土壤環境污染監測技術的應用發展現狀

嵇華 (江蘇環保產業技術研究院股份公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

土壤污染是污染物長期累積的過程，它需要經過一段時間的風化和自然作用后，對土壤的性能造成影響，在環境污染中，土壤污染具有一定的潛在性，它會在不同的時間節點產生相應的危害后果，具有一定的累積性，與空氣污染、水體污染有著明顯的區別，不容易被人們所察覺。其次，土壤污染還具有一定的不可逆性，污染物在土壤中已經經過了一系列復雜的變化，很難通過短期治理的方式對其進行優化，很多污染物已經融合在礦物質中，具有一定的頑固性。因此，在土壤環境污染中，預防和監測有著非常重要的作用，它可以在一定程度上對土壤的實時狀態進行監控和分析，為后續的工作提供一定的保障。有關人員可以對此進行全面的研究。

1 土壤環境污染的類型

1.1 化學污染

化學污染是導致土壤性能改變的主要原因，它是指在化工等行業生產的過程中，由于廢水或者廢物的隨機排放，導致一些化學元素進入到土壤中，從而發生不同程度的化學反應，致使污染問題的存在。化學污染主要包括無機污染和有機污染兩種類型。首先，對于無機污染來說，它包括酸雨、工業污水、尾氣排放等進入到土壤中，污染物中含有汞、鉛等重金屬，形成氧化物或者硫化物的形式，產生危害的后果。另外，有機污染則是指農業生產中的農藥、化肥等應用于土壤中，產生一定的反應，在土壤中累積后引發的污染現象。

1.2 物理污染

物理污染就是指由于工業礦山開采、建筑施工以及城市垃圾到孩子的集聚對土壤造成一定的影響，污染物在土壤中一般不會發生化學變化溶于土壤中，而是以固體物的方式存在于土壤中，在時間的作用下，它會發生風化等現象，很難從土壤中提取出來。

1.3 生物污染

生物污染是指有害生物體，包括病毒、細菌等通過水體或者垃圾的方式侵入到土壤中，造成嚴重的污染問題。生物污染對于土壤的影響比較嚴重，它還可以對人的健康造成危害，而且數量較多，繁殖速度快，可以短時間內造成大面積的傳播，具有一定的抗干擾特性，治理起來非常困難。

1.4 放射性污染物

放射性污染物是近年來土壤環境污染的新類型，它是由于人類活動、生產所造成的污染元素，主要以核工業、核試驗為主，對于人體和土壤來說有著非常嚴重的危害。放射性污染物會在土壤中發生化學或者物理等反應，使得土壤性能大幅度改變，而且會通過土壤直接傳送到人們的身體機能中，產生血液等方面的變化，這需要引起人們的重視。

2 土壤環境污染監測技術的應用特點和意義

2.1 土壤環境污染監測技術的應用特點

土壤環境監測包括質量監測、污染動態監測、污染事故監測以及土地背景調查等多個方面的內容，它是通過節點的布置對范圍內的土壤環境進行指標的采樣，或者根據土壤中動植物的變化規律反應土壤環境污染的情況，為后續的工作提偶感一定的依據，對土壤環境污染的程度、擴散方向以及危害范圍進行有效的分析。首先，土壤環境污染監測技術在應用的過程中具有一定的復雜性，在監測的過程中需要對土壤物理狀態的相關要素進行體現，確定污染物在進入土壤中的演變過程，對相關的特征進行分析。其次，土壤環境污染監測技術具有一定的局限性，在采集樣品的過程中，不同地域有著不同的特點，即使在同一個范圍內，也不能保證樣品采集的均勻性，只有盡可能的降低這方面存在的誤差，增大樣品采集的概率。污染物進入土壤環境中后，它的演化過程是非常漫長的，具有一定的滯后性，監測技術在應用的過程中可以根據具體的情況選擇間隔時間。另外，土壤環境污染監測技術在應用的過程中還應該考慮到污染物的數量和種類，需要在背景調查研究后，確定土壤元素的大致含量，從而對監測的項目數量進行決策，土壤環境污染監測技術應該圍繞影響自然生態的項目進行設計[1]。

2.2 土壤環境污染監測技術應用的意義

土壤污染對于我國社會的穩定性以及經濟發展有著不利的影響，土壤是農業產業發展的基礎，農作物都是依靠土壤中的營養元素獲得生長條件，在工業化進程的快速發展下，我國土壤環境狀況不容樂觀，通過數據顯示，我國土壤重度污染比例已經嚴重超出標準范圍，人類的活動使得土壤性能發生了一定的改變，重金屬的含量呈現快速上漲的趨勢。在這種背景下，部分污染嚴重地區的農作物在產量以及質量上出現降低和減產的趨勢。而且土壤污染在一定程度上也對大氣和水體造成影響，破壞自然與人類的平衡，危害人們的身體健康。正是由于有這些后果，土壤環境污染監測技術的應用有了重要的意義。土壤環境監測技術在應用的過程中可以實時的對土壤的狀態進行監控，及時發現土壤中的異常現象，根據土壤上生物的變化規律，采取有效的預防措施。另一方面來說，土壤的監測項目可以分為物理指標、化學指標以及生物指標，一些新技術的應用，使得現代的監測技術在功能上更加多樣，可以對污染物的相關元素進行分析，這對于土壤污染治理來說有著重要的作用。

3 土壤環境污染監測在應用中的主要技術

3.1 遙感技術的應用

遙感技術是近年來應用于土壤環境污染監測中的新型技術，它是在電磁波的作用下，對信號的采集和處理，對地面上的景物進行探測和識別。將遙感技術應用在土壤環境污染監測中，可以保證對地貌和地物的實時反應，具有一定的真實性。遙感技術的應用原理就是依靠土壤生物中不同的特點，它們在電磁波的作用下會發生不同的信號，可以通過光譜分析的方法對相關物體進行判斷，從而確定土壤環境在不同時間的變化規律。在遙感技術的應用中，還可以通過紅外段的方式進行污染的探測。遙感技術主要由遙感器、監控平臺以及信息傳輸設備等裝置構成，可以通過遙感器的方式進行拍攝、掃描等功能，進而對圖像信息進行處理，對地面特征進行分析，為后續的工作提供準確的信息。遙感技術在應用的過程中可以分為可見光遙感、紅外遙感、X射線等不同的類型，可以根據實際情況進行合理的選擇，它在土壤環境污染監測技術的應用過程中，探測范圍更大，而且獲得資料的速度具有一定的實時性，不受時間和空間環境的影響[2]。

3.2 地理信息系統的應用

地理信息系統是空間信息系統的集成，它可以在計算機軟件以及硬件系統的幫助下，對地理范圍內分布的數據進行采集、管理以及運算等操作，具有一定的綜合性，在土壤環境污染監測技術的應用過程中，可以與全球定位系統結合到一起，加強對土壤背景的調查與分析工作。地理信息系統在監測技術中可以起到數據管理的功能，可以將土壤范圍內的相關數據信息進行具體的計算，通過科學管理的方式進行綜合分析和動態預測，為后續的土壤污染治理提供更加有效的決策信息。另一方面來說，地理信息系統的信息來源更加廣泛，可以對客觀的事物進行信息提取工作，通過網格法等方式對這些信息進行整合，在人機交互的方式下進行數據建模，在實際的應用過程中可以與其他軟件工具結合到一起，提供更完整的功能系統，實現模塊化工具的應用。

3.3 水平定向鉆進技術

水平定向鉆進技術是指通過布點采樣的方式，在不開挖土壤表面的情況下，對土壤樣品進行采集的過程。水平定向鉆進技術具有一定的隨機性，在應用的過程中可以對監測范圍進行劃分，通過網格的方式將其分布成不同的類型，然后進行系統的隨機抽取，在布點數量上，工作人員需要注意樣本的容量要求，根據監測的項目類型進行具體的規定，滿足在區域以及環境上的要求。水平定向鉆進技術相較于其他技術來說，它可以避免對土壤地面上的物體造成影響，可以在不破壞植物、人類活動的情況下進行樣品的采集，而且在鉆進的過程中，通過相關資料的收集，可以避免對地下管線的影響，在監測的過程中具有一定的靈活性[3]。

3.4 生物監測技術

生物監測技術是指在利用生物個體、群落在一段時間內的變化規律，反映當前范圍內土壤的污染情況。生物監測技術在引用的過程中具有一定的敏感性，它可以從生物學的角度對問題進行分析。實際上，在土壤上的一些生物，它對于污染物會產生不同的反映，直觀的體現出地表特征的污染質量狀況，但是對于生物監測技術來說，它在應用的過程中具有一定的復雜性，生物的類型比較多樣，在選擇的過程中需要從綜合的角度進行考慮。近年來，生物監測技術在土壤環境污染監測的應用比較廣泛，可以根據地理位置選擇合適的動植物，采取大量的研究，提高監測結果的準確性。生物監測技術可以根據生物系統的結構水平不斷的提升監測能力，獲得指標分析上的進步[4]。

4 土壤環境污染監測技術的應用發展

在未來的發展進程中，還將有越來越多的科學技術應用在土壤環境污染監測中，為了提升監測技術的應用效果，有關人員需要完善土壤評價制度，根據實際情況對監測制度的內容進行補充，保證監測過程的有序性，必要時還可以在智能技術的幫助下，構建自動化監控系統，不通過人工也可以將信息實時的傳遞和分析，通過計算機思維的方式判斷土壤污染的狀況，同時制作成報告的形式，豐富土壤環境污染監測技術的功能。另一方面來說，相關部門應該加強這方面人才的培訓，提高他們的專業技能，使得監測技術水平得到有效的提升，注意技術在應用中的準確性和真實性，滿足土壤污染治理的需求[5]。

5 結語

綜上所述，在土壤環境污染監測技術的應用過程中，有關人員需要明確土壤污染的主要類型，對土壤環境污染監測技術的特點以及意義進行全面的分析，從遙感技術、地理信息系統、水平定向鉆進以及生物監測等技術上入手，判斷土壤監測技術的主要內容，并且對未來的發展方向進行展望，加強在制度上的完善，加強土壤環境的治理以及保護工作。