土壤環(huán)境監(jiān)測技術的現狀及發(fā)展形勢

楊 潔

（甘肅省嘉峪關生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 甘肅嘉峪關 735100）

引言

土壤環(huán)境監(jiān)測技術種類較多，較為常見的有“3S”技術、生物科學技術、水平定向鉆進技術以及化學、物理學應用技術，此類技術的應用效能往往較好，對土壤環(huán)境監(jiān)測工作的影響也較為積極[1]。但由于一些技術的應用實踐時間不長，其具體的應用過程依舊存在一定的不合理性，也在一定程度上影響著土壤監(jiān)測工作的現實效能，因此，相關工作人員應準確把握土壤環(huán)境監(jiān)測技術的應用現狀，并結合技術發(fā)展特點，明確土壤環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢，進而為土壤檢測工作提供更科學、更合理，也更全面的技術應用過程。

1 土壤環(huán)境監(jiān)測技術應用現狀分析

1.1 “3S”技術應用現狀分析

“3S”技術為“RS”、“GIS”以及“GPS”技術的簡稱，其中，“RS”指的是遙感技術，“GPS”指的是全球定位技術，“GIS”指的是地理信息全球化技術，此三類技術共同構成了“3S”技術應用系統(tǒng)[1]。從應用范圍角度分析，“3S”技術現已被廣泛應用于地理環(huán)境信息獲取和分析工作、全球環(huán)境變化趨勢預測工作、環(huán)境污染情況調查與監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境問題修復與研究等工作中。在開展土壤檢測工作時應用“3S”技術，技術人員可借助此類技術更全面、更具體地調查我國土壤環(huán)境的真實狀況，并促使技術人員可依據我國土壤環(huán)境的現實情況，合理選擇環(huán)境狀況監(jiān)測點，從而高效完成相應的樣品采集工作。在此基礎上，技術人員可借助“3S”技術進一步完善我國土壤監(jiān)測信息系統(tǒng)，進而促使我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作可更科學、更全面，也更具系統(tǒng)性的管理與開展[2]。

1.2 生物科學技術的應用現狀分析

生物科學技術是一類新型技術，此類技術可被廣泛應用到各行各業(yè)中，其包含的具體內容也非常之多，具體的應用形式更為紛繁多樣，這也促使生物科學技術的應用日漸廣泛，對各行業(yè)發(fā)展的影響也日漸凸顯。在土壤環(huán)境監(jiān)測領域，主要應用的生物科學技術常見的有生物大分子標記檢測技術、生物芯片制造技術、宏基因組檢測技術以及PCR 應用技術[3]。技術人員可應用此類技術對土壤環(huán)境中的生物群落進行修復，促使土壤生物結構趨于合理，也可應用此類技術減緩土壤環(huán)境的侵蝕作用，進而維持土壤環(huán)境整體結構趨于穩(wěn)定。同時，技術人員可利用此類技術及時檢測土壤環(huán)境中生物的多樣性變化趨勢，從而總結某一特定區(qū)域的生物多樣性變化特點，進而為土壤環(huán)境的檢測和預防提供較為全面、準確的數據支持。

1.3 水平定向鉆進技術的應用現狀分析

借助施工水平井對土壤環(huán)境進行取樣和調查是水平定向鉆進技術的主要應用形式，期間，技術人員可依據工作的具體需要，利用水平井開展土壤環(huán)境的調查取樣工作[4]。由于水平定向鉆進技術的應用過程較為方便簡單，技術人員可針對土壤環(huán)境隨時進行鉆井檢測，此類檢測工作也可為土壤環(huán)境凈化治理提供數據支持，從而促使土壤環(huán)境檢測工作更具實效性。從技術實現角度分析并綜合過程外土壤環(huán)境檢測工作對此類技術的應用現狀，可知此技術的具體應用方法可分為生物通氣法、土壤氣相抽取檢測法以及空氣注射隔離置換法[5]，此類方法的應用效果較好，具體的檢測較高，相應的土壤環(huán)境監(jiān)測工作成本也較低。

1.4 化學、物理學應用現狀分析

基礎科學的應用可從本質上分析土壤環(huán)境的現實狀況，從而為土壤環(huán)境的監(jiān)測工作提供更科學的數據支持。近些年來，與化學、物理學相關的土壤環(huán)境監(jiān)測技術應用日漸廣泛，已擴展到高分子有機化學、分析應用化學、材料力學、材料應用學、光學等科學技術領域，并對土壤環(huán)境監(jiān)測工作產生了較為積極的影響[6]。從技術應用方法角度分析，化學或者物理監(jiān)測方法的應用形式較為多樣，其具體的應用過程也存在較大的不同，其中，激光溶蝕監(jiān)測法、氫化物發(fā)生監(jiān)測法以及色散熒光標記法（主要應用X射線）的應用較為廣泛，電容電感耦合等離子體制譜法、等離子體發(fā)射光譜法在檢測土壤化學元素的工作中的應用也日漸廣泛，特別是在土壤痕量元素種類的測定以及含量分析方面，此類技術的應用日漸頻繁，甚至主要技術主導作用[7]。

1.5 信息技術的應用現狀分析

信息技術的實現依托于計算機技術，隨著計算機技術的快速發(fā)展，信息技術的應用效能也逐漸提高。現階段，在土壤監(jiān)測工作中，技術人員可應用無線傳感器技術，實現對特定土壤監(jiān)測區(qū)域的全天候、無死角類型的監(jiān)測過程。從技術實現的角度分析，無線傳感器網絡技術具有無人值守、分布廣泛的特點，并在高速率網絡信號傳輸技術的有效支持下，技術人員可在被測區(qū)域安裝較多的環(huán)境監(jiān)測傳感器，進而借助此類傳感器實時采集被測區(qū)域的數據，此類數據可通過網絡有效傳輸到監(jiān)測系統(tǒng)的數據存儲單元中，從而為技術人員分析數據提供技術支持[8]。技術人員在借助此類數據，分析、匯總被測區(qū)域土壤的具體信息，并依據此類數據信息預測被測區(qū)域環(huán)境土壤的現實狀態(tài)。在應用信息技術時，由于信息技術系統(tǒng)具有數據自動收集、匯總和保存的功能，可極大地縮短技術人員收集相關信息的時間，進而提升土壤參數在線監(jiān)控以及記錄的效率。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展形式分析

2.1 有機污染物監(jiān)測技術應用效能將進一步加強

有機物土壤污染問題日漸嚴重，為土壤環(huán)境監(jiān)測和治理工作帶來了新挑戰(zhàn)，同時也促使有機污染物監(jiān)測技術的應用向著應用效能逐漸強化、應用范圍逐漸增廣的趨勢發(fā)展。從有機污染物種類的角度分析，現階段，土壤環(huán)境監(jiān)測治理面向的有機污染物包括苯系有機物、鹵鹵素烴類有機物、多環(huán)類芳烴類有機物、含有有機氯的農藥、含有硝基苯的農藥、苯胺類、酚類有機污染物、石油烴類有機物、多氯聯苯類以及其他講解效果微弱的持久性有機物。此類有機物會在一定的光照和水分條件下，與空氣中的氧氣、水以及土壤環(huán)境中的其他有機沉淀物發(fā)生反應，并在反應時完成元素的轉化和新有機物的積累，總而對土壤品質產生非常惡劣的影響，進而影響生活在土壤環(huán)境中的動植物成長過程，甚至威脅人類的身體健康。

基于此，土壤有機物污染監(jiān)測技術的應用效能亟待加強，我國也頒布了一些法律法規(guī)以及行業(yè)標準，輔助技術人員開展相應的土壤環(huán)境監(jiān)測工作，從而促使土壤有機物監(jiān)測技術更朝著更系統(tǒng)、更科學、更合理的方向發(fā)展，其具體的應用效能也將由此獲得提升。

2.2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術的監(jiān)測精度將會進一步提高

現階段，我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術的監(jiān)測精度普遍適用于一般有機物和無機物的檢測工作，但對于一些對人體傷害較為明顯的重金屬、有機物等物質而言，監(jiān)測進度明顯不夠。此類物質在土壤環(huán)境中的含量往往比較低，隨環(huán)境變化而發(fā)生的改變也較為微弱，技術人員在開展土壤環(huán)境檢測工作時，在精度不高的監(jiān)測技術的影響下，非常有可能忽略此類重金屬或者有機物，從而導致土壤環(huán)境監(jiān)測工作的實效效能偏低，未能滿足新時期土壤檢測的實際要求，對土壤環(huán)境變化趨勢的控制和污染的治理也產生了一定的消極影響。從技術應用的形式分析，痕量監(jiān)測技術現階段已可廣泛應用，其中，色譜質譜聯用檢測技術、污染物凈化富集分析技術在土壤環(huán)境監(jiān)測過程中的應用日漸頻繁，但針對土壤中的各類重金屬以及各類含量日漸增加的有機物，此類技術的監(jiān)測精度依舊亟待提高。從發(fā)展趨勢角度分析，痕量監(jiān)測技術應朝著超痕量監(jiān)測技術方向發(fā)展，從而可在提高土壤環(huán)境監(jiān)測監(jiān)督的同時，促使技術人員可更全面地掌握被測區(qū)域的環(huán)境污染狀況，從而更細致、更精確、更具針對性地提出相應的污染防治措施，為土壤環(huán)境監(jiān)測與預防工作提供強有力的技術支持，并可在一定程度上，提高此類技術的應用持續(xù)性。

另外，在實現監(jiān)測精度提升的基礎上，為了進一步提升土壤環(huán)境監(jiān)測的效率，科研人員還應采用合理有效的辦法提高土壤環(huán)境污染物的分析速度。從此角度分析，現階段，我國的土壤環(huán)境監(jiān)測工作對檢測技術的檢測實時性、檢測速率提出了更高的要求。此類技術往往針對土壤環(huán)境監(jiān)測中的污染物排放源的確定工作、污染現場情況調查工作以及土壤環(huán)境改善工作，而此類工作均具有一定的時效性，這也就要求技術人員應借助具體的土壤環(huán)境監(jiān)測技術，可結合監(jiān)測的具體要求，對現場情況進行快速分析和判斷?，F階段，便攜式重金屬分析儀、便攜式氣相色譜質譜儀以及流動注射分析儀等環(huán)境監(jiān)測儀器的應用日漸廣泛，借助此類儀器提升土壤環(huán)境現場監(jiān)測速度也是土壤環(huán)境監(jiān)測的重要發(fā)展形勢之一。

結語

總之，在分析了土壤環(huán)境監(jiān)測技術的基礎上，結合我國土壤環(huán)境檢測的現實狀況，對土壤環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展形勢進行了進一步分析和預測，希望廣大從業(yè)人員可依據自身的工作情況以及區(qū)域環(huán)境監(jiān)測的具體要求，合理選擇環(huán)境監(jiān)測技術，并結合新時期我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作的新需要、新要求，創(chuàng)造創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)測技術，進而切實提高環(huán)境監(jiān)測技術的應用效能。