土壤污染溯源方法与实践--以经济快速发展区场地为例
本书分为八章,第一章阐明了我国电镀、焦化、农药化工、石油化工等典型场地分布,污染源排放特征及场地土壤污染特征。第二章综述了土壤污染溯源方法及其适用性和优缺点。第三章结合源清单、受体模型与传输扩散模型法,从区域、园区和场地三个尺度上,构建了场地土壤污染物溯源方法体系。第四章至第七章分别重金属、多环芳烃、挥发性有机污染物、农药类污染物等特征污染物,开展案例研究与分析。第八章总结了溯源方法与案例研究方面的结论与展望。本书针对不同尺度土壤污染溯源,结合污染物特性,综合利用多种溯源技术,提高了源解析的精度,为土壤污染防控提供支撑。
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丛书序
序
前言
第 1 章 经济快速发展区场地特性 ....................................................................................... 1
1.1 经济快速发展区场地自然特性 .............................................................................. 1
1.1.1 气候特征 ....................................................................................................... 1
1.1.2 土壤性质 ....................................................................................................... 3
1.1.3 水文地质 ....................................................................................................... 4
1.2 经济快速发展区场地及污染源排放分布特征....................................................... 9
1.2.1 典型场地分布 ............................................................................................... 9
1.2.2 场地污染源排放特征 ................................................................................. 22
1.3 经济快速发展区场地土壤污染状况 .................................................................... 36
1.3.1 京津冀土壤污染状况 ................................................................................. 36
1.3.2 珠三角土壤污染状况 ................................................................................. 41
1.3.3 长江经济带土壤污染状况 ......................................................................... 44
1.4 本章小结 ................................................................................................................ 44
参考文献 ......................................................................................................................... 46
第 2 章 经济快速发展区场地土壤污染的溯源方法.......................................................... 47
2.1 基于源清单的土壤污染溯源方法 ........................................................................ 47
2.1.1 排放清单法 ................................................................................................. 47
2.1.2 物质流分析 ................................................................................................. 48
2.2 基于受体模型的土壤污染溯源方法 .................................................................... 48
2.2.1 数理统计 ..................................................................................................... 48
2.2.2 化学质量平衡法 ......................................................................................... 49
2.2.3 同位素比值法 ............................................................................................. 50
2.3 基于扩散模型的土壤污染溯源方法 .................................................................... 51
2.3.1 大气扩散与沉降模型 ................................................................................. 51
2.3.2 包气带水与地下水扩散模型 ..................................................................... 53
2.3.3 土壤溶质运移模型 ..................................................................................... 55
2.3.4 多介质扩散与传输模型 ............................................................................. 57
2.4 土壤污染溯源的新技术与新方法 ........................................................................ 58
2.4.1 数据挖掘 ..................................................................................................... 58
土壤污染溯源方法与实践—以经济快速发展区场地为例 ·viii·
2.4.2 机器学习 ..................................................................................................... 60
2.4.3 随机森林算法 ............................................................................................. 62
2.4.4 地理探测器 ................................................................................................. 64
2.5 多尺度场地土壤污染溯源方法 ............................................................................ 67
2.5.1 基本理念 ..................................................................................................... 67
2.5.2 方法框架 ..................................................................................................... 67
2.6 本章小结 ................................................................................................................ 68
参考文献 ......................................................................................................................... 68
第 3 章 经济快速发展区场地土壤重金属污染溯源.......................................................... 71
3.1 区域尺度场地土壤重金属溯源 ............................................................................ 71
3.1.1 经济快速发展区重金属物质流分析.......................................................... 71
3.1.2 典型区域土壤重金属排放清单溯源.......................................................... 78
3.1.3 耦合正定矩阵-同位素-物质流的重金属溯源.......................................... 79
3.2 园区尺度场地土壤重金属溯源 ............................................................................ 89
3.2.1 典型工业园区土壤中重金属分布特征...................................................... 89
3.2.2 耦合大气传输-沉降模型的重金属溯源 .................................................... 91
3.3 厂区尺度场地土壤重金属溯源 .......................................................................... 100
3.3.1 耦合受体模型与地理探测器的重金属溯源............................................ 100
3.3.2 基于同位素比值-贝叶斯混合模型的重金属溯源.................................. 104
3.4 本章小结 .....................................