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淺析土壤環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用蘇文禾

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月05日 00:54

淺析土壤環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用蘇文禾

發(fā)表時(shí)間：2020/12/28 來源：《基層建設(shè)》2020年第24期作者：蘇文禾

[導(dǎo)讀] 摘要：當(dāng)今，土壤環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，迫切需要加強(qiáng)土壤環(huán)境污染的預(yù)防和控制，利用現(xiàn)代土壤監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)測是土壤環(huán)境管理工作的重要組成部分。

        肇慶市鼎湖區(qū)環(huán)境監(jiān)測站
        摘要：當(dāng)今，土壤環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，迫切需要加強(qiáng)土壤環(huán)境污染的預(yù)防和控制，利用現(xiàn)代土壤監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的監(jiān)測是土壤環(huán)境管理工作的重要組成部分。本文闡述了土壤污染現(xiàn)狀及土壤檢測方法，并對(duì)土壤檢測技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究，以供參考。
        關(guān)鍵詞：土壤；環(huán)境污染；監(jiān)測技術(shù)
        引言
        近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，資源與生態(tài)環(huán)境面臨著越來越大的壓力，土壤污染趨勢(shì)在逐步加重。土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類賴以生存的主要自然資源之一。土壤環(huán)境污染狀況關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、食品安全和人體健康，因此，國家要大力加強(qiáng)土壤環(huán)境污染調(diào)查、評(píng)價(jià)與監(jiān)測工作，全面了解目前我國土壤生態(tài)環(huán)境狀況，為土壤污染預(yù)防及治理提供科學(xué)依據(jù)
        一、土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的分類及特點(diǎn)
        土壤環(huán)境監(jiān)測主要分為土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測及土壤環(huán)境污染監(jiān)測。土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測指運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法來對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括環(huán)境質(zhì)量具體問題、變化趨勢(shì)和規(guī)律等；土壤環(huán)境污染監(jiān)測指對(duì)土壤各類有機(jī)污染物、金屬、病原菌、農(nóng)藥的來源及污染水平進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測得到相應(yīng)的土地污染程度和變化趨勢(shì)相關(guān)數(shù)據(jù)。土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)有以下特點(diǎn)：
        （1）綜合性，檢測對(duì)象包括農(nóng)用地及非農(nóng)用地等多種土壤，并對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用；
        （2）連續(xù)性，土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)可連續(xù)對(duì)同一片土壤進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，為后續(xù)治理提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持；
        （3）追蹤性，在監(jiān)測出一片土壤可能出現(xiàn)的問題后，可開展進(jìn)一步的追蹤監(jiān)測并對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。
        二、我國土壤污染現(xiàn)狀
        從我國土壤污染現(xiàn)狀來看，土壤污染主要有四種類型土壤病原微生物污染、土壤重金屬污染、土壤放射性元素污染和土壤有機(jī)污染。
        （1）土壤病原微生物污染是指土壤中的病原菌、寄生蟲等有害微生物破壞土壤生態(tài)平衡，造成土壤質(zhì)量退化。土壤病原微生物污染主要由人畜糞便以及工業(yè)和醫(yī)院廢水等造成。
        （2）土壤重金屬污染是指重金屬元素如汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）等在土壤中過量沉積而污染土壤。土壤重金屬污染主要由工業(yè)排放的廢水、廢渣，汽車廢氣沉降以及農(nóng)藥污染等造成。
        （3）土壤放射性元素污染是指富含放射性元素如鍶（Sr）、銫（Cs）、钚（Pu）等物質(zhì)進(jìn)入到土壤而導(dǎo)致土壤污染。土壤放射性元素污染主要由核電站事故、核醫(yī)學(xué)、核原料開采等造成。
        （4）土壤有機(jī)污染是指有毒有害有機(jī)物質(zhì)如有機(jī)農(nóng)藥、三氯乙醛、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、石油、甲烷等污染土壤。土壤有機(jī)污染主要由過量有機(jī)化學(xué)農(nóng)藥、工業(yè)排放的廢水、廢渣、大氣污染等造成。
        三、監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用
        1.現(xiàn)場快速分析技術(shù)
        現(xiàn)場快速分析技術(shù)主要作用于在無機(jī)重金屬的分析當(dāng)中，具體包括免疫分析法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法、生物傳感法等，其中激光誘導(dǎo)擊穿光譜法是一種新型的激光燒灼法，高功率的激光能夠讓土壤發(fā)生電離氣化現(xiàn)象，形成高溫電漿，輻射離子光譜和原子，再通過分析光譜圖來測定樣品的組成結(jié)構(gòu)和濃度。此種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模采樣，得到的數(shù)據(jù)具有時(shí)效性，可避免大量在人工采樣、樣品輸送和處理儲(chǔ)存上面消耗的人力及財(cái)力，以降低監(jiān)測成本。
        2.化學(xué)分析技術(shù)
        化學(xué)分析技術(shù)是指對(duì)土壤中的有害無機(jī)化學(xué)元素進(jìn)行分析。對(duì)土壤中含有的有害無機(jī)化學(xué)元素的分析方法有等離子體法、原子吸收光譜法、X射線熒光光譜法等，其中原子吸收光譜法具有分析過程干擾少、準(zhǔn)確性高、測定范圍廣的特點(diǎn)，此監(jiān)測方法矯正曲線的線性范圍較寬，靈敏度高，能進(jìn)行多種元素同時(shí)測量處理；等離子體法具有能進(jìn)行多種元素監(jiān)測、檢出限較低的優(yōu)點(diǎn)，但它的監(jiān)測器械價(jià)格昂貴，維修費(fèi)及后續(xù)操作費(fèi)用都很高，不宜長時(shí)間使用。一般情況下，可將此種監(jiān)測技術(shù)與其他監(jiān)測技術(shù)結(jié)合到一起使用，以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
        3.信息監(jiān)測技術(shù)
        土壤監(jiān)測人員可以利用ZigBee技術(shù)、3S技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等信息技術(shù)對(duì)土壤環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。具體方法可為：
        （1）在土壤監(jiān)測中分別建立信息交互模塊和信息查詢模塊，這兩種模塊的建立既可以快速對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，分析和統(tǒng)計(jì)，又能更加精準(zhǔn)、便捷的了解地圖上的查詢結(jié)果和采樣點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，有效的提升了工作效率；
        （2）在4G無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)包含數(shù)據(jù)采集、傳輸處理、存儲(chǔ)的土壤污染情況實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，此系統(tǒng)的運(yùn)行過程首先是將ARM處理器放置在需要被監(jiān)測的土壤中來監(jiān)測土壤的pH值參數(shù)及溫濕度，再通過4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳播，最后利用云服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，此系統(tǒng)能有效提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，降低監(jiān)測成本。
        4.生物監(jiān)測技術(shù)
        生物監(jiān)測技術(shù)主要為生物修復(fù)技術(shù)和熒光定量技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)是指利用微生物的代謝反映或合成物的能力去除掉土壤中的有害物質(zhì)，能有效的對(duì)受污染土壤進(jìn)行治理和后續(xù)修復(fù)，具有修復(fù)效果好，操作費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)；熒光定量技術(shù)適用于監(jiān)測土壤微生物的基因和土壤結(jié)構(gòu)等方面，用以研究土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性，具有系統(tǒng)性，詳盡性的優(yōu)點(diǎn)。在具體監(jiān)測中，可以將兩種檢測方法相結(jié)合來提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性。
        5.遙感監(jiān)測技術(shù)
        遙感監(jiān)測技術(shù)主要包括一般光譜監(jiān)測、多光譜監(jiān)測、高光譜監(jiān)測三種監(jiān)測技術(shù)。其中多光譜監(jiān)測技術(shù)成本較低，應(yīng)用范圍較廣。多光譜監(jiān)測能夠利用成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，提升監(jiān)測數(shù)據(jù)精確度，在提高監(jiān)測效率的同時(shí)降低監(jiān)測費(fèi)用。
        四、土壤環(huán)境監(jiān)測的問題與對(duì)策
        我國的土壤環(huán)境監(jiān)測工作相比與發(fā)達(dá)國家存在的問題主要集中在三個(gè)方面：監(jiān)測技術(shù)相對(duì)落后、環(huán)境監(jiān)測制度體系存在缺陷、缺少高素質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和管理人才。
        我國的現(xiàn)代土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和發(fā)達(dá)國家仍有一定差距，監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定性和質(zhì)量仍待提高，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理仍待提高。另外，土壤環(huán)境監(jiān)測和評(píng)價(jià)體系不夠完善，土壤環(huán)境保護(hù)和監(jiān)督的方案不明確，使得環(huán)境保護(hù)工作的執(zhí)行不足。另外，監(jiān)測污染物的種類并不能完全覆蓋當(dāng)前的污染排放物，污染物種類、特征的不明確將帶來環(huán)境監(jiān)管不全面、不徹底的結(jié)果，不利于實(shí)現(xiàn)全面的土壤環(huán)境生態(tài)的治理和保護(hù)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，土壤環(huán)境變化的復(fù)雜性和特殊性越來越高，需要高素質(zhì)的人才支持土壤環(huán)境監(jiān)測和管理工作，當(dāng)前的相關(guān)人才的配置和培養(yǎng)不到位，部分人員的專業(yè)能力無法應(yīng)對(duì)土壤監(jiān)測崗位工作的要求。影響土壤環(huán)境的監(jiān)測和保護(hù)效率。
        結(jié)語
        科學(xué)準(zhǔn)確地進(jìn)行土壤環(huán)境監(jiān)測和管理，應(yīng)該加大土壤監(jiān)測技術(shù)研究和開發(fā)的投入，引入先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改造創(chuàng)新，打造土壤環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)共享交流平臺(tái)；完善環(huán)境污染物名錄，建立全面體系化的環(huán)境監(jiān)測和管理方案；加大環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域人才培養(yǎng)和人才引進(jìn)力度，合理配置科研資源和人才隊(duì)伍，加強(qiáng)國際交流協(xié)作，為科學(xué)治理土壤環(huán)境提供強(qiáng)有力的技術(shù)、制度、人才支持。
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