土壤環境監測基礎點位布設方法研究

董旭斌，姚燕紅，鄔晨星

（浙江仁欣環科院有限責任公司，浙江 寧波 315016）

基礎點位布設工作是土壤環境監測的重要環節，也是國土資源管理的基礎工作之一。為了全面掌握我國土壤污染情況，需要確保基礎點位布設方案的科學性和合理性，積極利用新的理論知識和信息技術手段開展工作，全面提升我國土壤環境監測基礎點位布設工作的質量和效率，實現監測目標和任務要求，利用得到的數據為后續開展其他工作提供參考，發揮出土壤環境監測基礎點位布設工作的價值，提升我國國土資源管理以及社會主義建設的步伐。

1 我國土壤環境監測現狀

我國的土壤環境監測網是在背景點、基礎點以及監控點的基礎上生成的例行監測網，主要是對我國土壤環境狀況進行整體評估和風險監控，主要從國控和省控兩個方面進行控制[1]。利用整個監測網對我國土壤資源情況進行長期、定點、不間斷的監測，可以確保國家全面掌控全國土壤環境變化情況以及產生變化的因素，明確全國范圍內各個地區土壤污染的等級，進一步規劃出各個地區的風險等級并實施全面監管。地方政府可以利用監測網的數據開展土壤污染防治工作，在通過對各地區土壤情況調查的基礎上開展針對性監測，進一步提升土壤環境監測的效率和質量[2]。

土壤環境監測對于農業發展來說有很大的價值。由于中國人口基數比較大，對農業發展的要求比較高，因此保證耕地土壤的質量安全成為發展農業的基礎，一旦耕地出現土壤污染的情況不僅會影響到農作物的產量，對于人們的身體健康也會產生很大的負面影響，帶來一些食品安全問題。除了影響食品安全的質量之外，土壤污染現象也會對周邊居民的身體健康情況產生負面影響，例如礦區污染會對周邊居民的飲用水安全造成威脅，同時引發一定程度的環境破壞問題。對此，國家需要將土壤環境監測基礎點位布設到耕地、礦區以及飲用水周圍，實時監測周邊的土壤情況，全面保障居民身體健康。

根據組成土壤環境監測網的三個控制成分來分析，背景點會布設到人類活動較少的地區，準確收集周邊土壤的元素含量歷年數據，根據數據制定環境標準，為后續進一步提升土壤質量提供參考。我國在原有背景點位布設的基礎上也在根據實際情況的變化動態調整點位布設地點，并不斷進行篩選、優化和補充。國家將基礎點布設到各種土地利用類型中，包括耕地、林地、草地、園地等，利用實時、動態、不間斷地監測全面掌握國內各種土地利用類型的土壤環境情況以及變化趨勢，通過與背景點監測數據的對比，判斷污染等級以及環境管理的效果。國家將監控點布設到土壤環境污染風險區，重點監測該地區污染物的排放特征以及污染風險等級和影響范圍，尤其是一些存在重金屬、持久性有機物污染的地區，對這些地區實施風險監控和預警。

2 土壤環境監測基礎點位布設的原則和要點概述

2.1 土壤環境監測基礎點位布設的原則

開展土壤環境監測工作需要秉持實事求是、因地制宜的原則，根據實際情況隨時調整監測內容和具體細節，并不斷進行優化，在保證監測工作的規范性以及原則性的基礎上進一步提升監測工作的質量和效果，有效保證土壤環境監測工作的科學性和準確性[3]。開展土壤環境監測工作需要堅持以下幾個原則，以全面保證監測工作的質量和效率，為其他方面提供有效參考。

2.1.1 堅持監測點布設的科學性原則

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時需要根據科學合理的理論知識結合實地情況進行分析和研究，保證布設地點選擇的科學性，在合理選擇的基礎上利用相關技術手段完成監測點施工工程，全面保證監測效果。

2.1.2 堅持監測點布設的代表性原則

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時需要設置科學合理的代表性條件，對代表性條件進行優化，根據條件科學高效地開展環境監測工作，嚴格落實相關條件要求確保監測執行效果，在保證質量的基礎上盡量控制成本。

2.1.3 堅持監測點布設的繼承性原則

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時需要在原有內容的基礎上站在長遠發展的角度開展監測工作，盡量擴大監測環境的范圍，并且在現有資源的支持下綜合點位布設條件，盡量在保持技術管理狀態的基礎上提升土壤環境監測的效果。

2.1.4 堅持監測點布設的普遍性和特殊性相結合的原則

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時需要保證監測內容的普遍性特征，也需要根據特殊點位的情況制定特殊的監測方案，并調整布點技術，確保布點以及監測方案可以充分適應當地環境條件。

2.1.5 堅持監測點布設的穩定性原則

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時需要對已經設置好的監測點進行調整，針對這些監測點存在的穩定性問題實行動態控制，全面優化布點和監測的效果。

2.2 土壤環境監測基礎點位布設的方法要點分析

2.2.1 合理選擇布點的方式

一般來說，開展土壤環境監測基礎點位布設的方式比較多，主要采用以下三種方式：

（1）隨機布點法。土壤環境監測基礎點位布設人員提前將污染地區進行網格化劃分，劃分完成之后對污染區的土壤進行隨機采樣，初步了解土壤的基本情況，然后結合污染場地的網格化采樣情況進行布點。

（2）分區布點法。參考本地區土壤污染的類型以及區域實際功能來決定布點位置，工作人員根據土壤環境情況按照類別和深度等因素進行布點工作，充分保證布點的合理性。

（3）系統布點法。考慮到土壤污染情況的變化數據可能不會在短時間產生較大的變化，因此在保證土地劃分精準性的基礎上，結合土壤特征以及污染物遷移的特征開展污染地區的深度采樣，并且將采樣信息數據與之前的數據相對比，保證監測工作的精準度和科學性。

2.2.2 設定科學的網格尺度

隨著信息技術的發展，土壤環境監測基礎點位布設工作也在朝向信息化的方向發展，不斷吸收融合更多信息技術手段全面保證監測工作的準確度[4]。為了提升土壤環境監測基礎點位布設工作的科學化程度，要求布設人員提前了解布設地區的實際情況，設定科學合理的網格尺度，盡量增加網格的密度，為之后開展相關工作奠定基礎，降低土壤環境空間取值的誤差。布設人員根據網格布設法全面了解不同土地利用類型的污染程度，得到數據之后利用信息技術手段進行篩選和優化，確保優化之后的數據可以真實反映出被測土地的實際情況，方便國家開展土地利用面積的計算工作，進一步摸清我國各種土地利用類型的面積，提升國土資源管理的效果。在確定網格尺度時需要按照國家的要求按照不同土地利用類型的標準進行設置，為之后開展監測工作奠定基礎。

2.2.3 合理利用GIS技術

當今時代，GIS技術已經在土壤環境監測工作中展現了很大的價值和優勢，作為一種先進的現代化信息技術手段，可以憑借其技術優勢提升整個監測工作的效果，并且進一步保證土壤環境情況基礎點位布設工作的規范性和科學性，對整個監測工作的點位布設形成一定的限制。這項技術展現的點位限制性具體表現在以下幾個方面：一，對交通路網體系的限制。將GIS技術運用于交通路網體系，可以在主干路兩側150米的范圍之內形成緩沖圖層，進一步增強監測數據的標準性；二，對土地利用方式的限制。利用GIS技術對各種類型的土地利用方式進行數據解讀和分析，利用分析生成的數據生成水系圖層，作為監測的依據之一；三，利用GIS技術和遙感數據的結合在被測地區300米范圍內形成緩沖圖層，提升監測的效果；四，在污染地區進行點位布設時，利用GIS技術在距離點位600米的范圍之內形成緩沖圖層，有效保證監測數據的有效性。

2.2.4 完成土壤類型疊加工作

布設人員根據實際情況對點位進行調整和優化之后，需要利用土壤類型疊加工作進一步分析土壤的污染程度，確保選擇布設的范圍可以覆蓋被測地區，做到全天候動態監測[5]。如果基礎點位布設沒有做到覆蓋被測地區則需要根據監控點位和基礎點位的基本需求疊加土壤類型，在未被監測的地區補充相關點位，實現監測工作全覆蓋化。由此可見，土壤類型的疊加工作可以幫助工作人員全面了解當地土壤的實際情況，為之后開展全面監測工作奠定基礎，進一步完善補充我國土壤環境監測的數據信息。根據目前我國基礎點位布設工作的現狀可以發現，我國基礎點位布設的覆蓋率已經達到98%以上，基本上包含了56種土壤類型，在土壤類型二級分類科目中也實現了64%以上的覆蓋率。

2.2.5 整合歷史監測點位

開展土壤環境監測基礎點位布設工作時，需要從監測范圍以及時間軸的角度上對監測內容和點位布設進行調整和優化。對此，工作人員需要不斷學習利用先進的信息技術手段，將先進的理論知識和技術手段應用于點位布設和土壤環境監測方案中，全面推動我國土壤環境監測基礎點位布設工作的發展進程，深化現代科學技術和信息技術在布設工作中的融入程度，將得到的新數據與之前收集的歷史監測點位信息進行對比，為優化土壤環境監測效果奠定基礎，全面提升監測結果的準確性和科學性。從現實情況來看，我國“十一五”期間開展土壤環境污染狀況調查中包含的基礎點位調查數據可以提供很大的參考，因此“十二五”開展的監測工作在很大程度上借鑒了之前的監測數據，并且在原始點位的基礎上增加了39%的新點位，進一步完善了我國土壤環境監測基礎單位布設格局。

2.2.6 優化基控點的位置

由于信息技術的發展，如今我國開展土壤環境監測基礎點位布設調整工作時基本上是采用高分攝影技術進行的。在開展基礎點位布設調整工作時，工作人員會利用攝影技術采集數據資料，然后按照采集的資料數據結合布設點位調整的要求開展優化工作，根據實際情況以及調整要求的變化動態調整點位位置，及時清除不合理的點位，在此基礎上利用歷史點位代替法有針對性地保留歷史點位，保證基礎點位布設工作符合時代發展的要求，可以更加準確合理地監測土壤屬性和利用類型。完成基礎點位位置調整優化之后，工作人員會繼續利用網格合并的方式對相鄰的網格進行合并優化，進一步提升監測工作的效果。

2.2.7 加大現場核查的力度

完成以上工作之后，土壤環境監測基礎點位布設工作人員需要在實踐中檢驗基礎點位布設的合理性，確保基礎點位設置和土壤環境監測的要求相吻合。對此，工作人員在現場核查的過程中會根據布設的點位圖進行核查，確保理論點位和實際點位一致，避免出現問題。由此可見，工作人員開展土壤環境監測基礎點位布設工作時不僅要考慮到點位設置的繼承性，也需要兼顧點位布設的科學性和合理性，發揮點位布設的最佳效果。

3 土壤環境監測基礎點位布設結果分析

到目前為止，我國基本上已經完成了土壤環境監測基礎點位的布設工作，涵蓋20 000多個基礎點位，其中布設在耕地范圍的基礎點位占到總點位的79%左右，林地和草地布設點位占到21%左右，可見基礎點位布設工作已經形成了比較完善的格局，尤其是耕地面積比較大的幾個省和自治區基礎點位數量較多，相對來說城市化建設水平比較高或者是耕地相對較小的省和自治區基礎點位布設的占比比較少。就縣市的基礎點位布設情況來看，我國基本上已經完成縣市覆蓋，沒有完成點位布設的縣市也是由于個別原因不在規劃內，例如嵊泗縣、南澳縣、金門縣等海島縣以及黟縣、申扎縣、眉縣、阿合奇縣、烏恰縣等耕地比重比較小的縣市。在現有基礎點位布設格局的基礎上，可以根據需求和國家發展情況進行調整和優化，城市市中心地區由于沒有耕地也沒有考慮布設工作。另外，也會參考產量情況這一因素進行基礎點位布設工作，我國已經針對糧食生產產量排位實現全部產量大縣基礎點位布設工作，這些基礎布設點基本上占據了我國耕地基礎點位布設點的20%左右。

工作人員開展土壤環境監測基礎點位布設工作時，針對監測地區的土壤結構和環境條件進行分析，在充分參考數據資料的基礎上選擇合適的基礎點位布設點，并且結合當地住宅區資料和實地考察優化點位布局，利用判斷點位法開展點位布設工作。要完成整個工作流程需要工作人員有較強的知識和技能作為支撐，并且可以合理靈活地使用各種資料和技術，全面分析土壤環境變化的因素，在明確各個因素關聯性的前提下正確判斷基礎點位設置的范圍和標準，全面保障土壤環境監測基礎點位布設工作的質量。工作人員不斷了解和掌握這方面的先進知識和技術，將這些技術內化成為自身的能力，便于工作人員根據土壤環境的情況高效開展基礎點位布設工作，最大限度避免誤判和漏判的現象。

4 結語

綜上所述，土壤環境監測基礎點位布設工作是我國的一項基本工作之一，對于國土資源管理和污染防治有很重要的作用，為我國實現可持續發展奠定了基礎。國家開展土壤環境監測工作時需要工作人員充分保障基礎點位布設工作的科學性和合理性，明確土壤環境監測的要求和標準，采用先進的信息技術手段開展監測工作和基礎點位布設工作，提升基礎點位布設的準確性和效率。充分明確土壤環境監測基礎點位布設工作的意義，并且堅持工作原則，按照基礎點位布設的要點開展工作，合理利用各種方式確定點位布設點，結合歷史數據綜合對比，全面了解監測地區土壤環境變化的情況，為之后調整和優化基礎點位布設點提供參考。此外，工作人員需要合理利用GIS技術提升基礎點位布設的準確性和科學性，跟隨時代發展的趨勢以及土壤環境監測的要求變化動態調整基礎點位布設點，加強對監測工作的監管力度，實現對監測工作和基礎點位布設工作的實時動態調整。