德国农用地土壤污染触发值和行动值制定经验及启示

本文在分析德国土壤污染限值标准、相关政策法规及其有关科研成果基础上,梳理了德国农用地土壤污染触发值和行动值的制定原则、技术方法,并提出了以风险管控为基础,重点保护农产品质量及安全;加强农用地土壤污染风险管控标准的研究;与土壤详查工作做好衔接,建立完善统一的农用地土壤污染风险管控数据库;推动协调配合,加大相关部门分工协作力度等建议,以期为我国农用地土壤污染风险管控标准制定和实施提供参考和借鉴。

基于PCA-SOM的北京市平谷区地下水污染溯源

为了解北京市平谷区地下水污染物来源,以平谷区2010—2018年监测数据为基础,使用PCA(主成分分析法)识别了地下水水质指标因子,使用自组织映射识别了污染物的空间分布.结果表明:通过监测指标间的Pearson检验发现,平谷区地下水电导率与ρ(Ca^2+)(p=0.936)、总碱度与ρ(HCO3^2-)(p=0.981)、ρ(Mg^2+)与总硬度(p=0.944)指标之间显著相关.地下水化学类型主要以HCO^3-Ca型为主,其次为HCO^3-Mg型.NH4^+、SO4^2-、Cd、Fe(Ⅱ)、NO2指标空间分布离散性和差异性较大,存在局部富集现象.通过因子分析法筛选出影响平谷区地下水水质的8个公因子,首要影响因子为溶滤-富集作用(贡献率为22.398%),次要影响因子为农业、养殖业和填埋场等人为活动作用(贡献率为16.533%),雨水下渗作用(贡献率为8.035%)、工业源人为活动(贡献率为7.466%)对地下水也有一定影响.通过比较各指标的SOM(Self-Organizing Map,自组织映射)特征图像和监测井映射特征图像,发现NH4^+受山前地带林业、种植业和平原地带农业、养殖业的双重影响,Na^+、Mn受平原地带人为活动的影响;同时,NH4^+、NO3^-、NO2三者之间及Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间来源不同,Cd、Al、氰化物三者具有同一来源.研究显示,PCA-SOM(PCA与SOM相结合)可以对地下水化学组分来源进行定性识别与定量分析.

日本废弃物管理经验对我国的启示

近年来,我国固体废物产生量逐年增加,废弃物的安全处置已成为当前重要的环境议题之一。日本废弃物管理起步较早,管理体系较为完善。根据废物来源,日本将废弃物分为产业废弃物和一般废弃物。本文研究了日本产业废弃物和一般废弃物的产生及处置现状、废弃物管理法律体系、废弃物管理制度及废弃物处置技术标准,通过对比我国固体废物的管理现状,提出加强危险废物自行利用处置设施管理、提高环境违法案件违法成本、完善我国固体废物管理标准体系等固体废物管理的建议。

一种基于污染风险的地下水监测井网多目标优化方法

地下水具有重要的生态服务功能。地下水监测可为管理和维护地下水生态安全提供必要的信息。如何以最低的监测成本获取最丰富的地下水信息一直是科学家和管理者关注的热点问题之一。在模拟退火算法的基础上,利用随机森林算法筛选出对地下水质量演化指示性最强的监测指标,并结合水文地质分析法,考虑地下水污染风险性,以监测成本最低、精度最高和不确定性最小为目标函数,建立了区域地下水污染监测井网多目标优化模型,最后通过北京市平谷盆地平原区的示范应用,验证了该方法的有效性。结果表明:多目标优化模型的Pareto最优解显示,示范区地下水污染监测井的最优数量为29口,冗余监测井为3口,为提高监测精度需新增监测井5口;示范区地下水污染监测井网优化前后NO-3-N浓度的相对误差小于20%,低于接受阈值,证明该方法具有可靠性,可为平原地区地下水污染监测井网布设提供一种指示性强且快速的多目标优化方法。

部分国家农用地土壤环境质量标准体系研究

中国、德国、加拿大、英国、日本和荷兰等国家已有较为完整的农用地土壤环境质量标准体系。笔者在分析这些国家农用地土壤环境质量标准体系的基础上,梳理了各国制定农用地土壤环境质量标准的方法、考虑因素以及标准的含义,比较得出各国农用地土壤环境质量标准的异同,以期为我国农用地土壤风险管控标准的优化提供参考和借鉴。参考各国农用地土壤环境质量标准体系的特点,基于我国现行标准的不足,本研究提出以下建议:我国可以开展农用地土壤环境基准研究;将人体健康风险纳入考虑范围内,加强背景值的调查和使用,考虑土壤、作物及地域差异,建立土壤-作物点位数据库,增加污染物项目。

生态环境科技转化与产业发展融合之路探索

生态环境科技成果转化是深入贯彻落实党的十九大精神和国务院部署任务的抓手,是实现二氧化碳排放2030年达峰、2060年碳中和目标的重要举措,是落实绿色发展战略、实现我国可持续发展的关键之举。本文通过对我国生态环境科技成果转化现状进行分析,指出现阶段国内生态环境科技成果由于存在“不愿用”“不易用”“不实用”等问题导致转化率仅为10%左右。同时,在构建国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的要求下,文章结合以5G和物联网技术为代表的新科技浪潮发展趋势,提出以习近平总书记“四个面向”“三个导向”要求为原则指导生态环境科技成果转化,从促进生态环境科技与生态环境保护产业协调发展、强化产品生态友好设计、注重多学科交叉等多方面,推进生态环境科技转化更好地与产业发展相融合。

中国污染场地修复发展回顾建议与美国经验借鉴

通过对比中国和美国在污染场地修复行业所经历的问题,总结回顾了中国污染场地修复行业自2004年以来的发展历程,高度概括指明了当前我国污染场地修复行业的现状,并就如何借鉴美国经验,从顶层设计到具体面临问题的解决方式提出了看法。只有注重行业规范、重视环境影响评价、多元化修复资金来源,才能解决我国污染场地修复行业面临的问题。

通风及营养元素对多环芳烃污染土壤修复影响

文章在无外源接种体的条件下,评估了强制通风(通风量为1.51 L/min)与营养元素对土壤中多环芳烃(PAHs)降解的交互作用。结果表明:仅靠合适的营养液配方和长时间通风可以刺激污染土壤中的土著微生物生长,并影响微生物菌群的形成。通风同时添加营养液有利于好氧菌生长、加快PAHs的降解;与通风相比,添加营养元素是影响PAHs降解的主要因素。通风和添加营养元素对3环PAHs降解影响不显著,但可促进4环、5环和6环PAHs污染物降解。60 d内,仅通风、仅添加营养元素、同时通风和添加营养元素处理的PAHs分别降解了52%、59%、67%。

VB和MATLAB混合编程实现层次分析法在湘潭市供水安全评估中的快速应用

由于湘潭市城市供水系统的复杂性和不确定性,如何对该系统进行快速评估并指导安全生产一直是当地水务公司关注的重点。通过采用层次分析法确定各个指标的权重,在指标选取和赋权计算构造判断矩阵时采用专家咨询结合一线水厂生产经验进行调整,并选取多级模糊综合评价法对子系统和整个系统的安全性进行评价。数据处理过程采用VB和MATLAB混合编程的方法,开发出一套具有自主知识产权的评估软件,并对湘潭市的供水水源,净水处理设施、供水管网、水质监测技术手段和事故应急处理机制进行安全评估,确保湘潭市的城市供水安全。

环境计算:概念、发展与挑战

环境计算是一个新的交叉学科概念,是以解决复杂环境问题为目标,以计算为过程载体,进行环境过程数值分析和(或)环境数据分析的定量化研究过程的统称。这一概念支持将环境科学和计算科学的多种交叉融合方式纳入同一框架下进行讨论,以梳理环境计算的发展脉络、归纳研究模式和识别前沿方法。该文阐述了环境计算的基本概念和主要特征,归纳了1.0模式——基于过程机理的环境计算、2.0模式——数据驱动的环境计算和3.0模式——面向未来的融合环境计算的方法学特点和典型应用,分析理论驱动和数据驱动相融合的环境计算发展趋势,探讨了环境计算潜在创新与突破方向,并提出环境计算研究面临的基础理论、关键技术及应用场景、算力以及学科交叉等方面的重要挑战。

利用硫化钠和硅酸盐水泥实现汞污染土壤的固化稳定化处理

汞土壤污染普遍存在于我国各地退役后的工业污染场地、矿山采选和冶炼厂、尾矿和矿渣堆场、受污染的河道或湖泊底泥中。为了提升传统水泥基固化汞污染土壤技术的稳定性,提升汞污染固化体的可资源化利用效率,本文研究了不同配比的Na2S、水泥稳定固化汞污染土壤时,对固化体汞浸出浓度和抗压强度的影响。

基于自组织神经网络和K-means的场地地下水污染特征分析与分区管控研究

该研究基于自组织神经网络(SOM)和K-means方法,以华中地区某铬渣污染场地为研究对象,探讨了SOM+K-means方法应用于场地地下水污染分区管控的可能性。通过监测数据的描述性统计分析场地地下水污染特征,发现Cr(Ⅵ)、COD_(Mn)、SO^(2-)_(4)、TDS、NO^(-)_(3)、NH_(3)-N、Mn为研究区的主要污染物。基于SOM+K-means分析挖掘,并基于空间插值方法,将研究区地下水分为4类区域,并识别出每类区域需重点关注的污染指标。结果显示:类别Ⅰ需关注NO^(-)_(3);类别Ⅱ需关注Cr(Ⅵ)、COD_(Mn)、NO^(-)_(3)、TDS、NH_(3)-N;类别Ⅲ需关注SO^(2-)_(4);类别Ⅳ需关注Mn。该方法可较好地应用于地下水污染分区管控,对场地地下水污染防治具有指导意义。