如何基于污染物迁移转化规律实现多介质环境协同防治技术的突破?

How to achieve a breakthrough in multi-media environmental collaborative prevention and control technology based on the law of pollutant migration and transformation?

问题年度:2021 问题类型:前沿科学问题 学科领域:生态环境 学科细分归类:其他

推荐机构:中国环境科学学会

污染物 环境介质 迁移转化 协同防治技术

问题描述

有机污染物、微塑料和富营养化等是全球性生态环境热点难点问题。有机污染物、重金属、微塑料、无机营养元素(如氮磷)等多种类型污染物在水、土、气、生等环境介质中的迁移转化规律如何,据此如何建立污染物在多介质中的协同防治技术。其中主要涉及不同类型污染物在不同介质中的分布及存在形态;不同类型污染物在不同介质界面间的迁移机制;不同类型污染物发生的化学、物理和生物作用,均相和非均相转化反应等关键问题。

问题背景

随着人类社会工农业的持续发展,有机污染物、重金属、微塑料和无机营养元素(如氮磷)等多种类型污染物进入自然环境中,以水、土、气、生等环境介质为核心要素的生态环境系统安全受到挑战,威胁人体健康和自然生态系统健康。单一污染物及单一环境介质中污染物的环境行为已有较充分研究,但由于新污染物及复合污染的产生、未统筹考虑污染物在紧密连接的环境介质间的相互作用等因素,系统解决生态环境问题十分必要但又面临挑战,亟需掌握不同类型污染物在环境介质中的迁移转化规律,并开发多环境介质中的污染物协同防治技术,为我国生态环境污染成因分析与保护修复提供理论支撑。

最新进展(截止问题发布年度)

对于污染物在环境介质中的迁移规律研究已从无机营养元素(如氮磷)、重金属等常规污染物到关注微塑料等新污染物,从单一污染物发展到复合污染,从单一环境介质到多环境介质耦合,从单一界面过程到多种界面过程,从偏重于室内模拟实验研究发展到可视化原位动态监测与多尺度过程模拟相结合的定量化研究,从污染过程模型模拟发展到污染过程与风险管控理论的关联模型模拟,从单一源头治理到污染物全生命周期的系统治理和综合治理。对于环境介质的污染防治技术也从物理、化学、生物学单一防治技术发展到物理、化学、生物多过程、多机制协同防控技术体系,注重地上地下统筹、陆海统筹的空间立体协同防治策略。

重要意义

对多类型污染物在环境介质中迁移转化规律的揭示及多环境介质协同防治技术的突破,有助于全面提升我国环境介质中污染模拟、监测、评价和治理的理论水平,同时可为我国不同类型污染物协同防治和风险管控提供科学依据,为系统解决我国生态环境污染问题提供方法支撑,对我国生态环境保护和修复具有极强的指引作用和技术服务功能,有利于整体提升地表地下、流域海域生态环境质量,提升精准治污和科学治污水平,推进生态环境治理能力现代化,保障生态环境安全,助力美丽中国建设。