土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

謝芳芳

江蘇信譜檢測技術(shù)有限公司 江蘇無錫 214192

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。但是，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，大規(guī)模的工業(yè)化進(jìn)程也對我國的環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。隨著人們生活水平的提高，人們提倡對生活環(huán)境的環(huán)境質(zhì)量提出更高的要求。因此，有必要探討土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為我國的環(huán)境保護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

在這種技術(shù)中，研究人員以特定方式使用一些可見，近紅外以及一些紅外和其他電磁波段來獲取光譜中的多個(gè)連續(xù)圖像數(shù)據(jù)。由于該技術(shù)在實(shí)際使用過程中具有一系列優(yōu)點(diǎn)，因此已廣泛用于土壤監(jiān)測操作中。該技術(shù)最初是由美國的土壤監(jiān)測研究人員提出的。光譜技術(shù)的應(yīng)用對于土壤分類和制圖任務(wù)非常有用。從那時(shí)起，美國一直在不斷創(chuàng)新和發(fā)展光譜技術(shù)。光譜遙感的分辨率正在逐漸提高。新開發(fā)的高光譜技術(shù)可以不斷克服獲取土壤連續(xù)值的固有弊端，分辨率很高，獲得的數(shù)據(jù)量也非常大。因此，被廣泛用于土壤分類和制圖工作。但是，該技術(shù)是如此完美，以至于減慢了后續(xù)開發(fā)過程中的開發(fā)速度。此后隨著3S技術(shù)的出現(xiàn)，該技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展。通過以某種方式組合光譜數(shù)據(jù)和地面測量數(shù)據(jù)以監(jiān)視該地區(qū)的土地質(zhì)量，人們可以在現(xiàn)實(shí)世界中建立更一致的土壤質(zhì)量信息系統(tǒng)模型，從而幫助量化土壤質(zhì)量監(jiān)測和評估。3S技術(shù)的應(yīng)用為土壤侵蝕的評估和預(yù)測提供了非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持[1]。

2 場地環(huán)境調(diào)查的土壤監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)方法研究

2.1 系統(tǒng)布點(diǎn)法

系統(tǒng)布點(diǎn)法又稱網(wǎng)格布點(diǎn)法，適用于一些土壤特征不明確或者土壤原始狀態(tài)被破壞的區(qū)域。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)布點(diǎn)法時(shí)，主要是將區(qū)域土壤劃分為面積相等的多個(gè)網(wǎng)格，在每一個(gè)網(wǎng)格中布設(shè)一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位，以達(dá)到土壤監(jiān)測的最終效果。相對比其他布設(shè)法，系統(tǒng)布設(shè)法操作便利，且適用范圍更加廣泛，在一些場地遭到破壞、特征不明確的環(huán)境中同樣適用。需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中相關(guān)單位人員需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行網(wǎng)格面積的劃分，例如：對于一些農(nóng)田、宅基地等環(huán)境，網(wǎng)格劃分可以稍大一些；對于工業(yè)生產(chǎn)的場地，網(wǎng)格劃分要盡量小。

2.2 分區(qū)布點(diǎn)法

通常情況下，對于場地土壤使用功能及特征存在差異的情況，土壤監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)可以采取分區(qū)布點(diǎn)法，即將環(huán)境場地按照使用功能的不同分為多個(gè)單元，然后根據(jù)每一個(gè)單元的面積及特征進(jìn)行點(diǎn)位的布設(shè)。對于場地使用功能的劃分，一般可以分為三個(gè)區(qū)域，即生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)以及辦公區(qū)，其中對于生產(chǎn)區(qū)來說，單元的劃分應(yīng)當(dāng)以內(nèi)部構(gòu)造物和生產(chǎn)工藝為主，即生產(chǎn)車間、產(chǎn)品倉庫、運(yùn)輸?shù)缆芬约暗叵鹿芫€等；生活區(qū)單元?jiǎng)澐种饕ㄋ奚?、食堂和一些公用建筑物等；辦公區(qū)單元?jiǎng)澐职ㄞk公建筑、綠化用地以及相應(yīng)道路等。在實(shí)際進(jìn)行單元?jiǎng)澐謺r(shí)，對于一些使用功能相近且面積較小的單元，為了便于監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)，可以對其進(jìn)行合并處理，以提升監(jiān)測質(zhì)量水平。

2.3 專業(yè)判斷布點(diǎn)法

對于一些場地特征明確或生產(chǎn)生活設(shè)施明確的區(qū)域，土壤監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)一般選擇專業(yè)判斷布點(diǎn)法，即布設(shè)前通過人工實(shí)地勘察、現(xiàn)場人員訪談以及資料收集等方式，明確區(qū)域場地的相關(guān)特征及信息，然后結(jié)合專家的經(jīng)驗(yàn)判斷該場地中存在的土壤區(qū)，在判斷的疑似區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)，通常包括疑似區(qū)域的中央或明確的區(qū)域。在實(shí)際的作業(yè)中，如果事先布設(shè)的采樣點(diǎn)不具備采樣的條件，相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行點(diǎn)位的調(diào)整[2]。

3 場地環(huán)境調(diào)查的土壤監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)要點(diǎn)

3.1 點(diǎn)位區(qū)塊的劃分

在實(shí)際進(jìn)行土壤監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)時(shí)，涉及區(qū)塊劃分內(nèi)容，需要注意以下幾點(diǎn)問題：第一，區(qū)塊劃分時(shí)需要考慮多方面因素，包括場地使用功能、物分布是否均勻、土壤類型是否一致等，結(jié)合這些要素進(jìn)行區(qū)塊的科學(xué)合理劃分；第二，在一些大區(qū)域場地點(diǎn)位布設(shè)中，要先進(jìn)行多次的勘察，如果有必要還需要進(jìn)行拆分操作，此外對于一些無法劃分區(qū)塊的場地，要結(jié)合實(shí)際情況采取最為理想的布點(diǎn)法，一般需要將多種方法結(jié)合使用，以發(fā)揮實(shí)質(zhì)性效果；第三，區(qū)塊劃分要考慮場地內(nèi)形成的分界，以此為依據(jù)劃分區(qū)劃的形狀。

3.2 網(wǎng)格布設(shè)要點(diǎn)

首先，布設(shè)網(wǎng)格時(shí)要充分考慮場地面積、分布等要素，以確保網(wǎng)格布設(shè)的科學(xué)性和可靠性；其次，網(wǎng)格形狀以多邊形為準(zhǔn)，例如：三角形、矩形等，便于監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)；最后，場地的網(wǎng)格布設(shè)要進(jìn)行事先勘察，根據(jù)勘察分析結(jié)果實(shí)施網(wǎng)格的劃分。

3.3 點(diǎn)位的縱向布設(shè)

在進(jìn)行點(diǎn)位取樣操作時(shí)，除了要考慮平面的點(diǎn)位布設(shè)，還需要考慮縱向的點(diǎn)位布設(shè)。由于土壤本身存在分層的特性，所以實(shí)際當(dāng)中可以在土壤的不同土層中均勻布設(shè)采樣點(diǎn)位，對于布設(shè)方法的選擇如下：第一，表層土壤采樣時(shí)，各種常用方法均有較好的效力保證；第二，淺層土壤考慮實(shí)地特征和土層深淺差異，可在不同深度范圍多次取樣制作混合樣；第三，對深層土壤采樣則需要采取縱向分層法，在多個(gè)土層分別采集代表性樣品[3]。

4 結(jié)語

由于我國工業(yè)起步晚遲。與西方國家相比，土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)存在一定差距。為了給我國的環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)有力的技術(shù)援助，有必要根據(jù)我國的實(shí)際情況繼續(xù)采取積極措施，不斷提高土壤環(huán)境監(jiān)測水平。