《耕地土壤重金屬污染調(diào)查與修復(fù)技術(shù)》系統(tǒng)地梳理了我國耕地土壤重金屬污染監(jiān)測及發(fā)展歷程以及我國耕地土壤環(huán)境保護(hù)管理體系;介紹了有關(guān)我國耕地土壤重金屬污染調(diào)查、評價(jià)與修復(fù)的國家政策、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范;總結(jié)了我國農(nóng)田土壤污染調(diào)查、評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評估與修復(fù)中主要采用的技術(shù);同時總結(jié)了耕地土壤重金屬調(diào)查方案、安全利用方案、土壤修復(fù)方案、修復(fù)效果評價(jià)方案等,以期為我國農(nóng)田土壤重金屬污染調(diào)查、安全利用與修復(fù)提供參考。
本書可以作為環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、資源環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學(xué)等專業(yè)的本科和研究生教材;還可供土壤環(huán)境監(jiān)測、土壤環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評估、土壤環(huán)境修復(fù)等相關(guān)專業(yè)的科技工作者、工程與管理人員及關(guān)心耕地土壤環(huán)境保護(hù)的公眾參考。
龍新憲,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,副教授,碩士研究生導(dǎo)師。多年從事土壤重金屬污染與修復(fù)的研究工作,主要研究領(lǐng)域包括:重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)、重金屬污染土壤的原位化學(xué)改良技術(shù),重金屬污染土壤的土壤微生物效應(yīng)、重金屬超積累植物的內(nèi)生細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)與功能等研究工作。
第1章緒論
1.1我國耕地土壤重金屬污染的概述1
1.1.1我國耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀1
1.1.2我國耕地土壤重金屬污染特征2
1.1.3耕地土壤重金屬污染的危害4
1.2我國耕地土壤重金屬污染監(jiān)測及發(fā)展歷程5
1.2.1第一次全國土壤普查6
1.2.2第二次全國土壤普查6
1.2.3“十一五”全國土壤污染狀況專項(xiàng)調(diào)查6
1.2.4“十二五”開展土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測試點(diǎn)7
1.2.5“十三五”建成土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)8
1.2.6全國土壤污染狀況詳查9
1.3我國耕地土壤重金屬污染防治的法規(guī)與管理體系10
1.3.1土壤污染防治行動計(jì)劃12
1.3.2農(nóng)用地土壤環(huán)境管理辦法12
1.3.3《土壤污染防治法》13
1.3.4農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)13
第2章耕地土壤重金屬污染狀況調(diào)查技術(shù)
2.1資料收集、現(xiàn)場踏勘及人員訪談16
2.1.1資料收集16
2.1.2現(xiàn)場踏勘17
2.1.3人員訪談17
2.1.4信息整理與分析17
2.2布點(diǎn)和采樣方案的編制18
2.3采樣單元的劃分18
2.4采樣點(diǎn)位的布設(shè)19
2.4.1采樣點(diǎn)位的布設(shè)原則與方法19
2.4.2土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測采樣點(diǎn)位的布設(shè)要求19
2.4.3土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)位布設(shè)的要求21
2.4.4土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的數(shù)量25
2.5土壤樣品的采集26
2.5.1采樣準(zhǔn)備26
2.5.2土壤樣品的采集方法27
2.5.3采樣記錄29
2.5.4樣品運(yùn)輸31
2.5.5樣品交接31
2.5.6土壤采樣環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查31
2.6土壤樣品的制備與保存32
2.6.1制樣場地32
2.6.2制樣工具與容器33
2.6.3土壤樣品的制備過程33
2.6.4土壤樣品制備過程的質(zhì)控要點(diǎn)34
2.6.5土壤樣品制備過程的質(zhì)量檢查35
2.6.6土壤樣品的保存36
2.7土壤樣品的分析測定37
2.7.1土壤水分的分析39
2.7.2土壤pH的分析40
2.7.3土壤有機(jī)碳(有機(jī)質(zhì))的分析41
2.7.4土壤陽離子交換量的分析42
2.7.5土壤中鎘、鉛、鉻、銅、鎳和鋅總量的分析43
2.7.6土壤汞和砷的總量分析48
2.7.7土壤重金屬的賦存形態(tài)分析52
2.7.8土壤重金屬生物有效性的測定54
2.8耕地土壤重金屬污染狀況調(diào)查報(bào)告的編制62
2.8.1總論62
2.8.2區(qū)域概況62
2.8.3調(diào)查布點(diǎn)方案62
2.8.4結(jié)果與分析62
2.8.5重金屬污染成因分析62
2.8.6結(jié)論與建議63
2.8.7附件與附圖63
第3章耕地土壤重金屬污染評價(jià)與質(zhì)量分級技術(shù)
3.1耕地土壤重金屬污染現(xiàn)狀的評價(jià)方法64
3.1.1單因子指數(shù)法64
3.1.2內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法65
3.1.3地質(zhì)累積指數(shù)法66
3.1.4富集因子法67
3.1.5表層土壤累積性指數(shù)法68
3.1.6模型指數(shù)法68
3.2耕地土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)69
3.2.1生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)69
3.2.2人體健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)73
3.3土壤和農(nóng)產(chǎn)品綜合質(zhì)量指數(shù)法77
3.3.1污染元素和數(shù)量的確定78
3.3.2土壤相對影響當(dāng)量、土壤元素測定濃度偏離背景值程度和總體上土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值程度的計(jì)算78
3.3.3農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)指數(shù)79
3.3.4構(gòu)建綜合質(zhì)量影響指數(shù)79
3.4耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分技術(shù)80
3.4.1劃分原則80
3.4.2技術(shù)路線80
3.4.3耕地土壤基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)的收集81
3.4.4確定重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域82
3.4.5評價(jià)單元確定82
3.4.6按土壤污染狀況初步劃分評價(jià)單元類別82
3.4.7評價(jià)單元內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)84
3.4.8綜合確定評價(jià)單元類別84
3.4.9評價(jià)單元優(yōu)化調(diào)整85
3.4.10劃分成果85
3.4.11動態(tài)管理85
第4章耕地土壤重金屬污染源調(diào)查與解析技術(shù)
4.1耕地土壤重金屬污染源86
4.1.1成土母質(zhì)87
4.1.2大氣沉降87
4.1.3污水灌溉88
4.1.4農(nóng)用物質(zhì)的施用88
4.1.5固體廢物堆放與處置88
4.2耕地土壤重金屬污染源的調(diào)查技術(shù)89
4.2.1工業(yè)污染源的調(diào)查89
4.2.2農(nóng)業(yè)污染源的調(diào)查89
4.2.3生活污染源的調(diào)查90
4.3耕地土壤重金屬污染源的解析技術(shù)91
4.3.1污染源排放清單法91
4.3.2化學(xué)質(zhì)量平衡模型法92
4.3.3同位素比值法93
4.3.4傳統(tǒng)多元統(tǒng)計(jì)方法94
4.3.5正定矩陣因子分解法95
4.3.6UNMIX模型97
4.3.7空間分析法98
4.3.8先進(jìn)統(tǒng)計(jì)學(xué)算法98
第5章重金屬污染耕地的安全利用技術(shù)
5.1我國關(guān)于污染耕地安全利用的法規(guī)政策100
5.2重金屬污染耕地土壤的安全利用技術(shù)101
5.2.1石灰調(diào)節(jié)技術(shù)101
5.2.2優(yōu)化施肥技術(shù)102
5.2.3作物品種調(diào)整技術(shù)103
5.2.4水分調(diào)控技術(shù)105
5.2.5葉面阻控技術(shù)105
5.2.6深翻耕技術(shù)107
5.2.7替代種植或休耕制度107
5.2.8超積累植物與農(nóng)作物間/套/輪作108
5.2.9多種技術(shù)集成109
5.3重金屬污染耕地安全利用的實(shí)施方案編制110
5.3.1工作程序110
5.3.2安全利用技術(shù)的篩選110
5.3.3安全利用技術(shù)實(shí)施過程的管理維護(hù)111
5.3.4安全利用技術(shù)應(yīng)用效果監(jiān)測評估111
5.3.5安全利用技術(shù)實(shí)施方案編制的要求112
第6章重金屬污染耕地土壤的修復(fù)技術(shù)
6.1土壤鈍化技術(shù)113
6.1.1鈍化劑的種類113
6.1.2鈍化機(jī)理118
6.1.3影響鈍化效果和穩(wěn)定性的因素119
6.1.4鈍化技術(shù)存在的問題120
6.2土壤淋洗技術(shù)121
6.2.1淋洗劑的類型121
6.2.2影響淋洗效果的主要因素124
6.3植物提取技術(shù)125
6.3.1重金屬超積累植物125
6.3.2影響植物提取效率的主要因素130
6.3.3提高植物提取效率的措施130
6.3.4植物提取技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)136
6.4電動修復(fù)技術(shù)136
6.4.1電動修復(fù)的原理136
6.4.2影響電動修復(fù)效率的主要因素137
6.4.3提高電動修復(fù)效率的措施139
6.5聯(lián)合修復(fù)技術(shù)140
6.5.1表層淋洗+深層固定技術(shù)140
6.5.2電動修復(fù)+植物修復(fù)技術(shù)141
6.5.3植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)141
第7章重金屬污染耕地土壤的修復(fù)方案編制與效果評估技術(shù)
7.1重金屬污染耕地土壤修復(fù)的基本流程143
7.1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料收集143
7.1.2耕地土壤污染特征分析143
7.1.3修復(fù)范圍和目標(biāo)的確定144
7.1.4修復(fù)模式的選擇144
7.1.5修復(fù)技術(shù)的確定145
7.1.6修復(fù)實(shí)施方案的編制145
7.1.7修復(fù)工作的組織與實(shí)施145
7.1.8修復(fù)效果的評估145
7.2重金屬污染耕地修復(fù)方案的編制145
7.2.1必要性及編制依據(jù)145
7.2.2修復(fù)區(qū)域的概況146
7.2.3耕地污染特征和成因分析146
7.2.4修復(fù)的范圍、目標(biāo)與指標(biāo)146
7.2.5修復(fù)技術(shù)的評選146
7.2.6修復(fù)技術(shù)的方案設(shè)計(jì)147
7.2.7組織實(shí)施與進(jìn)度安排147
7.2.8經(jīng)費(fèi)預(yù)算147
7.2.9效益分析147
7.2.10風(fēng)險(xiǎn)分析與應(yīng)對措施147
7.2.11二次污染防范和安全防護(hù)措施148
7.2.12附件148
7.2.13附圖148
7.3重金屬污染耕地土壤修復(fù)實(shí)施方案的編制148
7.3.1實(shí)施方案的編制原則148
7.3.2主要內(nèi)容及技術(shù)要求148
7.3.3實(shí)施方案的編制大綱151
7.4重金屬污染耕地修復(fù)效果的評估151
7.4.1評價(jià)原則152
7.4.2評價(jià)方法與范圍152
7.4.3評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)152
7.4.4評價(jià)程序153
7.4.5評價(jià)時段154
7.4.6評價(jià)技術(shù)的要求154
7.4.7評價(jià)報(bào)告的編制156
附錄
附錄A耕地重金屬污染狀況調(diào)查方案的編制提綱157
附錄B耕地土壤重金屬污染狀況調(diào)查報(bào)告的編制大綱158
附錄C耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分報(bào)告的編制大綱159
附錄D耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別分類清單159
附錄E耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分圖件制作要求與規(guī)范160
附錄F重金屬污染耕地安全利用報(bào)告的編制大綱160
附錄G重金屬污染耕地修復(fù)實(shí)施方案的編制大綱161
附錄H重金屬污染耕地的治理與修復(fù)效果評價(jià)報(bào)告的編寫提綱162
參考文獻(xiàn)