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一、论文核心信息

• 研究团队：南京大学环境学院 黄蕾团队
• 发表期刊：Environmental Science & Technology（ES&T，环境领域顶刊）
• 第一作者：任富天
• 通讯作者：黄蕾、王鹏
• 通讯单位：南京大学环境学院
• 论文DOI：10.1021/acs.est.5c14888；10.1021/acs.est.4c14182
• 核心突破：突破传统地下水治理“单一污染物管控、均质化施策”的局限，构建优先污染物清单+空间化风险分区的整合技术体系，实现从“列清单”到“画分区”的治理思维跃迁，为化工园区、工业集聚区等复杂污染场地的地下水多污染物精准治理提供可操作、可推广的技术路径。

二、研究背景：复杂污染场地地下水治理的三大核心困境

化工园区、工业集聚区等区域的地下水污染已成为我国生态环境治理的重点与难点，这类区域的地下水系统普遍呈现污染物种类多、来源复杂、暴露过程长期且叠加的特征，一个典型工业园区地下水中可同时检出数十至上百种污染物，涵盖无机离子、重金属、挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）及新污染物等多类别。

但现有地下水治理实践仍停留在传统模式，难以适配复杂多污染物的治理需求，陷入三重核心困境：

1. 污染物管控无重点：污染物种类繁多，逐一开展监测与治理的成本高、效率低，陷入“什么都要管，却什么都管不好”的被动状态；
2. 风险评估不科学：采用“单一污染物—单一阈值”的比对思路，无法反映多污染物复合暴露的累积风险，也忽视了低浓度高毒性污染物的长期效应，难以判断整体风险水平；
3. 治理施策无精准性：以园区、场地整体为治理单元，未考虑污染物风险的空间异质性，易造成治理资源浪费，出现“过度修复”或“修复不足”的问题。

针对上述困境，本研究围绕“多污染物条件下该优先管谁？重点管哪？如何精准管？”三大核心问题展开系统研究，构建了适配复杂污染场地的地下水精准治理体系。

三、核心研究进展：两步走实现从“模糊治理”到“精准管控”

本研究基于工业集聚区长期地下水监测数据，通过复合风险评估与空间化分析相结合的方法，分两步实现地下水多污染物治理的精准化，层层破解传统治理的痛点。

第一步：从“污染物清单”到“优先污染物清单”，明确治理的“关键靶点”

突破传统“检出即管控、超标即治理”的单一思路，基于综合环境健康风险贡献构建优先污染物清单，核心发现与创新点体现在三方面：

1. 打破“线性风险叠加”认知：多污染物共存下的地下水风险并非各污染物风险的简单线性叠加，复合暴露的累积效应、污染物间的协同/拮抗作用会显著改变整体风险水平，传统单一污染物评估方法无法反映真实风险状况；
2. 发现“风险关键少数效应”：监测数据与复合风险评估结果证实，不到10%的污染物贡献了超过95%的综合环境健康风险，这些关键污染物主要集中于重金属、BTEX类挥发性有机物、卤代烃及高毒性有机物，揭示地下水多污染物风险具有高度集中性；
3. 构建科学的优先清单体系：优先污染物清单的制定并非依据检出频率或简单超标情况，而是综合考量污染物的生态风险、人群健康风险及对整体风险的贡献度，为地下水治理划定了明确的“主攻方向”，实现治理资源从“分散投入”到“聚焦核心”的转变。

第二步：从“知道管谁”到“知道在哪管”，实现风险的“空间精准化”

锁定优先污染物后，针对其空间风险异质性开展进一步研究，通过空间化分析实现治理单元的精准划分，核心突破在于：

1. 揭示风险的空间分布规律：同一优先污染物在不同区域的风险水平差异显著，存在“长期低剂量多污染物叠加暴露区”“偶发性高浓度污染冲击区”“低种类高单体毒性污染区”等不同类型，均质化治理模式无法适配该特征；
2. 构建空间化风险分区技术：将优先污染物的综合环境健康风险指标映射到网格尺度，建立精细化的风险分区体系，将地下水系统划分为高风险区（需优先干预）、中等风险区（需过程控制）、低风险区（以监测预警为主）；
3. 验证精准分区的治理效能：实际案例应用显示，基于优先污染物的空间化风险分区可大幅压缩高强度治理范围——某研究区域高风险区面积由原先近20 km²压缩至不足0.1 km²，证实地下水真正需要高强度治理的区域具有高度空间集中性，为治理资源的精准投放提供了科学依据。

四、核心创新体系：清单+分区，实现分区、分级、动态的精准管理

本研究的核心创新在于将优先污染物清单与空间化风险分区进行有机整合，构建了“清单定靶点、分区定范围、动态定措施”的地下水多污染物精准治理体系，实现了三大治理思维的转变，形成可操作的治理路径：

1. 从“全面治理”到“重点突破”：以优先污染物清单为核心，聚焦对整体风险起决定性作用的关键污染物，通过管控“关键少数”实现以最小治理投入获得最大风险削减效果，大幅提升治理效率；
2. 从“均质施策”到“分区管理”：基于空间化风险分区实施差异化管控措施——高风险区实施源头控制+强化修复的组合措施，从根本上消除风险；中等风险区开展污染迁移拦截+风险削减，防止风险扩散；低风险区实施长期监测+动态预警，降低治理成本；
3. 从“一次性工程”到“动态风险管理”：风险分区与优先清单并非固定不变，可随地下水监测数据的持续更新进行动态调整，管控措施也可根据风险水平的变化实时优化，实现地下水治理从“一次性修复工程”到“全生命周期动态风险管理”的升级。

五、研究的科学意义与应用价值

1. 理论层面：完善地下水多污染物风险评估与管控理论

突破传统单一污染物、均质化的研究与治理范式，首次系统阐释了工业集聚区地下水多污染物的风险分布规律——风险高度集中于少数关键污染物和局部空间区域，丰富了地下水复合污染风险评估的理论体系；同时构建的“优先清单+空间分区”整合框架，填补了复杂污染场地地下水精准治理的理论方法空白。

2. 应用层面：为实际治理提供可操作、可推广的技术路径

本研究基于实际监测数据开展，所构建的方法体系无需复杂的仪器设备，可直接应用于化工园区、工业集聚区、污染场地等各类复杂地下水污染区域的治理实践，为基层环保部门和企业提供了清晰的技术指引，解决了“治理从何下手、资源如何投放”的实际问题，具有极强的工程应用性和推广价值。

3. 实践层面：推动地下水治理的模式升级与思维转变

本研究不仅是地下水治理方法的创新，更是治理思维的根本性转变——从传统的“被动应对污染超标”转向“基于风险的主动精准管理”，从“重修复”转向“重风险防控、重资源精准配置”，契合我国当前生态环境治理“精准、科学、依法治污”的总要求，为地下水污染防治攻坚战提供了重要的技术支撑。

六、研究结语

在多污染物共存成为地下水污染常态的背景下，地下水治理的核心挑战已不再是简单的“判断是否超标”，而是如何在复杂、不确定的复合风险体系中，实现治理效率与效益的最大化。

南京大学黄蕾团队提出的“优先污染物清单+空间化风险分区”整合路径，用风险贡献回答了“先管谁”的问题，用空间分区回答了“重点管哪”的问题，用动态评估支撑了“持续怎么管”的问题，构建了一套全流程、可操作的地下水多污染物精准治理体系。这一研究成果不仅为复杂污染场地的地下水治理提供了新方案，更推动了地下水污染防治从“粗放式治理”向“精细化、精准化管理”的跨越，对我国地下水生态环境质量的持续改善具有重要的现实意义。