我国土壤污染管控与修复研究发展与需求

骆永明

中国科学院南京土壤研究所

2019年10月11日

2019国际生态环境新技术大会—土壤污染风险管控和修复研讨会

汇 报 提 纲

一 我国土壤污染主要问题与治理科技需求

三 我国土壤污染管控与修复科技研发展望

二 国内外土壤污染与治理技术现状及趋势

我国耕地污染量大面广、类型多与过程复杂—污染成因、源不清、效应不明

重点区域土壤污染突出，防治压力巨大—技术、材料、装备支撑能力不足

重点行业土壤污染严重，突发污染事件频发—农产品安全与人居环境安全问题突显

我国土壤污染总体状况与主要问题

西南、西北、华中、

华南、华东、华北、

东北七大区各省土

壤污染防治行动计

划工作方案的重点

布局，明确重点行

业（14）风险管控

的重大需求。

特征污染物不清

土壤污染：全国各省重点监管行业分布图

土纲: 14

亚纲: 39

土类: 138

亚类: 588

土壤类型多样，污染类型复杂

• 尊重自然规律，实现国家指导下的分区治理（国家制定导则与规范）？

• 区别于水、气环境管理办法，允许地方制定区域土壤环境基准/标准？

• 开展基于土壤类型及利用方式下污染过程-效应的环境基准系统研究？

1、土壤环境基准严重不足，难以科学支持标准制定，不能满足国家土壤环境管理需求

农用地土壤污染风险筛选值（基本项目） 土壤污染的区域分布与利用方式上差异

2、风险评估管理存在局限性，难以保障土壤环境质量安全及改善；需要生物生态风险评估，保护土壤生物安全及生态系统健康。

• 风险管理应以维护和改善环境质量为前提？

• 加强风险评估理论与方法学及其适用性研究。发展和建立不同利用方式下的农用地土壤-作物系统的风险与

安全评估方法学。避免在风险管控中产生新的不可接受的风险 ，尤其是对农用地土壤？

• 将生态风险评估引入，以保护土壤地下生物和生态系统安全，要保障土壤健康？

• 将环境迁移风险评估引入，以保护地下水环境安全？

• 仅仅土壤（人体）健康风险评估是不够的？

3、基于风险管控的稳定化技术应用难以降低农用地污染物超标率；需要发展净土技术，以改善土壤环境质量，保障农产品与生态安全

• 应以改善土壤环境质量，确保土壤安全、食物安全和生态环境安全为目标？

• 发挥土壤自净功能，发展原位自净技术？

• 研发绿色可持续的净土技术？

国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知 国发〔2016〕31号

工作目标：到2020年，全国土壤污染加重趋势得到初步遏制，土

壤环境质量总体保持稳定，农用地和建设用地土壤环境安全得到

基本保障，土壤环境风险得到基本管控。到2030年，全国土壤环

境质量稳中向好，农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障

，土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶，土壤环境质量全

面改善，生态系统实现良性循环。

主要指标：到2020年，受污染耕地安全利用率达到90%左右，污

染地块安全利用率达到90%以上。到2030年，受污染耕地安全利

用率达到95%以上，污染地块安全利用率达到95%以上。

能否实现目标？

汇 报 提 纲

一 我国土壤污染主要问题与治理科技需求

三 我国土壤污染管控与修复科技研发展望

二 国内外土壤污染与治理技术现状及趋势

土壤污染与修复：近20年我国与其他国家发表SCI论文数量

我国与其他国家发文量与被引量对比

我国近20年发表SCI数量逐年增加，且在2010年超过美国，位居第一。

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100

200

300

400

500

600

发文量

(篇

)

意大利 西班牙 印度 美国 大陆

近20年我国与其他国家文献量：农用地土壤污染治理技术发展趋势

我国农用地土壤污染治理技术研究较发达国家起步晚，进步

快；

国际和国内论文、专利数量增幅明显：植物提取与资源化技

术；

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200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

论文发表数

(篇

)

国际 中文文章 其他国家-SCI 国内-SCI

我国SCI论文数逐年增加，占国际的33%，基础研究强势。

我国中文文章发表呈上升趋势；2014年超过总SCI文章。

近20年我国与其他国家文献量： 场地土壤污染治理技术发展趋势

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200

300

400

500

600

论文发表量

(篇

)

重金属植物修复

重金属电动（分离）修复

重金属固化、稳定化

可变价态重金属氧化/还原调控

重金属生物修复

重金属化学淋洗

制度控制

0

50

100

150

200

250

论文发表数

(篇

)

重金属植物修复

重金属电动（分离）修复

重金属固化、稳定化

可变价态重金属氧化/还原调控

重金属生物修复

重金属化学淋洗

制度控制

国际 国内

重金属污染的植物修复论文数量较高，其次为氧化/还原、生物和固化/

稳定化技术

2012年以来，氧化/还原调控、固化/稳定化技术研究论文增加明显

近20年国际与国内论文量：土壤重金属污染治理技术发展趋势

与重金属污染修复相比，有机污染修复发表论文数量仅为27%；

生物修复技术研究与发展迅速；2008年后，我国的研究明显增强。

0

20

40

60

80

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160

论文发表数

(篇

)

焚烧

热脱附

气体抽提

有机电动（氧化）动修复

有机物生物修复

有机原位氧化

0

10

20

30

40

50

60

论文发表数

(篇

)

焚烧

热脱附

气体抽提

有机电动（氧化）动修复

有机物生物修复

有机原位氧化

国内 国际

近20年国际与国内论文量：土壤有机污染治理技术发展趋势

原位修复技术在美国土壤污染修复中的应用呈稳步增长趋势

国际热点：

重金属多

生物修复

植物修复

固化/稳定化技术

近5年国际研究热点：农用地修复技术热点及趋势分析

近五年污染场地修复技术热点及趋势分析

近5年国际研究热点：场地修复技术热点及趋势分析

国际热点：原位

有机污染多

生物修复

植物修复

固化/稳定化技术

（生物炭）

农用地和建设用地土壤（地下水）修复技术体系（14类） 2001-2011 2012-2017

我国污染场地治理修复技术及应用快速发展

11 8

5 4

46

18 17 15 12 11 9

6 3 3 3 1

05

101520253035404550

固化/

稳定化

水泥窑协同

填埋/

安全处置

化学氧化

常温解吸

热解吸

化学还原

淋洗

生物化学还原

原位热脱附

气相抽提

生物通风

2007-2011项目（共22个）

2012-2016项目（共114个）

210

454

346

162

310

520

974

1320

1482

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400

600

800

1000

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1600

2013 2014 2015 2016 2017

较去年末增长数

中国土壤修复从业单位数量快速增加（至2017年9月）

(至2019年3000余家 )

2012和2013年：工程类和咨询类单位为主

2015年：主要为调查咨询类、研发类、设备类单位

2015年：环评、研发、检测、监测、设备单位势头迅猛

0

100

200

300

400

工程 咨询 环评 研发 检测 监测 设备

企业数目（家）

2012年 2013年

2015年

中国土壤修复产业链及其结构不断优化

9 6 20

42 56 68 56

101 110 128

5 14 20 26

68

124

192

248

349

459

587

0

100

200

300

400

500

600

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

较去年末增长数

全国土壤修复工程项目急剧增长（2007年至今）

缩短了场地（土壤）修复技术的国内外差距

技术支撑：快速、原位的修复技术得到研究与应用，基本建立场地土

壤修复技术体系

技术装备：研制了能支持快速土壤修复的多种装备

技术产业：研发的技术支撑了规模化应用及产业化运作

中国污染场地土壤及地下水修复技术研发，于“十五”起步，

“十一五”进步，“十二五”发展，带动了技术应用和绿色可持续修

复产业化发展，在修复技术、装备及规模化应用上与发达国家的距离

在加快缩短。

在基础研究上，从传统污染物、单一污染过程关注到新兴污染物及其

复合污染过程与生态健康效应，从单一的物理、化学或生物过程发展

到多介质多过程耦合机制。

在土壤污染监测上，从单一的污染物含量分析到多种监测并存，从微

观的点源分析到多源、多尺度的土壤立体监测。

在风险管理上，从弥补性污染源阻隔治理到基于风险管控，融合物联

网、遥感、大数据的智能管理。

我国土壤污染基础和监管研究与发展趋势

材料设备研发

工程应用方面

理论技术方面 单一修复技术 多技术源头控制-过程阻断-修复监管的集成融合治理

固定式设备的离场修复 移动式、模块化原位修复

单项修复 场地土壤污染协同修复

我国土壤污染防治科技研究与发展趋势

汇 报 提 纲

一 我国土壤污染主要问题与治理科技需求

三 我国土壤污染管控与修复科技研发展望

二 国内外土壤污染与治理技术现状及趋势

土壤污染治理：国家重大战略需求

强化土壤污染风险管控和修复

-让老百姓吃得放心、住得安心

全面落实土壤污染防治计划

《国家土壤污染防治行动计划》-土十条

7、开展污染治理与修复，改善区域土壤环境质量

8、加强科技研发力度，推动环境保护产业发展

《中华人民共和国土壤污染防治法》

“十三五”国家土壤污染防治重点专项

1、面源污染和农田土壤重金属污染综合防治技术

（2016-2020，6.7亿）

2、场地土壤污染成因与治理技术

（2018-2022，19.0亿）

场地土壤治理专项实施方案（２０１８－２０２２，19亿）

国家需求 科技体系 创新领域 重点任务布局

厘清污染物积累与转化机制，揭示污染物扩散与驱动机制，创新污染风险评估方法与指标体系。 污染源汇关系与源解析

研发高精度土壤样品原位采集装备，开发场地土壤污染监测预警系列技术、方法和成套装备，形成模块化、标准化全过程监管大数据信息传输、处理与动态管理平台。

突破覆盖与稳定、分离和回收等关键源头控制技术，开发固废基土壤污染修复材料、绿色固化/稳定剂和友好型淋洗剂和增溶剂等修复功能材料。

研制土壤污染修复绿色高效材料，突破土壤与地下水原位阻控与修复技术，创新适用于城市污染场地风险管控与修复原位和异位修复技术与装备。

开展重点区域和重点行业场地土壤污染治理技术集成应用示范，研究场地土壤污染综合防治与修复系列技术方案与风险监管模式。

调查监测与风险监管技术与设备

矿区和油田土壤污染源头控制与治理技术

城市污染场地土壤风险管控与协同修复技术与装备

场地土壤污染治理与再开发利用技术综合集成示范

基础突破

技术创新

应用示范

监管支撑

预防土壤污染

改善土壤环境质量

保障人居环境安全

实现土壤安全利用

\

促进土壤污染防治和环境改善，为我国土壤环境安全、生态安全和人居环境安全提供重大科技支撑

专项 三板块（3）

研究任务(24) 主题（5）

场地土壤污染成因与治理技术

基础 研究

共性关键技术

应用 示范

场地土壤污染成因与源解析理论与方法

场地土壤污染调查监测与风险监管技术及设备

矿区和油田场地土壤污染源头控制与治理技术

城市污染场地土壤风险管控与地下水协同修复技术

２专项实施方案内容：3-5-24设计

场地土壤污染治理与再开发利用技术综合集成示范

•污染源—汇关系识别与源解析 •污染物积累与转化机制 •污染物的扩散与驱动机制

•污染调查监测与预警技术装备 •污染风险评估方法与指标体系 •再开发利用监管与安全保障技术 •污染监测网格与分级分类监管体系

•金属矿采选场地 •冶金类场地 •油气开采场地

•化工类复合有机污染 •电气机械和器材制造类有机溶剂污染 •制革类及铬化工污染 •固体废物填埋场地 •电子废弃物复合污染 •典型行业土壤与地下水污染

•西南金属采选场地/中南冶金冶炼场地 •华东华南电子产品拆解场地 •西北能源化工场地/东北老工业基地 •经济高速发展区 •油田开采区/长江经济带石化场地

为《土壤污染防治行动计划》建设用地土壤安全利用提供科技支撑，为我国场地土

壤修复市场提供技术、产品与装备支持

突破2 项基础理论

场地土壤生物地球化学理论与方法

场地土壤环境风险理论与方法

3专项实施方案：总体目标

建设8个集成示范工程

西南金属采选场地

中南冶金冶炼场地

华东华南电子产品拆解场地

西北能源化工场地

东北老工业基地

经济高速发展区

油田开采区

长江经济带石化场地

提高和增强4 项水平

场地土壤污染防治标准化和规范化水平

土壤技术、产品与装备达国际先进水平

提升污染协同治理水平

提升土壤环境管理与风险监管水平

土壤污染防治法

第十二条：“国家支持对土壤环境背景值和环境

基准的研究”

第五十七条：修复活动应当优先采取不影响农业

生产、不降低土壤生产功能的生物修复措施。

指导思想

以党的十九大精神为统领，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，围绕我国生态文明建设、美丽中国、乡村振兴等重大战略需求，针对我国社会经济发展中面临的重点区域、重点行业、重点污染物的土壤污染问题

以“保护优先、综合防控、改善质量、安全利用”为土壤污染防治出发点，构建基于“基准”和“净土”的土壤污染防治理论和技术创新、工程应用和管理支撑以及产业化发展的全链条式科技创新体系，形成我国土壤污染防治的完整管理体系

全面提升土壤污染防治科技有效供给能力，支撑和引领土壤污染攻坚战，抢占土壤污染防治领域的国际战略制高点，保障健康土壤支撑美丽中国和生态文明建设

基本原则

—坚持需求导向：统筹土壤污染防治与社会经济发展，统筹土壤污

染防治与农业绿色发展，统筹土壤污染防治与人居环境安全保障，统筹土壤污染防治与生态系统服务功能

—坚持系统创新：加强顶层设计、多学科融合、系统方法论、多部

门协同，重点突破我国基于“基准化管控”、“净土化修复”的土壤污染防治基础理论、技术创新、工程示范和监管支撑等全链条的科技创新体系

—坚持合作开放：鼓励土壤环保企业创新，促进产学研紧密结合，

加强土壤污染防治技术自主创新和国际合作，培育具有国际竞争力的土壤修复企业

土纲: 14

亚纲: 39

土类: 138

亚类: 588

土壤类型多样，污染类型复杂

1、土壤污染治理：应从分类分级走向分区

农用地土壤污染风险筛选值（基本项目） 土壤污染的区域分布与利用方式上差异

• 尊重自然规律，实现国家指导下的分区治理（国家制定导则与规范）

• 区别于水、气环境管理办法，允许地方制定区域土壤环境基准/标准

• 需要开展基于土壤类型及利用方式下污染过程-效应的环境基准系统研究

2、加强风险管理的安全性和适用性分析与研究：应将风险理论与质量理论并举

• 风险管理应以维护和改善环境质量为前提

• 加强风险评估理论与方法学及其适用性研究。发展和建立不同利用方式下的农用地土壤-作物系统的质量与安全评估方法学。避免在风险管控中产生新的不可接受的风险 ，尤其是对农用地土壤。

• 将生态风险评估引入，以保护土壤地下生物和生态系统安全，要保障土壤健康。

• 将环境迁移风险评估引入，以保护地下水环境安全。

• 不能以人体健康风险评估统揽所有土壤环境管理。

3、加强稳定技术的稳定性与风险性研究：

应从稳控走向净土，改善质量，实现目标

• 应以改善土壤环境质量，确保土壤安全、食物安全和生态环境安全为目标

• 发挥土壤自净功能，发展原位自净技术

• 研发绿色可持续的（生物）净土技术

土壤污染防治领域未来研究任务与发展目标建议

成因基准

技术装备

集成应用

监管系统

土壤污染高精度调查与智慧监测技术 土壤污染管控与修复的功能材料 土壤污染监控与修复的智能装备 土壤污染风险管控与绿色修复技术

土壤复合污染过程与作用机制 土壤污染效应、风险评估与环境基准 土壤新型污染物识别与风险监管

土壤环境信息观测与智能服务平台

农用地污染土壤绿色靶向修复技术

建设用地土壤-地下水污染智慧修复技术

矿区油田土壤污染全过程控制与协同修复技术

军事用地土壤-地下水污染管控与修复技术

土壤污染管控与修复科技创新体系 支持2035实现土壤质量

• 污染土壤安全利

用率达>95%

• 土壤环境质量总

体改善

• 让老百姓吃得放

心，住得安心

目标

2025年，创新土壤污染成因理论与管控修复技术体系，提高受污染耕地和场地安全利用率；

2035年，创建基于“基准”和“净土”的土壤污染管控与修复科学理论、方法与技术体系，

支撑实现全国土壤污染风险全面管控和土壤环境质量总体改善的目标。

低于1亿

低于3-5亿元

30-50亿元

土壤

环保产

业发展（

年产

值）

1980-2000- 2001-2010 2011-2015 2016-2020 2021-2035 时间尺度

土壤环保发展阶段

100-300亿元

达到500亿元

谢谢！

敬请批评指正

我们的目标：净土、洁食、居安、健康