土壤環境質量監測現狀及發展趨勢

摘要：隨著社會總體生產力的不斷提高，在推動各行業領域高速發展的同時，也對土壤環境造成了嚴重污染破壞。為改善土壤環境質量，營造生態系統良性循環體系，我國提高對土壤環境質量監測工作的重視，并在工作中取得諸多顯著成果。但我國土壤環境質量監測事業發展起步較晚，監測工作質量與效率存在優化空間。因此，本文對土壤環境質量監測技術應用現狀進行簡單分析，對未來發展趨勢進行探索，希望可以提供參考。

關鍵詞：土壤環境;質量監測現狀;發展趨勢

中圖分類號：X833 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）12-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.090

Current status and development trend of soil environmental quality monitoring

Zhu Ping

（Environmental Monitoring Station of Ju'nan County，Linyi Shandong 276600，China）

Abstract：With the continuous improvement of the overall social productivity，while promoting the rapid development of various industries，it also caused serious pollution and damage to the soil environment.In order to improve the quality of the soil environment and create a virtuous cycle of the ecosystem，my country has paid more attention to the monitoring of soil environment quality and has achieved many significant results in the work.However，the development of soil environmental quality monitoring in China started late，and there is room for optimization of the quality and efficiency of monitoring work.Therefore，this article simply analyzes the application status of soil environmental quality monitoring technology and explores future development trends，hoping to provide a reference.

Key words：Soil environment;Status of quality monitoring;Development trend

土壤環境污染程度穩定與否，直接影響到農業生產等領域的發展潛力及國土資源環境安全，是落實可持續發展戰略目標的關鍵所在，其重要性不言而喻。在這一背景下，對土壤環境質量監測工作特點的掌握以及未來發展趨勢的明確，是進一步提高土壤環境監測質量與保證監測結果準確可靠的主要途徑。

1 土壤質量監測的特點及必要性

根據工作開展情況來看，與水污染、大氣污染問題相比，土壤環境質量監測具有以下特點：第一，土壤環境中各類污染物的流動性較差，且多數污染物的分布情況不均勻。污染物受到氣候條件、地質活動、地層結構等因素影響會產生小范圍流動現象。因此，工作人員需要在土壤環境監測區域中設置若干數量點位，確保監測采樣點具有均勻性與代表性，才能準確、客觀評價土壤環境質量。第二，土壤污染具有較強的隱蔽性，在未開展全面性土壤采樣分析工作前，難以準確評估土壤污染程度、劃定污染范圍。問題根源在于，土壤中所分布污染物主要以重金屬、有機污染物為主，工作人員很難通過肉眼發現這類污染物或是大體評估污染物濃度含量。第三，富集性。隨著時間推移，受到氣候條件、環境等因素影響，大氣環境、河流水域中的部分污染物會逐漸富集在土壤環境中，且土壤環境的自凈化性能較差，很難有效消除各類污染物。

從土壤質量監測工作開展必要性角度來看，我國土壤環境治理工作起步較晚，在2006年全國性土壤環境質量調查報告中表明，農業、工礦業行為是導致土壤環境污染的主要因素，面臨著土壤污染調查監測基礎薄弱、污染物種類眾多等問題。如若沒有及時處理污染土壤，將對生態平衡造成破壞、并對人體健康造成較大影響。而對土壤環境質量監測工作的開展，既可以為后續土壤環境治理工作的開展提供信息支持與正確思路，同時，也在客觀層面上加快了《土壤污染防治行動計劃》的實施，污染治理修復、污染源監管等措施均得到有效落實。

2 我國土壤環境質量監測的特點

現階段，在我國開展土壤環境質量監測工作時，存在以下幾項工作特點：第一，對各類物化法的有效應用。目前來看，應用較為常見的物理、化學檢測法包括原子熒光光譜法、氣相色譜-質譜聯用法、電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法等等。這些物化法主要被用于檢測土壤環境中重金屬、有機污染物的含量濃度。第二，3S技術的應用。3S技術主要由GPS系統、RS遙感技術以及GIS地理信息系統加以組成，三者形成一項全新的技術體系。在技術應用過程中，可以有效解除空間限制、消除環境與氣候等因素的影響干擾，快速完成空間信息采集、處理分析等工作，不但可以大幅提高土壤環境監測效率、擴大單次監測范圍，還對土壤環境監測事業的信息化發展有著重要意義。第三，水平定向鉆井技術的應用。這項技術的主要應用價值在于，工作人員可以在不破壞土壤監測區域地表結構的前提條件下，在地層中修剪土壤環境治理井與監測井，安裝傳感器裝置，持續對周邊環境污染程度進行監測。第四，生物技術的應用。這項技術不但在土壤環境監測領域得到廣泛應用，如土壤微生物監測，同時，在土壤環境修復治理領域中也展露出廣闊應用前景。

3 土壤環境監測技術現狀

3.1 生物技術

生物技術泛指，使用生物提取的細胞或是微生物與生物組成成分來檢測土壤環境，將所獲取監測數據、生物組成成分與微生物變化情況導入系統中，對各類信息進行分類儲存、運算分析，即可快速獲取各項土壤質量數據，輔助工作人員準確評價土壤環境質量，為后續土壤環境治理工作的開展提供參照依據。目前來看，應用較為常見的生物技術包括PCR技術、基因改變技術、生物大分子標記技術等等。以PCR技術為例，技術具有特異性強、檢測靈敏度高、流程簡單等優勢。例如，使用PCR技術對土壤環境中所分布微生物種群結構進行檢測，可以直觀顯示土壤中微生物受到重金屬復合污染而形成的損傷，以土壤生態系統細菌豐富度為主要依據來判斷土壤污染程度。但是，PCR技術在應用過程中，存在著微量靶序列易受污、假陽性、檢測對象生物活性等技術缺陷，需要加強對生物技術的研發力度，及早彌補各項技術缺陷。

3.2 3S技術

現階段，在土壤環境質量監測工作開展過程中，所面臨的主要問題在于，我國幅員遼闊，土壤環境監測工作量過大，盡管相關部門、監測機構投入大量的人力物力資源，也難以構建起全面性的國家土壤環境監測網，尚未全面掌握我國土壤質量現狀。3S技術的應用，可以解除空間限制，在極短時間內掌握各區域的實時土壤情況，并對不同時間節點下的土壤情況、相關數據進行對照分析，在其基礎上評價土壤環境的大體污染程度及變化情況。同時，還可以輔助工作人員快速鎖定土壤環境監測區域的三維空間位置，明確劃定監測區域、污染土壤的分布范圍，將所采集監測信息加以匯總整理、綜合分析，生成土壤環境監測報告，起到土壤污染預防作用。3S技術在土壤環境質量監測領域中的具體應用方向包括信息傳遞、三維空間坐標定位、淺層土壤性狀分析、野外采樣測量、構建土壤質量分析模型、土壤中有機物與無機物濃度等指標的定量觀測等等。

3.3 信息技術

隨著科技水平的不斷提高，以及土壤環境監測技術體系的優化發展，各項新型監測技術陸續問世，這在大幅提高土壤環境監測質量、效率的同時，也將持續產生大量實時數據，對數據傳輸效率、處理水平提出了更高的要求。在這一背景下，信息技術在土壤環境質量監測領域中展露出廣闊的應用前景。而信息化技術的具體應用價值包括：第一，具備數據信息實時傳輸功能，可以突破空間與時間限制，快速將監測數據上傳反饋至監測系統。隨后，各區域監測系統將數據信息進行分類整理，從中挑選關鍵數據上傳至國家土壤環境監測網中。第二，信息系統將自動對所埋設傳感器所輸入數據信息進行分析處理，輔助工作人員全面掌握土壤環境實時情況，如：土壤濕度、酸堿值、各類污染物濃度等等。例如，基于信息技術構建無線傳感監測網絡，以各處傳感節點、物聯網協議與路由節點為網絡主要構成部分，組合采取嵌入控制、無線通信等技術，系統持續對傳感器監測數據進行采集分析，將分析結果與相對應額定值進行對照，在必要情況下向監測人員發送報警信號。

4 我國土壤環境質量監測的發展趨勢

4.1 監測項目以重金屬為主向多目標污染物發展

根據已知土壤環境質量監測結果來看，工業排放物是土壤污染的主要污染來源，且土壤中重金屬污染物的含量濃度遠高于其他各類污染物。因此，相關主管部門需要以重金屬濃度監測為土壤環境質量監測工作的核心內容與主要導向目標，并同步開展多環芳烴、硝基苯等有機物濃度監測工作。如此，既可以將土壤環境質量監測工作量、監測成本控制在可接受范圍內，同時，還可以快速發現絕大多數土壤污染問題、滿足土壤環境質量監測工作要求。此外，需要定期對各項土壤環境質量監測報告進行綜合分析，根據各監測區域的土壤污染情況、污染源類型來對監測項目指標進行適當增減調整。

4.2 加強現場應急監測力量

目前來看，在土壤環境質量監測工作開展中，雖然對各項監測技術的靈活應用，可以提前發現土壤污染問題出現征兆、持續監測土壤環境變化情況。但是，在出現各類突發土壤環境污染問題時，卻存在著現場應急監測力量不足、難以在短時間內掌握環境污染情況。因此，需要重點加強現場應急監測力量，并采取以下措施：提前在土壤環境監測區域中布設若干監測斷面點，在出現突發環境事件后及時獲取監測斷面點的信息、完成采樣作業;適當提高采樣頻次，以保證樣品檢測分析結果準確無誤。在工作人員掌握污染物變化規律后，再對采樣頻率進行調整;對以往現場采樣過程、結果進行記錄備份，將其作為應急監測工作的第一手資料;在監測站中配置各類便捷性監測設備，如檢測試紙、快速檢測管、便攜式紅外光譜儀等等。

4.3 完善建立土壤環境質量監測網絡

相關部門需要根據土壤環境質量監測工作開展情況，及早對環境監測標準進行統一化，并運用信息技術來構建起全國性、區域性的土壤環境質量監測網絡。工作人員將監測數據、評價報告逐級向上提交，并在全國土壤環境質量監測網絡中進行匯總整理。

4.4 加強土壤環境質量監測人員建設

由于土壤環境質量監測工作存在隱蔽性、富集性、污染物種類多樣性等特征，對監測人員的專業素養有著較高要求。但目前來看，各地區普遍面臨著人員力量薄弱、監測人員專業素養良莠不齊等問題。因此，一方面，我國教育體系需要加強對土壤環境質量監測專業的人才培養力度，如各高等院校增設相關專業的招生名額，持續輸送足量的高素質、專業化人才。另一方面，企業加強監測人員專業素養培訓力度，以各項全新的監測技術、理論知識、操作流程為主要培訓內容。

5 結語

土壤環境質量監測作為環境治理工作的重要構成部分與開展前提，主管部門與監測機構必須加強對土壤環境質量監測力度，掌握監測工作特點與監測技術應用現狀，以重金屬為主向多目標監測、加強現場應急監測力量、建設專業化監測團隊、構建全國性土壤環境監測網絡，推動土壤環境質量監測工作的標準化、規范化、信息化發展。

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收稿日期：2020-09-02

作者簡介：朱平（1980-），女，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為環保工程。