《突发重金属水污染应急处置技术》阐述突发重金属水污染事件的防范和应对方法，包括环境应急领域的简要介绍、突发重金属污染的环境风险防控及突发重金属污染事件应对。在处置技术部分，既包含以工作任务为线索的通用技术，又涵盖以元素种类为线索的差异化技术和参数；并结合近年来发生的典型案例，介绍环境应急处置全过程中的工作内容和要点，力图为读者提供了解环境应急工作的全局视角。

第1章环境应急概述
　　生态文明是在坚持尊重自然、以人为本和环境优先理念的基础上，强调人与自然和谐共生的崭新社会形态。生态文明建设深刻把握当今世界绿色、循环、低碳发展的新趋势，是可持续发展理论的拓展和升华。然而，我国当前环境安全形势依然十分严峻，重金属行业企业的结构性、布局性环境风险比较突出，次生突发环境事件相继出现，对生态文明建设提出了巨大挑战。
　　突发环境事件是指突然发生，造成或可能造成环境污染或生态破坏，危及人民群众生命财产安全，影响社会公共秩序，需要采取紧急措施予以应对的事件。与一般的环境污染不同，突发环境事件具有发生发展的不确定性、类型成因的复杂性、时空分布的差异性、侵害对象的公共性、应对处置的紧迫性和危害后果的严重性等特点。当前，我国社会发展与经济建设进入高速发展阶段，各种潜在环境风险不断增加，其中涉重金属突发环境事件高发、频发，社会关注度极高。
　　重金属是指密度大于4.5 g/cm3 的金属，约有45 种，一般都属于过渡元素，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必需，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。重点控制的重金属铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）和类金属砷（As）①等为主要重金属污染物，同时兼顾镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、银（Ag）、钒（V）、锰（Mn）、钴（Co）、铊（Tl）、锑（Sb）等其他重金属污染物，共计14 种。
　　《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》（2021 年3 月12 日公布，以下简称《规划和纲要》）第三十八章第三节“严密防控环境风险”规定：建立健全重点风险源评估预警和应急处置机制。全面整治固体废物非法堆存，提升危险废弃物监管和风险防范能力。强化重点区域、重点行业重金属污染监控预警。健全有毒有害化学物质环境风险管理体制，完成重点地区危险化学品生产企业搬迁改造。严格核与辐射安全监管，推进放射性污染防治。建立生态环境突发事件后评估机制和公众健康影响评估制度。在高风险领域推行环境污染强制责任保险。《规划和纲要》特别提出要强化重点行业重金属污染监控预警。
　　《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》（2021 年11 月2 日公布，以下简称《意见》）“（三十一）严密防控环境风险”规定：开展涉危险废物涉重金属企业、化工园区等重点领域环境风险调查评估，完成重点河流突发水污染事件“一河一策一图”全覆盖。开展涉铊企业排查整治行动。加强重金属污染防控，到2025 年，全国重点行业重点重金属污染物排放量比2020 年下降5%。强化生态环境与健康管理。健全国家环境应急指挥平台，推进流域及地方环境应急物资库建设，完善环境应急管理体系。《意见》更加突出了加大重金属污染管理力度，开展涉重金属企业环境风险调查评估和涉铊企业排查整治行动。
　　进入新时代，面对复杂多变的形势，以习近平同志为核心的党中央高瞻远瞩、统筹谋划，将加强生态环境安全体系建设作为推进国家安全体系建设的重要战略举措，为生态环境安全体系建设提出了要求、指明了方向。涉重金属环境风险具有潜在性、突发性、传导性的特点，决定了涉重金属环境风险防控体系建设是一项具有长期性、复杂性、艰难性的系统工程，需要坚持底线思维，增强忧患意识，统筹突发和累积、原生和次生、局部和整体、近期和远期涉重金属环境风险防控，提高防范化解能力。
　　1.1 我国环境应急管理
　　1.1.1 发展历程
　　我国环境应急管理工作伴随着生态环境保护事业发展而不断成长，经历了萌芽起步阶段、快速发展阶段和战略转型阶段，逐渐形成了层次分明、重点突出的环境应急管理体系，环境应急管理理念、技术、方法不断取得进展，管理实践探索丰富多样，在我国生态环境保护工作中发挥了重要作用。
　　萌芽起步阶段（1980～2004 年）。这一阶段围绕环境污染事故应急处置，在应急响应、处置和预案管理方面开展尝试性工作，并逐步建立建设项目、有毒化学品、工业事故环境风险防范相关制度。1988 年发布的《海上污染损害应急措施方案》，是我国**个环境污染事故应急方案。20 世纪90 年代，我国引入建设项目环境风险评价。2003 年，《中华人民共和国环境影响评价法》正式实施，随后国家环境保护总局发布相关技术文件，逐步加强事件防范。2002 年，国家环境保护总局组建成立环境应急与事故调查中心，奠定了环境应急管理发展的体制基础。
　　快速发展阶段（2005～2017 年）。这一阶段环境风险形势日益严峻，各类污染事故频发（年均500 余起），对经济社会发展、生态环境安全以及社会稳定构成了严重威胁。以2005 年松花江水污染事件（吉林石化公司双苯厂发生爆炸导致松花江污染）为代表的重大事件，引起了社会各界的广泛关注和重视，我国环境应急管理工作由被动应对向全过程主动防控转变。环境应急管理相关的法律法规陆续出台，如《中华人民共和国突发事件应对法》《国家突发环境事件应急预案》等。2015 年，《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》《生态文明体制改革总体方案》等对环境应急管理工作提出了明确要求，强调要完善突发环境事件应急机制，提高与环境风险程度、污染物种类等相匹配的突发环境事件应急处置能力。
　　战略转型阶段（2018 年以来）。党的十九大以来，国家对防范化解生态环境风险提出了更高的要求。2018 年，中共中央、国务院印发的《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》指出要有效管控环境风险，并对健全环境应急协调联动机制、环境应急预案管理以及物资储备提出了明确要求。2018 年国务院机构改革，整合7 个部门的相关职责组建生态环境部，整合11 个部门的相关职责组建应急管理部，标志着我国向“大环保”“大应急”体系蓝图迈出了坚实一步。在这个背景下，环境应急管理进入机遇和挑战并存的战略转型阶段。
　　1.1.2 治理现状
　　经过几十年的发展，特别是党的十八大以来，我国环境应急治理体系与治理能力建设取得了较大成就，基本构建起了涵盖事前、事中、事后的环境应急治理体系，治理能力不断提高。
　　全过程环境应急管理体系基本建立。以《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国突发事件应对法》为统领，按照统一领导、综合协调、分类管理、分级负责、属地为主的原则，制定实施了《突发环境事件应急管理办法》等20 多个环境应急相关规范性、指导性文件，对突发环境事件风险控制、风险预警、应急准备、应急处置以及调查评估全过程进行规范、指导。环境应急预案体系基本完善，省、市级政府预案编制率达到100%，县级预案编制率超过95%，重点企业、尾矿库预案编制基本实现全覆盖。建立了跨部门、跨区域环境应急联动机制，并在实践中不断深化。
　　突发环境事件应对能力显著提升。党的十八大以来，全国生态环境系统协助地方人民政府妥善应对了近4 000 起突发环境事件，其中，2016 年的甘肃陇南锑污染事件影响波及甘肃、陕西、四川三个省，2019 年的江苏响水“3？21”特别重大爆炸事故危及黄海水域，2020 年的鹿鸣矿业尾矿库泄漏事件影响市级水源地并危及松花江水质。妥善应对的背后是应急队伍、应急物资储备和应急信息化水平的不断提高。我国10 余个省份依托社会力量建立了环境应急救援队伍。全国约70% 的地级市和近一半的区县建设了环境应急物资储备库，围绕应急指挥、物资装备储备管理以及应急处置技术，建设完善环境应急指挥系统。与俄罗斯、哈萨克斯坦等周边国家建立畅通的环境应急沟通渠道。
　　突发重金属污染事件是突发环境事件的一种，由于严重威胁环境安全，引起了全社会的关注。
　　1. 重金属污染对环境安全的威胁
　　重金属污染具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性和不可逆性等特点，危害大、持续时间长、治理成本高，严重威胁经济社会可持续发展。近年来，随着我国工业化进程加快，长期积累的重金属污染问题开始逐渐显露，部分流域和区域涉重金属的重大污染事件发生频繁，对人类生存和环境安全造成严重威胁。具体表现在以下几个方面。
　　污染物排放（水、气、固体）地区较为集中，个别地区排放强度较大，大气重金属污染由局部向区域和全球发展；重金属污染排放量大，依然严重（气型污染事故多、水型排放数据比较全），工业烟尘、粉尘含有重金属污染物，缺乏监测数据。局部水体、大气重金属超标，城市周边土壤和耕地受到重金属污染，个别地区重
　　金属污染对食品安全构成威胁，重金属在人体残留量较高。突发重金属污染事故多发，严重影响群众身心健康和社会稳定。历史遗留问题较多、欠账严重，影响环境安全和可持续发展。工业固废产生量及堆存量大，渣场众多，有环境安全隐患，环境安全处置方面问
　　题较多。
　　2. 涉重行业企业现状
　　涉重行业企业主要包括重有色金属矿（含伴生矿）采选业（铜矿采选、铅锌矿采选、镍钴矿采选、锡矿采选、锑矿采选和汞矿采选等）；重有色金属冶炼业（铜冶炼、铅锌冶炼、镍钴冶炼、锡冶炼、锑冶炼和汞冶炼等）；基础化学原料制造业（基础化学原料制造和涂料、油墨、颜料及类似产品制造等）；皮革及其制品业（皮革鞣制加工等）； 铅酸蓄电池制造业；金属表面处理及热处理加工业（表1-1）。
　　表1-1 涉重行业企业主要生产工艺和主要重金属污染物
　　涉重行业企业重金属污染物集中排放。金属制品业、皮革及其制品业、重有色金属冶炼业、化学原料及化学制品制造业和重有色金属矿采选业这5 个行业重金属排放量占工业行业总排放量的95%。有色冶炼业（9%）和采选业（4%）共占13%。
　　1.1.3 发展趋势
　　现阶段，我国突发环境事件频发的高风险态势尚未根本改变。我国处于工业化转型升级过程中，产业结构偏重、能源结构偏煤、交通运输结构不合理的状况还没有根本性改变。我国是自然灾害多发的国家。频繁发生的自然灾害、生产安全事故、疫情等公共卫生事件，以及社会安全事件，都有可能次生和衍生环境污染和生态破坏。同时随着全球化加速，生态环境问题政治化倾向凸显，往往成为负面舆情的发源地、社会稳定的导火索、国际博弈的话题。
　　为了有效预防突发重金属污染事件的发生，正在建立涉重行业企业监管长效机制。提出区域内涉重行业企业的产业布局和发展规划，加快产业结构调整；综合考虑重金属的富集效应和区域内总量控制，强化区域环评手段，严格涉重行业企业准入制度和排放标准，加强对涉重行业企业建设项目的环评审批把关，从源头上预防突发重金属污染事件的发生。
　　在美丽中国建设愿景和“两个一百年”奋斗目标的指引下，以降低事件发生频率、减少事件生态环境影响为目标，实现快速、科学、妥善应对突发环境事件，维护生态安全，应发挥我国应急管理体系和生态环境保护制度的特色和优势，以精准化、科学化、法治化推进环境应急治理体系与治理能力现代化，妥善处置重金属污染事件，确保环境安全。
　　下一步，将利用第二次全国污染源普查成果，筛选重点防控区域、行业和企业，将铅、汞、镉、砷和铬等重金属、类金属作为防控重点，统筹规划重金属污染治理，分期分批确定减排任务。同时，创新突发重金属污染应急处置技术，通过专家论证和科学论证，探索有效方式应对突发重金属污染事件。
　　1.2 环境应急准备
　　1.2.1 环境风险评估
　　环境风险评估主要根据生态系统和风险系统理论方法，针对突发环境事件发生、发展特征，对企业、区域等的生态环境风险状况进行识别、分析，从而判断造成生态环境危害的可能性和后果。按照评估对象，可分为企业环境风险评估、区域环境风险评估和流域水环境风险评估等；按照环境介质，可分为大气环境风险评估、水环境风险评估、土壤环境风险评估和综合环境风险评估；按照评估方法，可分为定性评估、定量评估及定性和定量相结合的评估。
　　我国已初步建立了环境风险评估制度体系。《突发环境事件应

目录
第1章环境应急概述 1
1.1 我国环境应急管理 2
1.1.1 发展历程 2
1.1.2 治理现状 3
1.1.3 发展趋势 5
1.2 环境应急准备 6
1.2.1 环境风险评估 6
1.2.2 环境风险防控 7
1.2.3 应急预案管理 7
1.2.4 环境应急能力 8
1.3 环境应急响应 8
1.3.1 环境应急响应分级 8
1.3.2 环境应急先期处置 9
1.3.3 环境应急监测 10
1.3.4 环境污染控制 10
1.3.5 信息报告、通报与公开 11
1.4 环境应急事后管理 11
1.4.1 环境损害评估 11
1.4.2 环境事件调查 12
1.4.3 生态环境恢复 13
第2章典型重金属水污染应急处置技术 14
2.1 我国突发重金属水污染事件概述 14
2.1.1 重金属污染区域分布 15
2.1.2 突发重金属污染原因 16
2.1.3 涉事重金属种类 18
2.2 突发重金属水污染应急处置方法 19
2.2.1 物理化学法 19
2.2.2 化学法 22
2.2.3 生物法 27
2.2.4 各处置方法综合分析 27
2.3 水体汞污染应急处置技术 28
2.3.1 汞的毒性与标准限值 28
2.3.2 环境分布与迁移转化 29
2.3.3 水环境中汞污染来源 31
2.3.4 地表水汞污染应急处置技术 32
2.3.5 地下水汞污染应急处置技术 36
2.3.6 自来水厂汞污染应急处置技术 36
2.4 水体镉污染应急处置技术 37
2.4.1 镉的毒性与标准限值 38
2.4.2 环境分布与迁移转化 39
2.4.3 水环境中镉污染来源 41
2.4.4 除镉的水处理技术基本原理 42
2.4.5 地表水镉污染应急处置技术 43
2.4.6 地下水镉污染应急处置技术 45
2.4.7 自来水厂镉污染应急处置技术 46
2.5 水体铅污染应急处置技术 46
2.5.1 铅的毒性与标准限值 46
2.5.2 环境分布和迁移转化 48
2.5.3 水环境中铅污染来源 48
2.5.4 除铅的水处理技术基本原理 49
2.5.5 地表水铅污染应急处置技术 50
2.5.6 地下水铅污染应急处置技术 54
2.5.7 自来水厂铅污染应急处置技术 54
2.6 水体铬污染应急处置技术 55
2.6.1 铬的毒性与标准限值 55
2.6.2 环境分布和迁移转化 56
2.6.3 水环境中铬污染来源 56
2.6.4 除铬的水处理技术基本原理 57
2.6.5 地表水铬污染应急处置技术 57
2.6.6 地下水铬污染应急处置技术 57
2.6.7 自来水厂铬污染应急处置技术 58
2.7 水体砷污染应急处置技术 59
2.7.1 砷的毒性与标准限值 59
2.7.2 环境分布和环境行为 60
2.7.3 水环境中砷污染来源 61
2.7.4 除砷的水处理技术基本原理 62
2.7.5 地表水砷污染应急处置技术 62
2.7.6 地下水砷污染应急处置技术 63
2.7.7 自来水厂砷污染应急处置技术 63
2.8 水体铊污染应急处置技术 64
2.8.1 铊的毒性与标准限值 64
2.8.2 环境分布和环境行为 66
2.8.3 水环境中铊污染来源 67
2.8.4 除铊的水处理技术基本原理 67
2.8.5 地表水铊污染应急处置技术 67
2.8.6 地下水铊污染应急处置技术 69
2.8.7 自来水厂铊污染应急处置技术 69
2.9 水体钼污染应急处置技术 70
2.9.1 钼的毒性与标准限值 70
2.9.2 环境分布和环境行为 71
2.9.3 水环境中钼污染来源 71
2.9.4 除钼的水处理技术基本原理 72
2.9.5 地表水钼污染应急处置技术 73
2.9.6 地下水钼污染应急处置技术 75
2.9.7 自来水厂钼污染应急处置技术 75
2.10 水体锑污染应急处置技术 76
2.10.1 锑的毒性与标准限值 76
2.10.2 环境分布和环境行为 77
2.10.3 水环境中锑污染来源 78
2.10.4 除锑的水处理技术基本原理 78
2.10.5 地表水锑污染应急处置技术 80
2.10.6 地下水锑污染应急处置技术 80
2.10.7 自来水厂锑污染应急处置技术 81
2.11 水体铜污染应急处置技术 81
2.11.1 铜的毒性与标准限值 82
2.11.2 除铜的水处理技术基本原理 83
2.11.3 地表水铜污染应急处置技术 84
2.11.4 地下水铜污染应急处置技术 86
2.11.5 自来水厂铜污染应急处置技术 86
2.12 水体铁污染应急处置技术 86
2.12.1 铁的毒性与标准限值 86
2.12.2 除铁的水处理技术基本原理 87
2.12.3 地表水铁污染应急处置技术 88
2.12.4 地下水铁污染应急处置技术 88
2.12.5 自来水厂铁污染应急处置技术 88
2.13 水体锰污染应急处置技术 89
2.13.1 锰的毒性与标准限值 89
2.13.2 除锰的水处理技术基本原理 91
2.13.3 地表水锰污染应急处置技术 93
2.13.4 地下水锰污染应急处置技术 93
2.13.5 自来水厂锰污染应急处置技术 95
第3章流域突发重金属污染事件应急处置 96
3.1 流域环境应急监测 97
3.1.1 流域环境应急监测的作用 97
3.1.2 流域环境应急监测的特点 98
3.1.3 流域环境应急监测的形式和内容 99
3.2 以“空间换时间”的“一河一策一图” 99
3.2.1 “一河一策一图”的由来 99
3.2.2 “一河一策一图”处置思路与要点 100
3.2.3 “一河一策一图”应急处置工程设施类型 100
3.3 污染源溯源排查与锁定技术 107
3.3.1 追踪溯源概念及内涵 107
3.3.2 突发环境事件溯源方法 107
3.3.3 案例分析 108
3.4 态势研判与决策 112
3.4.1 技术方法 112
3.4.2 决策模型 112
3.4.3 重要属性分析 112
3.5 流域突发事件的调水控污 114
3.5.1 调水控污机理及特征污染物在水环境中的混合与扩散 114
3.5.2 水环境能量传递与物质运动 116
3.5.3 调水控污技术方法 117
3.6 削除水环境特征污染物工程技术 118
3.6.1 实施工程削污的必要性研判 118
3.6.2 工程削污的可行性研判 119
3.6.3 削污工程的设计原则 120
3.6.4 突发性重金属水污染削污方略 120
3.6.5 削污工程的水利措施 122
3.6.6 河道投药工程 123
第4章突发重金属污染供水保障 125
4.1 供水保障的内容与要求 125
4.1.1 供水保障的目标 125
4.1.2 供水保障的要求 125
4.2 供水保障的管理基础 126
4.2.1 供水体系设计 126
4.2.2 制度保障 127
4.2.3 水源水质保障 127
4.2.4 水源污染事件态势研判 128
4.3 重金属污染原水应急处置技术 128
4.3.1 概述 128
4.3.2 典型重金属的化学沉淀特性 129
4.3.3 碱性化学沉淀技术 129
4.3.4 预还原-化学沉淀技术 133
4.3.5 预氧化-化学沉淀技术 133
4.4 水厂应急的工程设计 134
4.4.1 基本要素 134
4.4.2 pH 控制点 134
4.4.3 氧化剂投加和控制 135
4.4.4 药剂选择 135
4.5 水厂应急设施改造与运行控制 136
4.6 供水保障的质量监控 136
4.7 城市供水系统应急处理案例 137
4.7.1 广东北江镉污染事故供水保障 137
4.7.2 江西新余仙女湖突发环境事件应急供水 139
第5章突发重金属污染环境风险防控体系 143
5.1 尾矿库环境风险评估与防控 143
5.1.1 尾矿库环境风险评估 143
5.1.2 尾矿库环境风险防控 145
5.1.3 尾矿库环境安全隐患排查 146
5.2 涉重金属行业企业环境风险评估与防控 146
5.2.1 涉重金属行业企业环境风险评估 146
5.2.2 涉重金属行业企业环境风险防控 153
5.2.3 涉重金属行业企业环境安全隐患排查 154
5.3 流域水环境风险评估与防控 157
5.3.1 流域水环境风险评估 157 ix
5.3.2 流域水环境风险防控 161
5.3.3 流域水风险评估典型案例 162
第6章黑龙江伊春鹿鸣矿业“3 28”尾矿库泄漏次生重大突发环境事件 168
6.1 事件背景 168
6.1.1 概况 168
6.1.2 特征污染物 173
6.2 应急处置技术 173
6.2.1 研发降浊除钼组合工艺 173
6.2.2 制订河道削污工程技术方案 175
6.3 环境应急监测 179
6.3.1 应急监测方案 180
6.3.2 应急监测实施 182
6.4 河道削污工程 191
6.4.1 切断污染源头 191
6.4.2 筑坝拦截 194
6.4.3 投药降污 197
6.4.4 工程保障 213
6.5 水厂应急处理 215
6.5.1 临时供水保障 216
6.5.2 第三水厂改造扩容 217
6.5.3 **水厂改造 217
6.6 事后恢复 218
6.6.1 清理沉积尾矿砂淤泥 218
6.6.2 跟踪监测 220
6.7 事件反思 221
6.7.1 应急处置技术高效适用 221
6.7.2 环境应急监测及时准确 222
6.7.3 应急处置工程稳定运行 222
6.7.4 善后修复工作稳妥有序 223
参考文献 224