土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀分析

高燕哺 王建英 趙 穎 趙 輝 吉軍凱

河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心(河南省環(huán)境監(jiān)測技術(shù)重點實驗室)

1 引言

我國在全面發(fā)展的過程中，資源與生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中土壤污染狀況日益嚴(yán)重。土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成因素，是各個城市高效開展經(jīng)濟活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤環(huán)境污染狀況與國家經(jīng)濟建設(shè)、食品安全、人民群眾的身體健康狀況都具有緊密關(guān)聯(lián)，要求土壤環(huán)境污染治理人員充分運用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，制定完善的環(huán)境保護方案，將具體治理舉措落實到每一項土壤污染治理工作中。本文從土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀入手，展開闡述，針對我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)未來發(fā)展趨勢進行深入探討。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 3S技術(shù)

3S技術(shù)是由遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）這三種技術(shù)組成而成。3S技術(shù)是環(huán)境保護部門獲取信息數(shù)據(jù)、研究全球環(huán)境變化趨勢、環(huán)境污染防治與生態(tài)修復(fù)等多項工作的一種重要方式。在對土壤環(huán)境污染狀況進行監(jiān)測的過程中，充分應(yīng)用3S技術(shù)，根據(jù)每一區(qū)域土壤污染的實際狀況，制定不同的土壤污染治理方案。土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成因素，有效改善土壤質(zhì)量，對于提升生態(tài)環(huán)境具有重要幫助。在正確應(yīng)用3S技術(shù)開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作之后，能夠?qū)Σ杉降拇罅繑?shù)據(jù)信息進行匯總，在對土壤質(zhì)量狀況進行分析之后，能夠制定更具有針對性的土壤污染治理方案。不僅能夠達到預(yù)防土壤污染的效果，同時也有助提升全國土壤污染治理效率，3S技術(shù)在土壤監(jiān)測與污染治理方面發(fā)揮重要作用。

2.2 生物技術(shù)

生物技術(shù)與其他形式的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進行比較，其是一種新興的技術(shù)形式。從嚴(yán)格意義上進行分析，生物技術(shù)是在2012年被環(huán)境保護工作人員應(yīng)用到實際工作中的[1]。生物技術(shù)主要就是以現(xiàn)代生物科學(xué)為前提條件，通常狀況下都會運用生物提取的細胞和微生物機，在一些特殊的狀況下也會運用到生物其他的一些組成部分開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作。比方說：會運用到生物中的酶物質(zhì)等。

今年來，我國在開展經(jīng)濟建設(shè)活動的過程中，越來越注重生態(tài)環(huán)境保護工作，尤其是土壤環(huán)境保護工作。即便生物技術(shù)與其他種類的土壤監(jiān)測技術(shù)進行比較，其實際發(fā)展和應(yīng)用的時間比較短，但是生物技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測方面的實際效果非常顯著?，F(xiàn)階段生物技術(shù)主要就是應(yīng)用在新能源的開發(fā)和環(huán)境保護方面，在實際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，主要就是對土壤內(nèi)的微生物和土壤上種植的作物細胞進行標(biāo)記和監(jiān)測；并要將實際監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)及時上傳計算機系統(tǒng)中；計算機系統(tǒng)對所監(jiān)測到的這些信息數(shù)據(jù)進行分析，進而準(zhǔn)確獲取有關(guān)于土壤質(zhì)量方面的數(shù)據(jù)，這樣土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員就能夠制定科學(xué)合理的土壤污染治理方案，在土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間應(yīng)用生物技術(shù)是非常必要的。生物技術(shù)的應(yīng)用離不開計算機系統(tǒng)的支持，在對土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進行分析的過程中，主要就是依靠計算機來完成的。目前在開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，主要就是應(yīng)用生物技術(shù)中的PCR 技術(shù)、生物大分子標(biāo)記技術(shù)、芯片植入技術(shù)等，并且在實際應(yīng)用之后為土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員提供了相應(yīng)幫助。

2.3 信息技術(shù)

土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員在日常工作期間獲取的大量數(shù)據(jù)，無法達到可視化的效果；為了能夠達到這一目的，其會運用計算機技術(shù)對土壤環(huán)境監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)進行分析。實際上，信息技術(shù)就是在工程技術(shù)、計算機技術(shù)中演變而來的，為了能夠準(zhǔn)確獲取土壤環(huán)境監(jiān)測方面具有價值的信息，就要結(jié)合土壤環(huán)境監(jiān)測工作需求，充分運用信息技術(shù)，其中被土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員應(yīng)用最廣泛的就是無線電傳感技術(shù)。無線電傳感技術(shù)與其他種類的土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進行比較，具有成本低低、獲取信息數(shù)據(jù)多的特點；并且其也能做到實時傳輸數(shù)據(jù)，能夠保證土壤環(huán)境監(jiān)測工作的時效性。如果土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員想要對全國范圍內(nèi)的土壤環(huán)境狀況進行監(jiān)測，就要對各個區(qū)域的土壤環(huán)境狀況進行檢測，之后在對其進行數(shù)據(jù)匯總[2]。在土壤中，埋入不同的傳感器，對土壤的濕度、酸堿度以及多種不同成分進行監(jiān)測，之后將實時監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)中進行綜合分析。正確應(yīng)用信息技術(shù)，能夠不斷完善土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對于提升土壤環(huán)境監(jiān)測工作有效性具有重要意義。

3 我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1 強化有機污染物的監(jiān)測效率

我國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升，使土壤環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。在多種土壤污染物中，有機物對土壤的污染危害性最為強大，像局部地區(qū)土壤中的有機物污染程度就尤為嚴(yán)重。土壤污染中的有機物包括苯系物、鹵代烴、多環(huán)芳烴等種類的有機物，甚至還會存在具有較高持久性的有機污染物等。這些不同種類的有機污染物會受到外界條件的影響。比方說有機污染物在不同介質(zhì)中像大氣、沉積物、土壤前移轉(zhuǎn)化與積累的狀況下，有機污染物就會沿著食物鏈進行傳播，進而就會對生物或是人體健康狀況產(chǎn)生影響[3]。因為在時代不斷變化的過程中，有機污染物的監(jiān)測工作，會成為我國環(huán)境保護部門實際工作期間的一項重要就監(jiān)測內(nèi)容。近年來，我國不斷頒布并實施土壤污染中有機污染物的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此項工作為土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員高效監(jiān)測有機污染物提供了重要保障。

3.2 逐步提升土壤環(huán)境監(jiān)測分析精準(zhǔn)度

一些有毒有害性質(zhì)的物質(zhì)自身的濃度比較低，但是其卻對人體健康狀況具有巨大的威脅，土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員，要具備準(zhǔn)確應(yīng)用痕量分析技術(shù)的能力，才能夠準(zhǔn)確掌握土壤環(huán)境污染狀況，進而才能夠制定并采取相應(yīng)的土壤環(huán)境質(zhì)量舉措。

比方說：在土壤環(huán)境中，像重金屬、有機物就屬于有毒有害物質(zhì)的范疇，這些有毒有害物質(zhì)自身的濃度比較低，但是其實際危害力卻非常大，甚至?xí)θ藗兊纳踩拓敭a(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅[4]?，F(xiàn)階段我國痕量分析技術(shù)在實際應(yīng)用期間具有顯著的效果，像色譜質(zhì)譜聯(lián)用、污染物凈化富集等多種類型的痕量分析技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測工作中被充分應(yīng)用，但是在我國土壤環(huán)境污染程度不斷加深的狀況下，痕量分析技術(shù)還需要進一步進行發(fā)展和應(yīng)用，更應(yīng)注重提升土壤環(huán)境監(jiān)測分析的精準(zhǔn)度，使技術(shù)人員準(zhǔn)確掌握土壤實際受到污染的狀況，進而保證土壤環(huán)境污染預(yù)防與控制工作的有效性。

3.3 構(gòu)建自動監(jiān)測系統(tǒng)

我國整體信息技術(shù)水平全面提升，在實際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，廣泛應(yīng)用信息技術(shù)不僅能夠提升土壤環(huán)境監(jiān)測效率，同時也能不斷優(yōu)化土壤環(huán)境監(jiān)測效果。信息技術(shù)能夠使土壤環(huán)境監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)進行實時傳輸，能夠及時反饋土壤質(zhì)量的實際變化狀況，其為土壤實時狀況研究與變化趨勢研究人員順利開展相關(guān)工作提供了技術(shù)支持。在信息技術(shù)未來發(fā)展過程中，要積極構(gòu)建土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，設(shè)立土壤環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)，為今后簡化土壤環(huán)境監(jiān)測步驟、優(yōu)化監(jiān)測結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件。

3.4 注重應(yīng)用土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場快速分析技術(shù)

在實際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，總是需要對土壤污染現(xiàn)場狀況和土壤污染程度進行技術(shù)實時、快速監(jiān)測，如會涉及污染物排放源、現(xiàn)場污染狀況以及土壤環(huán)境狀況等內(nèi)容的實時監(jiān)測[5]。這就要求技術(shù)人員能夠及時對污染物的含量以及類別等內(nèi)容進行快速準(zhǔn)確分析。結(jié)合土壤監(jiān)測的實際狀況進行分析，充分運用自動化和現(xiàn)場快速分析技術(shù)完成相應(yīng)工作。近年來，我國制造技術(shù)水平全面提升，各個功能的監(jiān)測儀器在向小型和復(fù)合化的發(fā)向轉(zhuǎn)變和發(fā)展，像重金屬分析儀、便捷式氣相色譜質(zhì)譜儀等在都會應(yīng)用到土壤環(huán)境監(jiān)測工作中。在今后實際開展環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究工作期間，更應(yīng)注重研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)場分析技術(shù)。進而我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員順利工作提供保障。

4 結(jié)束語

總之，土壤環(huán)境監(jiān)測工作是準(zhǔn)確落實生態(tài)環(huán)境保護工作的具體表現(xiàn)。我國經(jīng)濟水平和信息技術(shù)水平全面提升，為了能夠使土壤環(huán)境監(jiān)測工作緊跟社會發(fā)展趨勢，在實際工作期間，就要充分應(yīng)用3S技術(shù)、生物技術(shù)與信息技術(shù)，在保證土壤環(huán)境監(jiān)測工作科學(xué)性的同時，全面提升該項工作效率。在未來各項技術(shù)應(yīng)用模式逐步完善的狀況下，我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量也會不斷提升，進而就會使我國生態(tài)環(huán)境保護工作向標(biāo)準(zhǔn)化和先進化方向進行轉(zhuǎn)變。