城市土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)應(yīng)用的研究

劉金寶

（奧來國信（北京）檢測技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 101318）

城市土壤環(huán)境質(zhì)量與人體健康息息相關(guān)，日益受到人們關(guān)注.本文綜述了城市土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)的應(yīng)用進(jìn)展，比較了各方法的優(yōu)缺點，并對今后城市土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)方法的選取提出了建議，以期能為我國城市土壤環(huán)境監(jiān)測和相關(guān)研究提供參考。

一、監(jiān)測點布設(shè)原則

在考慮可行性的前提下，土壤環(huán)境質(zhì)量例行監(jiān)測點位的布設(shè)應(yīng)盡可能做到科學(xué)性、代表性和經(jīng)濟(jì)性等。（1）可行性和經(jīng)濟(jì)性?？紤]成本的情況下，需要結(jié)合實際情況，確保技術(shù)方面目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)采樣時的可行性和方便性。（2）全面性與代表性?？茖W(xué)布點，既要全面覆蓋調(diào)查區(qū)域內(nèi)不同土地類型與污染場地，同時又要使代表性的點位能夠獲取滿足監(jiān)測要求的環(huán)境信息。（3）普遍性與特殊性。各監(jiān)測點位應(yīng)是相互關(guān)聯(lián)的，獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)是有對比性的，而對個別特殊點位可以依據(jù)監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境特點、地形地貌特征等調(diào)整。（4）繼承性與發(fā)展性。一定范圍內(nèi)有歷史監(jiān)測點位，則用已有點位，不再重新布設(shè)，同時應(yīng)考慮未來不同區(qū)域的發(fā)展趨勢與規(guī)劃，使確定的監(jiān)測點位具有與時俱進(jìn)的特點。（5）穩(wěn)定性以及動態(tài)性。如果點位被確定，一般不可以肆意更改，如果確定點位不能滿足要求時，也可以根據(jù)所布設(shè)區(qū)域的實際情況，對點位做出動態(tài)調(diào)整。

二、城市土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)應(yīng)用

（一）城市土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)格點位布設(shè)的應(yīng)用

網(wǎng)格點位布設(shè)法是指將城市的整個區(qū)域劃分成若干幾何網(wǎng)格的形式，將采樣點設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的中心或網(wǎng)格的交叉點，以實現(xiàn)對城市區(qū)域全面性的土壤環(huán)境監(jiān)測，該方法在我國的土壤質(zhì)量監(jiān)測上應(yīng)用較多，現(xiàn)階段主要包含兩種布點方式，一種是系統(tǒng)網(wǎng)格布點法，即系統(tǒng)將監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分與部署后，每個網(wǎng)格內(nèi)部都設(shè)定一個采樣點，更加全面的采集土壤質(zhì)量數(shù)據(jù)信息。另一種是隨機(jī)布點法，在設(shè)計的網(wǎng)格內(nèi)按照概率算法隨機(jī)抽取一定的網(wǎng)格布設(shè)點位。網(wǎng)格點位布設(shè)的應(yīng)用主要包括常距網(wǎng)格、變距網(wǎng)格以及嵌套網(wǎng)格三種類型，其中常距網(wǎng)格主要由0.2km、0.25km、0.4km、0.5km、1km、2km、3km 等不同尺度的網(wǎng)格，可結(jié)合城市的具體情況合理的設(shè)計網(wǎng)格的尺度，把握網(wǎng)格點位布設(shè)與人力、物理、財力等方面的平衡性，促使網(wǎng)格點位布設(shè)的應(yīng)用更具有科學(xué)性，監(jiān)測到的數(shù)據(jù)更具有代表性。變距網(wǎng)格是指根據(jù)不同的城市土壤環(huán)境監(jiān)測需求，在網(wǎng)格點位布設(shè)的距離設(shè)計上存在較大的差異性。嵌套網(wǎng)格則是指在網(wǎng)格設(shè)計中還根據(jù)一定的規(guī)則加入了小網(wǎng)格，在小網(wǎng)格的范圍內(nèi)布設(shè)點位，以此進(jìn)一步優(yōu)化對網(wǎng)格內(nèi)部的土壤環(huán)境監(jiān)測分析。

（二）城市土壤環(huán)境監(jiān)測判斷點位布設(shè)的應(yīng)用

判斷點位布設(shè)法是指相關(guān)專家根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖袌稣{(diào)查與相關(guān)資料的查詢，對城市土壤結(jié)構(gòu)與環(huán)境進(jìn)行綜合性的分析，并在綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行布點，其中包括對住宅區(qū)資料的查閱、實地考察調(diào)研、相關(guān)專家咨詢等。判斷布點法對監(jiān)測人員的專業(yè)要求與技術(shù)要求較高，要求監(jiān)測人員具備較強(qiáng)的土壤資源信息整合能力，能夠把握土壤環(huán)境變化影響因素之間的關(guān)聯(lián)性，合理性的設(shè)置布點的區(qū)域與范圍，但該類布點方法的弊端在于主觀性較強(qiáng)，受到檢測人員自身技術(shù)水平的影響，很容易出現(xiàn)誤判、漏判等問題，影響監(jiān)測結(jié)果的代表性與準(zhǔn)確性。

（三）功能區(qū)布點法應(yīng)用

功能區(qū)布點法主要是根據(jù)土壤利用功能不同和背景值差別，將城市土壤劃分為居民區(qū)、科教區(qū)、城市公園、商業(yè)區(qū)、道路、工業(yè)區(qū)和開發(fā)區(qū)等數(shù)個功能區(qū)，再在各功能區(qū)設(shè)置一定數(shù)量的采樣點，用以考察土壤質(zhì)量與不同土壤利用類型之間的相關(guān)性，該法多用于區(qū)域性常規(guī)監(jiān)測及用于比較各功能區(qū)污染特征。而根據(jù)監(jiān)測目的不同，功能區(qū)劃分方式也有一定差別。有些研究中是按土地利用方式不同來進(jìn)行功能區(qū)劃分，如評價包頭市不同功能區(qū)土壤重金屬污染時，將包頭市城區(qū)劃分為城市綠地、居民區(qū)、科教區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)5 大功能區(qū)。功能區(qū)布點法可以充分考察土壤質(zhì)量與不同土地功能類型的相關(guān)性，但土地利用歷史的變遷與城市化進(jìn)程對各功能區(qū)的土壤質(zhì)量會存在影響疊加的情況，使得點位選取可能存在偏差。

（四）基于“3S”監(jiān)測技術(shù)

“3S”技術(shù)是多種優(yōu)勢互補(bǔ)技術(shù)（如GIS、GPS 與RS）的有機(jī)組合，通過將信息傳遞、圖像處理、坐標(biāo)定位、成像光譜、衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)高度統(tǒng)合集成，實現(xiàn)對空間信息的采集與利用?；凇?S”技術(shù)的土壤環(huán)境監(jiān)測是通過探測土壤表層或淺表層的性狀，進(jìn)行野外采樣測量或高光譜遙感土壤波譜分析，建立不同土壤質(zhì)量信息分析模型，實現(xiàn)對土壤結(jié)構(gòu)、pH 值、有機(jī)無機(jī)物含量、水肥熱等的定量觀測，以及滿足監(jiān)測數(shù)據(jù)的實際要求。

結(jié)語

總而言之，城市土壤環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)可分為分區(qū)域點位布設(shè)、網(wǎng)格點位布設(shè)以及判斷點位布設(shè)三種類型，其中分區(qū)域點位布設(shè)又包含梯度帶點位布設(shè)、功能區(qū)點位布設(shè)、行政區(qū)點位布設(shè)、城市方位點位布設(shè)、環(huán)狀分區(qū)點位布設(shè)等具體點位布設(shè)的應(yīng)用方法，合理利用各類點位布設(shè)方式，遵循因地制宜原則加強(qiáng)對城市土壤環(huán)境的監(jiān)測與管理，為城市土壤環(huán)境的保護(hù)工作提供堅實的基礎(chǔ)。