《污染土壤修復技術與應用》（第二版）在介紹土壤污染的特點和修復原理、土壤污染政策法規(guī)標準的基礎上，依次介紹了土壤污染調(diào)查與風險評價、污染物在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化、污染土壤物理化學修復技術、污染土壤生物修復、污染場地土壤修復工程實施與管理、污染場地土壤修復工程項目典型案例等內(nèi)容，并對污染土壤修復技術的發(fā)展前景進行了展望。本次修訂增加了固化/穩(wěn)定化技術、超聲波修復技術、化學還原技術、超臨界流體萃取技術等新技術和新方法，對污染場地土壤修復工程項目典型案例以單獨一章進行介紹，對環(huán)保企業(yè)具有很強的指導作用和參考價值。
本書可供環(huán)境類專業(yè)本科生、研究生、科研工作者和相關環(huán)保企業(yè)使用、參考。
適讀人群 ：本書可供環(huán)境類專業(yè)本科生、研究生、科研工作者和相關環(huán)保企業(yè)使用、參考。
案例豐富
理論與實踐兼具
前言
土壤資源是人類生活和生產(chǎn)最基本、最廣泛、最重要的自然資源之一，是地球上陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。人類在享受社會發(fā)展和科技進步成果的同時，土壤污染問題也日益嚴重。隨著環(huán)境修復科學理論和實踐的不斷充實和發(fā)展，人類對土壤環(huán)境問題的認識在不斷深化，控制土壤污染的技術和措施也在不斷完善，對環(huán)境與發(fā)展的關系也有了進一步的認識。
黨的十八大將生態(tài)文明納入中國特色社會主義事業(yè)“五位一體”總體布局，提出了建設美麗中國的目標，“綠水青山就是金山銀山”是貫穿其中的根本理念。2016年11月，由國務院印發(fā)并實施的《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》是落實統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局的重大舉措。《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》提出以提高環(huán)境質(zhì)量為核心，實施最嚴格的環(huán)境保護制度，打好大氣、水、土壤污染防治三大戰(zhàn)役，加強生態(tài)保護與修復，嚴密防控生態(tài)環(huán)境風險。《土壤污染防治行動計劃》于2016年5月由國務院印發(fā)并實施，是當前和今后一個時期內(nèi)全國土壤污染防治工作的行動綱領，目的是為了切實加強土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量。
本書第1版發(fā)行至今已三年有余。承蒙讀者厚愛，第1版多次重印。隨著環(huán)保產(chǎn)業(yè)和環(huán)境修復學科的不斷發(fā)展，新的政策、法律、法規(guī)的頒布，以及國家生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進一步實施，這都要求本書的內(nèi)容也必須與時俱進，修訂再版。第2版與第1版相比，主要在以下幾個方面進行了修編：
1.第1章，補充更新了一些數(shù)據(jù)，對“1.3.3.2土壤污染修復技術的應用”進行了修改和完善，并更新了相關圖、表。
2.第2章，刪去了污染場地相關術語、工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調(diào)查評估與修復工作指南等已廢止法規(guī)，增加了2015年后發(fā)布的土壤相關政策法規(guī)和指南，補充更新了眾多土壤相關質(zhì)量標準和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
3.第3章，增加了土壤調(diào)查主要布點策略及國內(nèi)外污染土壤風險評估發(fā)展的歷史，補充更新了土壤調(diào)查的一些研究現(xiàn)狀和土地管理經(jīng)驗等方面的一些相關數(shù)據(jù)。
4.第4章，未進行大量刪減或增加，主要對第一版中的一些疏漏進行了修改和少量語句進行了完善，對參考文獻進行了訂正和補充。
5.第5章，增加5.1.8 SVE系統(tǒng)設計計算，增加5.2.5土壤淋洗效率計算，修改5.6固化/穩(wěn)定化技術，增加5.7.6異位熱脫附反應器的設計、5.9.4超聲波修復技術、5.9.5化學還原技術、5.9.6超臨界流體萃取技術。
6.第6章，增加了生物修復的強化技術。
7.第7章，對“7.2修復工程實施流程與工作內(nèi)容”進行了修改和完善。
8.新增了“第8章 污染場地土壤修復工程項目典型案例”，列舉了多個工程案例，既有重金屬污染的，也有有機物污染的；既有國內(nèi)的，也有國外的；案例中涉及化學氧化、固化/穩(wěn)定化、水泥窯協(xié)同處置、原位注入-高壓旋噴注射氧化、異位淋洗等多種修復技術。
9.原來的第8章調(diào)整為第9章，修改了我國土壤修復行業(yè)面臨的主要問題，更新了我國污染土壤修復的技術發(fā)展趨勢，補充完善了我國土壤修復行業(yè)代表性單位的介紹。
本書在編撰、審閱和出版過程中，得到了中南民族大學、中冶南方都市環(huán)保工程技術股份有限公司相關部門和同仁的大力支持，得到了湖北省環(huán)境科學研究院蔡俊雄博士、韓國西海環(huán)境科學研究院申哲昊博士等眾多朋友和家人的鼎力相助。作者在進行土壤污染修復的研究實踐活動中，得到了國家重點研發(fā)計劃“場地土壤污染成因與治理技術”重點專項“重金屬尾礦庫污染高效固化/穩(wěn)定化材料、技術與裝備”項目（2018YFC1801700）、湖北省技術創(chuàng)新專項（重大項目）“典型工業(yè)污染場地土壤修復關鍵技術研究”（2016ACA171）、湖北省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略團隊項目（鄂組辦〔2016〕20號）等的大力支持，在此一并深致謝忱。
如果本書對土壤修復的業(yè)內(nèi)同仁或有志于從事土壤修復事業(yè)的學者和學生有所幫助，我們將感到無比欣慰。由于水平和時間有限，疏漏在所難免，懇請讀者批評指正。
編者
于武漢2020年8月
第一版前言
土壤資源是人類生活和生產(chǎn)最基本、最廣泛、最重要的自然資源之一，是地球上陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。土壤環(huán)境是由植物和土壤生物及其生存環(huán)境要素，包括土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)、土壤空氣和土壤水構(gòu)成的一個有機統(tǒng)一整體，是90%污染物的最終受體，比如大氣污染造成的污染物沉降、污水的灌溉和下滲、固體廢棄物的填埋，“受害者”都是土壤。土壤污染源復雜，污染物種類繁多。近30年來，隨著我國工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)高度集約化的快速發(fā)展，土壤環(huán)境污染日益加劇，并呈現(xiàn)出多樣化的特點。我國土壤污染點位在增加，污染范圍在擴大，污染物種類在增多，出現(xiàn)了復合型、混合型的高風險區(qū)域，呈現(xiàn)出城郊向農(nóng)村延伸、局部向流域及區(qū)域蔓延的趨勢，形成了點源與面源污染共存，工礦企業(yè)排放、肥藥污染、種植養(yǎng)殖業(yè)污染與生活污染疊加，多種污染物相互復合、混合的態(tài)勢。土壤環(huán)境污染已對糧食及食品安全、飲用水安全、區(qū)域生態(tài)安全、人居環(huán)境健康、全球氣候變化以及經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴重威脅。近年來，我國一些地方的土壤污染危害事件暴露出我國土壤污染問題不容忽視。國內(nèi)在污染土壤修復技術方面的研究從20世紀70年代就已經(jīng)開始，當時以農(nóng)業(yè)修復措施的研究為主。隨著時間的推移，其他修復技術的研究(如化學修復和物理修復技術等)也逐漸展開。到了20世紀末，污染土壤的生物修復技術研究在我國也迅速開展起來。總體而言，雖然我國在土壤修復技術研究方面取得了可喜的進展，但在修復技術研究的廣度和深度方面與發(fā)達國家尚有一定差距，特別是工程修復方面差距較大。
本書在編撰、審閱和出版過程中，得到了武漢都市環(huán)保工程技術股份有限公司領導的關懷和支持。同時，韓國全北大學校丁泰燮教授，湖北省環(huán)境科學研究院蔡俊雄教授、余江研究員，韓國西海環(huán)境科學研究院申哲昊博士，韓國LG環(huán)境安洪逸博士等眾多朋友和家人也給予了鼎力相助。編者在進行土壤污染修復的研究實踐活動中，得到了國家火炬計劃項目“污染土壤修復技術及產(chǎn)業(yè)化”（2013GH061656）、湖北省普通高等學校戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃、湖北省2015年科技創(chuàng)新戰(zhàn)略團隊項目（鄂組辦〔2016〕20號）、中國中冶“三五”重大科技專項（0012012010）、武漢市青年科技晨光計劃項目（2015070404010208）等的大力支持，在此一并深致謝忱。我們編撰本書的初衷是將研究成果，工程實踐經(jīng)驗及有關資料等通過綜合歸納供同行朋友參考，希望對大家的工作有所幫助。
本書在編寫過程中，除了編寫團隊的研究成果之外，還參考了很多國外專家學者的研究成果和專業(yè)資料，在此一并表示感謝。由于時間倉促，本書中難免有疏漏和不妥之處，請讀者朋友們不吝指正。
中南民族大學 崔龍哲
武漢都市環(huán)保工程技術股份有限公司 李社鋒
2016年6月
熊敬超，中冶南方都市環(huán)保工程技術股份有限公司，總經(jīng)理，教授級高工，多年來一直致力于環(huán)境保護的科技創(chuàng)新和推廣應用工作，研究方向包括污染土壤修復、固廢處理、廢氣治理、污水處理等。先后承擔了國家重點研發(fā)計劃項目、省市級科技項目等20余項，發(fā)表論文20余篇。并獲得多項科技成果鑒定5項，獲得湖北省科技進步一等獎1項、中冶集團技術發(fā)明獎2項，五礦集團科技進步一等獎1項。曾獲第二屆中國生態(tài)文明獎先進個人、武漢市“勞模”稱號、第二屆武漢 優(yōu) 秀 科技青年創(chuàng)業(yè)獎、武漢地區(qū)第五屆 優(yōu) 秀 青年企業(yè)家、建國60周年武漢十大創(chuàng)業(yè)功勛、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)優(yōu) 秀企業(yè)家、環(huán)保產(chǎn)業(yè)突出貢獻者等榮譽稱號。
第1章概論
1.1土壤及其組成、性質(zhì)和功能1
1.1.1土壤1
1.1.2土壤的組成1
1.1.3土壤的性質(zhì)4
1.1.4土壤環(huán)境質(zhì)量及其功能8
1.2土壤污染9
1.2.1土壤污染的定義與特點9
1.2.2土壤污染物10
1.2.3土壤污染物的來源13
1.2.4土壤污染典型事件16
1.2.5我國土壤污染概況18
1.3土壤污染修復技術23
1.3.1土壤污染修復概述23
1.3.2土壤污染修復技術24
1.3.3土壤污染修復技術的研究及應用26
1.3.4土壤污染修復技術的發(fā)展趨勢33
習題34
參考文獻35
第2章土壤污染政策法規(guī)標準
2.1政策概況37
2.2土壤污染法律法規(guī)39
2.2.1土壤污染防治法律制度的概念39
2.2.2國外土壤污染防治法律39
2.2.3我國現(xiàn)行土壤污染防治法律制度43
2.3土壤質(zhì)量相關標準45
2.3.1國外土壤環(huán)境質(zhì)量標準概況46
2.3.2我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準概況51
2.3.3我國土壤環(huán)境質(zhì)量標準存在的問題56
2.4我國新發(fā)布的土壤污染技術導則與指南57
2.4.1建設用地土壤相關技術導則57
2.4.2建設用地土壤環(huán)境調(diào)查評估技術指南58
習題58
參考文獻58
第3章土壤污染調(diào)查與風險評價
3.1土壤污染調(diào)查60
3.1.1土壤調(diào)查概述60
3.1.2土壤環(huán)境監(jiān)測63
3.1.3土壤污染生態(tài)毒理診斷72
3.1.4土壤調(diào)查的國內(nèi)外研究進展74
3.2土壤污染風險評價與管理75
3.2.1風險評價概述75
3.2.2土壤污染的生態(tài)風險評價及管理77
3.2.3土壤污染的健康風險評價89
3.2.4國內(nèi)外污染土壤風險評估進展98
3.3重金屬污染土壤的風險評價101
3.3.1風險評價基本框架101
3.3.2土壤重金屬污染途徑與暴露分析101
3.3.3生態(tài)風險評價104
3.3.4人體健康風險評價105
3.3.5土壤重金屬風險評估研究現(xiàn)狀106
3.4有機物污染土壤的風險評價——以農(nóng)藥為例107
3.4.1風險評價基本框架107
3.4.2土壤農(nóng)藥污染途徑與暴露分析108
3.4.3生態(tài)風險評價111
3.4.4人體健康風險評價115
3.5污染土壤防范及國內(nèi)外土壤管理116
3.5.1減少危害的防范措施116
3.5.2應急措施預案118
3.5.3國外污染土壤管理119
3.5.4對中國污染土壤管理的啟示127
習題127
參考文獻127
第4章污染物在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化
4.1污染物在土壤中的形態(tài)132
4.1.1土壤中重金屬的形態(tài)132
4.1.2土壤中有機污染物的形態(tài)134
4.1.3典型重金屬在土壤中的形態(tài)與分布135
4.1.4典型有機污染物在土壤中的形態(tài)與分布138
4.2污染物在土壤中的遷移142
4.2.1機械遷移142
4.2.2物理-化學遷移142
4.2.3生物遷移142
4.3污染物在土壤中的轉(zhuǎn)化142
4.3.1物理轉(zhuǎn)化142
4.3.2化學轉(zhuǎn)化143
4.3.3生物轉(zhuǎn)化143
4.4影響污染物在土壤中轉(zhuǎn)化的因素144
4.4.1影響重金屬在土壤中轉(zhuǎn)化的因素144
4.4.2影響有機污染物在土壤中轉(zhuǎn)化的因素145
4.5典型重金屬在土壤中的遷移與轉(zhuǎn)化147
4.5.1汞在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化147
4.5.2砷在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化148
4.5.3鉛在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化149
4.5.4鎘在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化150
4.5.5鉻在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化152
4.6典型有機污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化153
4.6.1有機氯農(nóng)藥153
4.6.2有機磷農(nóng)藥155
4.6.3多環(huán)芳烴157
4.6.4石油烴159
4.6.5多氯聯(lián)苯159
習題162
參考文獻162
第5章污染土壤物理化學修復技術
5.1土壤氣相抽提技術164
5.1.1基本原理164
5.1.2系統(tǒng)構(gòu)成165
5.1.3影響因素166
5.1.4適用性169
5.1.5費用171
5.1.6應用概況與理論研究進展171
5.1.7氣相抽提增強技術171
5.1.8SVE系統(tǒng)設計計算176
5.2土壤淋洗技術180
5.2.1基本原理180
5.2.2技術分類180
5.2.3影響因素183
5.2.4適用性185
5.2.5土壤淋洗效率計算185
5.3電動修復技術185
5.3.1基本原理185
5.3.2系統(tǒng)構(gòu)成187
5.3.3影響因素188
5.3.4適用性191
5.3.5改進技術工藝192
5.4化學氧化技術195
5.4.1技術概要195
5.4.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設備196
5.4.3影響因素196
5.4.4常用氧化劑198
5.4.5適用性200
5.5溶劑萃取技術200
5.5.1基本原理200
5.5.2系統(tǒng)構(gòu)成201
5.5.3影響因素201
5.5.4適用性202
5.5.5工藝舉例203
5.6固化/穩(wěn)定化技術204
5.6.1基本原理205
5.6.2常用系統(tǒng)207
5.6.3影響因素209
5.6.4固化/穩(wěn)定化工藝211
5.6.5工作流程212
5.6.6固化/穩(wěn)定化優(yōu)缺點214
5.7熱脫附技術215
5.7.1基本原理215
5.7.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設備218
5.7.3影響因素218
5.7.4適用性219
5.7.5熱脫附技術的工程應用219
5.7.6異位熱脫附反應器的設計219
5.8水泥窯協(xié)同處置技術220
5.8.1基本原理220
5.8.2系統(tǒng)構(gòu)成和主要設備221
5.8.3影響因素221
5.8.4水泥窯協(xié)同處置技術工藝222
5.8.5技術應用223
5.9其他物理化學修復技術223
5.9.1物理分離技術223
5.9.2阻隔填埋技術225
5.9.3可滲透反應墻技術226
5.9.4超聲波修復技術227
5.9.5化學還原技術228
5.9.6超臨界流體萃取技術228
習題229
參考文獻229
第6章污染土壤生物修復
6.1生物修復簡介231
6.2微生物修復233
6.2.1重金屬污染土壤的微生物修復234
6.2.2有機污染土壤的微生物修復239
6.3植物修復249
6.3.1重金屬污染土壤的植物修復250
6.3.2有機污染土壤的植物修復258
6.4生物修復的強化技術264
6.4.1微生物修復的強化技術264
6.4.2植物修復的強化技術269
習題273
參考文獻273
第7章污染場地土壤修復工程實施與管理
7.1污染場地土壤修復工程實施的特點與影響因素277
7.1.1修復工程實施的特點277
7.1.2修復工程實施的影響因素278
7.2修復工程實施流程與工作內(nèi)容279
7.2.1實施流程280
7.2.2工作內(nèi)容283
7.3土壤修復工程技術篩選及方案制訂299
7.3.1目的及意義299
7.3.2基本原則299
7.3.3工作程序和內(nèi)容300
7.3.4確定修復策略及修復模式301
7.3.5修復技術篩選與評估303
7.3.6形成修復技術備選方案與方案比選317
7.3.7制訂環(huán)境管理計劃330
7.3.8編制修復方案331
7.4土壤修復工程實施過程中的儀器設備332
7.4.1現(xiàn)場檢測儀器設備332
7.4.2實驗室儀器設備335
7.4.3工程修復設備343
7.5土壤修復工程實施過程中的藥劑355
7.5.1穩(wěn)定固化藥劑355
7.5.2化學淋洗藥劑356
7.5.3化學氧化還原藥劑357
7.5.4生物修復藥劑358
7.6土壤修復工程項目管理359
7.6.1項目組織結(jié)構(gòu)359
7.6.2施工組織及過程管理359
7.6.3安全保障363
7.6.4二次污染控制363
7.6.5監(jiān)理363
習題364
參考文獻364
第8章污染場地土壤修復工程項目典型案例
8.1廣州某香料廠地塊修復項目366
8.1.1項目基本情況366
8.1.2場地狀況367
8.1.3治理修復371
8.1.4修復環(huán)境監(jiān)理379
8.1.5修復效果評估379
8.1.6案例特色380
8.1.7案例總結(jié)381
8.2武漢某制藥廠、涂料廠搬遷遺留場地土壤修復項目381
8.2.1項目基本情況381
8.2.2場地狀況382
8.2.3治理修復386
8.2.4修復環(huán)境監(jiān)理399
8.2.5修復驗收400
8.2.6案例特色403
8.2.7案例總結(jié)405
8.3南方某化工廠有機污染土壤修復治理項目405
8.3.1項目基本情況405
8.3.2場地狀況406
8.3.3治理修復407
8.3.4案例總結(jié)410
8.4美國科羅拉多州某農(nóng)藥廠有機污染土壤治理項目410
8.4.1項目基本情況410
8.4.2場地狀況411
8.4.3治理修復412
8.4.4案例總結(jié)416
8.5韓國某重金屬污染土壤修復治理項目416
8.5.1項目基本情況416
8.5.2場地狀況417
8.5.3治理修復418
8.5.4案例總結(jié)424
習題424
參考文獻425
第9章展望
9.1我國土壤修復行業(yè)面臨的主要問題426
9.1.1土壤污染詳細情況有待進一步摸清426
9.1.2土壤污染防治政策、法規(guī)、標準亟須完善426
9.1.3土壤污染防治與修復技術研究基礎薄弱427
9.1.4土壤污染修復設備化、工程化、產(chǎn)業(yè)化研究滯后427
9.1.5土壤污染防治與修復資金不明確427
9.1.6土壤環(huán)境保護管理體制不完善427
9.2我國污染土壤修復的技術局限性428
9.3我國污染土壤修復的技術發(fā)展趨勢429
9.3.1向綠色與環(huán)境友好的土壤生物修復技術發(fā)展429
9.3.2從單項向協(xié)同、聯(lián)合的土壤綜合修復技術發(fā)展430
9.3.3從異位向原位的土壤修復技術發(fā)展430
9.3.4基于環(huán)境功能修復材料的土壤修復技術發(fā)展430
9.3.5基于設備化的快速場地污染土壤修復技術發(fā)展430
9.3.6從土壤修復向土壤-水體聯(lián)合修復發(fā)展431
9.3.7從點源污染場地修復向流域生態(tài)修復發(fā)展431
9.3.8土壤修復決策支持系統(tǒng)及后評估技術發(fā)展431
9.4我國污染土壤修復商業(yè)模式建議431
9.4.1第三方治理和PPP模式431
9.4.2幾種土壤修復商業(yè)模式建議432
9.5我國土壤修復行業(yè)代表性單位介紹434
9.5.1中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所434
9.5.2中國科學院南京土壤研究所435
9.5.3中國環(huán)境科學研究院土壤污染與控制研究室435
9.5.4上海市環(huán)境科學研究院固體廢物與土壤環(huán)境研究所435
9.5.5中冶南方都市環(huán)保工程技術股份有限公司436
9.5.6北京建工環(huán)境修復有限責任公司437
9.5.7北京高能時代環(huán)境技術股份有限公司437
9.5.8中節(jié)能大地環(huán)境修復有限公司437
9.5.9上田環(huán)境修復股份有限公司438
9.6我國土壤修復工作展望438
習題440
參考文獻440
新書資訊