當前國內外環(huán)境保護形勢及其研究進展_趙其國

1、第46卷第6期土壤學報Vol.46No.62009年11月ACTAPEDOLOGICASINICANov.2009作者簡介:趙其國(1930～)男湖北省武漢市人中國科學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當前國內外環(huán)境保護形勢及其研究進展趙其國1駱永明1滕應1曹偉2吳紹華2(1中國科學院南京土壤研究所南京210008)(2南京大學地理與海洋科學學院南京210093)摘要針對

2、當前日益嚴峻的全球環(huán)境問題在總結國內外環(huán)?？萍及l(fā)展的理論與實踐的基礎上從地球系統(tǒng)科學的角度初步論述了水環(huán)境保護、土壤環(huán)境保護、大氣環(huán)境保護、生物保護和礦物資源環(huán)境保護發(fā)展形勢與科技研究動態(tài)并分別提出了我國環(huán)境保護的戰(zhàn)略重點最后簡要分析了未來環(huán)境保護發(fā)展的總趨勢。關鍵詞環(huán)境保護發(fā)展形勢研究進展戰(zhàn)略重點中圖分類號X1文獻標識碼A自20世紀中葉以來隨著社會和經濟的快速發(fā)展具有全球性影響的環(huán)境問題日益嚴重。當前不僅發(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、海洋污染和危險性廢物越境轉移全球十大環(huán)境問題。全球環(huán)境問題日益突出嚴重威脅著全人類的生存與發(fā)展[1]。地球是一個有機整體地球系統(tǒng)各部分(海氣、陸氣、氣生、海陸、人地)之間相互作用密切。人類是地球系統(tǒng)的核心已經成為地球環(huán)境變化的主要驅動力。人類活動對某一圈層施加的影響將會通過各圈層之間的物理、化學、生物過程對其他圈層產生

4、作用針對某一全球環(huán)境問題的治理措施也會對其他圈層產生影響。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賴以生存的地球環(huán)境的變化問題受到國際學術界的普遍關注。本文主要就當前國內外環(huán)境保護形勢及其研究進展進行初步論述。1水環(huán)境保護形勢及其研究進展1.1水環(huán)境保護形勢20多年來由于我國經濟高速發(fā)展造成水污染問題集中爆發(fā)表現(xiàn)出復合型、結構型、流域性和綜合性等特征[2]。根據2008年《中國環(huán)境狀況

5、公報》[3]我國七大水系水質總體為中度污染湖泊(水庫)富營養(yǎng)化問題突出。其中除長江、珠江水質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為Ⅴ類太湖、滇池水質為劣Ⅴ類。總體而言我國水環(huán)境問題主要表現(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重(2)重金屬污染依然是主要污染問題(3)湖庫水環(huán)境富營養(yǎng)化問題嚴重(4)新型污染物及其復合污染的危害正日益顯現(xiàn)(5)水資源過度開發(fā)、全球氣候變化造成的

6、水環(huán)境問題更為復雜。盡管近些年來國家在水環(huán)境治理方面投入了大量的財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題尚未解決并引起跨界流域水環(huán)境污染的省際、國際紛爭。1.2水環(huán)境保護基礎研究近年來水污染生物監(jiān)測[5]、自動監(jiān)測[6]和遙感監(jiān)測技術[7]被廣泛地應用到水環(huán)境監(jiān)測中。我國也相繼開展了天然水水質、重金屬和痕量有毒有害有機污染等水質參數監(jiān)測技術的開發(fā)與應用研究建立了多參數的水質自

7、動監(jiān)測集成系統(tǒng)開發(fā)了水質監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件[4]。在水環(huán)境理論方面我國開展了包括重金屬形態(tài)分級及其毒理學效應、環(huán)境界面吸附熱力學和動力學、有機污染物定量結構活性及生態(tài)效應、環(huán)境污染預測模型等方面的基礎理論研究工作[4]。為定量描述污染物在水環(huán)境中的遷移轉化規(guī)1148土壤學報46卷2.3土壤環(huán)境污染治理技術研究美國、挪威和法國等發(fā)達國家建立了專門基金開展土壤污染狀況調查、土壤污染檔案、污染場地土壤修復技術等相關研究。在污染土壤的物理修復、化

8、學修復和生物修復等方面取得了顯著進展已進入到商業(yè)化實用階段并取得了明顯成效尤其是生物修復技術備受青睞[26]。目前植物修復研究已成為國際研究熱點[27]在美國已經出現(xiàn)一大批研究和推廣植物修復技術的公司其中部分公司股票已經上市?！笆濉币詠碓趪?63計劃項目的資助下我國在砷、銅、鋅等重金屬污染土壤的植物修復技術已經取得了不少研究成果[2528]形成了具有自主知識產權的植物修復技術。我國在POPs污染土壤的植物修復和微生物植物聯(lián)合修復技術

9、方面也進行了研究[29]。在表面活性劑增強微生物降解有機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污染物的作用和機理上。早在20世紀90年代我國針對石油污染物生物修復技術開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、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、降解機理、限制性因素以及降解動力學模型等方面取得了顯著的研究成果。但我國在某些土壤污染修復技術研究方面與發(fā)達國家相

10、比仍有很大差距[25]。2.4我國土壤環(huán)境保護戰(zhàn)略重點究其土壤污染的主要原因一方面是人們對土壤環(huán)境保護的重要性認識不足土壤環(huán)境保護法制、體制、機制、監(jiān)管體系尚未確立另一方面對土壤環(huán)境保護的重大科學、技術、管理問題缺乏研究缺少投入。因此急需加強我國土壤環(huán)境保護的科技研究構建人地和諧、永續(xù)利用的我國土壤環(huán)境保護體系。當前必須開展以下重點科技戰(zhàn)略研究:(1)做好土壤環(huán)境質量基礎調查摸清家底:明確我國農田土壤的污染狀況完成污染場地的登記工作建立

11、菜籃子基地和有機食品基地實施土壤污染源的全面調查工作建立土壤環(huán)境質量檔案數據庫。(2)制定土壤環(huán)境質量標準體系和土壤污染防治法:明確基于風險的污染場地環(huán)境管理的先進理念建立我國污染場地生態(tài)和人體健康風險評估方法及時出臺有關技術規(guī)范和技術導則對我國不同地區(qū)、不同流域土壤的環(huán)境背景值、土地不同使用類型的地球化學基準開展研究建立與水土氣動植物安全相協(xié)調的土壤環(huán)境質量國家標準與地方標準。制定包括土壤污染調查技術規(guī)范、土壤污染物分析標準方法、土壤

12、環(huán)境質量標準、土壤污染評價方法、土壤污染風險評估、土壤環(huán)境影響評價制度、污染場地管理、土壤污染控制和修復技術、政府和環(huán)保部門的職責、單位和個人保護義務、土壤污染仲裁、土壤污染防治和修復基金、賞罰與咨詢機構等在內的土壤污染防治法律法規(guī)。(3)編制全國土壤污染防治規(guī)劃與功能區(qū)劃:根據全國土壤污染狀況和污染源調查結果編制土壤污染防治規(guī)劃并對經濟發(fā)達地區(qū)(如長江三角洲地區(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(如南水北調工程水源地、三峽庫區(qū)、大中城市水源保護區(qū)等)輻射區(qū)土壤環(huán)境進行功能劃分。(4)做好農田和場地土壤污染控制和修復試點示范:開展循環(huán)經濟的廢棄物綜合利用與新型土壤修復材料的研發(fā)提出污染土壤的物理化學和生物控制技術和措施發(fā)展具有從源到匯的土壤污染控制修復技術與示范包括二次污染的控制如污染農田和場地土壤的修復等。(5)做好區(qū)域土壤污染綜合防治試點與示范:在區(qū)域土壤環(huán)境質量狀況調查的基礎上開展土壤酸化、面源污染及其

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