專利在全球的占比呈直線增加,比例達(dá) 60%以上, 遠(yuǎn)高于世界其他國家或地區(qū),美國位于第二位。
2.1 土壤污染成因和過程研究與發(fā)展現(xiàn)狀
近 40 多年來,歐美發(fā)達(dá)國家在土壤污染來源、 過程、機制、效應(yīng)、風(fēng)險、預(yù)測等基礎(chǔ)理論與方法 上開展了系列研究。在土壤-植物和土壤-地下水系 統(tǒng)污染物遷移轉(zhuǎn)化機制,特別是微觀分子機制、多介質(zhì)傳輸機制、多界面分配機制、多尺度預(yù)測模型 等方面,取得了長足的研究進(jìn)展。解析了多尺度 污染物源-徑-匯和形態(tài)/劑量-受體關(guān)系,建立了污染源數(shù)據(jù)庫、生物毒性數(shù)據(jù)庫和環(huán)境基準(zhǔn)體系;在對土壤環(huán)境背景及基準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)上,建立了污染物的遷移風(fēng)險、生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險評估方法;形成 了土壤污染防治的基礎(chǔ)理論、方法及技術(shù)原理,發(fā) 展了基于界面行為調(diào)控的土壤-植物和土壤-地下水 污染物有效性調(diào)控方法;為污染土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 制定及修復(fù)新技術(shù)設(shè)計奠定了理論與方法基礎(chǔ)。
在國內(nèi),近40年來,通過20世紀(jì)80 年代第二次土壤普查和21世紀(jì)初第一次全國土壤污染調(diào)查, 積累了大量基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),建立了全國土壤背景值圖集,分析了我國土壤污染特征,評價了土壤環(huán)境 質(zhì)量狀況,提出了土壤污染防治對策。近20年來, 在國家“973”計劃項目支持下,圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè),在京津冀、長江三角洲(長 三角)、珠江三角洲(珠三角)、東北老工業(yè)基地、 西南礦區(qū)和地質(zhì)高背景地區(qū)等區(qū)域,開展了多尺度土壤污染特征、污染物遷移轉(zhuǎn)化機制、界面過程和環(huán)境風(fēng)險等方面的系列研究,了解了土壤中污染物 遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、生物有效性和污染風(fēng)險,初步闡明 了重金屬與持久性有機污染物復(fù)合污染及生態(tài)效 應(yīng),建立了部分土壤環(huán)境基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn),發(fā)展了土壤 污染風(fēng)險管控與修復(fù)技術(shù)原理,為土壤污染防治提供了理論與方法指導(dǎo)。“十三五”期間,在國家重點研發(fā)計劃項目支持下,土壤污染成因、過程及風(fēng) 險研究進(jìn)入了新階段,未來5年內(nèi)將在土壤污染源 匯關(guān)系與源解析、污染物積累與轉(zhuǎn)化機制、污染物 擴散與驅(qū)動機制和污染風(fēng)險評估方法與指標(biāo)體系等 方面取得系統(tǒng)性、創(chuàng)新性研究進(jìn)展。
2.2 、土壤污染管控與修復(fù)技術(shù)研究與發(fā)展現(xiàn)狀
近20年來,在國家“863”計劃項目等支持下, 我國土壤污染修復(fù)技術(shù)研究,于“十五”起步,“十一 五”進(jìn)步,“十二五”發(fā)展,“十三五”跨越;20年的進(jìn) 展,帶動了土壤修復(fù)技術(shù)應(yīng)用和綠色修復(fù)產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展,在修復(fù)技術(shù)、裝備及規(guī)?;瘧?yīng)用上與先進(jìn)國家的距離在加快縮短。技術(shù)支撐上,初步建立了場地土壤修復(fù)技術(shù)體系,快速、原位的土壤修復(fù)技術(shù)得到研究與應(yīng)用;技術(shù)裝備上,研制了能支持快速土 壤修復(fù)的多種裝備;技術(shù)產(chǎn)業(yè)上,研發(fā)的技術(shù)支撐 了規(guī)?;瘧?yīng)用及產(chǎn)業(yè)化運作。總體上,在農(nóng)用地土壤污染管控與修復(fù)技術(shù)上,我國與發(fā)達(dá)國家并駕齊驅(qū),有的已處領(lǐng)先地位;在建設(shè)用地方面,我國的土壤污染管控與修復(fù)技術(shù)水平與歐美國家相比尚有 距離。
(1)在農(nóng)用地方面,根據(jù)國際技術(shù)的研發(fā)歷程、 產(chǎn)業(yè)化程度和應(yīng)用推廣的分析,側(cè)重發(fā)展農(nóng)用地土 壤重金屬污染管控與修復(fù)技術(shù),可歸納為三類:I 類 技術(shù)(植物提取與資源化技術(shù))相對成熟,已經(jīng)實 現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,仍是研究熱點;II 類技術(shù)(重金屬鈍化 與替代種植技術(shù))正逐漸成熟,開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階 段,緩慢發(fā)展;III 類技術(shù)(植物阻隔與穩(wěn)定化技術(shù)) 已有研究基礎(chǔ),正在加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,快速發(fā)展。相對于發(fā)達(dá)國家,我國農(nóng)用地土壤污染治理技術(shù)研 究起步較晚,但進(jìn)步迅速。在我國,植物阻隔/穩(wěn)定 化技術(shù)研發(fā)早于國際,植物提取與資源化技術(shù)已處 國際領(lǐng)先地位。我國的相關(guān)論文、專利數(shù)量增幅明 顯,但篇均引用頻次大幅落后美國等發(fā)達(dá)國家,指明需要繼續(xù)加強提升研究質(zhì)量和學(xué)術(shù)影響力。正在努力的方向是豐富修復(fù)植物種質(zhì)資源、提升修復(fù)功能材料產(chǎn)品效益、發(fā)展資源-材料-技術(shù)-效評體 系,繼續(xù)加大投入,形成高效、廉價、安全、普 適的農(nóng)用地土壤污染管控與修復(fù)技術(shù)模式。
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