周国华，1964年12月生，江苏省昆山市人，九三学社社员，二级教授，博士，硕士生导师。1986年7月毕业于长春地质学院找矿地球化学专业，1989年7月获长春地质学院应用地球化学专业硕士学位，分配至中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所工作至今。2003年获中国地质大学（北京）地球化学专业博士学位（理学）。先后参与完成了国家“973计划”、国家攻关项目、国土资源部科技攻关项目、地质大调查项目、国家援外项目等各类项目（专题、课题）20多项，3项成果获部省级科技成果二等奖，发表论文80余篇。

　　参加工作以来，长期从事农业、环境、生态地球化学调查与评价的理论与方法研究，包括多目标区域地球化学调查方法技术及其成果资料在农业生产、环境评价、土地利用规划等领域的应用基础和方法技术，区域环境地球化学监测与土壤重金属生态风险评价方法技术，名特优农产品立地背景地球化学调查与种植适宜性研究，土壤重金属污染的植物修复技术研究，尾矿资源及矿山环境地球化学调查与评价方法技术，等等。参与完成了《多目标区域地球化学调查规范》、《区域生态地球化学评价规范》、《局部生态地球化学评价规范》、《土地质量地球化学评价规范》等技术标准的编制。这些研究以我国经济社会发展对生态环境保护、土地资源评价和规划利用、粮食和农产品安全、保障人体健康的强烈和迫切需求为已任，为我国近年来土地质量地球化学调查工作的全面实施提供了方法技术基础。

　　1．建立了以农业、环境为应用服务目标的地球化学调查、评价与成果应用的方法技术体系

　　工作伊始，有幸参加完成了“浙江省杭嘉湖平原区农业环境地球化学调查和研究（1990-1993）”，该项成果获得了地质矿产部科技成果二等奖。通过该项目工作，初步形成了表层与深层土壤网格化采样，以植物营养元素、重金属污染元素、生命健康元素为研究指标，在区域调查基础上针对重要地球化学异常，结合名特优和大宗农作物、地方病等研究需要，开展专题调查和评价研究的工作思路和相应的方法技术，为调查区科学平衡施肥、名特优农产品种植布局、地方病病因分析提供了重要的地球化学依据。世纪之交，在中国地质调查局的支持下，主持完成了“厚覆盖区地球化学调查和评价方法技术研究（1999-2000）”，结合成都盆地、江汉平原、珠江三角洲多目标区域地球化学填图（试点）工作，进一步总结了平原区多目标区域地球化学调查样品采集等野外工作方法技术，研究建立了52种元素分析测试方法及质量监控方案，总结了水化学调查、湖库沉积物调查、植物等生物样品采集保存技术、土壤元素形态/有效态研究方法，探讨了成果资料在农业、环境、资源勘查、基础地质研究等多领域的应用前景。作为主要技术骨干参与完成了我国第一个省部合作农业地质项目“浙江省农业地质环境调查（2003-2005）”，在多目标区域地球化学调查的基础上，系统开展了农田生态系统元素迁移转化研究，围绕农产品食用安全、名特优农作物地质—地球化学模型、富硒土地资源评价与富硒农产品开发、地质背景与地球化学环境、土壤重金属与持久性有机物污染等问题进行了深入调查与研究，使我国农业地质工作进入到一个新的发展时期。上述成果资料，以及前人大量相关研究成果的综合，为制订多目标区域地球化学调查规范提供了技术支撑，理清了以农业生产、环境评价、土地规划利用为主要应用目标的区域地球化学调查工作思路，为近年来全国土地质量地球化学调查的全面实施提供了技术支撑。

　　2．构建了以耕地安全利用为目标的土壤重金属风险评价与监测预警方法技术

　　随着我国经济社会的快速发展，尤其是改革开放初期粗放式的经济发展模式，导致我国土壤重金属污染问题突出，工矿集中区、城市周边地区、农业集约化程度高、农用品投入量大的地区，土壤重金属累积速率快、农产品重金属超标问题凸现，成为社会公众关注的热点问题。通过多目标区域地球化学调查，可以迅速掌握区域土壤环境质量总体状况。在调查发现的重金属异常区、人为污染严重地区，一方面应开展大比例尺的调查，掌握土壤重金属的详细分布状况；另一方面，应围绕重金属元素成因来源、生物有效性及其在土壤—作物系统中迁移富集规律开展深入研究，评价其生态风险，为土地资源安全利用和污染治理提供科学依据。同时，建立土壤环境地球化学监测网络，及时掌握土壤重金属累积以及土壤环境变化趋势，是农田重金属污染防控、保障土地资源安全利用的需要。周国华博士利用1990年代初和2003年浙江省杭嘉湖地区两次区域地球化学调查数据资料，对两期调查的样品采集与分析测试误差影响进行了分析，计算确定了杭嘉湖地区表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素的累积速率，并开展了土壤重金属累积趋势的预测分析；利用国土资源部科技攻关和地质调查项目的支持，构建了珠江三角洲区域土壤环境地球化学监测网络，完成了三期采样分析，掌握了珠三角地区土壤环境的变化趋势；针对我国东南沿海存在区域性铅地球化学高背景，开展了土壤铅生物有效性评价技术研究，基本查明了土壤—典型作物（水稻、茶叶、叶菜）间铅等重金属富集规律及其主控因素，提出了土壤安全利用的重金属临界值，为地方土壤环境质量标准的修订、土地资源安全利用提供了重要依据。

　　3．实施了全国尾矿地球化学调查与评价项目，建立了尾矿资源和矿山生态环境评价的方法技术

　　在中国地质调查局支持下，2010—2012年期间组织开展了全国尾矿地球化学调查与评价项目。查明了全国23个典型金属矿区26个尾矿库元素含量和矿物组成，发现有15种金属元素具有潜在利用价值，包括主要成矿元素或矿化剂元素Cu、Ni、Pb、Zn、Sn、W、S、As等，以及稀有分散伴生元素Ge、In、Se、Te等，资源量非常可观，潜在经济价值达数百亿元。同时，查明了包括个旧、柿竹园、德兴、白银等典型多金属矿区在内的9个矿区及其外围的生态环境地球化学状况，评价了矿区土壤、地表水、浅层地下水环境质量现状，以及农产品食用安全性，为矿区土壤与水资源安全利用，保护人体健康提供了重要资料。通过该项目工作，初步建立了尾矿资源地球化学调查与评价的方法技术，包括工程浅钻取样、样品处理、分析测试指标和方法、尾矿元素三维分布图示、尾矿资源量和经济价值评价等方法技术，为尾矿资源地球化学调查评价提供了方法技术；验证了所采用的矿区生态环境地球化学调查评价的经济有效性，其方法特点是针对采矿场、选矿厂、尾矿库、废石堆、冶炼厂等矿山主要污染源，结合矿区地形和水系分布、风向、土地利用等景观环境条件，以污染物来源—迁移扩散与循环途径—生态效应为主线，合理部署调查工作，通过尾矿、水系沉积物、土壤、地表水和浅层地下水、作物、大气颗粒物等多介质样品的采集分析，达到评价矿区生态环境现状的目的。建立的尾矿资源量和矿区生态环境地球化学调查评价的方法技术，为开展全国性矿山尾矿资源和矿山环境大普查积累了方法技术经验，为促进绿色矿山建设，提高矿产资源利用率，服务国家生态文明服务提供了重要技术途径。

　　4．带领课题组开展地球化学找矿方法研究，不断完善地电化学探测技术

　　随着我国矿产资源勘查工作程度的不断提升，找深攻盲成为矿产勘查的重点和难点。近些年来，在带领研究团队重点开展农业环境/土地质量地球化学调查与评价方法研究的同时，针对我国矿产资源勘查面临的技术瓶颈，利用团队具备的地电化学工作经验和技术积累，积极争取项目支持，完善优化地电化学勘查方法技术体系，在地电化学野外采样装置、分析测试指标及其质量监控、工作方法技术标准化等方面均取得了长足的进步。通过多个矿区的实际应用验证，地电化学化找矿成果显著，在寻找深部金属盲矿体中具有突出的作用。

　　5．实施“珠江下游及浙江基本农田土地质量地球化学调查与应用示范”项目，努力再创辉煌

　　在中国地质调查局和有关方面的支持下，研究团队2016年起将组织实施二级项目“珠江下游及浙江基本农田土地质量地球化学调查与应用示范”。这是一项集生产调查、方法研究、成果应用于一体的综合性工作，将联合浙江省地质调查院农业地质研究中心，以及生态地球化学评价研究核心团队中国地质大学（北京）和南京大学，结合1：250000多目标区域地球化学调查和1：50000土地质量地球化学调查工作，开展重金属高背景和人为污染区的生态风险评价，同时密切关注地方国土、农业、环保部门的需求，开展调查和评价成果的应用研究，争取在生态风险评价的理论和方法技术方面有所创新，在调查成果的转化应用方面取得实际成效，为我国正在大规范开展的土地质量地球化学调查工作提供示范样板。

　　土地资源是人类极其珍贵的自然资源，查明土地资源的质量状况，保护和合理利用好土地资源，为子孙后代保留一块净地，是一个科技工作者的责任。作为这一研究领域的一员，周国华博士将继续努力，贡献自己的一份力量。

 

 

 

 

“部分地区耕地重金属超标态势仍然比较严峻。在调查区13.86亿亩的耕地中，重金属超标的点位比例占到了8.2%，主要分布在南方。” 6月25日全国土地日当天，中国地质调查局发布《中国耕地地球化学调查报告（2015年）》，再次为中国的土壤污染问题敲响警钟。

 

土壤危机，是土地危机，也是农业危机，“向土壤污染宣战”直接关系到人民身体健康和国家经济安全，这也大大催生了各类污染治理和修复技术，催生了相关产业的发展和繁荣。

 

土地日宣传周期间，记者来到位于北京西北郊区的国土资源部生态地球化学重点实验室——国家地质实验测试中心生态地球化学研究室，与多位常年从事土壤污染调查、评价、修复的地质科技人员，面对面地谈起了人们高度关注的土壤污染修复问题。

 

　　本报记者：周飞飞

 

特邀专家：刘晓端 杨永亮 谭科艳 黄园英 刘斯文

 

　　土地日专家访谈

观点1

具有“廉价、高效、管理简单、无二次污染”等特点的地球化学工程技术，是当前重要且极具应用前景的土壤修复手段。

记者：随着我国城市化、工业化和农业集约化的快速发展，大量污染物通过各种途径进入土壤环境，导致土壤污染问题越来越严重。那么，按照污染物的来源，我国土壤污染有哪些类别？您觉得最重要的污染源是什么？

刘晓端：从污染物种类来看，类型大致可分为有机污染、无机污染及两者均存在的复合污染，其中有机污染物主要有多环芳烃(PAHs)、六六六和滴滴涕等有机氯农药、灭蚁灵等杀虫剂、挥发性有机物和半挥发性有机物石油类物质等，而无机污染物主要是砷、铅、镉、铬、锌、镍、汞、铜等各类元素。

刚刚发布的《中国耕地地球化学调查报告（2015年）》显示，我国耕地重金属超标与地质作用过程密切相关，而人类活动则是造成或加剧重金属超标的重要原因。采矿、冶金、电镀等工矿企业“三废”排放，以及农业生产中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽养殖等人类活动造成或加剧了局部地区耕地重金属污染。

近几年，我们实验室一直在应用地球化学工程技术，针对金属矿山进行水土污染方面的研究。

记者：地球化学工程技术与其他修复技术相比，有着怎样的特色？

刘晓端：我国的土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。既有重金属、农药、抗生素和持久性有机物等污染，又有放射性、病原菌等污染类型。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。污染类型多样化和污染原因复杂化导致土壤污染修复工作难度增大。

采取何种有效可行的污染治理措施，是我国目前土壤污染修复治理的关键和亟待解决的问题。

污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。大致可分为物理、化学和生物3种方法。

土壤重金属污染传统的治理通常采用物理、化学的方法，如客土换土法、淋滤法、吸附固定法、热处理法、络合浸提法、氧化还原法、电化学法等。虽然这些方法治理效果较好，历时较短，但往往投资大，难以管理，易造成二次污染。

与传统方法相比，生物修复技术具有成本低、来源广、无二次污染的特点，尤其适用于低浓度重金属的去除。目前，生物修复技术的主体主要包括植物、动物、微生物。其中应用较为广泛、治理效果显著的是植物修复和微生物修复。

地球化学工程技术，是应用地球化学的原理，通过人工制造的某些地球化学作用或利用地球化学原理制造的产品，实现环境污染治理与管理的途径、方法和技术。地球化学工程技术中常会应用非金属材料作为污染土壤修复的材料，其主要环境技术包括稀释/浓缩、分解/中和、隔离作用和固化作用。这种方法尽可能地不干扰自然界, 依靠元素自然循环来去除有关的化学元素。

记者：近年来，国家地质实验测试中心生态地球化学研究室针对不同生态系统和不同污染物的环境污染控制和修复技术开展了多项研究，应用的都是地球化学工程技术手段吗？效果怎样？

黄园英：我们利用地球化学工程技术原理，筛选出了同时对多种重金属具有很好去除效果的矿物材料，建立了对复合重金属污染水体具有特征吸附和固定作用的处理系统，从而阻断了重金属污染元素向生态链的运移。

与传统物理、化学和生物技术相区别，基于地球化学原理和技术，提出的低成本建造、低成本运行、快速、高效、简单的重金属污染环境的地球化学工程技术，迎合了时代发展对环保技术“廉价、高效、管理简单、无二次污染”的需求。我们已建立的示范工程运行监测数据进一步表明，以黏土矿物作为反应材料对酸性矿山废水中的重金属离子去除是非常有效的，水处理成本约为0.55元/吨，非常适合今后在工程上大规模推广应用。

刘晓端：我们的目标是，逐步建立基于地球化学工程技术的水、土环境污染控制和修复技术体系和示范基地，强化已有技术方法的推广应用，推动技术方法的产业化进程。

观点2

不一定要把土壤中的污染物提取出来，可以通过对土壤中的重金属元素进行吸附、固定、隔离，设置地球化学障，阻断污染元素向生态链的运移。

记者：国土资源部生态地球化学重点实验室是什么时候成立的？有关土壤污染修复的项目是什么时候开始出现且多起来的？

刘晓端：重点实验室的前身国家地质实验测试中心生态地球化学研究室，成立于1993年。20多年来，承担了一系列国家、部门重大环境地球化学研究项目，如获国家科学技术进步二等奖的“区域地球化学与农业和健康”、获国土资源科技进步二等奖的“人体硒缺乏与过剩的地球化学特征及其预测”、获国土资源科技进步一等奖的973项目“首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理”，以及“地质体对水资源保障的双重作用及其应用”、“典型地区土壤污染演化及安全预警系统研究”、“东北重工业城市地球化学环境生态安全监测与修复治理的技术研究”等。

中国开展土壤污染修复项目始于1995年，当时采用的是生物修复的方法。我们大约是在本世纪初开始进入污染土壤和水体的环境控制与地球化学修复技术研究领域的。由于国家越来越重视，这几年我们这方面的项目越来越多，如，“我国典型矿山环境污染评价与修复技术研究”、“金属矿山环境污染机理和防治研究”、“纳米铁用于饮用水中砷的有效去除技术研究”、“农田土壤中典型持久性有机污染物的降解与修复”等。通过这些项目的实施，我们在环境重金属污染修复领域获得了许多重要进展和成果。

记者：请简单讲一下地球化学工程技术修复受污染土壤的思路。

刘晓端：近10年来，实验室依托《金属矿山重金属污染土壤的地球化学工程控制修复技术开发与示范》、《生态地球化学环境与修复技术研究》，以及多个有关矿山重金属污染控制与修复技术的示范项目。

我们的整体思路是：依据地球化学原理，充分利用地质体或自然介质的作用，通过对修复材料、修复工艺和控制技术中的关键问题的研究，建立具有对重金属元素有特征吸附、固定、隔离作用的地球化学障，阻断污染元素向生态链的运移，从而保障农作物的健康。这也说明，改善土壤环境质量不一定非要把重金属元素等“毒素”运移出来，只要把它们固化在土壤内，阻止它们进入食物链，就能保障人们的餐桌安全。

记者：能否具体讲讲有关土壤修复示范区的情况？

刘晓端：在安徽某铜矿的尾矿坝附近，我们建立了一个重金属污染土壤修复示范区，选用一种或几种黏土矿物，结合一定的环境条件控制技术，对重金属元素进行吸附，使重金属超标土壤上种植的超标蔬菜中的重金属含量达到《食品中污染物限量标准》。如今，该研究成果已经成功用于江西某铅锌矿冶炼厂重金属污染山体的修复，使寸草不生的酸化和多金属污染土壤得以恢复种植功能，山体复绿。

杨永亮：我们在沈阳进行东北重工业城市地球化学环境生态安全监测与修复治理技术研究时，针对污染地区建立了水—土—植物生态保护与治理技术应用示范点。

开展了土壤重金属污染修复方法的研究和饮用地下水中重金属离子的去除技术的研究，最终形成了磷酸盐岩化学固定法对铅、锌、镉的土壤污染治理技术，以及纳米铁材料修复浅层地下水和对深层饮用地下水中的重金属元素的取出技术，获得了非常好的效果。修复后土壤上长出的多种蔬菜，原土中所含的多种重金属元素均未超标，可以放心食用。这一成果受到当地农民的肯定和欢迎。

刘斯文：在赣南地区，我们建立了离子型稀土矿山的环境修复示范区，将地球化学工程技术用于离子型稀土矿山环境污染的控制与修复，即通过在注液坑中设置地球化学障，改善坑内土壤环境，阻止污染物的迁移，保证植物的生长条件，为矿山复绿提供了基本保证。

稀土矿山污染土壤的修复分为四步：一是通过添加自然黏土矿物，调整土壤地球化学属性，同时，筛选修复植被；二是调整修复场地的土壤地球化学属性，将调整后的好土壤装入生态袋中，利用柔性结构技术将生态袋固定在修复场地上，形成护坡，并在生态袋上进行植被喷播；三是利用地球化学障技术阻断污染，改善土壤环境，并尝试种植林木；四是长期监测修复效果。

地质工作者在稀土矿区污染土壤的修复实践证明：土壤修复有效地改善了局部土壤地球化学环境，防止了水土流失，降低了潜在生态风险的强度。

观点3

自然环境是相互联系、相互作用的整体，解决土壤污染问题不能就土论土。

黄园英：在江西某铜矿附近，我们建设了酸性矿山废水重金属污染治理示范工程，以对大坞河流域土壤影响最大的重金属污染源——酸性矿山废水为研究对象，利用地球化学工程技术，分别对酸性矿山废水和土壤中重金属污染治理进行了研究，筛选出水体和土壤中重金属修复材料，形成了一整套重金属污染控制与防治技术方案。

示范工程运行5个月的监测结果表明，以价格低廉的黏土矿物材料——凹凸棒土作为反应介质，能够对水土中重金属具有很好的治理效果，重金属锰的平均去除率为93%。经示范工程处理后的河水能够达到我国综合污水一级排放标准，水体环境和重金属含量都符合《国家农田灌溉水标准》。当地农民可以放心地用处理后的河水浇地，彻底改变了大坞河水“祸害”农田的现状。而且，原来大坞河鱼虾绝迹，经处理水质得到明显改善后，不仅鱼能生存，且可大量繁殖。

谭科艳：针对示范区内受重金属污染的土壤，我们通过改善土壤pH值，施用土壤改良剂，添加特定的修复材料，对土壤中重金属进行固定。经修复后的土壤种植的蔬菜，测得处理后土壤中可食用部分蔬菜中重金属含量能够满足《食品中污染物限量》的标准。

在某铅锌矿冶炼厂旧址，我们对受镉、铅和砷等重金属污染的土壤进行了修复，修复后种植的马尾松和红叶石楠生长茂盛，而未经修复土壤种植的马尾松成活率非常低，且难以生长，充分表明了，地球化学工程技术可以大大减少土壤中重金属对植物的危害，能够抑制土壤中重金属的迁移能力，达到保护植物和保障人民健康的作用。

记者：我注意到大家在介绍土壤污染修复的时候谈到不少水体污染修复方面的研究，两者是什么关系？

刘晓端：土壤是自然生态系统的组成部分，土壤污染和水体污染、大气污染等问题是一个多系统的问题：地下水和地表水都会跟土壤产生接触，而空气中含有的各种污染物也会通过诸如降雨等形式渗入地表，最终造成土壤和地下水污染物的一部分。因此，土壤修复工作针对的对象不仅是土壤，而且要同时考虑到大气和水体污染的问题。

解决土壤污染的问题不能“就土论土”，我们的研究是“水土不分家”。

杨永亮：《中国耕地地球化学调查报告（2015年）》告诉人们，在人类活动强烈地区，工农业活动是造成土壤重金属快速累积和污染超标的原因，尤其是现今情况下，大气中有毒元素的沉降是极其重要的污染途径。

为了研究污染物传输的季节性变化，我们选取青藏高原东部边缘的阿坝州卧龙高海拔地区及若尔盖高原湿地作为研究对象，研究了不同季节大气、降水、地表水、土壤、植被、牦牛中持久性有机污染物的变化特征，并通过后向气流轨迹分析以及应用铅同位素示踪原理，对近地表大气气溶胶污染来源进行了探讨。

观点4

地球化学技术方法不是万能的，应突破专业所局限，因地制宜研究复合型技术。

记者：看来，土壤污染治理需要具备大环境观。

刘晓端：不仅自然环境是一个整体，科学也应该没有界限，不要局限在自己的专业中。就土壤修复技术来看，地球化学技术方法不是万能的，应该积极融合诸多相关学科的思路和方法，研究复合型技术。当然，根据我们的学科特点和优势，我们的研究方向是以地球化学技术方法为主，综合生物修复等其他各类手段。

记者：已经有所突破了吗？

谭科艳：有了一定的突破。

我们选择工业污染严重的湖南株洲某地作为研究区，开展了水土重金属污染的地球化学—生物联合技术研究。研究使用不同黏土矿物和微生物修复材料同时修复土壤中重金属污染的效果，探讨其产生作用的机理，为不同类型污染土壤的修复提供理论依据和技术支撑。同时开展了地球化学—微生物法处理工业废水中锰和镉的修复技术研究，综合地球化学工程技术和生物的优势，达到修复的最佳效果和最低能耗的综合治理目的。

记者：效果怎么样？

谭科艳：能够高效去除工业废水中的高浓度镉和锰，达到相应排放同时利用该项技术,能够使种植蔬菜中的铅、汞、砷达标。

在这项研究中，已经完成了大批量的中试试验，采用一级硫酸盐还原生物滤池降低进水镉浓度，使其达到国家《污水排入城镇下水道水质标准》中对镉的排放要求；通过二级生物滤池处理，使水中镉浓度达到国家《地表水环境质量标准》中二至三类水对镉的要求，锰的浓度达到了集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准的限值要求。

在深度去除废水中镉、锰的实验中，我们采用锰氧化一级生物滤池对镉锰严重超标的水进行修复，使其可以满足国家《生活饮用水卫生标准》中对水中金属镉含量和锰含量的要求。

实验研究了锰氧化细菌深度处理微污染水体中镉的机理，为锰氧化细菌深度去除微污染水体中其他重金属元素提供理论基础。有关专家评价，这项技术解决了环境污染锰和镉修复的难点，是地球化学—生物联合修复重金属污染技术上的一项重大突破。

在土壤修复试验中，我们也采用了地球化学工程—生物技术——通过添加矿物和微生物，阻隔土壤中的铅、汞、砷进入生物链，使修复土壤上生长蔬菜中的三种重金属含量全部达到了《食品中污染物限量》标准，修复效果显著。

值得一提的是，该技术对镉有显著的修复效果，对镉的修复率达到了38.71%，可有效降低重金属高污染区人体暴露的风险，为从根本上解决“镉米”等有毒农产品泛滥的社会问题提供了技术支持的可能。

土壤教室

中国主要土地污染类型

中国的城市和农村都面临着十分严峻的土地污染问题，主要包括四大类：

重金属污染场地。主要来自钢铁冶炼企业、尾矿，以及化工行业固体废弃物的堆存场，代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等。 

持续性有机污染物污染场地。中国曾经生产和广泛使用过的杀虫剂类持续性有机污染物主要有滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等，有些农药尽管已经禁用多年，但土壤中仍有残留。中国目前农药类持续性有机污染物场地较多。此外，还有其他持续性有机污染物污染场地，如含多氯联苯的电力设备的封存和拆解场地等。

以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地。污染物以有机溶剂类，如苯系物、卤代烃为代表。也常复合有其他污染物，如重金属等。

电子废弃物污染场地等。粗放式的电子废弃物处置会对人群健康构成威胁。这类场地污染物以重金属和持续性有机污染物（主要是溴代阻燃剂和二噁英类剧毒物质）为主要污染特征。

目前较为成熟的修复技术

当前，修复技术中比较成熟或应用较多的技术有固化/稳定化技术、化学氧化/还原技术、异位热脱附技术、异位土壤洗脱技术、水泥窑协同处置技术、土壤植物修复技术、土壤阻隔填埋技术、生物堆技术等。

植物修复和微生物修复

植物修复是一种利用自然生长植物或遗传培育植物修复金属污染土壤的技术的总称，是解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的方法，并已在全球得到了迅速的发展和应用。

根据其作用过程和机理，重金属污染土壤的植物修复技术可分为3种类型：植物稳定、植物挥发、植物提取。

　　土壤微生物包括与植物根部相关的自由微生物、共生根际细菌、菌根真菌，它们是根际生态区的完整组成部分。

微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用，其抗重金属机制包括生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用。通过这些作用，微生物可以降低土壤中重金属的毒性，改变根际微环境，吸附积累重金属，从而提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效率。

不过，目前大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平，实例研究还不多，无法大面积推广，对于微生物修复技术还需作更深入探索。（刘斯文）

　　11月8-10日，香山科学会议在北京举行了以“土壤地球化学环境现状与污染防控”为主题的第477次学术讨论会。本次会议由中国地调局主办，中国地调局地科院测试中心和中国地质大学（北京）联合承办，来自国土资源部、环境保护部、农业部、科技部、中国科学院、中国地质大学（北京）、四川省地质调查院、湖南省物化探勘察院、江西省地质调查院、辽宁省地质矿产调查院等多家单位的专家学者共50人参加了会议。

　　陈毓川院士、莫宣学院士、江桂斌院士、刘丛强院士、李家熙研究员和张洪涛研究员担任本次会议的会议执行主席。会议围绕“土壤地球化学环境现状与污染防控”为主题，以我国土壤环境质量现状、土壤重金属来源解析与地球化学循环过程、矿山环境地球化学研究、土壤污染调控与修复等内容开展了学术交流与研讨。两天会议共进行了1个主题评述报告，4个中心议题评述报告和12个专题的探讨与交流。

　　会议在宽松、自由的氛围中进行，与会专家进行了积极、热烈讨论。通过此次会议，与会专家在总体上了解了我国土壤质量的情况，并在元素地球化学循环的机理研究、土壤标准、污染阈值等问题研究、污染生态风险评估和土壤污染调控与修复等重大科学问题上达成了共识，并建议多部门多学科合作协调机制、法律法规和标准体系建设以及强化技术支撑等三方面展开工作。

 

执行主席聆听报告执行主席聆听报告

专家自我介绍专家自我介绍

国家地质实验测试中心专家做报告国家地质实验测试中心专家做报告

 

    8月23日~26日，2010城市地质环境与可持续发展论坛与举世瞩目的世博会同城亮相。这场由同济大学主办、以“城市地质环境”为主题的地学盛会，吸引了来自全国地质、水利、建筑、能源、铁道、交通与环境等方面的近350名院士专家、青年学者。上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，本次论坛则告诉人们，要想让人们的城市生活更美好，必须要有优良的城市地质环境来护航。

地质工作，让城市更美好
——2010城市地质环境与可持续发展论坛综述
本报记者 滕  艳

越来越多的城市地质环境问题，为脚步匆匆的中国城市化敲响警钟

    城镇化是21世纪全球人类社会发展的最重要进程之一。改革开放以来，随着现代化建设的发展，我国城镇化水平提高到46%，预期到2030年可达到65%，以1%的增速向发达国家水平75%靠近。我国今后将有8个以上的城市人口达到1000万~2000万，有近百个城市的人口将达到100万至几百万。有专家预测，“十二五”期末我国城镇人口将突破7亿，20年后将有10亿人聚居在大型城镇。
    这是中国科学院院士王思敬在报告中给出的数据。
    中国的城镇化是全球城镇化进程中的一支激流。王思敬对此表示了担忧：“人口高度聚集的城镇对自然灾害的敏感性及风险性陡然剧增。目前，我国有近70%的城市受到各种灾害的威胁，城镇化的环境保护和灾害防范不可忽视，灾害风险意识亟待增强。” 
    连续十几天在甘肃舟曲、四川绵竹和云南贡山地灾现场的国务院参事、国土资源部总工程师张洪涛会间赶到上海，代表国土资源部中国地质调查局作了报告。“汶川特大地震使整个北川县城毁于一旦；舟曲特大泥石流使舟曲县城遭受重创，我在现场看到泥石流横扫之处，皆是满目疮痍，触目惊心；长江三角洲地区因地面沉降造成的经济损失经初步评估达到3600亿元。”张洪涛说，“我国城镇化建设光有速度还不行，必须坚持‘又好又快’的理念。自然地质环境和资源条件直接制约着城市的分布格局与建设，反过来，大规模高强度的城市建设又会对地质环境产生显著影响，我国的城镇化进程迫切需要总结以往城市发展与城市地质工作的经验和教训。”
    论坛发起人、中国工程院院士卢耀如表示，目前地球运动处于地灾活跃期，尤其是最近一段时间西部地区极端灾害频发，更加引起社会各界的关注。“此次论坛正是要针对自然的演化规律，寻求不同地质环境的有效保护与发展的途径，使城市能针对不同的地质环境而更合理地开发，从而有效地防治和减轻灾害，为今后城市的可持续发展起到促进作用。”
    本次论坛设置的11个主题几乎涵盖了城市地质的各个领域：城市水资源的合理开发与安全及防治洪、旱灾害，城市水资源的信息化管理系统，城市供水应急水源的保障，城市环境地质的主要研究内容与质量评估，城市地灾评价与预警系统建设、防灾与减灾措施研究，城市气候—地质等灾害链与预警系统，城市发展规划地质环境综合效应，地下空间利用及岩土工程与地质环境问题，城市发展与旅游资源的保护与开发，地震高烈度区城市环境与可持续发展。

我国城市地质工作方法向定量化、动态化、数字化发展，服务于城市发展的每一个阶段

    近年来，中国在上海、北京等多个大型城市组织开展了城市地质调查，在城市规划、建设、管理等方面作出了重要的探索和实践。“本次论坛收录的133篇论文涉及城市环境领域的各个方面，集中反映了地质科技工作者近年来在城市地质环境的实践与研究中所取得的最新学术成果和研究进展。”卢耀如说。
    新中国成立以来，我国广大地质科技工作者就一直参与城市规划和建设的各项地质工作。据张洪涛介绍，从20世纪80年代起，地矿部先后完成了100多个城市的1：5万水文地质、工程地质、环境地质综合勘查工作；完成2400多项城市工矿供水水文地质勘查工作；先后完成大连、青岛、深圳等21个沿海开放城市发展规模地质论证。1983年，北京市、地矿部、城乡建设环境保护部联合开展了北京地区航空遥感调查，拉开了我国大规模城市地质工作的序幕。
    20世纪90年代，我国开始关注城市地质环境问题，开展了以城市为中心的水工环综合调查研究。1999年国土资源大调查启动，先后在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲、海峡西岸、北部湾等重要经济区，开展了以地下水资源合理开发利用、城市应急供水地下水源地建设、城市垃圾填埋场选址、地面沉降、地裂缝等为重点的环境地质调查评价工作，初步查明300多个地级以上城市的主要地灾和环境地质问题。
    进入21世纪以来，我国城市地质工作呈现出全新的特色：形成了以建设生态城市为目标的理论体系，充分体现天地人协调发展的思想；工作部署以单个城市和专项调查为主，工作成果应用性更强，直接服务于城市发展的每一个阶段；城市地质工作方法向定量化、动态化、数字化发展，关注多学科融合，新技术、新方法得到广泛应用。
    截至2004年，全国1：5万区域地质调查累计完成180．1万平方公里。先后开展了北京、上海、天津、南京、广州和杭州等6个城市的三维城市地质调查工作，数字城市地质雏形初现。特别是上海市城市地质调查开展了系统的城市三维地质结构、地质灾害和地球化学环境调查研究，建立了动态的城市地质信息平台和三维可视化信息服务系统，为上海城市建设和可持续发展提供了详实的基础地质数据和科学决策依据，是目前我国乃至国际上城市地质工作的典范。
    城市地质理论不断丰富，各专业技术指南、工作规范（国标、行标）相继完成。先后发布《沉积岩区、花岗岩区、变质岩区1：5万区域地质填图方法指南》、《1：5万浅覆盖区区域地质调查细则》、《城市环境地质调查评价规范》、《浅层地热能勘查评价规范》等。
    2000~2006年，共完成浙江、江西、海南、云南、四川、黑龙江、甘肃共7个省的98个城市环境地质调查评价工作。陆续实施了全方位服务功能的多目标立体城市地质调查工作，许多成果直接为政府部门采用，如对奥运场馆地区的活动断裂进行了精确定位和岩溶塌陷范围勘查，对上海市世博会场馆选址三维地质结构调查，浅层地温能作为清洁环保可再生能源为绿色奥运、世博会和绿色北京建设作出了突出贡献等。

目前，我国城市地质环境问题主要体现在五个方面

    与会专家认为，城市的快速发展会带来相应的地质环境问题，有的工程会在较长时期内对地质环境产生渐变的影响，最终可能会引起地质环境急剧恶化，危及城市安全。经过讨论，与会专家总结出目前我国既与地质环境又与城市安全和可持续发展密切相关的五个方面问题：
    一是水资源安全。
    我国城市缺水问题严重。统计数据显示，全国661座城市中有400座城市缺水，110座城市严重缺水，有近2/3的城市依靠地下水资源，许多大城市修建水库供水。过量抽取地下水造成地面塌陷、沉降的灾害，而地表水库供水也存在水质突发性污染与堤坝受超常暴雨突发性损坏，对城市用水造成威胁。
    “华北平原面积13.9万平方公里、人口1.2亿，人均水资源占有量仅为335立方米，不足全国平均水平的1/6，世界的1/24。过量开采地下水造成了严重的地面沉降，经济损失达3300多亿元。解决华北平原水问题，迫切需要提高该地区基础调查程度，提升对水文地质参数非均质、非线性规律的认识。”中国地质科学院水文地质环境地质研究所所长石建省说。
    二是新能源开发与能源安全。
    我国目前近50%的油气能量依靠国外进口，若提高到90天的储备量，那就需要建设许多储油设施。专家提出，城市油库及其危险品仓库，应距离城市有一定的距离，在地质条件许可的地带，应修建地下水封油库，以保障城市安全。另外，应着力开发新能源，如风能、浅层及深部地热能源。
    三是自然灾害的防灾减灾。
    极端气候与人类活动对地质灾害的影响渐趋严重。“2004年苏门答腊地震海啸，2008年汶川地震，2010全国性山洪和舟曲泥石流灾害，一次又一次敲响了预防极端自然灾害的警钟。”王思敬表示，“极端灾害危险性估测是首要任务。何种极端灾害可信？多大规模为可信极端？有否历史依据和科学论据？这些都需要我们进一步探讨。” 
    目前，地震尚难准确预报，气象灾害也难防范控制，但可以通过切断灾害链的处理，防治次生灾害而达到减灾的目的。中国城市地质地理环境呈多样性，如北京处于山前地带，太原、昆明位于山间盆地，兰州、重庆等位于河谷阶地，三峡库区、奉节、巫山、秭归和受汶川地震影响的诸县市包括舟曲都位于峡谷坡地，上海、广州位于三角洲地区，天津位于沉降海岸带，不同的地形地貌需要从不同角度分析有关灾害链的发生机理及防治灾害的途径。
    专家强调，城市地质监测的工作刻不容缓。威胁城市安全的防洪堤坝的基础处理与稳定性，城市应急避难所的地质环境与基础稳定性和布局选择，各种电线管道安全的共同沟的地质基础稳定性与基础的处理措施，都需要将科学的监测系统与群策群防的信息密切结合，并建立灾害的综合预警系统，尽量做到临灾前的及时预报，以达有效减灾目的。
    四是工程建筑基础安全。
    随着城市人口急剧膨胀所带来的生存空间拥挤、交通阻塞、环境恶化等问题的凸显，中国工程院院士王梦恕建议进行城市地下空间开发——修建城市共同沟，即电力线、电车电缆、电话线、污水管道、供水管、供暖管等共用管线隧道。“这是解决城市资源与环境危机的重要措施，也是解决我国可持续性发展的重要途径。”王梦恕说，“目前，我国城市地下设施很多，但很少统筹。谁占什么标高，也需要技术立法，以人为本的思想应贯穿在当前地下工程的设计中。”
    近年来，城市轨道交通大量兴建。截至2009年年底，全国在建线路69条，建设里程达到1962公里。至2015年我国25个城市将建设86条城市轨道交通线路，大约2466公里。据北京城建勘察设计研究院董事长金淮介绍，我国城市轨道交通发展速度快、地质环境复杂、差异性大，事故时常发生，地下工程事故占绝对多数，地质环境安全问题越来越突出。如北京地区砂卵石地层中的漂石问题；再如上海地铁隧道的轴线变形和地面沉降，在地铁一号线某区段隧道轴线沉降量己超过25厘米。
    是否所有地质条件均适宜修建地铁，不同地质环境条件带来的施工难度以及工程的安全问题等需要进一步研究。运营阶段的地质环境安全问题，不像施工阶段的安全问题那么明显，应引起足够重视。
    五是地质环境与地质生态系统的安全和人民健康。
不同的地质环境、不同的生态系统，直接关系城市居民的身体健康，因此，应当对土、岩、水中元素含量对人民身体健康的影响作出评价；绝对不允许工矿企业将污水通过深孔排入地下深部含水层；矿山城市更需要注意尾矿坝、排土场的安全，注意其基础的稳定性；正确按地质环境及有关条件选择垃圾填埋场，并采取相应的处理措施，避免污染地下水及产生沼气的积聚，造成爆炸的危害。

资源环境并重，以地质环境地质灾害评价为核心，保障地质生态安全，是城市地质环境工作的未来

    针对目前存在的各种城市地质环境问题，卢耀如、周干峙、袁道先等院士，黄润秋、万力等专家学者纷纷建言献策：
    一是从地质环境角度合理规划城市的发展。
    在以往的一些城市规划中，有的完全以当地主观愿望为出发点，没能很好地考虑自然条件的局限。建议大城市从地质环境上，从兴利防灾两方面，进一步修订补充原有的规划。根据自然条件，特别是地质环境界定城市规模与质量以及城市的范围，谨慎考虑城市的容量，这是非常重要的。
    今年大洪水期间，有一些城市的水源地被毁而出现缺水的灾难。为此专家提出，应当加强城市地表水和地下水的综合调蓄与开发利用，寻找有大灾时临时应急的安全地下水源地，考虑海平面上升对城市环境影响，以及滨海地带的海水淡化，以增加水资源及防治滨海地下水的盐化问题，包括修建滨海地下淡水库。
    成都理工大学黄润秋教授重点强调了西南城镇的地灾防控与预警。“研究显示，断层上盘5公里的范围内集中了约50%的一般规模崩滑地灾和75%的大型崩滑地灾，是地灾的极高危险性地区。因此，重要的设施以及建制城镇应尽可能选择修建在断层下盘、距离断层5公里以外修建。”
    中国地震局地质研究所研究员高建国建议，城市扩展区规划要突出“以防为主”，必须全面实施国家安全战略，尽早建立国家备荒防灾体系，把增强防灾减灾能力提高到国家安全战略高度部署。
    二是合理与正确进行大型工程建设。
    目前，很多大型轨道交通、城际铁路及城市内各种建设匆匆上马，没有足够的时间进行地质环境方面的调查研究，从而造成严重损失。专家们建议，城市工程上马不能以当地政府部门的意志和财力许可作为依据，必须严格按照国家审批手续办理；大的工程最好由勘测单位、设计部门、施工队伍分别进行，三个独立法人单位的同时参与有利于保障工程质量，有利于对地质环境及地灾做出客观的评估。同时，必须严格区分自然灾害和人工诱发的事故。
    三是一个城市应统一建立有关地质数据资料库和岩心保管库。
    城市建设参与部门多，积累了大量的数据资料，应当建立统一的数据库，同时把典型岩心也集中起来，建立相应的岩心库。一个城市如果难以建立，可在附近城市群或地区，建立综合的地质数据资料库及岩心库，以利于已有资料的使用，也可节省新工程的勘探工作量。
    四是在城市地质环境方面调查研究时，应当加强勘测、学校、研究机构三结合。这也有利于提高调查研究成果的质量，有利于培养青年一代的科技力量。
    五是积极开展城市环境建设效应的系统调查研究。
    地质工作者应积极吸收国内外有关城市地质环境方面的最新成果，对我国不同级次的典型城市进行有关地质环境的建设效应上的深入系统调查研究，以得到科学的依据，为今后的城市发展和安全，起到很好的推动作用。
    王思敬强调，应对城镇极端灾害引起高度重视，增强极端灾害的风险意识，进行有计划地分地区立项研究，划分城镇灾害环境类型及分区，针对地质构造、岩土物质、地貌地势、水文、气象等专题进行分析。
    黄润秋对重要山区城镇周围的大型沟谷（尤其是泥石流沟）和穿过城镇的主要河道的行洪能力表示极大关注。他建议，应对城镇建设侵占情况进行全面的检查和评估，对不满足泥石流或洪水排导能力的重要沟谷尽快启动治理工程，对重要山区城镇的高位远程滑坡—碎屑流灾害隐患进行排查。
    六是恢复与建立有关学科，大力培养有关地质环境及地灾方面的各级人才。
     “国土资源部为加强全国地灾防治建立了地灾群测群防体系，急需专业人才。”地大（北京)副校长万力说，“面对全国范围这么大的地灾专业人才缺口，全国高校却没有设置一个水文地质本科专业。目前，有关学校即使想在这一领域招生培养人才都不能。建议尽快恢复水文地质、工程地质和环境地质专业，大力培养有关专业人才，包括地灾方面的调查研究和监测人才，以应国家的急需。”
    与会专家同时呼吁，国家应加大投入，进行有关公益性地质环境调查与地灾方面的各级人才培养，呼吁在城市地质环境方面的能够做到多部门、多学科密切协作，为我国城市的可持续发展作出应有的新贡献。
    卢耀如对城市地质的未来发展方向是这样总结的：“要资源环境并重，以地质环境地灾评价为核心，以保障地质生态安全为主，对地灾进行监测。同时，城市地质工作体制机制需要创新：加强和持续实施中央和地方合作模式，中央指导性政策和地方配套实施，中央重视地方响应。努力构建城市地质工作与区域城市经济发展规划紧密结合新机制；依靠科技进步与创新，充分发挥中央和地方两级队伍专业优势，以更好进行成果应用、信息反馈、标准制定和学术交流。”
    “城市，让生活更美好。”这是上海世博会的主题，也是对城市地质工作的最好诠释。希望我国今后的城镇化建设发展会因这次大会而走得更好。