我国土壤环境监测技术的现状及发展趋势

2022-08-08杨媛媛

当代化工研究 2022年14期

关键词：土壤环境环境监测监控

＊杨媛媛

（四川省生态环境监测总站四川 610031）

1.引言

土壤是人们生活生产的基础，它对社会的发展有很大的影响。随着经济的快速发展，环境问题越来越严重，土壤的质量也越来越差，必须加强对土壤环境的监测，同时对土壤的变化进行实时的监控，为自然环境的保护提供科学、合理的数据，从而进一步促进可持续发展。

2.土壤环境监测内涵

土地环境监测技术是将计算机、网络、电子、监视等技术有机地融合在一起的一种综合技术，可以更好地适应于土壤的基本特性。此项技术可以实现对土壤基本环境的实时监控，同时也可以实时地反映出土壤中潜在的问题与缺陷，以保证工作人员对其进行科学的认识，从而有效掌握环境污染程度。由于各种因素对监测结果的影响程度也不尽相同，因此，在建立地基保护体系时，必须充分考虑上述因素的作用，进行相应的探讨。此外，采用多种方法，可以实现对不同地区的土壤环境状况的实时监控，能够准确地显示出不同区域的生态情况，从而达到对环境的跟踪。而追踪信息与数据，就是要将所监测区域的自然环境、污染状况进行有效的分析，进而提出应对措施，以达到人类与环境和谐发展的目的[1]。土壤环境监测的终极目标是依据当地的自然环境设定指标，根据这些数据，详细分析该区的环境污染及其演变趋势。同时，对土壤污染状况进行监测，对目前的环境执法工作具有重要意义。随着现代经济的发展与改革，以及现代工业的全面发展，土壤污染的种类越来越多，因此，如何在现代化的基础上，对土壤的环境进行有效的保护，就成了各国的首要任务。

3.土壤污染的特点

环境污染是指水资源、大气等污染，但在城市建设中，土壤污染也是亟待解决的问题，由于土壤本身的特殊性，导致了土壤污染是一种系统性的污染，一旦出现污染则无法逆转。

(1)积累性

大气污染、水体污染一般都是瞬时、流动性较强的，而土壤污染是一种累积的过程，随着时间的推移，会对环境产生很大的影响。通常认为，由于土壤内部结构和其他因素的影响，会造成土壤污染物的累积，这种状况表明，土壤的污染并不是孤立存在的，如果继续恶化，则管理难度极高。

(2)滞后性

根据一位资讯收集人员对某一地区的土壤污染状况作的详尽分析，发现土壤中的污染已经持续很长一段时间，而且还没有得到有效的控制。同时，由于土壤污染本身具有一定的滞后特性，使得今后的环境治理工作难以开展。土壤、大气、水源等污染，尽管在实际情况下，可以对其进行细致的分析，若一旦出现土壤污染，对其内部的环境将产生极大的影响。

(3)管理难度高

相对于其他类型的环境问题，由于土壤污染的复杂性，在一定程度上要花费大量的时间与精力，从而导致成本的上升。目前大部分的污染问题都可以通过切断污染源来解决，但如果土壤中存在着被污染的物质，那么它的内部成分需要很长一段时间才能被分解，或者是不能完全分解。比如在城市发展的时候，工业生产产生的污水会对环境造成严重的影响，所以我们可以关闭工厂，安装污水治理系统，这样就能解决水资源的问题。但土壤环境污染很复杂，因为土壤中含有大量的金属和有机物，所以目前很多地方都采用了土壤转化和冲洗的方法，这种方法不但造价高昂，而且操作时间相对较长，治理效果并不理想，无法大面积推广使用[2]。

4.土壤环境监测的作用

随着社会经济的迅速发展，土壤污染问题日益严重，不仅制约着城市的基础设施建设，更严重影响到人们的身体健康，所以必须引进先进的土壤环境监测技术，了解和把握我国的土壤环境现状，制定相应的控制措施和技术措施，推动国家实现节能减排。

5.土壤环境监测存在的问题

当前，随着我国科学技术的发展，相应的土壤环境状况不断改善，土地环境监测技术也得到了极大的改善。但是目前我国的土地资源状况监控系统尚不完善，技术操作与制度建设落后，而在实践中，由于技术和运营的落后，使得土壤环境质量的监控工作很难实现目标[3]。

6.土壤环境监测应用现状

当前，要综合监控土壤环境，必须根据不同的生态条件，采取相应的技术措施，为开展土壤污染防治工作奠定基础。同时对土壤信息进行科学的综合和分析，为国家的土壤环境治理做出有益的努力。

(1)3S技术应用策略

3S技术实质上是将RS、GIS、GPS等技术统称为一体，专业化技术则是当前最常用的一种技术。在土壤质量监测中，要建立一套完整的土壤监测系统，并将其与其他专业技术相结合。3S技术在土壤环境中应用的技术优点主要有：首先，能够对各个区域的土壤、环境进行全方位的监测；其次，根据区域差异，制定相应的防治措施；最后，达到对土壤环境的监控和保护的现代化，从而全面地改善土壤环境的质量。3S技术在土壤环境监控中的运用，可以促进我国土地环境监控体制的改革和创新，又能为土壤环境监测系统的建设和应用提供现代化的信息技术支撑，使土壤环境监测工作发生革命性的变化。

(2)信息技术应用策略

在我国，由于计算机技术和网络技术的飞速发展，使得目前的土壤环境质量监控技术得到了进一步的发展。为确保国家的土壤环境品质，我国把现代科学技术和信息技术相结合，使我国的土壤环境保护工作不断取得新的进展。

第一，随着科学技术的飞速发展，为社会产业的发展与创新提供了技术支撑，尤其是在信息化、数据化等领域，已逐渐跻身于世界前列。

第二，在土壤环境监测中，无线传感器的应用是至关重要的。为此，需要加强对无线传感器的测试与应用，以确保其对土壤环境的实时监控。在对全国土壤环境进行监测的过程中，通过对不同地区地质条件的监测，利用无线传感器实现对不同区域、不同地质条件的土壤进行精细的分析，打破时间和空间的限制，实现对土地信息的精准传递，使土壤的数据和传输性能得到极大的改善[4]。

第三，技术人员可以利用无线传感器采集和存取土壤环境监测的信息，并根据反馈的数据进行合理化分析，制定相应的土壤环境保护规划和实施环保规划，运用现代技术促进土壤环境监测的发展和改革，推进土壤环境保护科学化，并进行合理配置，科学指导土壤环境监测工作。

(3)生物技术应用策略

随着生物技术的不断发展，生物技术在各个行业的发展中得到了越来越广泛的应用，因此，通过对生物技术的深入研究，可以进一步推动土壤环境监测工作的开展，可以将土壤污染状况的监测、土壤环境的整体改造以及与微生物技术进行有机融合，提高土壤环境的综合防护效果。由于土壤环境的内在构造比较复杂，含有各种成分，在进行技术探讨和系统的研究时，通过对土壤中的微生物进行综合的检测和遗传学的研究，为防治土壤环境的问题提供了一个良好的环境。近年来，国内外对土壤污染的研究采用了大量的生物技术，并对其进行了大量的研究。其中最具代表性的就是利用生物大分子检测技术、芯片处理技术、PCR技术以及基于生物大分子检测技术的生物芯片技术等等，通过将其应用于土壤环境的实际应用，可以为土壤微生物的检测提供技术支撑[5]。

(4)水平钻进技术应用策略

水平钻进技术本身具有探测与管理的作用，因此，在实际的土壤环境监测中，必须重视水平钻进技术在实际中的运用。在监测区土壤组成复杂度不高的情况下，可以采取横向钻凿的方法。在高技术领域，必须与其他技术相融合，才能对土壤进行有效的监测和系统的管理，以充分节约土地，并能简化技术流程，是保证土壤环境质量可持续发展的关键。

图2 水平钻进技术施工现场

7.土壤环境监测发展趋势

土壤环境质量的监测是土壤环境质量控制中最重要的环节之一。解决土壤污染的根本目标是保持和提高土壤品质，为农业生产创造良好的环境，为建设社会主义生态文明奠定基础。所以，要对土壤进行综合的土壤环境监控，需要利用多种技术方法对土壤进行全面的分析，获得土壤湿度、温度、土壤各要素的含量，进而实现土壤环境的最优控制与革新，为今后的农业生态保护工作及发展模式的构建奠定基础，防止土壤污染的发生[6]。

(1)有机污染物监测

在土壤中，有机污染物的种类主要有：挥发性和半挥发性。目前，我国土壤中的有机污染物主要有：石油烃、卤代烃、农药、多氯联苯、二噁英、邻苯二甲酸酯等。同时，由于土壤中有机物质的污染日趋严重，对农业生产和人类的健康造成了很大的危害。与此同时，由于城市化、工业化的快速发展，城市及工业区周边土壤中有机污染物的浓度越来越高，一些有机物质含量已超出了国家规定的好几倍。因此，对土壤中的有机污染物进行实时监控，是今后土壤环境监测的重要内容。