污染土壤修复技术展望

1、第十章 污染土壤修复技术展望 土壤修复是由土壤化学、土壤生物、植物营养、化学地理、农业化学、生物化学、环境化学、环境工程、环境信息等多分支学科交叉、综合、集成发展而来的。 土壤修复涉及物理学、化学、微生物学、植物学、水文学、农学、矿物学、工程学、信息学、计算机及管理学等科学。它的形成和发展与全球范围土壤污染的普遍性、严峻性和复杂性具有直接关系。 土壤修复在传统土壤化学等分支学科体系的基础上，借鉴汲取了大量相关学科的基本理论、方法和技术，逐步发展成为以污染场地/土壤特征、污染风险评估与预测、污染土壤控制与修复原理及技术研发应用、土壤修复效率及功能指示与标准、修复后土壤保育、综合管理和生物资源处理

2、处置等为核心研究内容，并且具有鲜明学科交叉特点的土壤学分支学科。 最近20年来的我国土壤修复方面文献的查询表明，1991一1997年期间的有关文章仅有3篇，1998一2000年则有35篇，而2001-2004年4年间迅猛增至300多篇。2005年到目前，近1000篇关于污染方面的文章。综观研究文献，我国土壤修复的研究范围已涉及植物、微生物、物理化学、电动以及多途径联合等修复，特别在重金属、有机物污染的植物修复机理与技术方面进行了较为广泛和深入的研究2009年5月11日，ISI Web of Knowledge 上，主题词为：soil remediation ，99629962篇文献Biorem

3、ediation+soil 8020篇文献Phytoremediation+soil 2796篇文献 soil washing 4661篇文献2009年12月24日，ISI Web of Knowledge 上，主题词为：soil remediation ，1252712527篇文献Bioremediation+soil 9842篇文献Phytoremediation+soil 3710篇文献 soil washing 5331篇文献土壤修复面临的挑战和机遇v 我国环境保护、生态建设和循环经济对土壤修复分支学科的要求v 我国城市环境保护、生态建设和健康安全对土壤修复分支学科的要求v 我国土壤修

4、复分支学科发展优势与国际先进水平的差距 骆永明-土壤 我国土壤修复的整体研究水平与欧美澳日等国家相比仍有相当大的距离，主要表现在以下几个方面: 第一，土壤修复的基础理论与技术原理研究仍十分薄弱; 第二，土壤修复的系统性研究不多见;微生物修复、物理化学修复和基于土壤自身净化功能的自然缓解修复的研究虽然有所开展，但认识还十分有限。 第三，国家投入还有限，研究手段较落后; 第四，土壤修复的室内模拟研究较多，田间或场地修复研究很少。 一些修复技术、修复产品及相关设备缺乏市场运作机制。我国的土壤修复研究: 将不断拓展污染土壤研究视野，在加强单一污染、复合污染研究并进的同时，将把研究空间从场地或局地扩展到

5、区域; 针对国家需求，将更多地关注污染土壤的生态/健康风险评估、修复标准及综合管理对策; 把握科学前沿，加强土壤污染控制和修复的微观机理研究，促进土壤修复理论与技术创新; 积极研发一批适合中国特色具自主知识产权的土壤修复技术与设备，尤其复合/混合污染的联合修复技术。近期发展的战略原则 以统筹人与自然和谐发展为指导，以改善土壤环境质量、保障农产品安全和生态健康为基本出发点，以持久性毒害污染物污染土壤环境的风险评估、标准与修复为主攻目标，解决我国土壤环境污染中的重大问题; 关注国际上土壤环境学科研究的前沿领域，针对我国土壤环境污染中的突出问题，发挥土壤修复的学科优势，积极开展具有开拓性的相关基础研

6、究; 引进先进的研究手段和修复技术，加强国内土壤修复自主创新能力，提升我国土壤污染与修复的研究水平和国际地位; 加强与相关学科如与生物学和毒理学的交叉，开拓与生态/健康相关的污染物的生态毒理学前沿研究领域，寻求土壤污染风险评估与修复技术的微观依据; 以污染场地(包括重污染的耕地、油田、矿产开采地、有机化工基地、放射核素及固体危险废物堆放场地等)和快速发展地区城郊土壤综合防治为重点，通过知识创新、技术集成、设备更新和工程示范，建立适合我国国情的基于风险评估的经济高效、环境友好的土壤环境修复理论和技术体系，为遏制或消除土壤污染、改善土壤生态和环境质量、保障农产品安全和人体健康提供科学知识和技术。土

7、壤修复的前沿科技问题与重要方向 土壤修复学科应以改善土壤环境质量、保障农产品安全和生态健康为主要出发点，以工矿企业场地污染土壤和高风险区农田污染土壤为主要研究对象，以重金属、石油、农药及持久性有毒有机物污染等为目标污染物，围绕如下前沿科技问题，开展方向性研究:v 场地土壤污染诊断、痕量毒害污染物鉴别及源解析。包括:土壤环境复合/混合污染的化学、生物学及生态毒理诊断，土壤环境质量指导值/标准;新型痕量毒害污染物的检测和鉴别，污染源识别和解析途径和方法等。v 污染场地/土壤污染风险表征和修复决策支持系统。包括:土壤污染物的形态和生物有效性，土壤污染的空间分布特征，不同土地利用方式下污染土壤的生态风

8、险和健康风险评估，优先修复点位的确定方法;修复决策支持系统;风险降低一环境效益一成本三位一体的评估模型等。v 污染土壤修复的过程、机理及其管理。包括:污染土壤的植物修复、微生物修复、物理化学修复、电动修复、催化修复、生态修复及其联合强化修复等过程和机理;自然缓解修复过程和机理; 修复过程的条件优化、效应指示和评价标准;土壤修复原理与规范，土壤修复政策、法律和法规等。v 土壤修复材料、关键技术和设备的研发、集成、示范和管理。包括:新型环境友好土壤修复材料或制剂的研究方法、筛选、结构表征和功能指示;修复效果、稳定性及风险评估:修复后土壤资源综合管理;修复材料与生物修复资源的综合利用和安全处理处置;

9、成套关键技术集成、示范及推广应用等。污染土壤修复技术的发展趋势污染土壤修复技术的发展趋势 从2000、2004 和2008 年连续3 届的土壤污染与修复国际会议主题与交流情况来看,在污染土壤修复决策上,它已从基于污染物总量控制的修复目标发展到基于污染风险评估的修复导向;在技术上,已从物理修复、化学修复和物理化学修复发展到生物修复、植物修复和基于监测的自然修复,从单一的修复技术发展到多技术联合的修复技术、综合集成的工程修复技术;在设备上,从基于固定式设备的离场修复发展到移动式设备的现场修复;骆永明 化学进展 2009.3 在应用上, 已从服务于重金属污染土壤、农药或石油污染土壤、持久性有机化合物

10、污染土壤的修复技术发展到多种污染物复合或混合污染土壤的组合式修复技术 已从单一厂址场地走向特大城市复合场地,从单项修复技术发展到融大气、水体监测的多技术多设备协同的场地土壤-地下水综合集成修复; 已从工业场地走向农田耕地,从适用于工业企业场地污染土壤的离位肥力破坏性物化修复技术发展到适用于农田耕地污染土壤的原位肥力维持性绿色修复技术。向绿色与环境友好的土壤生物修复技术发展利用太阳能和自然植物资源的植物修复、土壤中高效专性微生物资源的微生物修复、土壤中不同营养层食物网的动物修复、基于监测的综合土壤生态功能的自然修复,将是21 世纪土壤环境修复科学技术研发的主要方向。农田耕地土壤污染的修复技术要求

11、能原位地有效消除影响到粮食生产和农产品质量的微量有毒有害污染物,同时既不能破坏土壤肥力和生态环境功能,又不能导致二次污染的发生。发展绿色、安全、环境友好的土壤生物修复技术能满足这些需求,并能适用于大面积污染农地土壤的治理,具有技术和经济上的双重优势。从常规作物中筛选合适的修复品种,发展适用于不同土壤类型和条件的根际生态修复技术已成为一种趋势。应用生物工程技术如基因工程、酶工程、细胞工程等发展土壤生物修复技术,有利于提高治理速率与效率,具有应用前景从单项向联合、杂交的土壤综合修复技术发展土壤中污染物种类多,复合污染普遍,污染组合类型复杂,污染程度与厚度差异大。地球表层的土壤类型多,其组成、性质、

12、条件的空间分异明显。一些场地不仅污染范围大、不同性质的污染物复合、土壤与地下水同时受污染,而且修复后土壤再利用方式的空间规划要求不同。这样,单项修复技术往往很难达到修复目标,而发展协同联合的土壤综合修复模式就成为场地和农田土壤污染修复的研究方向,例如:不同修复植物的组合修复,降解菌-超积累植物的组合修复,真菌2修复植物组合修复,土壤动物-植物-微生物组合修复,络合增溶强化植物修复, 化学氧化-生物降解修复,电动修复-生物修复,生物强化蒸气浸提修复,光催化纳米材料修复等。从异位向原位的土壤修复技术发展 将污染土壤挖掘、转运、堆放、净化、再利用是一种经常采用的离场异位修复过程。这种异位修复不仅处理

13、成本高,而且很难治理深层土壤及地下水均受污染的场地,不能修复建筑物下面的污染土壤或紧靠重要建筑物的污染场地。因而,发展多种原位修复技术以满足不同污染场地修复的需求就成为近年来的一种趋势。例如,原位蒸气浸提技术、原位固定-稳定化技术、原位生物修复技术、原位纳米零价铁还原技术等。另一趋势是发展基于监测的发挥土壤综合生态功能的原位自然修复基于环境功能修复材料的土壤修复技术发展 黏土矿物改性技术、催化剂催化技术、纳米材料与技术已经渗透到土壤环境和农业生产领域,并应用于污染土壤环境修复,例如利用纳米铁粉、氧化钛等去除污染土壤和地下水中的有机氯污染物但是,目标土壤修复的环境功能材料的研制及其应用技术还刚刚

14、起步,具有发展前景。但是,对这些物质在土壤中的分配、反应、行为、归趋及生态毒理等尚缺乏了解,对其环境安全性和生态健康风险还难以进行科学评估。基于环境功能修复材料的土壤修复技术的应用条件、长期效果、生态影响和环境风险有待回答基于设备化的快速场地污染土壤修复技术发展土壤修复技术的应用在很大程度上依赖于修复设备和监测设备的支撑,设备化的修复技术是土壤修复走向市场化和产业化的基础。植物修复后的植物资源化利用、微生物修复的菌剂制备、有机污染土壤的热脱附或蒸气浸提、重金属污染土壤的淋洗或固化2稳定化、修复过程及修复后环境监测等等都需要设备。尤其是对城市工业遗留的污染场地,因其特殊位置和土地再开发利用的要求

15、,需要快速、高效的物化修复技术与设备。开发与应用基于设备化的场地污染土壤的快速修复技术是一种发展趋势。一些新的物理和化学方法与技术在土壤环境修复领域的渗透与应用将会加快修复设备化的发展,例如,冷等离子体氧化技术可能是一种有前景的有机污染土壤修复技术,将带动新的修复设备研制。向土壤修复决策支持系统及后评估技术发展 污染土壤修复决策支持系统是实施污染场地风险管理和修复技术快速筛选的工具。污染土壤修复技术筛选是一种多目标决策过程,需要综合考虑风险削减、环境效益与修复成本等要素。欧美许多土壤修复研究组织如CLARINET、EUGRIS、NATOPCCMS等针对污染场地管理和决策支持进行了系统研究和总结

16、。一些辅助决策工具如文件导则、决策流程图、智能化软件系统等已陆续出台和开发,并在具体的场地修复过程中被采纳。基于风险的污染土壤修复后评估也是污染场地风险管理的重要环节,包括修复后污染物风险评估、修复基准及土壤环境质量评价等内容。土壤污染类型多种多样,污染场地错综复杂,需要发展场地针对性的污染土壤修复决策支持系统及后评估方法与技术土壤污染修复技术局限性 修复剂或微生物/酶制剂带来的次生污染问题，并对土壤结构、土壤肥力和其他自然生态过程产生不可逆转的影响 加入到修复现场土壤环境中的微生物作用效果往往与试验结果有较大的出入，特别是由于其抗性差，难以很快适应，在土壤中的移动性能差，易受污染物毒性效应的

17、抑制，导致作用效果明显下降 土壤异质性不仅对技术本身的稳定性和有效性构成威胁，还对技术性能的有效监测产生显著影响 大多数超富集植物对污染物的吸收和积累过程极为缓慢，修复时间长，植物处理难周启星-污染土壤修复原理与技术 许多原位修复技术在完成对土壤污染物（特别是重金属）进行处理后，还存在着污染物及其降解产物的重新活化问题 基于污染物固定和生物有效性降低的处理方法的性能是否完全保证未来技术的发展方向 生态影响小 费用低，市场风险小 应用范围广 容易推广研究展望 复合污染土壤的修复 复合型重金属与有机污染超富集植物的筛选 污染土壤的联合修复 土壤污染毒理效应、缓解过程过程与分子机理 陆地土壤污染阻控

18、新方法与新技术（综合考虑根际过程、根际吸收、植物体内迁移转化和各种强化措施）周启星污染土壤修复原理与技术 污染土壤的修复，有赖于污染土壤生态毒理学研究的进展。联合毒性效应，新型疾病与污染土壤的关系、污染致毒过程与分子机理及生物标记、毒性试验方法的可比性与标准化问题和污染土壤的脱毒过程与缓解机理，它们是今后该领域主攻的重点。其主要内容包括： 新型疾病与环境介质（水、土壤和大气）污染的关系； 污染土壤的致毒过程、脱毒缓解及应用； 土壤污染生态过程及其化学的动力学； 化学污染物互作态及其对化学污染物的生态毒性与生物可利用性影响； 污染土壤修复基准； 生态系统化学污染阻控新方法与新技术。 土壤污染的缓

19、解机理研究热点主要有：1)老化效应；2)根际效应；3)固定或活化作用；4)微生物解毒作用；5)植物适应性反应 研究土壤中农药的结合残留，不同形态结构残留物在生物活性，结合残留物再次释放过程中土壤微生物生态效应及其安全性评价等，是今后可深入开展的研究内容。这些研究成果将为土壤中有毒有机污染物毒性的快速诊断、污染土壤的修复、监测，土壤环境质量评价及制定相关的环境标准提供科学依据研究新的污染土壤修复方法必须考虑如下问题 应能有效用于土壤复合污染修复 在考虑处理对象和研究环境条件时，尽可能模拟污染土壤的实际条件，最好在污染现场进行试验，以保证研究结果有良好的应用前景 为了不至于使修复费用过高，坚持生物

20、修复为主，化学修复为辅，生物修复与化学修复相结合 在已有研究基础上，研究污染土壤修复新原理，为建立新的修复工艺与技术打下基础当前污染土壤修复研究的重点复合污染土壤的溶剂淋洗/萃取-微生物修复v 筛选萃取剂，包括微生物菌液生物萃取剂、有机萃取剂、无机萃取剂、植物油脂萃取剂，并比较其对有机、无机污染物的萃取效果。v 研究土壤类型及理化性质对萃取效果的影响；不同萃取剂对不同类型污染土壤的修复效果，污染物从土壤向萃取液的转移过程。v 对于长期污染土壤，研究封锁与陈化程度对萃取的影响，不同萃取液和表面活性剂对土壤闭锁污染物的活化和修复效果。v 微生物方法作为萃取修复后续修复的可行性，包括土壤残余萃取剂对

21、微生物活性和修复效果的影响，萃取过程对残余有机污染物生物可给性的效应，萃取工艺和生物修复工艺的最佳偶合方式。李培军-污染土壤修复研究现状与展望优势降解微生物与土著微生物共存条件与固定化方法v 研究引进微生物同土著微生物的竞争机制和引进微生物的退化原因，探讨引进微生物同土著微生物稳定的共存条件和生态环境的调控因子。v 将微生物细胞和酶固定化方法应用于污染土壤修复，研究用于有机复合污染土壤原位修复和异位修复的细胞固定化方法，筛选适用的固定化载体，比较复合污染条件下微生物的固定方式。v 研究固定化条件下微生物的形态学与生理学特性，分析固定化介质中污染物扩散以及同微生物作用的过程，建立微环境下生物膜反

22、应动力学模型。v 研究加氧酶、过氧化物酶、漆酶及其固定化在难降解有机物污染修复中的作用，探讨其最佳固定化条件、催化活性、抗逆性以及在厌氧与兼性条件下对有机氯和多环芳烃的修复效果。研究过氧化酶催化修复土壤污染的最适环境条件。 高分子量多环芳烃与有机氯的光降解与生物修复联合作用机理v 研究不同光谱对土壤多环芳烃和多氯联苯降解效果差异，光源和光照强度对多环芳烃降解效果的影响，不同分子量多环芳烃和多氯联苯对光降解的敏感程度，土壤介质中多环芳烃等污染物光降解的反应动力学与主要中间产物，土壤矿物对光降解的催化作用与调控。v 探讨土壤类型和污染物浓度对光降解效果的影响、环境条件对光降解的作用与影响、光降解同

23、生物修复的最佳耦合条件。复合污染条件下植物与微生物协同修复原理v 深入研究复合污染条件下植物和菌根真菌对典型有机污染物的修复作用，能同时降解多环芳烃和多氯联苯菌根真菌的筛选。研究菌根真菌-宿主植物-菌根根际微生物对污染物的协同作用机理，在烃类和联苯类污染物存在下假薄壁组织的形成及其对污染物降解的作用，菌根根际微生物种群、密度、生理活性与稳定性，不同污染物种类和浓度对菌根根际物质和能量流动的影响，菌根对典型污染物降解的指示标记物。v 研究重金属与多环芳烃复合污染条件下菌根真菌对重金属的抗性及其特性表述指标，重金属存在条件下菌根真菌对有机污染物的净化功能，以及菌根真菌对有机无机复合污染的修复功能。

24、土壤复合污染的化学还原-微生物降解修复原理v 重点研究土壤介质中多氯联苯降解的优势菌和共代谢底物筛选，缺氧与厌氧条件下多氯联苯降解的电子受体和碳源选择，厌氧修复动力学过程，厌氧修复的中间产物及其毒性。v 比较多氯联苯污染土壤厌氧修复与厌氧-好氧修复的机理和修复效果，不同多氯联苯组分和场地电子供体对修复的影响，电子供体与电子受体的投配时间与配置，场地条件对修复效果的影响。v 对比不同价态金属对还原脱氯的影响，研究注入速率和浓度变化对脱氯的影响，以及场地条件特别是pH 和Eh对脱氯的作用 适用有机复合污染土壤修复的生物反应器机理v 利用微生物细胞固定化技术，研究有机污染土壤修复的生物反应器（BSR

25、），探讨污染土壤连续性修复的可能性。反应器类型以搅拌泥浆反应器和流化床反应器为主。v 研究反应器中细胞的固定化方法与微生物模块，泥浆中固体物和营养物的最佳配比，细胞存活率的要求与再生，反应条件与流速控制。采用化学物理方法同生物方法相结合，应将生物方法放在末端，因为物理化学修复方法往往意味着资源的回收，而生物修复对于消除物理、化学方法对土壤理化性质带来的某些影响可能十分有益。 若干重点污染物的土壤环境基准 同水和大气环境质量标准相比，土壤的有关标准仍然是不完善的。一些国家如美国、英国、德国、荷兰等已经给出一些重点污染物的污染控制建议标准。而我国在这一方面则刚刚起步。 随着土壤污染和污染土壤修复研

26、究的开展，人们必然会提出这样的问题，即：土壤污染到何等程度即需要治理，治理到何等程度可结束等，这就必然提出若干重点污染物的土壤环境基准问题，特别是城市污染土壤不同用途的环境标准及其评价方法。对于污染土壤生态毒理学诊断和预警的深入，如用于土壤污染诊断的生物标记物研究等，也将是一个极大的推动。环境微生物学v 微生物同污染物之间的相互作用对于生物修复来说是一个极为重要的问题，它包括了微生物对污染物的降解作用，微生物的解毒作用，和微生物对污染物的毒激活作用，也包括了污染物的化学结构与赋存状态对微生物的影响，即污染物对微生物的毒性和不同污染物之间生物可利用性的差异。这些内容对污染土壤修复都有着很大影响。

27、v 基因工程菌的应用可望解决许多通常条件下难以解决的问题，如可以把只能通过共代谢转化的污染物作为唯一碳源和能源，创造新的分解代谢途径，减少污染物对微生物的毒害作用等。通过基因重组的方法已使得基因工程菌在污染土壤修复中的应用成为可能。但是，必须考虑工程菌应用的生态安全问题，特别是在野外实用规模应用时更是如此。环境工程学v 污染土壤修复研究的开展，对于环境工程学也将是一个有力的推动。它将成为一种新兴环保产业。v 我国是土地资源短缺的国家，土壤污染更加剧了短缺的严重程度。对已污染的土地资源开展有效修复，是解决这一问题的有效途径之一。因此，本领域在我国有着良好的应用前景，v 深入开展污染土壤修复研究，

28、将科研成果尽快转化为生产力，特别是发展以污染土壤修复的生物材料、修复设备与成套技术，发展污染土壤修复环保产业，保障我国土地资源保护与可持续利用。1 土壤环境质量标准修订问题修订的必要性 从发展形势看, GB15618-1995土壤环境质量标准远不能适应当前的要求,污染物项目订得太少,尤其是有机污染物以及铅的标准值订得偏松等。土壤环境质量标准正处于修订中,可在对欧美等国的制订方法进行探讨的基础上,结合国情,建立基于风险评估的健全的我国土壤环境质量标准体系。夏家淇、骆永明夏家淇、骆永明-我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题-生态与农村环境学报 2007标准体

29、系及标准编制方法标准体系及标准编制方法 标准体系可以前述的3类标准值为主体进行构建,各类标准值的具体命名有待慎重商定,这与土壤污染定义密切相关。 (1)土壤环境质量目标值(或称本底值):为防止污染物进入土壤、保护土壤资源而制订的较理想的目标值。重金属等无机物可采用当地土壤背景值上限值为目标值。 建议将有机污染物分为2 类, 1类是土壤本身就含有的,例如苯并芘等,可采用土壤背景值上限值为目标值;另1类是土壤原本没有的,则可依据现在大多数土壤中的情况相应制订。 (2)土壤环境质量指导值(或称筛选值):为防止外源污染物继续进入而引起土壤环境质量恶化 (危害受体)的指导值,宜采用土壤风险评估法进行制订

30、。土壤利用方式、土壤功能和受体不同,该值都会有所不同。 建议分别制订适用于我国农业用地、居住用地、工业用地等的土壤环境质量指导值。 农业用地土壤环境质量标准值制订的主要目标是保护人体健康和陆地生态,受体暴露途径有以下几个:人体健康人体健康 直接接触土壤直接接触土壤l 食入土壤l 吸入土粒l 皮肤接触土壤 间接接触土壤间接接触土壤l 食入农产品(土壤植物人)l 食入畜禽产品(土壤植物动物人)l 饮水(土壤地下水人)l 呼吸(土壤空气人)陆地生态陆地生态l 植物生长发育l 土壤微生物与酶l 土壤动物 对以上10个暴露途径的受体进行基于风险的污染物毒理学或生态毒理学评估, 获取土壤污染物对每个途径受

31、体的无毒害浓度。 我国还非常缺乏毒理学、生态毒理学等方面的相关资料。因而,宜吸取国内外经验,对不同污染物分别找出有显著影响的主要途径进行剂量-效应关系研究,得出主要途径的土壤污染危害临界值;并以此数值进行其他途径的验证,最后得出该土壤的污染危害临界值。 由于土壤组成和性质影响,不同土壤对受体产生危害的污染物临界值会不同。在全国范围内诸多种类土壤的污染危害临界值中,取最低的污染危害临界值作为全国通用的农业用地土壤环境质量指导值。因而在应用中,低于指导值一般不会带来危害问题,而高于指导值是否有危害尚须作进一步调研,视其是否对当地受体有危害而定。实际上, 在全国范围应用指导值只是起筛选作用。 (3)

32、土壤污染危害临界值(或称土壤污染危害识别值) :为防止土壤污染、保护土壤资源而制订的土壤受污染危害的临界值。超过污染危害临界值, 意味着土壤环境质量恶化并已经引起受体危害。土壤污染危害临界值需要针对场地的具体特征而制订,可以采用土壤风险评估法进行。 由于土壤和受体的差异,不同场地的土壤污染危害临界值会不同。关于土壤污染危害临界值,若一个国家能制订统一的数值,从管理层面上讲是十分有利的,便于实施。这对一个地域面积狭小、土壤类型差异不大的国家或地区而言,或许是可行的。但是,对于我国这样的大国,土壤类型众多,土壤性质殊异,如何制订全国统一的土壤污染危害临界值仍是一个需要进一步探讨的问题。土壤环境质量

33、标准在土壤环境质量评价中的应用土壤环境质量标准在土壤环境质量评价中的应用 为全面认识土壤环境质量(土壤污染) ,可以采用土壤环境质量标准进行科学的评价。建议依据3类标准值将土壤环境质量等级划分为4级:未受污染、轻度污染、中度污染、重度污染。如果土壤污染物含量实测值低于土壤环境质量目标值,则为未受污染(或称清洁) ;如果高于目标值、低于指导值,则为轻度污染;如果高于指导值、低于污染危害临界值,则为中度污染;如果高于污染危害临界值,则为重度污染。如何开展土壤环境质量标准的修订工作如何开展土壤环境质量标准的修订工作 标准的制订是一项十分严肃的工作,是在大量前期工作的基础上进行的,应具有科学性、政策性

34、、实用性和可操作性。这不仅应有科学的制订方法, 还应有大量资料,尤其是国内资料。但是,当前最大的障碍是缺乏国内有效的相关资料。 全国土壤污染调查工作即将展开,急需标准。如何开展既具有科学性、又能满足当前需要、并让大家比较满意的土壤环境质量标准修订工作是一项艰巨而富有挑战性的任务。 标准需要通过实践的检验,需要不断地修改、充实和补充才能日趋完善。因此, 考虑标准的修订可以分二步走。l 先期拿出初稿,以应全国土壤污染调查与评价之急。在的初步修订稿中,需要增加污染物种类,可以按全国调查技术规定中必测和选测的约100项污染物(包括重金属与其他无机物、挥发性有机污染物、半挥发性有机污染物、持久性有机污染

35、物、化学农药等)进行标准制订,提出修订方案。对于这100项污染物的标准制订,会存在不同情况:一是国内有关资料较全,制订的难度不大;二是国内资料不全,制订依据不足,可以结合参照国外资料,适当制订;三是国内没有资料,只好完全参照国外资料进行制订。这样的初稿,可作为暂定或试行标准。这是第1步l 全国土壤污染调查(特别是重点区域土壤污染调查)将为标准的制订提供大量有用数据和资料。若能在全国调查采样、测定、资料整理阶段提供有关资料后再进行标准的修改、补充和完善,将会制订出大家较满意的标准,提供给全国土壤污染调查的后期综合集成工作的应用。这是第2步。土壤污染防治法制定问题土壤污染防治法制定问题制定土壤污染

36、防治法的目的在于防治土壤污染、保护生态环境、维护人体健康、促进经济和社会的可持续发展。开创我国土壤污染防治工作新局面开创我国土壤污染防治工作新局面环保总局副局长吴晓青谈土壤污染防治工作环保总局副局长吴晓青谈土壤污染防治工作 2008年1月8日，国家环保总局召开了第一次全国土壤污染防治工作会议，为全面开展土壤污染防治工作指明了方向，对深化环保工作、推进和谐社会建设具有重要的现实意义。如何准确理解和把握会议精神？日前，吴晓青副局长接受了记者的专访。2008年2月14日 出处：中国环境报 土壤污染已成为举国关注的重大问题，引起了党中央、国务院的高度重视。请您谈谈加强土壤防治有哪些重要意义？ 第一，加

37、强土壤污染防治是深入贯彻落实科学发展观的重要举措。 第二，加强土壤污染防治是建设社会主义新农村的重要内容。 第三，加强土壤污染防治是构建国家生态安全体系的重要部分。 第四，加强土壤污染防治是实现农产品质量安全的重要保障。 国家环保总局作为土壤污染防治的综合管理和监督执法部门，目前对土壤污染防治工作都进行了哪些积极探索和有益实践？还面临哪些困难和问题 一是开展基础调查。先后组织开展了全国土壤环境背景值调查、“菜篮子”种植基地土壤环境质量、主要污灌区污染状况调查等一系列基础调查工作。近两年来，全国土壤污染状况调查全面开展，全国污染源普查全面启动。 二是完善制度规范。制定并发布实施了土壤环境质量标准

38、、土壤环境监测技术规范等一系列标准和技术规范，一些法律法规对土壤污染防治的制度措施作了原则性规定。 三是强化监管防控。不断强化污染源监管，严格控制点源污染；发展生态农业、推广有机食品，控制面源污染。 四是提升科技支撑。先后安排了一批与土壤有关的基础和应用研究项目，在区域土壤环境质量评价、土壤污染风险管理等方面进行了积极探索。 五是组织试点示范。污染土壤修复与综合治理试点示范开始启动，相关的国际合作与交流正在展开。 土壤污染防治工作的基础还比较薄弱，突出表现是，全国土壤污染底数不清，法律法规和标准体系不健全，监管能力薄弱，科技支撑不够，资金投入严重不足，全社会土壤污染防治的意识不强。因此，我们必

39、须充分认识土壤污染防治的长期性、艰巨性和复杂性，进一步增强紧迫感、责任感和使命感，下更大的决心，用更大的气力，把土壤污染防治工作摆上更加重要的位置，务求取得实际效果。您能否介绍一下全国土壤污染状况调查的情况？ 一是统一了技术要求，保证了调查的质量。 二是采集和分析了部分样品，取得一批调查成果。截至2007年10月，共采集 36287个样品，完成了30590个样品的分析测试，获得有效调查数据近85万个。 三是各专题工作进展顺利。数据库软件系统开发基本完成，典型地区土壤污染与人群健康调查、污染土壤修复与综合治理试点、土壤污染防治立法研究等都取得很大进展。 今后一个时期土壤污染防治工作总体部署是什么

40、？具体到2008年的工作重点是什么？ 第一，明确一个总体目标。土壤污染防治工作，必须紧紧围绕改善土壤环境质量、保障农产品质量安全和建设良好人居环境。 第二，坚持两项基本原则。一是预防为主，防治结合。土壤污染具有隐蔽性、滞后性、累积性和不可逆性的特点，治理难度大、成本高、周期长。土壤污染防治必须认真总结国内外经验教训，把握规律性，富于创造性，运用生态系统管理、循环经济等理念和方法，着重预防，标本兼治，逐步构建适合我国国情的土壤污染防治管理体系。二是梯次推进，重点突破。土壤污染防治是一个复杂的系统工程，需要调动各方力量，整合各种资源，综合运用法律、经济、技术和必要的行政措施和办法。既要加强法律法规

41、和监管能力建设，增强科技支撑能力，又要拓宽资金投入渠道，加大宣传教育力度。 第三，落实8项工作任务。一是搞好全国土壤污染状况调查；二是强化农用土壤环境监管与综合防治；三是加强城市建设用地和遗弃污染场地环境监管；四是拓宽土壤污染防治资金投入渠道；五是加强土壤污染防治科技支撑能力；六是建立健全土壤环境保护法律法规和标准体系；七是加强土壤环境监管体系和能力建设；八是加大土壤污染防治宣传教育力度。2008年土壤污染防治的重点工作是: 切实搞好全国土壤污染状况调查 切实加强土壤污染防治法规政策标准建设。一是要加快推进土壤污染防治法的立法工作。积极配合全国人大环资委、法工委开展立法研究工作，争取早日将土壤

42、污染防治法列入人大立法规划。二是要加快研究制定关于加强土壤污染防治工作的意见，争取今年第一季度出台，以指导全国的土壤污染防治工作。三是要加快研究制定城市遗弃污染场地环境监督管理办法，争取上半年内出台。四是要按照国家环境保护“十一五”规划的总体要求，研究制定全国土壤污染防治专项规划；各省也要组织编制地方土壤污染防治规划，并做好规划的报批和组织实施工作。五是要着手制定建设用地环境质量标准、污染场地判别标准、污染土壤修复标准等技术标准；在科学研究、系统评估和广泛征求意见的基础上，对现行国家土壤环境质量标准提出具体修订方案。 切实提高土壤污染防治科技支撑能力。一是要按照中国环境宏观战略研究的统一部署，

43、完成好土壤保护战略研究任务，按时提交专题报告。二是要组织开展土壤环境质量评价方法和指标体系研究。三是要组织开展土壤污染风险评估技术方法研究。四是要总结污染土壤修复与综合治理试点工作，在此基础上，筛选一批污染土壤修复实用技术，编制污染土壤修复技术指南，指导地方开展污染土壤修复与综合治理工作。五是要在引进消化吸收的基础上，着手研制一批国家土壤分析标准样品。 切实抓好与土壤污染防治有关的几项工作。一是要结合重点区域土壤污染调查，对城市遗弃污染场地进行一次系统调查，建立城市遗弃污染场地档案和信息管理系统。二是组织开展土壤污染防治专题宣传活动，编写土壤污染防治科普宣传手册，制作土壤污染防治宣传挂图，在村

44、镇社区广为散发和张贴。三是要大力发展有机食品，组织开展国家有机食品生产基地示范县建设，将有机食品基地建设列入中央和地方环保专项资金支持范围。“污染土壤修复与生态安全”的香山科学会议一些观点 国家和政府应从生态安全、食品安全和国家安全以及土地资源保护利用的战备高度，对土壤污染和污染修复予以重视。 加大对污染土壤修复与生态安全的基础性、探索性研究的支持力度；国家自然科学基金、重大基础研究和攻关项目等尤应加强支持解决污染土壤问题的原始创新研究；增加陆地生态过程、污染土壤修复与生态安全国家重点实验室建设。 开展中国土壤环境质量基准的系统研究，对现有土壤环境背景值进行校正，改进土壤有毒化学品分析测试方法

45、，尤其要发展、研制土壤污染快速诊断技术，以及推进我国土壤污染控制的立法。 搞清新型疾病的发生与土壤污染的关系，今后几年应加强以下科学问题的研究：）土壤中污染物的生物有效性与可利用性；）土壤污染的生态化学过程及分子机理；）土壤污染胁迫下生物致毒动力学过程与分子生物学机理及生物标记；）污染土壤的脱毒过程与缓解机理；）污染土壤的生态适应性反应机理及其遗传调控。 实施土壤污染源头控制，尽快从国家层面上制订相应的法规制度，鼓励开发高效、低成本与无风险污染土壤的修复技术，从实际出发实施污染土壤修复的实际应用与商业化，建立污染土壤修复技术规程、国家研究网络、数据库和修复菌种与种子库 应用生态学原理，对污染土

46、壤实施全过程控制，尽快建立污染土壤修复标准，加快污染土壤修复材料（表面活性剂、超富集植物、低积累作物、专性降解微生物、工程菌等）的筛选与性能改良，在全国范围内建立不同环境条件和不同污染类型的污染土壤修复示范工程。在土壤污染修复方面建议加强以下一些方面的研究： 结合修复研究开展土壤中污染物生物可给性和污染物生态毒理学的研究，建立土壤污染风险评价的方法手段和指标体系； 开展我国不同生态环境条件下与土壤污染修复有关的植物与微生物资源的调查，并建立数据和种质资源库； 开展与我国特有生物资源有关的分子生物学和生物技术的研究，挖掘植物和微生物的有效基因，及其在土壤修复中的运用； 加强植物微生物联合修复在污

47、染土壤修复中的运用； 加强理论联系实际，在实验室开展基础理论研究的同时，鼓励科学家将实验室的研究成果运用到实际田间条件，从而真正为保障国家生态安全提供决策咨询和建立技术平台 一些国家正在进行或已经完成的研究项目的介绍研究的项目-国家重点基础研究国家重点基础研究发展计划发展计划-973-973v长江、珠江三角洲地区土壤和大气环境质量变化规律与调控原理 本项目将以改善环境质量、保障农产品安全和人体健康为目标，主要研究典型区（长江三角洲的沪苏杭和珠江三角洲的广深珠）大气复合污染的特征、过程、形成机制和污染物地气交换及其地表生态环境效应；土壤污染的时空特征、过程、机理和生态环境效应；主要污染物在土壤植

48、物（农作物和蔬菜）系统中迁移、转化、积累规律与农产品安全；http:/ 区域大气、土壤和农产品的污染控制、修复和环境质量调控策略，旨在阐明东南沿海典型地区大气和土壤复合污染现状、形成过程与机制，揭示主要污染物在农田生态系统中和土/气、土/水、土壤/作物等界面间的迁移、转化和积累规律、通量及其生态环境效应，创建大气二次污染控制、土壤污染修复和农产品污染削减与预警的理论与方法，提出区域宏观污染控制对策和环境质量调控战略，为国家改善该地区土壤、大气环境质量和保障农产品安全提供科学依据，为我国中、西部乃至东南亚地区未来的环境保护和可持续发展提供理论、方法和途径，同时使我国区域环境科学研究在国际上占有一

49、席之地。该项目下设该项目下设11个课题：个课题： (1) 区域大气复合污染的立体观测及污染过程；(2) 区域大气复合污染的形成机制；(3) 地-气物质交换及大气复合污染对地表生态系统的影响；(4) 重金属在土壤-植物系统中迁移、转化和积累规律与农产品安全；(5) 持久性有机污染物在农田生态系统中的环境行为与生态效应；(6) 典型污染物在菜地生态系统中积累、转化机理及其对蔬菜品质的影响；(7) 氮、磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对水环境质量的影响；(8) 土壤复合污染过程、形成机制及其生态效应；(9) 高风险污染土壤环境的生物修复与风险评价；(10) 典型区土壤和作物中重要化学物质的时空分布规

50、律和风险预测；(11) 长江、珠江三角洲地区环境污染控制对策与环境质量调控战略。围绕拟解决的关键科学问题，拟开展的主要研究内容是：围绕拟解决的关键科学问题，拟开展的主要研究内容是：1. 典型区大气复合污染的观测、形成机制和大气污染物传输过程及其地表生态环境效应：包括区域大气关键物种测量和污染物的传输，典型区域近地层大气复合污染观测及污染过程演变；大气复合污染形成机制；痕量物质的地气交换通量、释放模式和释放量的区域分布；大气复合污染对地表生态系统的危害与大气污染沉降的临界负荷。2. 主要污染物在土壤中时空变化、迁移转化、污染机理和生态环境效应：包括典型地区土壤中污染物的来源及时空分布；重金属在土

51、壤中的形态转化动力学及其生态效应；持久性有机污染物在土壤中的形态转化动力学及其生态效应；氮、磷在农田土壤中的迁移转化规律及其对水体环境质量影响；主要污染物在土壤中交互作用机制、复合污染特征及其生态效应。3. 主要污染物在土壤植物系统中迁移、转化、积累规律与农产品安全：包括重金属在土壤作物生态系统中的迁移、积累与农产品品质的关系；持久性有机污染物（农药）在土壤作物生态系统中的迁移、积累与农产品品质的关系；典型污染物（硝酸盐）在菜地生态系中的积累、转化机理及其对蔬菜品质的影响。4. 区域大气、土壤和农产品的污染控制、削减、修复和环境质量调控策略：包括土壤中主要污染物的控制、削减与污染土壤修复；土壤

52、-作物系统污染诊断及预警与农产品污染的调控机制；区域大气复合污染的调控原理；区域社会经济发展与环境质量状况的数字表征与信息集成；区域环境质量的综合评价方法和指标体系；复合型环境污染模拟、预测和预警技术；复合污染与高风险污染控制区域协调理论和机制；区域复合性环境污染控制指标。v东北老工业基地环境污染形成机理与生态修东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究复研究 东北老工业基地环境污染是历史长期遗留和产业结构调整新产生的复杂区域性环境问题，其严重危害可以归纳为：松辽水系复杂污染导致的区域水资源供需矛盾严重制约社会经济发展，密集型传统产业长期污染导致的土壤质量恶化威胁农产品安全，城市群水-土-气

53、交互污染引发人群健康重大隐患，区域环境污染威胁国家安全和环境外交等多方面。面向振兴东北老工业基地的重大需求，在国际前沿领域，在大尺度范围内研究工业基地长期复合污染、生态修复、区域生态安全调控等重大基础性科学问题，具有重大的科学价值和现实意义。http:/ 本项目紧紧围绕重化工业基地长期高浓度复合污染的环境质量演变机制、工业有毒有害污染物环境剂量-效应关系与复合污染毒理过程、生态修复的多因子协同作用机制与调控机理等三个关键科学问题，系统地开展区域污染特征与时空演变规律、污染物的生态毒理效应与生态风险评价、水土介质的生态修复新原理和新方法、生态承载力和生态安全调控等研究，揭示东北老工业基地环境质量

54、演变规律，阐明复合污染毒理过程，提出污染土壤与水体生态修复原理，为遏制老工业基地环境质量恶化，为老工业基地振兴与经济社会可持续发展提供理论依据。 课题设置 东北老工业基地环境污染特征与时空演变 重要水系典型污染形成过程及环境行为 东北特定气候条件下复合污染生态过程、毒理效应及修复基准的方法体系 典型城区与矿区水-土-气界面污染过程及生态风险 污染水体生态修复与再生机理 污染土壤生态修复原理与方法 东北老工业基地生态承载力与区域生态安全调控 项目的主要研究内容 针对东北老工业基地典型污染区域与主要环境问题，围绕环境科学研究中的关键科学问题，重点开展以下10个方面的研究： 以老工业基地为核心区域的

55、东北地区环境污染特征与时空演变规律研究，主要包括东北老工业基地主要工业污染源的空间分布、有毒有害污染物种类与排放通量以及各环境介质区域整体污染现有水平、季节性变化与空间分异特征，过去近百年来典型污染区土壤、水和大气环境中有毒有害污染物的种类及来源变化以及主要污染物在环境中的含量水平和空间分布及其年际动态变化，松花江和辽河两大东北重要水系典型有毒有害污染物分布以及流域内非点源污染、城市生活污水排放现状与趋势，重化工城市群、重要能源工业基地产业结构调整中有毒有害污染物的种类、来源、含量水平、空间分布及其季节性变化以及污染趋势预测； 东北老工业基地主要环境污染问题的识别，应优先控制的重点污染区域的确

56、诊，以及环境污染信息系统研究，以建立东北老工业基地特别是典型污染区环境污染信息数据库和环境污染时空演变数字图形库为 主要目标；松花江和辽河水系不同水期（冰封期、畅流期）污染河段沉积物中Hg、Cd和石油烃等典型有毒有害污染物释放与微界面交换过程及在这一过程中的化学/生物作用与主导影响因素，在沉积过程中的垂向迁移、组成分异特征，在沉积埋藏过程中的结构变化、动力学过程及其影响因素，典型有毒有害污染物在河流中迁移扩散的动力学过程及其季节变化，流域非点源污染、城市生活污水排放对两大水系水环境质量的影响机制；以Cd、石油烃、氯烃和PAHs等典型有毒有害污染物为主，开展水、土壤环境中典型有毒有害污染物的毒理

57、过程与生态效应研究，包括同一污染物不同形态变化之间的交互作用过程及其与生物毒性的关系，典型有毒有害污染物单一与复合污染暴露的生态毒理过程与生物标志物，生物体对复合污染的毒害反应过程、蛋白应答及基因表达，长时间低剂量水平污染暴露过程中生物体对典型有毒有害污染物的抗性表现特征和适应性以及这种适应变化的微观机理；水-土-气界面污染过程及生态风险机理研究，包括Hg、Pb等重金属污染物的大尺度迁移行为与生物地球化学循环过程及生态风险机理，油田开采环境中石油类污染物在不同时空尺度下土-水-气相间分配、输移、转化的界面过程及生态风险机理，重化工业生产区、有机化工生产区挥发性有机溶剂向大气、水体和土壤环境迁移

58、的污染动力学过程，三氯乙烯（TCE）、四氯乙烯（PCE）和1,1,1-三氯乙烷（TCA）等氯烃类有机污染物在水-土-气界面的相间转移、转化模式与生态效应及其机理；污染水体的生态修复原理与再生机理研究，主要涉及污染水体中与水质密切相关的重要污染物的去除机制，低径污比水体的生态修复与净化原理，污染沉积物中重金属的钝化与固定机制，典型有毒有机污染物脱毒的生态过程及其与环境/气候因子的相互关系，水生生物对典型有毒有害污染物的适应性机理在污染水体修复中的应用，螯合剂、生物酶和表面活性物质等对污染水体解毒的促进机制及其应用，主要污染水系影响带的地下含水层、典型污染城市的地下含水层等重点地区典型有毒有害污染

59、物在地下液-固-气多相体系中的物理、化学和生物化学作用及其影响因素，地下水污染的三维模拟模型及预测，有监测下的自然衰减、人工增强自然衰减和其它以原位生物修复为主体的修复途径和模式，高浓度难降解有机废水物理化学与生物方法的共同作用原理与耦合方式，废水中有机物的资源化与能源化技术原理，北方地区低温、低浊、低有机污染水源处理机理，再生水资源循环的工业生态学原理与梯级利用模式，再生水利用的生态风险与卫生安全评价体系；污染土壤的生态修复原理与方法研究，主要包括：生物体对典型有毒有害污染物的适应性机理在污染土壤修复中的应用，与土壤污染生态修复有关的各种修复材料的系统筛选及其方法学，污灌区、工矿区、城市污染

60、土壤生态修复过程及其生态因子的优化以及天然光敏物质、微波辐射催化等强化机制的研究及应用，复合污染条件下污染土壤的微生物-化学联合修复、植物-化学联合修复、植物-微生物联合修复、植物-微生物-化学联合修复等生态修复途径以及最佳联合修复模式；东北地区污染水体和污染土壤修复基准的方法体系研究，主要包括东北主要环境类型剂量-效应曲线的精确构建及其方法，以及标准土壤的建立及其方法；典型工矿区工矿企业外迁土地再用生态风险定量评价及其方法学和污染环境修复效果评定方法体系，包括典型工矿区工矿企业外迁土地再用生态风险评价系统、指标体系、工作内容、风险表征以及危害判定的方法，污染水体和污染土壤修复效果评价指标体系