當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)形勢(shì)及其研究進(jìn)展_趙其國(guó)

1、第46卷第6期土壤學(xué)報(bào)Vol.46No.62009年11月ACTAPEDOLOGICASINICANov.2009作者簡(jiǎn)介:趙其國(guó)(1930～)男湖北省武漢市人中國(guó)科學(xué)院院士主要從事土壤地理、土壤資源與環(huán)境研究收稿日期:20090619收到修改稿日期:20090826當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)形勢(shì)及其研究進(jìn)展趙其國(guó)1駱永明1滕應(yīng)1曹偉2吳紹華2(1中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所南京210008)(2南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院南京210093)摘要針對(duì)

2、當(dāng)前日益嚴(yán)峻的全球環(huán)境問(wèn)題在總結(jié)國(guó)內(nèi)外環(huán)保科技發(fā)展的理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)上從地球系統(tǒng)科學(xué)的角度初步論述了水環(huán)境保護(hù)、土壤環(huán)境保護(hù)、大氣環(huán)境保護(hù)、生物保護(hù)和礦物資源環(huán)境保護(hù)發(fā)展形勢(shì)與科技研究動(dòng)態(tài)并分別提出了我國(guó)環(huán)境保護(hù)的戰(zhàn)略重點(diǎn)最后簡(jiǎn)要分析了未來(lái)環(huán)境保護(hù)發(fā)展的總趨勢(shì)。關(guān)鍵詞環(huán)境保護(hù)發(fā)展形勢(shì)研究進(jìn)展戰(zhàn)略重點(diǎn)中圖分類(lèi)號(hào)X1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A自20世紀(jì)中葉以來(lái)隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展具有全球性影響的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。當(dāng)前不僅發(fā)生了區(qū)域性的環(huán)境污染和大規(guī)模

3、的生態(tài)破壞而且出現(xiàn)了全球氣候變暖、臭氧層的耗損與破壞、生物多樣性減少、酸雨蔓延、森林銳減、土地荒漠化、大氣污染、水污染、海洋污染和危險(xiǎn)性廢物越境轉(zhuǎn)移全球十大環(huán)境問(wèn)題。全球環(huán)境問(wèn)題日益突出嚴(yán)重威脅著全人類(lèi)的生存與發(fā)展[1]。地球是一個(gè)有機(jī)整體地球系統(tǒng)各部分(海氣、陸氣、氣生、海陸、人地)之間相互作用密切。人類(lèi)是地球系統(tǒng)的核心已經(jīng)成為地球環(huán)境變化的主要驅(qū)動(dòng)力。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)某一圈層施加的影響將會(huì)通過(guò)各圈層之間的物理、化學(xué)、生物過(guò)程對(duì)其他圈層產(chǎn)生

4、作用針對(duì)某一全球環(huán)境問(wèn)題的治理措施也會(huì)對(duì)其他圈層產(chǎn)生影響。由于地球的整體性和地球各圈層之間的相互作用由水圈、土壤圈、大氣圈、生物圈和巖石圈所組成的人類(lèi)賴以生存的地球環(huán)境的變化問(wèn)題受到國(guó)際學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。本文主要就當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)形勢(shì)及其研究進(jìn)展進(jìn)行初步論述。1水環(huán)境保護(hù)形勢(shì)及其研究進(jìn)展1.1水環(huán)境保護(hù)形勢(shì)20多年來(lái)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展造成水污染問(wèn)題集中爆發(fā)表現(xiàn)出復(fù)合型、結(jié)構(gòu)型、流域性和綜合性等特征[2]。根據(jù)2008年《中國(guó)環(huán)境狀況

5、公報(bào)》[3]我國(guó)七大水系水質(zhì)總體為中度污染湖泊(水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題突出。其中除長(zhǎng)江、珠江水質(zhì)良好外松花江為輕度污染黃河、淮河、遼河為中度污染海河為重度污染巢湖水質(zhì)為Ⅴ類(lèi)太湖、滇池水質(zhì)為劣Ⅴ類(lèi)?？傮w而言我國(guó)水環(huán)境問(wèn)題主要表現(xiàn)在[4]:(1)主要污染物總量尚未得到有效控制地表水和地下水污染嚴(yán)重(2)重金屬污染依然是主要污染問(wèn)題(3)湖庫(kù)水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題嚴(yán)重(4)新型污染物及其復(fù)合污染的危害正日益顯現(xiàn)(5)水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、全球氣候變化造成的

6、水環(huán)境問(wèn)題更為復(fù)雜。盡管近些年來(lái)國(guó)家在水環(huán)境治理方面投入了大量的財(cái)力但污染控制的效率還十分低下水環(huán)境逐步惡化態(tài)勢(shì)始終未能得到遏制危及飲用水安全、人民健康等重大民生問(wèn)題尚未解決并引起跨界流域水環(huán)境污染的省際、國(guó)際紛爭(zhēng)。1.2水環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)研究近年來(lái)水污染生物監(jiān)測(cè)[5]、自動(dòng)監(jiān)測(cè)[6]和遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)[7]被廣泛地應(yīng)用到水環(huán)境監(jiān)測(cè)中。我國(guó)也相繼開(kāi)展了天然水水質(zhì)、重金屬和痕量有毒有害有機(jī)污染等水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究建立了多參數(shù)的水質(zhì)自

7、動(dòng)監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)軟件[4]。在水環(huán)境理論方面我國(guó)開(kāi)展了包括重金屬形態(tài)分級(jí)及其毒理學(xué)效應(yīng)、環(huán)境界面吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、有機(jī)污染物定量結(jié)構(gòu)活性及生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境污染預(yù)測(cè)模型等方面的基礎(chǔ)理論研究工作[4]。為定量描述污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)1148土壤學(xué)報(bào)46卷2.3土壤環(huán)境污染治理技術(shù)研究美國(guó)、挪威和法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家建立了專(zhuān)門(mén)基金開(kāi)展土壤污染狀況調(diào)查、土壤污染檔案、污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)等相關(guān)研究。在污染土壤的物理修復(fù)、化

8、學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等方面取得了顯著進(jìn)展已進(jìn)入到商業(yè)化實(shí)用階段并取得了明顯成效尤其是生物修復(fù)技術(shù)備受青睞[26]。目前植物修復(fù)研究已成為國(guó)際研究熱點(diǎn)[27]在美國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)一大批研究和推廣植物修復(fù)技術(shù)的公司其中部分公司股票已經(jīng)上市?！笆濉币詠?lái)在國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目的資助下我國(guó)在砷、銅、鋅等重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)取得了不少研究成果[2528]形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的植物修復(fù)技術(shù)。我國(guó)在POPs污染土壤的植物修復(fù)和微生物植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

9、方面也進(jìn)行了研究[29]。在表面活性劑增強(qiáng)微生物降解有機(jī)污染物研究方面主要集中在溶液體系中表面活性降解有機(jī)污染物的作用和機(jī)理上。早在20世紀(jì)90年代我國(guó)針對(duì)石油污染物生物修復(fù)技術(shù)開(kāi)展了大量研究工作包括降解微生物的篩選、降解微生物的活性監(jiān)測(cè)、土壤殘油的定量分析、殘油降解的控制因子以及降解微生物的富集等在石油污染物的生物降解性、降解機(jī)理、限制性因素以及降解動(dòng)力學(xué)模型等方面取得了顯著的研究成果。但我國(guó)在某些土壤污染修復(fù)技術(shù)研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相

10、比仍有很大差距[25]。2.4我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略重點(diǎn)究其土壤污染的主要原因一方面是人們對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不足土壤環(huán)境保護(hù)法制、體制、機(jī)制、監(jiān)管體系尚未確立另一方面對(duì)土壤環(huán)境保護(hù)的重大科學(xué)、技術(shù)、管理問(wèn)題缺乏研究缺少投入。因此急需加強(qiáng)我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)的科技研究構(gòu)建人地和諧、永續(xù)利用的我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)體系。當(dāng)前必須開(kāi)展以下重點(diǎn)科技戰(zhàn)略研究:(1)做好土壤環(huán)境質(zhì)量基礎(chǔ)調(diào)查摸清家底:明確我國(guó)農(nóng)田土壤的污染狀況完成污染場(chǎng)地的登記工作建立

11、菜籃子基地和有機(jī)食品基地實(shí)施土壤污染源的全面調(diào)查工作建立土壤環(huán)境質(zhì)量檔案數(shù)據(jù)庫(kù)。(2)制定土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系和土壤污染防治法:明確基于風(fēng)險(xiǎn)的污染場(chǎng)地環(huán)境管理的先進(jìn)理念建立我國(guó)污染場(chǎng)地生態(tài)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及時(shí)出臺(tái)有關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則對(duì)我國(guó)不同地區(qū)、不同流域土壤的環(huán)境背景值、土地不同使用類(lèi)型的地球化學(xué)基準(zhǔn)開(kāi)展研究建立與水土氣動(dòng)植物安全相協(xié)調(diào)的土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn)。制定包括土壤污染調(diào)查技術(shù)規(guī)范、土壤污染物分析標(biāo)準(zhǔn)方法、土壤

12、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、土壤污染評(píng)價(jià)方法、土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度、污染場(chǎng)地管理、土壤污染控制和修復(fù)技術(shù)、政府和環(huán)保部門(mén)的職責(zé)、單位和個(gè)人保護(hù)義務(wù)、土壤污染仲裁、土壤污染防治和修復(fù)基金、賞罰與咨詢機(jī)構(gòu)等在內(nèi)的土壤污染防治法律法規(guī)。(3)編制全國(guó)土壤污染防治規(guī)劃與功能區(qū)劃:根據(jù)全國(guó)土壤污染狀況和污染源調(diào)查結(jié)果編制土壤污染防治規(guī)劃并對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)等)、老工業(yè)基地和大型工礦區(qū)土壤大型湖泊大型河

13、流流域和大型水利工程(如南水北調(diào)工程水源地、三峽庫(kù)區(qū)、大中城市水源保護(hù)區(qū)等)輻射區(qū)土壤環(huán)境進(jìn)行功能劃分。(4)做好農(nóng)田和場(chǎng)地土壤污染控制和修復(fù)試點(diǎn)示范:開(kāi)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的廢棄物綜合利用與新型土壤修復(fù)材料的研發(fā)提出污染土壤的物理化學(xué)和生物控制技術(shù)和措施發(fā)展具有從源到匯的土壤污染控制修復(fù)技術(shù)與示范包括二次污染的控制如污染農(nóng)田和場(chǎng)地土壤的修復(fù)等。(5)做好區(qū)域土壤污染綜合防治試點(diǎn)與示范:在區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上開(kāi)展土壤酸化、面源污染及其

14、重點(diǎn)區(qū)域土壤的污染綜合防治試點(diǎn)建立一批區(qū)域土壤污染綜合防治示范區(qū)。3大氣環(huán)境保護(hù)形勢(shì)及其研究進(jìn)展3.1大氣環(huán)境保護(hù)形勢(shì)當(dāng)前全球大氣環(huán)境的主要問(wèn)題是:全球變暖、臭氧層遭破壞和酸雨危害。IPCC在2007年第四次評(píng)估報(bào)告中指出[30]最近100年(1906～2005年)全球平均氣溫上升0.56～0.92℃。據(jù)世界氣象組織報(bào)告自20世紀(jì)70年代以來(lái)全球臭氧總量有逐漸減少的趨勢(shì)。酸雨面積已占世界國(guó)土總面積的30%[31]。我國(guó)未來(lái)的氣候變暖趨勢(shì)