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环境科学

污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论与实践(精)/污染场地风险管控与修复丛书

作者：陈梦舫//韩璐//罗飞

出版社：科学出版社出版时间：2022-09-01

开本： 16开 页数： 238

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节选

污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论与实践(精)/污染场地风险管控与修复丛书版权信息

ISBN：9787030730893
条形码：9787030730893 ; 978-7-03-073089-3
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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环境科学

污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论与实践(精)/污染场地风险管控与修复丛书内容简介

本书对污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论方法与实践进行了系统总结，主要介绍了国际通用的污染场地风险评估理论方法和技术框架，详细分析了中、英、美三国土壤筛选值推导的发展历史及技术背景；结合我国风险评估技术导则中的典型用地类型，推导了共91种污染物的土壤筛选值；系统介绍了用于多层次精细化风险评估的跨介质迁移转化模型及适用情景，阐述了环境统计方法在场地风险评估中的应用，并列举分析了相应的评估案例，以期为我国污染地块安全开发利用与可持续修复提供科技支撑。本书可作为环境科学或环境工程专业的研究生或本科生、环境修复从业者、环境管理者学习或研究风险评估理论与实践的专业参考书籍，也可以供污染场地风险评估技术人员参考使用。

污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论与实践(精)/污染场地风险管控与修复丛书目录

目录
丛书序
序
前言
第1章我国污染场地风险管控现状 1
1.1 我国污染场地现状 1
1.1.1 污染场地概述 1
1.1.2 污染场地现状 1
1.2 我国污染场地风险管控进展 3
1.2.1 政策法规 3
1.2.2 技术导则和标准 4
1.2.3 场地风险管控模型 5
第2章污染场地风险评估框架 7
2.1 污染场地风险管理框架 7
2.2 污染场地风险评估流程 9
2.3 污染场地土壤标准 11
2.3.1 基准值 11
2.3.2 筛选值 11
2.3.3 修复目标值 12
2.3.4 清除管理值(管制值) 12
2.3.5 标准之间的关系 13
2.4 通用场地概念模型 14
2.4.1 关注污染物 15
2.4.2 用地方式 17
2.4.3 暴露途径 18
2.5 风险评估基本概念 19
2.5.1 暴露假设 19
2.5.2 毒性参数 19
2.5.3 *大污染物浓度 23
2.5.4 额外风险水平 24
2.5.5 风险表征 26
2.5.6 分配剂量与分摊风险 27
2.5.7 急性暴露 28
2.5.8 土壤饱和限值 29
第3章土壤筛选值推导原理 32
3.1 美国土壤筛选值 32
3.1.1 筛选值体系发展历程 32
3.1.2 土壤筛选值推导框架 33
3.1.3 区域筛选值推导框架 35
3.2 英国土壤筛选值 37
3.2.1 筛选值体系发展历程 37
3.2.2 土壤指导值推导框架 38
3.2.3 第四类筛选值推导框架 40
3.3 中国土壤筛选值 43
3.3.1 筛选值体系发展历程 43
3.3.2 风险筛选值推导框架 44
3.4 筛选值计算方法 45
3.4.1 溶质迁移模型 45
3.4.2 筛选值推导公式 57
第4章典型污染物土壤筛选值 65
4.1 关注污染物毒理特征 65
4.1.1 重金属 66
4.1.2 氯代有机物 77
4.1.3 苯系物 81
4.1.4 总石油烃 90
4.1.5 多环芳烃 92
4.1.6 多氯联苯 95
4.1.7 农药 97
4.1.8 二英和呋喃 102
4.2 暴露途径设置 103
4.3 暴露参数设置 105
4.4 筛选值推导结果 108
4.5 筛选值应用条件 120
第5章精细化风险评估模型 122
5.1 石油烃蒸气入侵模型 122
5.1.1 挥发性石油烃 122
5.1.2 蒸气入侵模型简介 124
5.1.3 模型假设条件 125
5.1.4 计算方法 125
5.1.5 案例练习 132
5.2 血铅模型 134
5.2.1 IEUBK模型 135
5.2.2 ALM 138
5.2.3 案例练习 140
5.3 双元平衡解吸模型 140
5.3.1 DED 模型 141
5.3.2 模型应用 143
5.3.3 案例练习 146
5.4 源削减模型 147
5.4.1 包气带模型 148
5.4.2 饱水带模型 150
5.4.3 案例练习 152
5.5 地下水侧向迁移模型 153
5.5.1 模型简介 154
5.5.2 假设条件 154
5.5.3 建模方法 154
5.5.4 案例练习 158
5.6 非水相液体评估模型 159
5.6.1 理论基础 160
5.6.2 关键问题 162
5.6.3 计算方法 165
5.6.4 案例练习 167
第6章总石油烃风险评估方法 169
6.1 总石油烃毒性评估方法 170
6.1.1 基于指示化合物的毒性 170
6.1.2 基于总石油烃馏分的毒性 170
6.1.3 基于整体石油烃的毒性 173
6.2 总石油烃风险评估方法 173
6.3 案例练习 174
6.3.1 评估过程 174
6.3.2 评估结果 176
第7章环境统计应用方法 178
7.1 风险评估统计学基础 178
7.2 统计分析 182
7.2.1 低于检出限数据的处理 182
7.2.2 异常数据的处理 183
7.2.3 数据分布类型 184
7.2.4 计算平均浓度的置信区间 190
7.2.5 使用空间图检测空间模式 191
7.3 污染物浓度与临界值的比较 192
7.3.1 应用情景 192
7.3.2 污染数据分析结果 193
第8章地下水污染风险评估案例分析 196
8.1 场地环境概况 196
8.2 场地水文地质调查 197
8.3 地下水污染状况调查 197
8.4 风险评估方法 199
8.4.1 场地概念模型 199
8.4.2 风险评估方法 200
8.4.3 模型参数设置 200
8.5 评估结果 203
8.5.1 地下水污染健康风险 203
8.5.2 基于健康的地下水修复目标 204
8.5.3 地下水污染迁移环境风险 205
8.5.4 评估结论 207
第9章结语 209
参考文献 211
附录 221
附录1 中英文缩写词对照 221
附录2 关注污染物毒性参数表 224
附录3 关注污染物理化性质参数表 230
附录4 t-检验t(n-1，1-α)数值表 237

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污染场地土壤与地下水精细化风险评估理论与实践(精)/污染场地风险管控与修复丛书节选

第1章我国污染场地风险管控现状 1.1 我国污染场地现状 1.1.1 污染场地概述污染场地是指对潜在污染场地进行调查和风险评估后，确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地，又称污染地块。美国《超级基金法案》提出“污染场地”包括场地内的土壤和地下水介质、构筑物及相关设施、生产设备和储存、排放或处置有害废物的车间或区域（CERCLA，1998）。1990年英国颁布了《环境保护法案》第2A部分（Environmental Protection Act 1990： Part 2A），对“污染场地”的定义包括了三个因素：土壤中包含的有害物质可能引起土地明显的损害，或可能产生明显的损害，或对受控制下的水资源造成或可能造成损害（NSSE，2006）。因此，对污染场地的判断标准不是以其包含的有害物质来界定，而是以有害物质所导致的某种损害来界定。澳大利亚对污染场地的定义为危险物质的浓度高于背景值且环境评价显示其已经或可能对人类健康或环境造成即时或长期危害的场地（SOE，2001）。加拿大政府对污染场地的定义为某物质的浓度超过背景浓度并已经或可能对人体健康或环境造成即时或长期危害的场地；或者某物质的浓度超过法律法规规定浓度的场地（CCME，1997）。尽管国内外对污染场地的定义有所差异，但总体上看，污染场地的界定包含以下3个特征：①特定空间区域，地表水、土壤、地下水、空气组成的立体空间区域；②曾经开发利用的土地，目前处于废弃、闲置或无人使用的状态；③已经被污染，对人体健康或生态环境已造成实际危害或具有潜在威胁，重新开发或再次利用可能面临各种障碍。 1.1.2 污染场地现状我国污染场地类型繁多，根据污染物类型大致可以分为重金属和有机污染场地，多数场地为重金属-重金属复合（如采矿业、金属冶炼厂）或有机-有机复合（如化工、溶剂、制药、印染厂）污染场地，但也存在有机-重金属复合污染场地（如焦化、电子拆解、电镀厂）。场地污染类型与生产历史、工艺、过程、产品以及使用的原辅料均密切相关。 2014年，国土资源部与环境保护部共同发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，调查的81块工业废弃地的775个土壤点位中，超标点位占34.9%，主要污染物为锌、汞、铅、铬、砷和多环芳烃等，主要涉及化工、采矿、冶金等行业；690家重污染企业用地及周边的5846个土壤点位中，超标点位占36.3%；146家工业园区的2523个土壤点位中，超标点位占29.4%。从污染分布来看，长江三角洲、珠江三角洲和东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出。然而，全国土壤污染状况调查虽然基本掌握了土壤环境质量的宏观情况，但并没有“摸清家底”，点位超标率不能指导实际的污染治理修复工作。2017年7月，我国启动了新一轮全国土壤污染状况详细调查，历时4年，基本摸清了全国农用地和企业用地土壤污染状况及潜在风险的底数，支撑了“十三五”任务目标的完成。目前，全国土壤污染状况详细调查结果还未公布，我国污染场地的数量尚无确切统计结果，根据文献和网络数据统计结果，我国污染场地的数量呈逐年上升趋势。2012年，有超过5000个城市污染场地或疑似污染场地存在（Yang et al.，2012）；我国目前有污染场地30万～50万块，根据市场规模数据，2017～2021年我国土壤修复行业公开招标项目数超过1万个。此外，由于典型污染行业具有区域分布性，污染场地也呈显著的地区分布特点。例如，京津冀及周边区域的钢铁、煤炭、焦化行业分布比较集中，其中仅河北省与山西省目前关停搬迁的焦化企业就有两万多家。根据2012～2016年京津冀土壤修复项目调查结果，场地土壤中有机污染（以氯代烃、总石油烃、苯系物、多环芳烃和多氯联苯为典型污染物）昀为严重，约占58%；复合污染（重金属类和苯系物、石油烃、氯代烃复合污染）次之，约占24%；重金属污染（铬、铅、镉、铜、汞）比例昀低，约为18%（图1-1）。化工、焦化、钢铁冶炼和污水灌溉等重点关注场地产生的污染物包括：氯代烃、苯系物、多环芳烃、重金属等。图1-1 2012～2016年京津冀土壤修复项目调查结果京津冀地区涉及污染场地的行业主要包括：电气电子、汽车、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业企业，其中有机化工、焦化厂和钢铁冶炼厂是重点污染行业企业。这些工业企业产生的污染物可通过废水、废气和固体废物等形式向多种环境介质中排放。长江三角洲地区工业污染场地典型污染物是氯苯类、氯代烃、总石油烃和多环芳烃等有机污染物，这与该区域分布较密集的化工、农药及石油冶炼厂密切相关。例如，上海浦东某场地之前主要从事汽车空调系统的生产，并一度使用1，1，1-三氯乙烷对金属部件进行除油处理。经场地调查发现该场地1，1，1-三氯乙烷污染羽面积达5000 m2左右。江苏省近几年相继关闭、搬迁污染严重的化工企业有4000多家，包括苏州化工厂、南京化工厂、南通姚港化工区、常州化工厂等，其主要污染物包括：氯苯、苯、二甲苯、硝基苯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷等，且局部地下水中疑似存在氯苯、氯代烃的重质非水相液体（dense non-aqueous phase liquid，DNAPL）。此外，长江三角洲地区曾拥有中国昀大废旧金属回收产业，从事废旧电子产品等电子废弃垃圾的拆解活动，但因部分地区并未采取有效的环保措施，有些甚至在露天农田场地采用传统的手工作坊式生产，导致电子垃圾中含有的铅、汞、镉、铬（Ⅵ）、多溴联苯和多溴联苯醚等大量有害物质通过直接或间接方式污染土壤和地下水。 1.2 我国污染场地风险管控进展 1.2.1 政策法规近年来，我国污染场地的环境管理工作受到了国务院和生态环境部的高度重视，国家和地方政府切实加强了对污染场地的环境监管，出台了一系列法律法规来规范和推动污染场地的修复治理工作。环境保护部于2004～2012年先后发布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》（环办〔2004〕47号）、《关于加强土壤污染防治工作的意见》（环发〔2008〕48号）、《关于保障工业企业场地再开发利用环境安全的通知》（环发〔2012〕140号）、《关于加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作的通知》（环发〔2014〕66号）、《关于开展污染场地环境监管试点工作的通知》等文件，逐步强调了土壤污染防治的紧迫性和重要性，明确了当前形势下农田土壤和场地土壤污染防治两个重点领域，提出了加强法治建设和增加科技投入实施土壤污染防治措施的基本原则。2016年，针对土壤污染防治工作面临的严峻形势，国务院正式发布《土壤污染防治行动计划》（简称“土十条”），为我国当前和未来一段时期的土壤环境管理工作确定了总体基调和发展方向。2017年7月1日，环境保护部正式施行《污染地块土壤环境管理办法（试行）》，明确规定要在污染地块详细调查基础上开展风险评估，并要求在地块治理与修复过程中应防止造成二次污染。2019年1月1日，《中华人民共和国土壤污染防治法》正式实施，成为污染防治领域立法工作的又一重大进展。该法案就土壤污染防治的基本原则、土壤污染防治基本制度、预防保护、管控和修复、经济措施、监督检查和法律责任等重要内容做出了明确规定。 1.2.2 技术导则和标准为了满足我国当前经济、社会、生态可持续发展的需求，切实贯彻落实我国污染场地风险评估管理政策，制定符合我国当前基本国情的技术导则规范，环境保护部于2014年颁布了《场地环境调查技术导则》（HJ 25.1—2014）、《场地环境监测技术导则》（HJ 25.2—2014）、《污染场地风险评估技术导则》（HJ 25.3—2014）、《污染场地土壤修复技术导则》（HJ 25.4—2014）等技术导则文件。此四项技术导则为我国污染场地环境监管工作提供了科学基础与依据，为我国污染场地风险评估和风险管控、修复行业的健康发展提供了专业技术支撑和规范。2018年8月，生态环境部颁布了《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600—2018），该标准规定了保护人体健康的建设用地土壤污染风险筛选值和管制值，以及监测、实施与监督要求，加强了对建设用地的土壤环境监管，管控污染地块对人体健康的风险，保障人居环境安全。该标准为实施建设用地准入管理提供了技术支撑，更加注重风险防范与管控，进一步提升精细化管理水平，全面实施“土十条”，对保障人居环境安全具有重要意义。同年，生态环境部发布《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则（试行）》（HJ 25.5—2018），该导则规定了污染地块风险管控与土壤修复效果评估的内容、程序、方法和技术要求，以规范污染地块风险管控与土壤修复效果评估工作。2019年，生态环境部发布《污染地块地下水修复和风险管控技术导则》（HJ 25.6—2019），该导则规定了污染地块地下水修复和风险管控的基本原则、工作程序和技术要求，为污染地块地下水修复和风险管控的技术方案制定、工程设计及施工、工程运行及监测、效果评估和后期环境监管提供科学技术依据。2019年，生态环境部将2014年发布的污染场地系列环境保护标准更新为《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ 25.1—2019）、《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》（HJ 25.2—2019）、《建设用地土壤污染风险评估技术导则》（HJ 25.3—2019）、《建设用地土壤修复技术导则》（HJ 25.4—2019）、《建设用地土壤污染风险管控和修复术语》（HJ 682—2019）。自此，我国已经初步构建了土壤污染状况调查、风险评估、风险管控、修复、效果评估全流程技术体系。为紧跟国家发展需求，积极推动污染场地管理工作和场地修复行业的规范化发展，自2008年起，北京、上海、浙江、重庆等省（直辖市）也开启了污染场地相关技术导则的研究和制定工作。北京已出台的技术规范包括：《场地环境评价导则》（DB11/T 656—2019）、《污染场地修复验收技术规范》（DB11/T 783—2011）、《场地土壤环境风险评价筛选值》（DB11/T 811—2011）、《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》（DB11/T 1278—2015）；上海已出台的技术规范包括：《上海市场地环境调查技术规范（试行）》《上海市场地环境监测技术规范（试行）》《上海市污染场地风险评估技术规范（试行）》《上海市污染场地修复方案编制规范（试行）》《上海市污染场地修复工程环境监理技术规范（试行）》《上海市建设用地土壤污染状况调查、风险评估、风险管控与修复方案编制、风险管控与修复效果评估工作的补充规定（试行）》。此外，目前北京、上海、重庆、广东（珠江三角洲地区）等地根据本地区的土壤性质、水文地质条件、用地方式等特征，也制定了适用于本地区的建设用地土壤污染风险筛选值。 1.2.3 场地风险管控模型我国开展污染场地风险管控与修复工作起步较晚，“土十条”颁布实施后，土壤污染风险管控和修复治理工作迎来了新的发展机遇和挑战，对我国污染场地风险管控和修复决策提出了更高的要求。我国土壤污染风险管控与修复决策需要更加务实，立足于我国的基本国情和当前社会现实需求，以绿色可持续发展理念为基础、以降低和控制风险为基本策略，发展适合我国国情的修复技术和管理体系，着力解决环境保护与社会经济发展的矛盾。相比于直接采取修复措施，利用模型模拟来量化场地污染的潜在风险，支持基于风险的环境管理和修复决策是一项非常重要的技术手段，因而开发一套标准化的模型工具对贯彻落实场地风险管控工作意义重大。中国科学院南京土壤研究所（以下简称南京土壤所）陈梦舫研究团队在场地污染风险评估理论及技术研发方面开展了深入系统的研究（Chen，2010a，2010b； Geng et al.，2010； Luo et al.，2014； We

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