中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考

土壤是农业可持续发展的基础。经过近40年的经济快速发展与农业高度集约化生产后,我国农田土壤污染与土壤环境质量下降问题逐渐凸显。当前,中国农田土壤重金属污染形势不容乐观,对农产品的安全生产和食品安全构成威胁。文章首先对我国农田土壤重金属污染现状与污染特点、农田重金属污染来源及修复技术研究现状等进行了总结。结果显示：(1)我国农田土壤重金属污染点位超标率相对较高,但以轻度污染为主;(2)污染土壤中主要以Cd、As、Hg、Pb和Cr这5种健康风险重金属元素为主,尤其以Cd风险最高,而以生态风险为主的Ni、Cu和Zn 3种重金属环境风险相对较小;(3)农田土壤污染分布总体表现为南方重于北方,东部重于西部;(4)农田土壤污染逐渐呈现由工业源向农业源、城郊向农村、土壤向食物链转移的发展趋势。基于文献计量方法对我国近30年来农田土壤污染防治研究的热点与趋势进行了分析。结果表明,我国农田土壤污染防治研究主要始于2000年前后,2009年后进入快速发展阶段,研究热点主要包括重金属污染监测、土壤环境环境质量评价、重金属污染土壤修复技术等,近10年来污染土壤修复技术表现为从单一修复技术向联合修复技术发展态势。此外,文章对我国农田重金属污染修复的一般程序、不同污染程度农田土壤的安全利用技术与高风险污染土壤的管控技术进行了评价,最后,对我国当前农田重金属污染防治过程中出现的问题进行了思考,同时针对我国今后农田重金属污染防治研究进行展望,提出了基于源头控制与风险管控措施相结合的农田重金属污染防治体系,以期为未来我国农田土壤重金属污染防治研究规划以及土壤重金属污染防治技术的创新提供参考与借鉴。     

北京市地面沉降中心区综合防控体系构建研究

从地面沉降综合防控角度出发,借鉴国内外地面沉降综合防控实践经验,分析了目前北京市地面沉降防控遭遇的困境。在此基础上,阐述了构建北京市地面沉降中心区综合防控体系的重大意义、原则以及思路,并结合北京市地面沉降发育特点,给出了综合防控体系的具体范围。最后,从制定性措施(管长远)、管理性措施(管近期)和技术性措施(管创新)等三个维度进行具体防控工作部署,共同形成了地面沉降中心区综合防控体系。该体系以期为地面沉降差异性防控和水资源管理,提供决策依据和技术支持,有效缓解地面沉降快速发展的态势,为首都北京提供地质环境安全保障。     

基于人工智能(AI)的地质灾害防控体系建设

近年来,人工智能(AI)技术得到快速发展,并日益融入到经济社会各个领域,成为当代创新发展的新标志,智能防灾减灾将成为未来发展的趋势和研究的热点。在回顾AI发展现状与趋势的基础上,系统梳理出以往地质灾害风险防控的数据依据和传统技术方法,分析了可能采用的潜在AI方法,初步搭建了基于AI的地质灾害风险防控体系建设方案。研究表明,AI技术为地质灾害风险防控提供了新的技术途径,但目前尚无可照搬或可移植的成熟技术或解决方案。智能防灾减灾体系包括早期识别、风险评估、风险防控等3个主要环节,其中最重要的环节是早期识别,传统方法与AI技术融合的关键参数为斜坡失稳概率或泥石流发生概率;根据所依据的数据资料将早期识别方法归纳为图像识别、形变识别、位移识别、内因识别、诱因识别和综合识别等6种方法;提出了从数据层、方法层和应用层3个层次构建基于大数据智能混合优化的地质灾害风险防控平台。认为数据驱动的智能模型与理论驱动的物理模型融合是地质灾害风险防控发展的趋势。     

山区城镇地质灾害调查与风险评价方法及实践

山区城镇化、新农村建设、乡村振兴和脱贫攻坚大都面临着地质灾害的威胁,开展大比例尺地质灾害调查和风险评价,从源头控制地质灾害风险具有重要的战略意义。笔者在试点调查与评价的基础上,提出了一套山区城镇地质灾害调查与风险评价的思路和技术方法。山区城镇地质灾害调查与风险评价按照目的和比例尺精度的不同可分为3个层次:①区域远程地质灾害调查与风险评价,评价山区城镇遭受远程地质灾害的可能性,比例尺为1∶50 000。②城区地质灾害调查与风险评价,调查山区城镇周边区域每个斜坡和沟谷,评价其变形失稳的可能性及危害程度,比例尺为1∶10 000。③场地地质灾害调查与风险评价,评价重大工程建设、旅游景点等重要场地周边斜坡和沟谷变形破坏的可能性及危害程度,比例尺为1∶5 000~1∶2 000。对每个层次地质灾害调查与风险评价的内容、方法和过程进行了阐述,并以陕南秦巴山区和陕北黄土高原区典型山区城镇为研究区,建立了山区城镇地质灾害调查与风险评价应用示范。     

激光雷达探测输电走廊安全风险研究现状

输电走廊环境监测和风险预警是电网防灾抗灾的重要研究内容。在激光雷达、物联网、无人机及计算机技术的发展与推动下,利用各种新型遥感监测与巡检手段进行输电走廊大范围、智能化巡检成为重要发展趋势。综合多种监测数据的线路安全风险评估与灾害预警,成为智能电网建设工作的研究热点之一。本文系统论述了应用激光雷达技术进行输电走廊安全风险探测的研究现状与发展趋势,分析了激光雷达在输电线路安全风险探测中的优缺点,讨论了激光雷达输电线路巡检和监测数据在输电线路安全风险评估预警中所面对的问题与挑战。     

千岛湖风景区生态风险及风险管理对策研究

文章以千岛湖风景区为研究对象,从区域现状出发,对区域内自然生态、社会经济及污染源现状调查结果进行综合归纳,总结了千岛湖区域的生态风险,提出该区域的生态风险管理目标,最后从农林、城镇、工业、旅游、外来生物、灾害、流域、生态工程技术和综合管理9个方面系统地提出了区域生态风险管理对策。     

陕西省泾惠渠灌区地下水污染与人体健康风险评价

为了研究陕西省泾惠渠灌区地下水污染特征及人体健康风险状况,采集地下水样品进行分析测定,首先运用单因子指数法进行污染评价,再利用GIS获取主要污染物As、Cr （Ⅵ）和NO₃^--N的空间分布特征,最后借鉴美国环境保护署的人体健康风险评价模型对灌区地下水污染物的人体健康风险做出评价。结果表明：研究区地下水中As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的质量浓度均超标,As对成人的致癌风险最高达3.50×10^-4,明显超出限值1.00×10^-4,长期暴露对当地居民带来罹患癌症的健康风险较高;As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险从大到小排序为Cr （Ⅵ）、NO₃^--N、As,其中Cr （Ⅵ）对儿童的非致癌风险最高,达8.693 7,远超限值1.000 0,危害性最大。空间分布特征方面,As的致癌风险区域面积比例最高,为42.82%,As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险区域面积比例分别高达69.19%、69.06%和66.55%,水安全问题突出。     

北京通州某改造区土壤中PAHs的来源分析及风险评价

近些年,随着我国城市化进程不断加快,土壤中多环芳烃污染已经成为威胁土壤环境质量和人体健康的主要因素。文章采集了北京市通州某改造区15件表层土壤（0~20 cm）样品,利用GC-MS分析技术,研究了土壤中美国环境保护署（USEPA）优控的16种多环芳烃（PAHs）的含量及组分特征,根据多环芳烃的空间分布特征和特定成分之间的浓度比值结合多元统计法分析了其污染来源,初步评价了其污染水平,并进行健康风险评价。结果表明:表层土壤中16种多环芳烃含量范围为6.57~8 307.2 μg/kg,均值为1 004.08 μg/kg。多环芳烃组分特征及Fla与（Fla+Pyr）、BaA与(BaA+Chr)的相对质量比值特征显示改造区是燃煤和汽车尾气混合型来源;多元统计后发现石油烃类污染源和化石燃料燃烧源是两种主要成分。最后参照《污染场地风险评估技术导则（HJ 25.3—2014）》对土壤中PAHs进行了健康风险评价,除苯并（a）芘（BaP）致癌风险值略偏高不可接受外,其余致癌与非致癌风险值均可接受。     

琼东南盆地深水区宝岛——长昌凹陷火山/岩浆底辟分布及CO_2充注风险分析

琼东南盆地深水区石油勘探面临的幔源CO_2风险主要集中于其东区的宝岛—长昌凹陷,目前已在宝岛凹陷北缘发现多个高CO_2含量气层。文章基于地震火山地层学原理,利用地震相分析技术,识别火山/岩浆底辟分布,分析其分布规律和控制因素。结果表明,宝岛—长昌区的火山/岩浆底辟呈串珠状集中分布在(潜伏)深大断裂附近,凹陷中心的火山分布集中且规模大;中新统为火山最活跃时期,其控制因素主要为地幔上涌、断裂活动、沉积盖层厚度等。通过分析火山/岩浆底辟类型及分布、输导体系、宝南断阶带成藏之间的时空配置关系,认为宝南断阶带整体来看CO_2风险较小,特别是主要目的层陵三段。     

潮滩围垦对沉积物重金属的影响初探——以江苏为例

根据围垦前后的江苏条子泥潮滩沉积物重金属数据,获取重金属背景值,分析重金属含量与分布的变化特征,探讨围垦对重金属的影响机制,运用潜在生态风险指数法评价重金属生态风险变化。结果表明,重金属Cr、Ni、Pb的平均含量降低7.2%~15.2%,Cu、Zn、As、Cd的平均含量升高2.7%~23.6%,重金属空间分布的异质性增强;围垦改变堤外潮滩水动力与沉积物分布格局,离岸越远,重金属含量的变化越不明显;受植被类型、土地利用方式的影响,互花米草滩重金属含量变化率明显高于盐蒿滩,用作水产养殖的潮滩重金属含量普遍降低,用作农业种植的潮滩重金属含量普遍升高;潮滩沉积物总体质量优良,重金属总潜在生态风险指数平均值和最大值分别升高6.5%和23.8%,仍处于低生态风险程度。