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土壤环境质量监测现状及发展趋势探究

2022-12-27河北德禹检测技术有限公司马丽超

区域治理 2022年14期
关键词:土壤环境环境监测污染物

河北德禹检测技术有限公司 马丽超

认真研究环境监测的方法、技术规范及标准,随着检测设备的更新而改进土壤样品分析技术,对提供准确的监测结果是十分重要的。

一、土壤环境质量概述

在一定的空间及时间范围允许下,土壤会对在其上面居住生活及工作的人类和其他生物的生存繁衍产生适应,因此土壤环境质量与其实际的利用情况有关,它们的优劣变化是相对的。对土壤样品进行详细检测分析为环境管理提供了依据,详细准确的检测结果也为相关部门对土壤环境质量进行评价提供了数据支持。例如20世纪初期,核辐射是一种非常危险的东西,它会对人类和环境造成很大的影响,因此,人们对它进行了监测,所以人们意识到了哪些污染会对我们的健康产生危害,就会成为被监测的样本。

二、土壤污染的特点分析

当空气、水受到污染时,它们都会有比较直观的感官反映,例如我们会在空气中闻到臭味,我们会看到水的颜色变浑浊、或者变成黄色、黑色及绿色等,这些我们人体的反应会直接告诉我们,空气或者水可能存在污染。但是,土壤污染的直观反映就会非常弱,面对土壤的污染,我们一般很难直观感觉出来,而且土壤污染还会随着时间而累积及迁移,很难恢复,治理的成本及难度也很大。土壤环境的破坏将会对人类的生存和生产造成很大的影响,其危害往往比大气、水等污染更为突出。

(一)土壤污染的积累性

与空气和水的污染相比,空气和水的污染具有更大的迁移性,可以更好地进行有效监测和控制。但是,由于其自身的结构原因,使其具有较弱的扩散能力和稀释性,从而使污染物长期累积,这样的话,土壤一旦发生污染的话,它就是区域性的,增加了对土壤环境污染的监管及治理的难度。

(二)土壤污染的滞后性及隐秘性

土壤不会在短期内发生污染,它是一个长期的过程,从开始污染到最终发现污染的问题,都要经历一段时间,而土壤污染又不能用肉眼来进行分析和监测,这就造成了不能及时发现土壤是否存在污染。

(三)土壤污染的不可逆转性

土壤中的重金属主要污染物为汞、镉、铬、砷、铜、锌、铅等,重金属污染的分解周期很长,土壤一旦受到污染,恢复起来很难,其中大部分土壤有机污染物又具有缓慢、复杂和面源污染的特点,而且基本属于疏水性,其具有相对较强的亲脂性,这样会使土壤污染产生不可挽回的结果,为环境治理工作带来了困难。

(四)土壤污染的治理难度高

空气污染或水污染,只要对污染源进行适当处理和截断,就可以控制这种污染。但是,因为土壤中的污染物一般都很难分解,即便是将污染源截断,也很难处理掉。土壤污染与空气、水污染物有所不同,空气、水污染物,它们可以通过稀释、自身的净化能力来控制污染,但是土壤受到污染,修复起来就会很困难,需要采用换土、淋洗等方法,但由于周期长、工作难度大,对土壤的治理效果并不理想,而且还会增加成本和费用。

三、我国土壤环境监测概论

土壤环境监测是对某一地区的土壤样品进行检测分析的一项工作,其工作内容包括布点与样品采集、样品保存、质量控制、出具评价报告,具有很大的实际应用价值。土壤污染的来源调查与分析、重金属及有机物含量的分析、污染程度等是土壤环境监测的重要内容。土壤检验结果是环境治理的重要基础,是环境管理的主要依据,具有重大的现实意义。

(一)微生物技术与化学方法应用

我国对土壤样本的选取,遵循抽样法的基本原则,先进行随机抽样,再进行微生物和化学成分的科学分析,并与标准值进行对比,得出结论。近年来,随着微生物技术的不断发展,人们对宏观和微观的理解越来越深入,运用起来也越来越得心应手。例如,常用的微量元素分析测定方法就有氢化物发生法。

(二)信息技术监测应用

我国目前正在快速发展,随着基础建设的逐步完善,信息技术的触角已经延伸到了各个领域。随着我国科技的迅速发展,土壤环境监测工作也取得了巨大的进步并进入了新的阶段。采用先进的传感技术,使数据传送工作变得更加快速及简便。可以节省很多人力、物力,而且可以通过远程监测,实时监测土壤的情况,非常方便。

(三)施工技术应用及现状

水平定向钻井技术是目前国内土壤监测的一种重要手段,其本质是以井身结构为主体,完成监测与治理双重任务。这一技术由于其优点比较突出,在实际生产中得到了广泛应用,一方面可以回收,节省资金,而且在治理污染方面也有很大的作用,而且测试也比较简单。

四、土壤环境监测质量现状

(一)评价标准不全

目前有些工业用地及农业用地的土壤质量已经出现了超标的情况。但是,就目前而言,我国对多氯联苯单个指标、多环芳烃单个指标、部分重金属等有害物质的限量标准并不明确。我国农药和有机污染日益严重,而现行的农药和有机污染指标缺乏,难以全面评价土壤环境质量。

(二)仪器配置不全

土壤环境监测对有机污染物的分析,需要采用GC—MS、液相色谱、HPLC等仪器,成本高昂,难以大规模推广。由于有些区域的经济落后,百万元级的昂贵仪器得不到使用。同时,由于土壤环境监测工作需要多个步骤协同进行,仪器配备不齐全,导致监测工作难以进行,浪费资源。

(三)人员技术水平偏低

人员是进行有关监测工作的基础。由于行业起步较晚,就目前而言,我国土壤环境质量高精尖的监测人员数量很少,专职技术人员短缺。当前,从事土壤环境监测的技术人员大多是从事类似行业的,或是经过一定训练后进入岗位的,技术工作较低,大多数工作人员都是在自己的探索和实践中积累了经验。在遇到严重污染事故或难度较大的试验时,他们常常会觉得力不从心,找不到切入点和立足点,只能向相关行业专家请教或者从其它地方聘请专业人员进行采样及监测。

(四)缺乏对土壤环境保护重要性的认识

大部分企业都是为了自己的利益,才会排放超标的污染物,一些小企业,会冒着危险,在夜晚偷偷排放高浓度的污染物,这些都会直接影响到土壤环境,特别是大量排放污染物,非常容易导致恶性污染事件的发生,直接对我们人类的身体健康产生影响以及对国家的利益造成侵害。因此,虽然我们加大了对土壤环境保护的宣传力度,并在一定程度上增强了公众对土壤环境的保护意识,但还是有相当一部分人,对土壤环境保护的重要性不了解、不学习,这也是我国在土壤环境保护工作中需要解决的棘手问题。

五、我国土壤环境监测中存在的问题

(1)土壤环境监测体系的监测能力较差,由于其发展应用尚不完善,在应用过程中难以完全满足监测要求,因此,我们应该加强对土壤环境监测技术的研究,进而提高环境监测技术水平。(2)我国对土壤污染治理越来越重视,土壤监测技术不断更新及发展,导致专业人员技术水平跟不上的问题。(3)随着科学技术的快速发展,相应的技术装备和技术水平也随之提高,因此,在土壤环境监测方面,我们要加强专门的技术人员的培养及高端精密检测设备的开发与研究。

目前,由于第三方检测公司的快速发展,绝大多数县区都有了专门的机构和人员来进行土壤环境监测及分析,但是由于地方政府的设备水平、技术人员的水平、检测能力水平的差异,导致土壤环境监测的能力有高有低。由于土壤环境的特殊性,需要投入更多的资金和资源,但目前的情况是,由于资金的短缺,许多工作停滞不前。

六、我国土壤环境监测技术的应用现状

(一)3S技术在土壤环境监测中的应用

3S技术包含 GIS、GPS、遥感三大技术,三者结合,形成一种既能获得信息又能处理信息的新技术。在土壤环境监测方面,应用3S技术可以迅速地进行土壤取样,可以很好地掌握土壤的环境状况。

(二)信息技术在土壤环境监测中的应用

随着信息技术的发展,越来越多地被应用到各个领域,而在土壤环境监测方面,也需要借助信息化技术。在土壤环境监测方面,主要采用了无线传感网络技术,可以将监测到的数据迅速传输,这样就可以对土壤进行实时监测,并对其各项指标进行精确分析。

(三)生物技术在土壤环境监测中的应用

随着人类社会的发展,科技水平日新月异,生物科技在生态领域的应用日益广泛。目前,在我国的土壤环境监测中,已有大量的生物技术被用于土壤污染的监测,例如PCR、生物芯片等。

七、环境监测的发展趋势

(一)自动化代替人工

环境监测网的自动化和数据化已成为时代的必然。在完成了土壤监测体系的建设后,相关的管理手段也将随之而动,为环境的可持续发展提供有力的保障。

(二)有机物监测为重点

一国的经济在短时间内迅速发展,势必会引发环境问题,而我国的环境问题也是一样。现在的环境问题越来越严重,有机物质的累积,已经影响到了食物链的扩散,人类这种高等掠夺者,自然也会受到这种污染。因此,要想从根本上解决土壤污染的问题,就必须加强对重金属及有机物质的监测。

(三)痕量监测精度提高

土壤环境质量的好坏,最主要的指标就是监测的准确性,随着污染不断发生变化,我们的技术也会越来越先进,越来越系统化。这对治理土壤污染及制定合理的管控措施具有重要的现实意义。

(四)现场技术进步

在进行土壤环境分析之前,采集人员必须要将土壤中的样品随机取样,目前的方法还比较原始,但随着技术的发展,技术肯定会越来越先进。而且,在某些突发环境事件中,还必须采用快速的检测技术,防止污染继续扩散,这对土壤质量监测要求有很强的时效性及专业性。

(五)监测技术不断提高

在土壤环境监测中,根据当地土壤环境的特点,以及监测分析实验室的情况,制订相应的、合理的设备采购计划,并按照技术标准的不同要求配置相应的仪器设备。ICP-MS、GC-MS、原子荧光光谱仪、原子吸收、高效液相色谱仪等大型精密仪器设备将逐渐用于检测工作中,以更加准确地对土壤环境进行监测及分析。

(六)人员技术水平不断提高

按照相关法律法规、标准、技术规范的要求,建立健全土壤环境质量监测与监管体系。招募具有相关专业知识背景、地理专业知识、农业专业知识、土壤专业知识、生态专业知识的专业技术人才。此外,加强现有人员的相关业务培训,派遣技术人员到相关高校、科研机构学习;或者通过“请进来”,通过专业技术人员的集中培训,提升相关人员的整体技术能力。

(七)监测项目变化

城市化进程的加速导致大量土地被占用,因此,对土壤环境的监测,不能只限于重金属,而应增加有机化合物、硝基苯等的监测,并根据不同区域的污染状况进行适当调整,添加或删除测试项目。

八、土壤环境质量监测优化措施分析

(一)土壤监测制度的优化完善

由于土壤污染的隐蔽性质,人们对土壤污染的关注程度远不如对空气、水污染那么高,因此,各地环保部门对土壤环境的监测也就越来越少。总体而言,各地土壤环境监测机构人手不足、技术水平较低,与其他环境监测相比,存在着明显的差距。此外,土壤环境监测设备、经费等方面的不足也是导致这一状况的一个主要因素。应加大对土壤环境监测的投入。

(二)土壤环境的监测手段优

结合我国土壤污染防治的实际情况,采取了比较全面的监测和处理措施,确保相应的监测体系能够符合目前的土壤环境状况。我国已经在一些地方建立了土壤数据库,以确保相应的监测体系进行优化和调整,但总体的污染情况仍然很严重,必须加强对监测体系及制度等的科学、全面及精准调控。

(三)土壤污染问题及治理措施分析

目前,有大量的土壤污染修复手段,主要包括生物、化学及物理修复。生物修复技术包括植物及微生物的处理。在生物污染防治中,微生物及植物根的分泌物是控制污染的有效手段,而有机污染物及重金属污染物则是通过微生物吸附转化或者被降解。化学修复包括改良剂及淋洗法等。在大面积污染区,采用淋洗方法对其进行处理,具有成本低、操作简单、见效快等特点。物理修复方法包括电热修复、电动修复等。电动修复是一种就地修复技术,它不会对土壤造成大规模破坏,且在短期内能够恢复。

九、结束语

要实现土壤环境污染的治理目标,就要对土壤环境加强监管及检测分析,使其成为一种有效的监测手段。

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