近年来中国血铅调查研究表明,中国儿童铅中毒率仍相对较高,铅污染问题依然存在。相较于自然污染源,人为源是铅污染的主要源头,包括汽油和煤炭燃烧、有色金属冶炼和磷肥施用等,铅污染问题并不局限于铅资源产业链。铅作为多种矿物和化石燃料中的有害伴生杂质,在能源和资源利用过程中引发了一系列铅污染事件,严重危害人民安全和生态环境。从使用目的的角度,可将以上过程中铅流动的驱动力看作铅的非目的性使用,同铅资源的目的性使用相对。本论文以煤炭、石油、铜资源、铁资源和磷资源系统中的铅元素为研究对象,采用元素流分析方法,研究1980—2019年中国非目的性铅使用过程中铅元素代谢的动态演化,核算各系统内铅元素的流量和存量,给出铅排放清单和时空分布特征,识别铅污染发生的主要环节和驱动力,建立中国非目的性铅使用相关系统铅元素流情景分析模型,预测2020—2050年中国非目的性铅使用相关铅排放,提出中国铅污染防治技术政策建议。元素流分析结果表明,中国社会经济系统内非目的性使用铅元素流的体量和结构发生了显著变化。化石燃料系统中,原煤在禁止含铅汽油后成为该系统的主要铅来源,铅排放逐渐从气相转移向固相,主要铅排放环节从消费过程转向煤基固废处置过程。原煤原油开采引入社会经济系统的铅流量迅速增加,从1980年1.5万t/年上升到2019年的10.3万t/年。化石燃料系统向大气、水体和土壤排放以及含铅废物中铅流量分别从1980年的1.1万t/年、10.2t/年、360t/年和0.6万t/年变化为2019年的0.36万t/年、9.2t/年、1.1万t/年和2.3万t/年。我国化石燃料系统大气铅排放和含铅废物主要集中在内蒙古、山东和山西。金属资源系统中,进口矿石逐渐成为系统主要的铅流入来源,大气铅排放集中于铜和铁的冶炼过程,含铅废物主要来自铜资源系统。进口铜铁矿石引入铅流量从1980年的331 t/年上升2019年的21.3万t/年。铜冶炼和炼铁炼钢过程产生大气铅排放分别从1980年的332 t/年和238 t/年转变为2019年的83 t/年和4159 t/年;铜铁资源系统的废水铅排放从1980年的32t/年下降到2019年的27t/年;铜和铁资源系统含铅废物中铅流量分别从1980年的8982 t/年和7014 t/年上升为2019年的23.6万t/年和6.1万t/年。金属系统非目的性使用铅的大气铅排放有着明显的南北分布差异,大气铅排放主要集中在河北、辽宁、江苏和山东四省,含铅废物主要集中在河北、安徽、江西、山东和云南。磷资源系统中,磷矿开采和进口磷肥是系统主要的铅流入来源,含铅废物主要来自磷矿采选,土壤铅排放主要来自磷肥施用。磷矿引入的铅流量从1980年的944 t/年上升至2019年8153t/年,磷化产品加工环节铅主要流向磷肥产品。2019年,用于加工磷肥、饲料级碳酸氢钙和其他磷化产品的磷矿中铅流量分别为1162t/年、99t/年和155 t/年。40年间磷矿尾矿积累铅13.2万t。磷肥施用将铅带入农业土壤中,40年间累计排放铅9760 t。近年来磷肥施用带来的铅污染向北方集中,其中河南占总排放量的13.2%。同目的性铅使用相比,非目的性铅使用向中国社会经济系统引入的铅流量较少,2019年仅占总铅流入的3%,但非目的性使用铅贡献了较大比例的铅排放。1980—2019年间,非目的性使用铅造成的大气铅排放从4599t/年上升到7947t/年,废水铅排放从54t/年上升到71 t/年,土壤铅排放从248 t/年上升到7798 t/年,含铅废物铅流量从2.5万t/年上升到34万t/年。非目的铅性使用造成的铅污染应给予重视。情景分析结果表明,未来进口铜矿、铁矿将成为金属系统主要的铅流入源,无机磷肥铅排放有所下降,煤炭产量随可再生能源发展显著下降,非目的铅性使用带来的铅排放也将明显降低。到2050年,高资源消耗、基准、低资源消耗情景下的非目的性使用铅的含铅废物中铅流量分别下降到12.3万t/年、10.8万t/年和9.4万t/年,大气铅排放分别下降到1984t/年、1272t/年和899t/年。为了强化铅污染防治,中国应从源头把控铅输入,发展循环经济与可再生能源,减少矿生资源开发,提高进口矿石质量,降低化石燃料消费量;加强环境监管制度,减少无组织排放,淘汰落后产能,提升金属采选、冶炼等行业污染控制和清洁生产水平,控制磷肥重金属含量,培养农户科学施肥观念;提高固废综合利用水平,深挖煤基固废和冶炼渣的资源化价值,提高建筑垃圾和白烟尘综合利用率,开展多路径废石和尾矿资源综合利用;防范废物资源化过程中引起的二次污染,检测土地复垦用煤基固废重金属水平,加强尾矿库和煤基固废堆场监管与维护,降低铅污染泄露风险。