《工业污染场地三维地质建模技术规范》编制说明

中国循环经济协会团体标准

《工业污染场地三维地质建模技术规范》

（征求意见稿）

编制说明

《工业污染场地三维地质建模技术规范》编制组

二零二三年十月

1标准编制背景

随着我国产业结构升级和城市布局调整，大量过去在中心城区

的老旧工业企业执行“搬改关转”政策，部分技术落后、污染严重

的工业企业停产或搬迁后，出现了许多工业污染场地。我国工业场

地土壤污染严重，《全国土壤污染状况调查公报》显示，以重金属

为主的无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%，工业废弃

地超标点位34.9%，工业园区土壤超标点位29.4%，远高于全国土壤

环境状况总体超标率16.1%，工矿业废弃地土壤环境问题突出。

在积极推进国家生态文明建设的战略背景下，伴随着《关于切

实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》、《土壤污染防

治行动计划》、《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通

知》、《中华人民共和国土壤污染防治法》等系列政策法规的发布，

工业污染场地环境调查与修复治理工作日益受到重视，成为社会环

境关注的重大问题。在工业污染场地调查中，往往通过地质勘察、

钻孔采样及监测井的方式对地质构造和污染物分布进行刻画和表达。

但地质勘查和污染调查过程中由于钻孔和监测井数量有限，很难对

整个场地的信息进行完整精确的刻画和表达，且施工工程涉及到地

下空间、地质信息及监测数据众多，以地统计学方法和二维空间分

析为主，难以全面、准确地整体理解地下空间的环境水文地质情况

和污染物依存和扩散趋势，导致后续修复过程中无法有效清除污染

源，影响土壤修复的进度和质量。

近年来，随着空间信息技术的发展，三维地质建模技术的应用

得到广泛报道。它是一种以计算机技术为基础，结合地统计学、地

理信息数据管理、空间分析技术、三维可视化及空间预测等的技术，

具有强大的数据统计功能和清晰的三维图形图像可视化功能。在污

染场地实际应用过程中，将场区地质情况和场地污染信息整合，进

而建立可实时化查询的场地地层结构和污染分布等三维可视化空间

模型，能清晰且直观地获得场地的空间地质信息、评估污染物扩散，

为预测环境影响提供准确的基础数据。同时，结合气象、水文等监

测数据和污染源排放模型，可以模拟污染物在水体和土壤中的迁移

和转化过程，预测污染物的扩散范围和时间，有助于指导环境风险

评估和管理决策，降低环境风险和人身安全风险。此外，场地三维

地质结构建模有利于环境监测数据的整合和分析，建立场地的数字

化档案，方便对监测数据进行统一管理、查询和分析，更加直观的

分析并解决污染场地调查和修复过程中的问题，指导现场精准化施

工管理和验收。

2标准编制的目的及意义

2.1标准编制的目的

三维地质建模技术已被广泛应用于国外内地质、油藏工程和水

利工程等领域，但在工业污染场地调查与修复中的应用还不普及、

效果并不理想，缺乏统一的应用导则和技术规范。《工业污染场地

三维地质建模技术规范》的制定通过规范工业污染场地三维地质建

模技术的建模要求、建模工作流程、模型构建方法、模型质量检查

与评价、建模成果管理以及模型应用等内容，能够使三维地质建模

技术在工业污染场地环境调查与修复中的应用更加科学、严谨和可

靠，提升工业污染场地精细化管理和治理的水平。

2.2标准编制的必要性及意义

面对我国整体严峻的土壤污染问题，土壤污染防治对三维地质

建模与可视化的需求越来越大。但由于工业污染场地地质结构的特

殊性与复杂性，污染物分布与赋存形态各异，场地三维地质建模技

术在工业污染调查与修复管理中的应用技术体系尚未建立。与此同

时，通过对国内外相关标准规范的调研发现，现有的标准规范集中

在对工业污染场地调查的工作程序、土壤、地下水及岩土工程采样

分析、修复模式和修复技术筛选以及修复方案制定等方面，目前还

没有工业污染场地三维地质建模技术相关的标准规范。

《工业污染场地三维地质建模技术规范》的制定，可填补我国

工业污染场地三维地质建模领域技术规范的空白，推动工业污染场

地三维地质建模技术的标准化、规范化，指导相关方开展工业污染

场地三维地质建模工作，为三维地质建模技术在工业污染场地的推

广应用提供坚实的技术支撑，为土壤环境管理部门的土壤污染管理

提供分析决策的依据，保障环境安全和健康，促进可持续发展。

3标准编制依据

本标准依据《中国循环经济协会标准管理办法（试行）》，遵

循《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施

条例》、《团体标准管理规定（试行）》等国家法律法规相关规定

进行编制，按照GB/T1.1《标准化工作导则第1部分：标准化文件

的结构和起草规则》的规定起草。相关内容依托国家重点研发计划

“场地土壤污染成因与治理技术”重点专项《铬渣遗留场地土壤强

化生物修复技术与装备》项目《铬渣遗留场地修复过程与效果三维

可视化模拟预测》课题形成的系列理论成果，以及基于项目示范场

地地质勘察、污染监测修复设施及污染物分布三维建模实践编制而

成。

本标准编制过程中所依据的规范性引用文件如下：

GB/T1889电子文件归档与电子档案管理规范

GB21139基础地理信息标准数据基本规定

GB/T28584城市坐标系统建设规范

GB/T30319基础地理信息数据库基本规定

GB36600土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）

GB/T41447城市地下空间三维建模技术规范

GB50021岩土工程勘察规范

CH/T9017三维地理信息模型数据库规范

CJJ/T157城市三维建模技术规范

DZ/T0179地质图用色标准及用色原则(1∶50000)

HJ25.1建设用地土壤污染状况调查技术导则

HJ25.2建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则

HJ25.4建设用地土壤修复技术导则

HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则

HJ/T164地下水环境监测技术规范

HJ/T166土壤环境监测技术规范

HJ493水质样品的保存和管理技术规定

4起草单位组成情况及编制组成员名单

《工业污染场地三维地质建模技术规范》的由中南大学、中节

能工程技术研究院有限公司等单位编制。各参编单位高校及科研院

所科技创新人员和企业工程技术人员专业领域涉及三维地学建模、

环境科学、环境工程、生态学等方面，拥有坚实的研究基础、科研

实力和工程开发能力，可形成互补型的专业团队结构，能够为《工

业污染场地三维地质建模技术规范》的编制提供充分的技术支持和

保证。

编制组成员为xxx。

5标准编制的工作基础

5.1国外三维地质建模技术发展现状

三维地质建模技术是一种运用计算机技术，将空间信息管理、

地质解译、空间分析与预测、地学统计、实体内容分析以及图形可

视化等工具结合起来，并用于地下三维结构建模分析的技术。三维

可视化建模技术由SGI计算机公司于20世纪80年代首次提出，并

在1993年由加拿大学者SimonWHoulding首次引入到三维地质体建

模概念中。此后，三维可视化建模技术得到了长足的发展。

国外对三维地质建模技术的研究主要集中在水文地质、矿山等

领域。如法国Nancy大学的J.L.Mallet教授开发的GOCAD软件，该

软件对于三维地质建模功能强大，得到了国际上大多数国家的认可，

在各个行业都得到了广泛的应用；澳大利亚GEMCOM公司也开发

了以地下采矿设计为主的，用于勘探和地质建模的Surpac矿业软件，

目前该软件的用户遍布全球各地，同时它也是中国矿山企业应用最

多的矿业软件；加拿大WaterlooHydrogeologicInc.在MODFLOW软

件基础上，应用现代可视化技术开发研制的VisualMODFLOW是目

前国际上流行且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模

拟的标准可视化专业软件系统，该软件具有强大的图形可视界面功

能。设计新颖的菜单结构允许用户非常容易地在计算机上直接圈定

模型区域和剖分计算单元，并可方便地为各剖分单元和边界条件直

接在机上赋值,做到真正的人机对话；美国杨百翰大学环境模型研究

实验室和美国军队排水工程试验工作站在综合MODFLOW、

FEMWATER、MT3DMS、RT3D、SEAM3D、MODPATH、

SEEP2D、NUFT、UTCHEM等已有地下水模型的基础上开发的一个

综合性的、用于地下水模拟的图形界面软件GMS，由于GMS具有

良好的操作界面，强大的前后处理功能及优良的三维可视化效果，

已成为国际上广泛应用的地下水模拟软件之一。

5.2国内三维地质建模技术发展现状

国内三维可视化建模软件的研发起步比较晚，但是发展非常迅

速，目前已涌现了一系列的三维地质建模软件，如Dimine、3Dmine、

Quantymine、MineExplorer等。这些软件都具有三维地质体线框建模

和块体建模的功能，能够在地质三维建模的基础上离散化为块体单

元，为进一步开展地质体形态定量分析和数值模拟研究奠定了基础，

在地矿部门找矿勘查和采矿规划设计中得到了广泛的应用，如由中

南大学王李管教授牵头开发的DIMINE数字矿山软件系统，该软件全

面实现了从三维地学建模、储量计算与动态管理、测量验收及数据

的快速成图等功能；北京3DMINE矿业软件科技有限公司开发的

3DMine工程软件，重点服务于矿山三维地质建模、测量、储量估算

的三维软件系统平台，实现了二维与三维的完美结合。随着计算机

图形学与可视化技术的快速发展，一些学者结合三维可视化建模技

术已开始应用于土壤-地下水三维数值模拟，用于污染物迁移扩散过

程静态和动态可视化的分析，确定污染源位置以及各类水文地质参

数，开展污染物迁移的可视化模拟与定量预测。

5.3编制组现有工作基础

本规范编制工作由中南大学牵头，参与单位有中节能工程技术

研究院有限公司、北京大学、湖南省和清环境科技有限公司、有研

资源环境技术研究院（北京）有限公司、华南理工大学、昆明理工

大学、安徽环境科技集团股份有限公司，主要负责完成本标准有关

建模参数、资料收集及现场测试工作。

中南大学拥有国家重金属污染防治工程技术研究中心，拥有多

项重金属重污染场地修复等技术，编制组成员所属团队在地学三维

建模与三维GIS、三维空间分析与信息提取、深部资源三维可视化

预测、成矿过程三维数值模拟以及重金属污染动力学模拟与三维预

测等方面具有雄厚的研究基础和技术储备，依托于中南大学有色金

属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，主持/参与国家重点

研发计划课题、国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技

支撑计划项目、国家973计划前期研究专项子课题等20多项国家级

项目和省部级科研项目。在三维建模、重金属污染动力学模拟与三

维预测领域开展了大量工作，出版相关专著和教材12部，发表相关

论文200多篇，获国家授权发明专利授权20余项。曾获教育部科学

技术一等奖、中国有色金属工业科技进步一等奖，测绘科技进步二

等奖、中国地质学会年度十大科技进展等奖励。

中节能工程技术研究院有限公司依托中国节能环保集团在生态

修复、场地污染物处理等领域具备强大的产业规模与技术实力，建

有重金属污染治理分院、水环境修复与土壤治理分院、中节能大地

环境修复有限公司研发中心、国家环境保护工业污染场地及地下水

修复工程技术中心等科研与验证基地，近年来在在土壤修复工程领

域获得专利30多项，其中涉及污染土壤工程管理，污染土壤安全防

护和相关修复技术等多个方面，1项技术入选2020年《国家先进污

染防治技术目录（固体废物和土壤污染防治领域）》。先后牵头和

参与了包括国家863计划“电子垃圾拆解场地重金属-有机污染物协同

控制与生物修复技术与示范”、“半挥发性有机物污染场地物化与生

物修复技术”，国家环境保护公益性行业科研专项项目“工业企业场

地排查及潜在污染场地清单管理技术研究”、“地下水污染监控预警

与事故应急技术体系研究”、国际金融中心环境评估调查研究、北京

西南郊有机污染物治理工程技术示范、黄石尾矿处理项目、大型农

药厂退役场地清理与修复、地下水污染事故应急处理等各级科研或

工程项目。

北京大学地球与空间科学学院设有我国唯一的环境矿物学专业

博士点，占据领域学术中心地位，北京大学矿物环境功能北京市重

点实验室、材料及环境矿物学研究中心，创立了矿物学环境属性研

究体系，提出了无机界矿物天然自净化作用原理与矿物法去污染防

治新技术；开辟矿物光电子能量研究领域，揭示矿物协同微生物作

用机制，提出了污染防治光燃料电池方法技术，发表相关领域学术

论文400余篇，获得发明专利20余个，主持了多项国家973项目、

863项目与重点国家自然科学基金，目前正主持国家重点研发计划项

目《铬渣遗留场地土壤强化微生物修复技术与装备》，在工业污染

场地修复领域取得突出成果，为本规范的顺利开展奠定了坚实的基

础。

湖南省和清环境科技有限公司是一家集咨询、设计、施工、技

术研发及运营管理为一体，提供综合性环境污染解决方案的高新技

术企业。自创立以来公司积极建设自主知识产权及研发体系，创建

自主研发中心，开展废水治理、土壤修复、固废治理等方向的研究。

研发中心先后获批创建了4个技术创新平台，分别为湖南省城镇水

体有机污染控制工程技术研究中心、湖南省工业固废资源化与安全

处置工程技术研究中心、矿井涌水治理重点开放实验室。通过省级

创新平台的建设与华中科技大学、湖南大学、湘潭大学、中南大学

等高校及科研院所建立紧密的合作关系，互相打通人才培养通道，

通过组建相关的科研平台，整合省内外优势科技研发资源，研发及

掌握先进的污染防治新技术，形成系列具有自主知识产权的新材料、

新装备和新工艺，为契合方向的环保工程项目提供专业的技术支撑。

截止目前公司共主导和参与多项国家和省级科研课题，拥有专利19

项、参与发表论文30余篇，参与完成2项软件著作。成立至今和清

环境在国内完成各类项目多达100余项，业务遍布全国20多个省市，

并有多个项目获得省部级荣誉、先进技术示范工程及优质工程奖。

有研资源环境技术研究院（北京）有限公司长期从事重金属污

染土壤及地下水修复研究工作，具有丰富的工程示范经验。有研资

源环境技术研究院（北京）有限公司国家工程技术中心在“九五”

至“十三五”期间，承担了国家自然科学基金、“973”、“863”、

国家科技支撑/攻关等国家级科研项目几十项。工程上完成了我国首

个铅锌尾矿库微生物原位修复工程、国家环境保护部督办项目“来

冶公司老渣库遗址重金属污染微生物原位修复技术示范”、国防科

工局项目“铀尾矿(渣)库渗水微生物源头控制”等重金属污染矿山、

农田等项目，在重金属污染治理方面储备了丰富的基础研究和应用

经验。

华南理工大学环境与能源学院在环境污染控制方面有雄厚研究

基础，2021年软科专业排名环境科学与工程排名全国第二（A+级），

环境科学与生态学位列全球ESI前1%。拥有挥发性有机污染物污染

控制技术与装备国家工程实验室、工业聚集区污染控制与生态修复

教育部重点实验室。尤其在污染场地修复等方向优势明显，污染土

壤重金属-有机物同时去除等技术达到了国内领先水平。近年来，主

持国家重点研发计划项目、课题以及国基重点类项目10多项。学院

相关科技成果获得包括2008年和2009年国家科技进步二等奖等在内

的20余项国家及省部级奖励，积极推动了广东乃至珠三角地区低碳

技术及循环经济产业体系的构建，促进了可持续发展。

昆明理工大学污染过程模拟与控制团队致力于水污染、供水安

全保障等领域的科研创新团队，开展了污水的资源化利用技术，水

污染控制过程及给水处置过程模拟，市政固废的高效处置与高值化

利用等方面的研究。近年来，在废弃物污染控制与资源化处置等相

关研究领域承担国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、云南

省基金及人才项目等10余项。获得产学研合作创新奖、中国发明协

会一等奖；在环境、资源化领域累计发表论文100余篇，论文曾获

Elsevier高被引论文奖，授权专利10余项，出版专著2部。

安徽环境科技集团股份有限公司以综合环境服务为支撑，着力

打造安徽省最具价值创造能力、国内著名的科技型服务型国有环境

保护产业集团。近年来，公司开展了由小试到中试再到污染场地应

用的系列研发工作，针对生物电化学系统电极材料、装置结构、环

境适用性及处理对象特殊性等方面进行了深入探索，最终形成了低

能耗生物电化学修复技术。目前该技术已成功应用于多项场地土壤

及地下水污染原位修复及地表水及底泥污染原位修复项目，并取得

了较好的处理效果，申请发明专利2项，该技术研发可有力推进场

地水土共治技术的发展。

上述各单位研究基础为本标准的顺利开展奠定了坚实的基础。

6前期筹备工作

2023年1月-2023年2月，完成了《工业污染场地三维地质建模

技术规范》编制队伍的组建与分工工作。其中中南大学为本标准草

案提出方，主要负责标准前期准备、标准起草、所需的技术指标及

相关要求的提出、协调组织工作；中节能工程技术研究院有限公司、

北京大学、湖南省和清环境科技有限公司、有研工程技术研究院有

限公司、华南理工大学、昆明理工大学、安徽环境科技集团股份有

限公司主要完成本标准有关资料收集、标准意见征求等工作。

2023年3月-2023年4月，由中南大学协同各单位完成规范申报

材料的起草工作。主要工作包括成立标准起草组，开展工业污染场

地三维地质建模行业调研、资料收集、规范信息查询，明确本标准

的编制方向及框架性内容，完成《工业污染场地三维地质建模技术

规范》立项申请书的编写及审核工作。

2023年5月-2023年8月，根据前期查阅资料进行对标，并以实

际建模工作为参考，完成《工业污染场地三维地质建模技术规范》

标准初稿及编制说明大纲编制工作，编制单位开展多轮讨论，对立

项材料进行充分评估和修改，并征求场地调查与修复、环境建模等

领域相关专家的意见，形成标准草案，召开立项评审会议。

2023年9月-2023年10月，起草组根据专家评审的意见对标准

草案进行修改，并征求行业专家、高校、企业意见，形成征求意见

稿。

7主要章节内容

《工业污染场地三维地质建模技术规范》为相关方开展工业污

染场地三维地质建模、质量控制和成果验收提供了指导，规定了工

业污染场地三维地质建模时应遵循的原则和流程。主要章节由基本

要求、建模工作流程、模型构建方法与质量评价、模型成果管理、

模型应用五部分内容构成。

（1）基本要求。工业污染场地三维地质建模过程中应符合《工

业污染场地三维地质建模技术规范》基本要求中规定的时空基准、

模型分类、几何结构数据、属性数据和模型表达质量要求。

（2）建模工作流程。工业污染场地三维地质建模的工作流程包

括工业污染场地三维地质建模需求分析、场地资料获取与数字化、

场地三维地质建模主题数据库构建、场地三维地质结构模型和属性

模型构建、模型检查与修正6个步骤。

（3）模型构建方法与质量评价。工业污染场地三维地质建模根

据数据结构的不同采用点、线、面元建模和体元建模方式，根据建

模对象及数据结构不同，规定了地质体三维结构建模方法（基于钻

孔数据的结构建模方法、基于地质剖面数据的线框建模方法、基于

地形地质平面数据的表面建模方法、融合多源数据的结构建模方

法）、污染检测修复设施结构建模方法、污染物空间分布三维建模

方法。从建模的合规性、合理性、准确性、完整性四个方面对模型

质量进行检查。

（4）建模成果管理。工业污染场地三维地质建模技术成果管理

包括编写建模成果说明书、模型管理与维护。

（5）模型应用。工业污染场地三维地质模型建立后可用于剖切

分析、空间分析、三维数值模拟、污染风险评价等领域。

8需要调查研究的主要问题，必要的测试验证项目

由于工业污染场地地质条件的复杂性和多变性，以及勘探技术

和设备的局限性，往往难以获得足够的、准确的、连续的地质数据，

导致建模过程中存在数据缺失、不一致、不确定等问题。同时，由

于场地三维地质数字化建模是一个主观性较强的过程，受到数据质

量、建模方法、人为因素等多方面的影响，很难对建模结果进行客

观、量化、科学的评价和验证。

针对以上问题，提出工业污染场地三维地质建模技术规范。调

查内容主要内容包括：建立统一的数据格式、标准和数据库，实现

数据的规范化、集成化和共享化，提高数据的可靠性和有效性；通

过采用动态更新、实时修改等技术，增加建模过程的反馈和调整能

力，提高建模适应性和灵活性。测试验证项目主要通过与实际观测

数据、理论分析结果、数值模拟结果等进行对比和验证，评估建模

结果的准确性和可信度。

9编制组成员工作分工

表1编制组成员

序号姓名单位职务/职称分工

1xxx

2Xxx

3Xxx

4xxx

5

6