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地下水环境监测网建设现状与展望

环境科学研究 2024年第2期37卷 371-378页

作者：李海祥郇环周爱霞杨洋胡尊芳宋宗中生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

地下水环境监测是地下水污染防治的重要环节,我国地下水环境监测网建设基础较为薄弱.对比欧美发达国家地下水监测网建设和运行模式,分析国家地下水监测工程、“十四五”国家地下水质量考核点位、国家级化工园区和北京市地下水环境监测... 详细信息

地下水环境监测是地下水污染防治的重要环节,我国地下水环境监测网建设基础较为薄弱.对比欧美发达国家地下水监测网建设和运行模式,分析国家地下水监测工程、“十四五”国家地下水质量考核点位、国家级化工园区和北京市地下水环境监测网的建设情况,归纳出监测网在区域背景值点位布设,在线监测设备研发,以及监管平台建设、数据共享和应用服务等方面存在的问题.基于监测网建设现状,依托新兴技术在水质监测领域的应用,总结其发展趋势集中于在线监测设备换代升级、监测点位物联互通、多样数据解析可视、信息传输安全保真四个方面.最后结合我国监测井建设现状与管理模式提出以下发展建议:①整合现有点位,衔接国家地下水监测工程和“十四五”地下水考核点位,统筹构建国家级、省级地下水环境监测网络体系.②加快新一代水质在线监测设备研发,降低故障率,提高监测精度;探索基于地球物理探测、卫星遥感解译、无人机航测和埋设传感器等技术的新型监测方式.③国家级地下水环境监测网与地表水监测网、大气污染监测网、土壤监测网等进行多网融合.这为我国地下水环境监测网建设奠定了基础.

关键词：地下水环境监测网地下水污染防治地下水环境监管平台国家地下水监测工程

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场地土壤修复目标值制定方法与政策

环境工程学报 2023年第1期17卷 197-206页

作者：熊杰周友亚张超艳郭晓欣生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

土壤污染物修复目标值的制定是污染场地环境管理的重要环节,制定科学合理的修复目标值是能否实现绿色可持续修复的关键。通过对比分析美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家修复目标值的内涵、制定技术方法和决策管理机制,发现国内外关于... 详细信息

土壤污染物修复目标值的制定是污染场地环境管理的重要环节,制定科学合理的修复目标值是能否实现绿色可持续修复的关键。通过对比分析美国、英国、加拿大、澳大利亚等国家修复目标值的内涵、制定技术方法和决策管理机制,发现国内外关于土壤污染物修复的总体目标基本一致,即以保护人体健康和生态环境质量作为总体控制要求;但对于具体场地的定量修复目标值,国内外在制定依据、制定方法、决策管理机制等方面存在差异。我国主要在健康风险评估阶段,采用第一和第二层次风险评估方法确定修复目标值,而欧美国家主要基于全过程风险管理的决策管理机制,结合土壤中污染物的形态归趋和迁移转化规律,采用不同层次的风险评估,制定地块特征的修复目标值,保证健康风险和环境风险均达到可接受水平。借鉴国外经验,结合我国污染地块环境管理实践,提出土壤污染物修复目标值制定方法优化的建议:1)统筹考虑人体健康风险和环境风险;2)建立基于层次化、精细化的风险评估与修复目标值确定方法体系;3)构建修复目标值动态适应性调整机制;4)形成污染地块全过程风险管理机制。

关键词：污染地块修复目标值精细化风险评估动态适应性调整机制

华北典型工矿城镇土壤重金属来源解析及潜在生态风险评价

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环境科学 2023年第10期44卷 5657-5665页

作者：梁家辉田亦琦费杨刘昭玥师华定漆静娴莫莉中国环境科学研究院北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

为掌握典型工矿城镇土壤重金属状况,定量解析潜在来源,以河北省张家口市宣化区部分区域土壤为研究对象,采集并测定150个表层土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn这7种重金属含量;采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估重金属污染状况... 详细信息

为掌握典型工矿城镇土壤重金属状况,定量解析潜在来源,以河北省张家口市宣化区部分区域土壤为研究对象,采集并测定150个表层土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn这7种重金属含量;采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估重金属污染状况和潜在生态风险;使用主成分分析法和正定矩阵因子分解(PMF)模型对7种重金属元素进行综合污染源解析,并结合地统计学法识别各潜在源的高贡献区域.结果表明:①研究区7种重金属含量的平均值范围为0.23~103.34 mg·kg^(-1),其中,Cd、Pb、Cu和Zn的含量平均值高于河北省土壤背景值,Cd污染最为严重,平均含量为背景值的2.43倍.②地累积指数和潜在生态风险指数结果显示,7种重金属污染程度依次为:Cd>Pb>Cu>Zn>Ni>As>Cr,16%点位的Cd含量处于中度污染以上水平,95%以上的点位重金属潜在生态风险处于轻度风险等级.③研究区的7种重金属积累主要来源为工业与交通的混合源、自然源和农业源,贡献率分别为33.1%、48.7%和18.2%.其中,Cd受到工业与交通的混合源和农业源的影响,Cr、Ni和As主要受自然源影响,Pb和Cu受到工业与交通的混合源和自然源的共同作用,Zn主要受工业与交通的混合源影响.主成分分析法、PMF模型与地统计学方法的有机结合,彼此印证,增加了重金属源解析结果的可信度.

关键词：土壤重金属源解析空间分布正定矩阵因子分解(PMF) 潜在生态风险

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我国土壤污染源头防控的现状、问题及建议

环境保护 2023年第20期51卷 12-16页

作者：洪亚雄生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心党委

土壤污染源头防控是党的二十大对土壤污染防治工作的新要求,是改善土壤环境质量的治本之策,也是打好净土保卫战的重要抓手。本文研究了土壤污染源头防控的内涵与意义,分析了我国土壤污染源头管控的现状及问题,从标准技术体系、责任体系... 详细信息

土壤污染源头防控是党的二十大对土壤污染防治工作的新要求,是改善土壤环境质量的治本之策,也是打好净土保卫战的重要抓手。本文研究了土壤污染源头防控的内涵与意义,分析了我国土壤污染源头管控的现状及问题,从标准技术体系、责任体系、监测监管体系、投融资体系等方面对我国土壤污染源头防控工作提出了对策建议。

关键词：土壤污染源头防控重点监管单位耕地

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MBR技术在农村生活污水处理中的研究进展

环境工程技术学报 2022年第1期12卷 137-144页

作者：何志琴陈盛李云中国环境科学研究院生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

农村生活污水由于进水水质水量波动较大,较难选择合适的处理工艺,另外,部分缺水地区由于农村居民习惯生活污水被多次反复利用,导致农村生活污水中有机污染物浓度较城市生活污水偏高。膜生物反应器(MBR)由于具有占地面积小、生化处理效... 详细信息

农村生活污水由于进水水质水量波动较大,较难选择合适的处理工艺,另外,部分缺水地区由于农村居民习惯生活污水被多次反复利用,导致农村生活污水中有机污染物浓度较城市生活污水偏高。膜生物反应器(MBR)由于具有占地面积小、生化处理效率高和出水水质好等优点,在污水处理领域有着广泛的应用。从MBR技术在国内农村生活污水和国外分散生活污水的应用现状、膜污染控制及能耗优化3个方面进行了综述。针对膜污染控制问题,建议从加强电场辅助控制膜污染,采用无机纳米材料对膜进行亲水改性和对污染机理深入探索等几个方面开展研究;针对节能降耗问题,建议从控制曝气入手,优化整体能耗,降低运行成本,从而促进MBR技术在农村地区的推广应用。

关键词：农村生活污水 MBR 膜污染机理膜改性能耗优化

我国污染地块土壤砷生物可给性关键影响因素研究

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环境科学研究 2024年

作者：刘虎鹏张云慧袁贝陈娟杜平生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心中国环境科学研究院

土壤砷生物可给性是砷污染地块风险评估的关键影响因素，与土壤理化性质、相关金属含量、砷生物可给性测试方法密切相关。本研究对污染地块土壤砷生物可给性相关研究进行系统的文献调研，收集土壤砷生物可给性、土壤理化性质(pH、有机... 详细信息

土壤砷生物可给性是砷污染地块风险评估的关键影响因素，与土壤理化性质、相关金属含量、砷生物可给性测试方法密切相关。本研究对污染地块土壤砷生物可给性相关研究进行系统的文献调研，收集土壤砷生物可给性、土壤理化性质(pH、有机质、黏粒含量等)、土壤中金属(As、Fe、Al及Mn)含量和可给性测试方法，采用相关性分析、主成分分析及生存分析方法研究污染地块土壤砷生物可给性关键影响因素和主要机制。结果表明：土壤砷生物可给性与土壤pH及粉粒含量均呈显著正相关(P土壤pH、粉粒含量对胃、肠阶段砷生物可给性具有重要的正向贡献，说明低土壤pH、细土壤粒径能够降低砷生物可给性。生存分析表明，土壤pH对胃阶段砷生物可给性影响显著(P土壤砷生物可给性随机抽样的95%分位值最高为64.8%，低反应pH与高固液比可能使测得的砷生物可给性偏高。研究显示，胃阶段、肠阶段砷生物可给性的主要影响因素较为一致，包括土壤pH、粒径、As含量；pH土壤相较pH>6.5的土壤胃阶段砷生物可给性显著差异较低，肠阶段差异不明显；我国污染地块砷生物可给性超过65%的概率低于5%，推荐使用65%作为我国污染地块土壤砷生物可给性的默认参数。

关键词：污染地块砷生物可给性影响因素

资水下游某石煤矿区沉积物重金属污染评价和来源解析

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农业环境科学学报 2024年第5期43卷 1123-1130页

作者：代馨悦申志成胡华玲师华定何泽新李藜刘安富中国环境科学研究院北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

以资水下游某石煤矿区为研究区域,分析该矿区河流沉积物中重金属的空间分布、污染程度和来源。研究共采集了28个表层沉积物样本,并对其中8种重金属的含量进行了测定,包括镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、铜(Cu)、镍(Ni)和锌(Zn... 详细信息

以资水下游某石煤矿区为研究区域,分析该矿区河流沉积物中重金属的空间分布、污染程度和来源。研究共采集了28个表层沉积物样本,并对其中8种重金属的含量进行了测定,包括镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、铜(Cu)、镍(Ni)和锌(Zn)。采用地累积指数和潜在生态风险指数进行重金属污染评价,运用主成分分析(PCA)、正定矩阵因子(PMF)等方法识别重金属污染来源。结果表明,除Cr外,Cd、Hg、As、Pb、Cu、Zn、Ni含量的中值均高于洞庭湖水系沉积物背景值。其中,Cd、As含量超标问题较为严重,超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)风险筛选值的样点比率分别为96.55%、58.62%。地累积指数和潜在生态风险指数分析表明,沉积物中Cd、Hg污染最为严重,Cr污染程度最低。沉积物重金属主要来源为石煤开采源、交通和农业混合源、自然源以及大气沉降源,贡献率分别为33.8%、20.4%、17.7%和28.1%。研究表明,研究区沉积物受到石煤开采影响,重金属Cd超标严重,应加强管控。

关键词：重金属资水沉积物石煤来源解析污染评价

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我国耕地土壤重金属输入输出平衡变化分析

农业环境科学学报 2023年第6期42卷 1274-1284页

作者：刘子青刘菁刘寒冰樊飞跃苏春利孙在金师华定梁家辉生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国地质大学环境学院武汉430078

为研究我国耕地土壤重金属输入输出平衡现状,本研究根据2015—2020年公开发表的文献和统计数据,建立了我国耕地土壤重金属的输入输出清单,并与2006—2015年的清单进行对比分析。研究结果表明,与2006—2015年相比,2015—2020年大气沉降... 详细信息

为研究我国耕地土壤重金属输入输出平衡现状,本研究根据2015—2020年公开发表的文献和统计数据,建立了我国耕地土壤重金属的输入输出清单,并与2006—2015年的清单进行对比分析。研究结果表明,与2006—2015年相比,2015—2020年大气沉降对我国耕地土壤8种重金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni)的输入量降低了15.8%~65.4%,灌溉水对Hg的输入量增加了86.8%,化肥对Zn的输入量增加了5.9%,畜禽粪便对Cu、Zn、Ni的输入量分别增加了19.4%、64.7%、6.6%,市政污泥对As和Cr的输入量分别增加了22.8%和3.5%。我国耕地土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr和Ni的净输入量分别下降了28.0%、54.1%、43.7%、47.8%、60.7%和48.4%,对大气污染物排放和废水排放的严格管控、对化肥生产工艺和污泥净化工艺的优化、农作物产量的增加是造成重金属净输入量降低的主要原因;Cu和Zn的净输入量分别略微增加了2.4%和7.2%,主要原因是《饲料卫生标准》和《肥料中有毒有害物质的限量要求》缺少对Cu、Zn含量的限制。总体来看,我国当前耕地土壤重金属的输入量大于输出量,重金属呈累积状态,但累积量呈下降趋势。

关键词：耕地土壤重金属输入输出清单法

污染地块土壤砷与苯并[a]芘生物可给性影响因素研究与模型预测

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环境工程学报 2023年第10期17卷 3392-3399页

作者：包海宁熊杰张超艳郭晓欣赵莹周友亚中国环境科学研究院北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

利用模型预测生物可给性比现场采样测试获取生物可给性检测结果耗时短、成本低。为探究砷(As)和苯并[a]芘(BaP)生物可给量与土壤性质之间的关系,统计了12篇文献和3份风险评估报告中As和BaP生物可给性、生物可给量和土壤性质数据,分析了... 详细信息

利用模型预测生物可给性比现场采样测试获取生物可给性检测结果耗时短、成本低。为探究砷(As)和苯并[a]芘(BaP)生物可给量与土壤性质之间的关系,统计了12篇文献和3份风险评估报告中As和BaP生物可给性、生物可给量和土壤性质数据,分析了生物可给量与土壤性质之间的关系,并基于逐步回归分析法和随机森林回归法构建了生物可给量的预测模型。结果表明:土壤中As的生物可给量与总量呈极显著正相关(P土壤pH和CEC呈极显著负相关,BaP的生物可给量与总量呈极显著正相关,与土壤pH和粘粒质量分数呈极显著负相关性;分别采用逐步回归法和随机森林回归法构建了As和BaP生物可给量预测模型,综合比较2种模型训练集和测试集的R^(2)大小,发现随机森林回归预测模型对生物可给量的预测结果优于逐步回归预测模型,且随机森林预测模型特征重要性与相关性分析结果一致;采用随机森林回归预测模型进行案例地块验证,验证结果表明,随机森林回归预测模型对6个典型污染地块As和BaP的生物可给量预测效果较好(R^(2)=0.97)。研究结果可为重金属和半挥发性有机物污染地块中生物可给性的应用提供技术支持。

关键词：污染地块砷苯并[a]芘生物可给性逐步回归随机森林