耕地土壤重金属污染调查与修复技术

章绪论 1.1我国耕地土壤重金属污染的概述1 1.1.1我国耕地土壤重金属污染现状1 1.1.2我国耕地土壤重金属污染特征2 1.1.3耕地土壤重金属污染的危害4 1.2我国耕地土壤重金属污染监测及发展历程5 1.2.1次全国土壤普查6 1.2.2第二次全国土壤普查6 1.2.3“十一五”全国土壤污染状况专项调查6 1.2.4“十二五”开展土壤环境质量例行监测试点7 1.2.5“十三五”建成土壤环境质量监测网8 1.2.6全国土壤污染状况详查9 1.3我国耕地土壤重金属污染防治的法规与管理体系10 1.3.1土壤污染防治行动计划12 1.3.2农用地土壤环境管理办法12 1.3.3《土壤污染防治法》13 1.3.4农用地土壤污染风险管控标准13 第2章耕地土壤重金属污染状况调查技术 2.1资料收集、现场踏勘及人员访谈16 2.1.1资料收集16 2.1.2现场踏勘17 2.1.3人员访谈17 2.1.4信息整理与分析17 2.2布点和采样方案的编制18 2.3采样单元的划分18 2.4采样点位的布设19 2.4.1采样点位的布设原则与方法19 2.4.2土壤环境质量监测采样点位的布设要求19 2.4.3土壤环境风险监控点位布设的要求21 2.4.4土壤环境监测点位的数量25 2.5土壤样品的采集26 2.5.1采样准备26 2.5.2土壤样品的采集方法27 2.5.3采样记录29 2.5.4样品运输31 2.5.5样品交接31 2.5.6土壤采样环节的质量检查31 2.6土壤样品的制备与保存32 2.6.1制样场地32 2.6.2制样工具与容器33 2.6.3土壤样品的制备过程33 2.6.4土壤样品制备过程的质控要点34 2.6.5土壤样品制备过程的质量检查35 2.6.6土壤样品的保存36 2.7土壤样品的分析测定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土壤有机碳（有机质）的分析41 2.7.4土壤阳离子交换量的分析42 2.7.5土壤中镉、铅、铬、铜、镍和锌总量的分析43 2.7.6土壤汞和砷的总量分析48 2.7.7土壤重金属的赋存形态分析52 2.7.8土壤重金属生物有效性的测定54 2.8耕地土壤重金属污染状况调查报告的编制62 2.8.1总论62 2.8.2区域概况62 2.8.3调查布点方案62 2.8.4结果与分析62 2.8.5重金属污染成因分析62 2.8.6结论与建议63 2.8.7附件与附图63 第3章耕地土壤重金属污染评价与质量分级技术 3.1耕地土壤重金属污染现状的评价方法64 3.1.1单因子指数法64 3.1.2内梅罗综合指数法65 3.1.3地质累积指数法66 3.1.4富集因子法67 3.1.5表层土壤累积性指数法68 3.1.6模型指数法68 3.2耕地土壤重金属污染的风险评价技术69 3.2.1生态风险评价技术69 3.2.2人体健康风险评价技术73 3.3土壤和农产品综合质量指数法77 3.3.1污染元素和数量的确定78 3.3.2土壤相对影响当量、土壤元素测定浓度偏离背景值程度和总体上土壤标准偏离背景值程度的计算78 3.3.3农产品品质指数79 3.3.4构建综合质量影响指数79 3.4耕地土壤环境质量类别划分技术80 3.4.1划分原则80 3.4.2技术路线80 3.4.3耕地土壤基础资料和数据的收集81 3.4.4确定重点关注区域82 3.4.5评价单元确定82 3.4.6按土壤污染状况初步划分评价单元类别82 3.4.7评价单元内农产品质量评价84 3.4.8综合确定评价单元类别84 3.4.9评价单元优化调整85 3.4.10划分成果85 3.4.11动态管理85 第4章耕地土壤重金属污染源调查与解析技术 4.1耕地土壤重金属污染源86 4.1.1成土母质87 4.1.2大气沉降87 4.1.3污水灌溉88 4.1.4农用物质的施用88 4.1.5固体废物堆放与处置88 4.2耕地土壤重金属污染源的调查技术89 4.2.1工业污染源的调查89 4.2.2农业污染源的调查89 4.2.3生活污染源的调查90 4.3耕地土壤重金属污染源的解析技术91 4.3.1污染源排放清单法91 4.3.2化学质量平衡模型法92 4.3.3同位素比值法93 4.3.4传统多元统计方法94 4.3.5正定矩阵因子分解法95 4.3.6UNMIX模型97 4.3.7空间分析法98 4.3.8先进统计学算法98 第5章重金属污染耕地的安全利用技术 5.1我国关于污染耕地安全利用的法规政策100 5.2重金属污染耕地土壤的安全利用技术101 5.2.1石灰调节技术101 5.2.2优化施肥技术102 5.2.3作物品种调整技术103 5.2.4水分调控技术105 5.2.5叶面阻控技术105 5.2.6深翻耕技术107 5.2.7替代种植或休耕制度107 5.2.8超积累植物与农作物间/套/轮作108 5.2.9多种技术集成109 5.3重金属污染耕地安全利用的实施方案编制110 5.3.1工作程序110 5.3.2安全利用技术的筛选110 5.3.3安全利用技术实施过程的管理维护111 5.3.4安全利用技术应用效果监测评估111 5.3.5安全利用技术实施方案编制的要求112 第6章重金属污染耕地土壤的修复技术 6.1土壤钝化技术113 6.1.1钝化剂的种类113 6.1.2钝化机理118 6.1.3影响钝化效果和稳定性的因素119 6.1.4钝化技术存在的问题120 6.2土壤淋洗技术121 6.2.1淋洗剂的类型121 6.2.2影响淋洗效果的主要因素124 6.3植物提取技术125 6.3.1重金属超积累植物125 6.3.2影响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植物提取技术的优缺点136 6.4电动修复技术136 6.4.1电动修复的原理136 6.4.2影响电动修复效率的主要因素137 6.4.3提高电动修复效率的措施139 6.5联合修复技术140 6.5.1表层淋洗+深层固定技术140 6.5.2电动修复+植物修复技术141 6.5.3植物-微生物联合修复技术141 第7章重金属污染耕地土壤的修复方案编制与效果评估技术 7.1重金属污染耕地土壤修复的基本流程143 7.1.1基础数据和资料收集143 7.1.2耕地土壤污染特征分析143 7.1.3修复范围和目标的确定144 7.1.4修复模式的选择144 7.1.5修复技术的确定145 7.1.6修复实施方案的编制145 7.1.7修复工作的组织与实施145 7.1.8修复效果的评估145 7.2重金属污染耕地修复方案的编制145 7.2.1必要性及编制依据145 7.2.2修复区域的概况146 7.2.3耕地污染特征和成因分析146 7.2.4修复的范围、目标与指标146 7.2.5修复技术的评选146 7.2.6修复技术的方案设计147 7.2.7组织实施与进度安排147 7.2.8经费预算147 7.2.9效益分析147 7.2.10风险分析与应对措施147 7.2.11二次污染防范和安全防护措施148 7.2.12附件148 7.2.13附图148 7.3重金属污染耕地土壤修复实施方案的编制148 7.3.1实施方案的编制原则148 7.3.2主要内容及技术要求148 7.3.3实施方案的编制大纲151 7.4重金属污染耕地修复效果的评估151 7.4.1评价原则152 7.4.2评价方法与范围152 7.4.3评价标准152 7.4.4评价程序153 7.4.5评价时段154 7.4.6评价技术的要求154 7.4.7评价报告的编制156 附录附录A耕地重金属污染状况调查方案的编制提纲157 附录B耕地土壤重金属污染状况调查报告的编制大纲158 附录C耕地土壤环境质量类别划分报告的编制大纲159 附录D耕地土壤环境质量类别分类清单159 附录E耕地土壤环境质量类别划分图件制作要求与规范160 附录F重金属污染耕地安全利用报告的编制大纲160 附录G重金属污染耕地修复实施方案的编制大纲161 附录H重金属污染耕地的治理与修复效果评价报告的编写提纲162 参考文献