呂大勇
(山東省威海生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,山東 威海 264200)
土壤質(zhì)量是人民生活、生產(chǎn)的基礎(chǔ)因素,土壤以各種形式影響生態(tài)平衡系統(tǒng)和社會(huì)建設(shè),為此土壤環(huán)境在維持社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、確保大眾生存穩(wěn)定等方面起到了重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的提升,環(huán)境污染現(xiàn)狀愈發(fā)嚴(yán)峻,土壤質(zhì)量同樣受到了十分嚴(yán)重的威脅,只有強(qiáng)化對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)力度,并通過對(duì)土壤情況進(jìn)行信息監(jiān)測(cè),才能夠?yàn)樽匀画h(huán)境保護(hù)工作提供全面且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,使土地使用更加科學(xué)、合理,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。
土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)主要指的是將科學(xué)技術(shù)以及專業(yè)知識(shí)相互結(jié)合等綜合性技術(shù),如計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)等,進(jìn)而能夠針對(duì)土壤基礎(chǔ)環(huán)境和性能進(jìn)行深入研究。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠完成對(duì)土壤基礎(chǔ)環(huán)境質(zhì)量的有效監(jiān)測(cè),并且將土壤環(huán)境中可能存在的問題和不足及時(shí)反饋,確保工作人員通過對(duì)信息和數(shù)據(jù)的有效分析,對(duì)土壤環(huán)境有明確的了解和認(rèn)知,最終有效掌握環(huán)境污染程度。
土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作作為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)條件,主要包含環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)信息調(diào)查、監(jiān)測(cè)位置點(diǎn)安裝、樣品收集、數(shù)據(jù)收集、分析測(cè)試以及綜合評(píng)定等相關(guān)內(nèi)容。不同自然環(huán)境中的影響因素同樣具有顯著區(qū)別,如海洋水質(zhì)參數(shù)以及城市空氣質(zhì)量等,換句說話,不同環(huán)境因素對(duì)于土壤監(jiān)測(cè)會(huì)產(chǎn)生不同類型的影響,為此在基礎(chǔ)保護(hù)制度的設(shè)定環(huán)節(jié)上需要充分結(jié)合以上影響條件開展相關(guān)探索和研究,針對(duì)影響因素開展詳細(xì)分析。除此之外,通過土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,能夠完成對(duì)不同土壤環(huán)境的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),將不同地區(qū)實(shí)際情況真實(shí)且有效地反映出來,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的信息追蹤[1]。
而在信息和數(shù)據(jù)追蹤方面,工作人員通過針對(duì)數(shù)據(jù)和信息的有效分析,能夠了解監(jiān)測(cè)區(qū)域的自然環(huán)境和污染情況,并且根據(jù)實(shí)際情況制定出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案和處理模式,有效解決自然環(huán)境所產(chǎn)生的問題,以達(dá)到人類和環(huán)境和諧相處,共同進(jìn)步。
對(duì)于土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)來說,其最終發(fā)展目標(biāo)則需要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),以此作為基礎(chǔ)條件詳細(xì)分析區(qū)域內(nèi)部自然環(huán)境污染與變化趨勢(shì)。同時(shí),土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)同樣成為現(xiàn)代化環(huán)境執(zhí)法的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)型社會(huì)的進(jìn)步和創(chuàng)新,現(xiàn)代化工業(yè)得到全面發(fā)展,這也導(dǎo)致土壤環(huán)境污染形式和種類越來越復(fù)雜,因此怎樣在現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)步的前提條件下保護(hù)環(huán)境成為現(xiàn)代化國(guó)家發(fā)展的重心。
自然環(huán)境污染主要指的是水資源污染、空氣污染等,然而城市基礎(chǔ)發(fā)展過程中,土壤污染同樣成為急需解決的問題之一,加上現(xiàn)階段土壤自身具有的特殊性,因此土壤污染相比其他污染種類來說普遍具有系統(tǒng)性,如果產(chǎn)生污染問題則無法有效逆轉(zhuǎn)。
空氣污染以及水質(zhì)污染在自身形成過程中,普遍具有及時(shí)性和遷移性,相比之下,土壤污染的積累性更為明顯,只有長(zhǎng)期的積累最終才能形成嚴(yán)重的土壤污染。通常來說,在土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)和其他影響因素下會(huì)導(dǎo)致土壤污染物質(zhì)的不斷積累,此種情況進(jìn)一步展現(xiàn)出土壤污染并不是相對(duì)獨(dú)立的,一旦土壤環(huán)境污染不斷擴(kuò)大,則管理難度極高[2]。
通過信息收集人員對(duì)某地區(qū)土壤污染現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析得知,如果土壤產(chǎn)生污染那么則代表此種污染問題已經(jīng)存在一段時(shí)間并且沒有得到改善,此種現(xiàn)狀表現(xiàn)出土壤污染自身所存在的滯后性。而土壤污染問題自身所具備的滯后性會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的環(huán)境管理工作無法順利進(jìn)行。同時(shí),相對(duì)土壤污染來說,空氣污染以及水資源污染都可以通過實(shí)際現(xiàn)狀開展詳細(xì)分析,但是土壤污染一旦形成,內(nèi)部結(jié)構(gòu)則已經(jīng)被大面積破壞。
相對(duì)于其他類型的環(huán)境污染問題來說,土壤污染的治理難度相對(duì)較高,需要投入大量的人力和物力,長(zhǎng)此以往導(dǎo)致治理成本不斷提升?,F(xiàn)有大多數(shù)污染問題都可以利用切斷源頭的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境改善,但是土壤內(nèi)部一旦產(chǎn)生污染物質(zhì),其內(nèi)部物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)無法被有效降解,甚至部分物質(zhì)無法被降解。比如城市發(fā)展中,工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水會(huì)造成水資源污染問題,針對(duì)此種現(xiàn)狀可以將工廠關(guān)?;蛘呒友b凈水系統(tǒng),水資源污染問題自然會(huì)解決。但土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染,由于其內(nèi)部包含多種金屬物質(zhì)或者有機(jī)污染物質(zhì),現(xiàn)階段雖然越來越多的地區(qū)采取土壤轉(zhuǎn)換以及淋洗土壤等處理方式,但是此種技術(shù)不僅經(jīng)濟(jì)成本極高,且污染物質(zhì)無法在短時(shí)間內(nèi)被分解,操作時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),治理效果并不理想,無法大面積推廣使用[3]。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下極易造成土壤污染面積的不斷增加,不僅阻礙城市基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程,還會(huì)在一定程度上影響居民生命健康,為此各地區(qū)政府應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),在深入了解我國(guó)土壤污染問題現(xiàn)狀的同時(shí),為我國(guó)土壤污染治理技術(shù)提供信息和數(shù)據(jù)支持,全面推動(dòng)我國(guó)向能源集約型發(fā)展。
現(xiàn)階段隨著社會(huì)和城市化建設(shè)不斷推進(jìn),我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平得到了全面提升,土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也得到了發(fā)展,但是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中仍然存在著問題和不足,需要我國(guó)對(duì)土壤污染問題現(xiàn)狀加以重視,以有效彌補(bǔ)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用過程中的缺陷和問題。
現(xiàn)階段我國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并不完善,無論是技術(shù)操作還是系統(tǒng)管理相較于西方先進(jìn)國(guó)家都較為落后,在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作實(shí)踐中,技術(shù)應(yīng)用的效果以及監(jiān)測(cè)工作開展的效率低,不能按照標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)土壤環(huán)境的基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)工作,無法滿足土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)需求[4]。
目前,針對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)針對(duì)不同類型的環(huán)境選擇適合的監(jiān)測(cè)技術(shù)。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠?yàn)槲覈?guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)提供專業(yè)支持。技術(shù)人員在監(jiān)測(cè)過程中應(yīng)詳細(xì)收集土壤信息和數(shù)據(jù),有針對(duì)性地對(duì)土壤信息進(jìn)行科學(xué)分析和全面討論,為我國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)工作作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
3S技術(shù)從本質(zhì)上來看,是針對(duì)遙感技術(shù)、地理信息處理系統(tǒng)以及GPS系統(tǒng)的統(tǒng)一稱謂,專業(yè)技術(shù)已經(jīng)成為目前土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的常見構(gòu)成模式之一。監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)將不同的專業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)相互組合,以建立全面的土壤監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。
3S技術(shù)作為土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代化技術(shù),其技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行分析:首先,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同區(qū)域土壤環(huán)境信息的全面獲取,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);其次,還能夠根據(jù)不同區(qū)域存在的土壤問題給予土壤環(huán)境問題的解決方案,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)工作的現(xiàn)代化,使我國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和質(zhì)量管理水平得到全面提高。我國(guó)將3S技術(shù)應(yīng)用至土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作環(huán)節(jié)中,能夠全面推動(dòng)我國(guó)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的改革與創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境信息庫(kù)的構(gòu)建,為土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展與實(shí)踐提供現(xiàn)代化信息技術(shù)保障與支持,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的全面革新。
我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,為現(xiàn)代土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)的革新提供了新技術(shù)保障。為了保證土壤監(jiān)測(cè)質(zhì)量,我國(guó)將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)相互結(jié)合,為土壤環(huán)境保護(hù)工作的創(chuàng)新發(fā)展提供了支持。
第一,我國(guó)科技研究工作的快速發(fā)展,為社會(huì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新提供了技術(shù)支撐,尤其是在信息化技術(shù)和數(shù)據(jù)化技術(shù)的研發(fā)中,更是逐漸走向了世界前列,通過其在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐與應(yīng)用,不斷提升技術(shù)人員針對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)能力,并以此為基礎(chǔ)條件增強(qiáng)了土壤環(huán)境信息分析的精準(zhǔn)度,保證信息和數(shù)據(jù)來源的穩(wěn)定和科學(xué)性[5]。
第二,在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)踐中,無線傳感設(shè)備的使用是保證土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的核心與關(guān)鍵。需要加強(qiáng)對(duì)無線傳感設(shè)備的調(diào)試與使用,保證無線傳感設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)全國(guó)土壤環(huán)境開展數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí),無線傳感設(shè)備能夠針對(duì)不同地區(qū)和地質(zhì)條件的土壤環(huán)境精準(zhǔn)分析,進(jìn)一步打破空間和時(shí)間的約束和限制,將土壤信息精準(zhǔn)傳輸至數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù),極大地提升了土壤數(shù)據(jù)以及信息傳輸質(zhì)量。
第三,在日常工作時(shí),技術(shù)人員可以通過無線傳感設(shè)備針對(duì)土壤所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和訪問,并對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)反饋數(shù)據(jù)開展合理化分析,以調(diào)整土壤環(huán)境保護(hù)工作計(jì)劃以及環(huán)境保護(hù)方案的落實(shí),以現(xiàn)代技術(shù)手段推動(dòng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展與革新,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境保護(hù)的科學(xué)化發(fā)展,合理優(yōu)化土地資源配置,針對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)控的日常工作進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。
生物技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)科技發(fā)展的重要成果之一,在各行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用也愈加深入,為此土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)隊(duì)伍針對(duì)生物工程深入研究后發(fā)現(xiàn),將生物技術(shù)實(shí)踐到土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,能夠進(jìn)一步推動(dòng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作模式的全面革新,結(jié)合微生物處理技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境保護(hù)工作實(shí)效的全面提升。由于土壤環(huán)境內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,蘊(yùn)含有多種物質(zhì)結(jié)構(gòu),因此對(duì)其進(jìn)行技術(shù)探索和系統(tǒng)研究過程中,需要充分利用生物處理技術(shù),對(duì)土壤環(huán)境微生物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和基因分析,以此為管理土壤污染問題提供便利條件?,F(xiàn)階段,土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展中對(duì)于生物處理技術(shù)的應(yīng)用也更加廣泛,技術(shù)形式也愈加多樣,其中較為典型的包含以下幾種技術(shù):依托于生物大分子檢測(cè)儀設(shè)備的標(biāo)記物檢測(cè)技術(shù)、結(jié)合現(xiàn)代芯片工藝的生物芯片處理技術(shù)、PCR等等,通過這些生物處理技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐,為土壤環(huán)境中微生物的檢測(cè)提供了專業(yè)技術(shù)支持。
水平鉆進(jìn)技術(shù)自身具備檢測(cè)和管理功能,土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展的實(shí)際過程中,應(yīng)注重對(duì)水平鉆進(jìn)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。如果監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤成分復(fù)雜性較低,則可以直接采用水平鉆進(jìn)施工技術(shù)。而針對(duì)難度較大地區(qū)時(shí),則應(yīng)與其他技術(shù)相互結(jié)合,完成對(duì)土壤環(huán)境的有效信息監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)管理,實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作成本的全面節(jié)約,并且土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的技術(shù)流程也將更加便捷,是實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)可持續(xù)化發(fā)展的重要途徑。
在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)施過程中,監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)始終堅(jiān)持科學(xué)管理原則,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的有效化監(jiān)督管理,降低土壤環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的有效保護(hù)。由于土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)最終目的在于保護(hù)土壤環(huán)境,為農(nóng)產(chǎn)品的種植和生長(zhǎng)提供良好的土地環(huán)境,為社會(huì)主義生態(tài)文明建設(shè)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件,因此在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中,應(yīng)對(duì)充分種植地區(qū)土壤基礎(chǔ)條件進(jìn)行考察和信息收集,將各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)測(cè)工作中,能夠極大地提升對(duì)土壤濕度、溫度以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)結(jié)果,從根本上實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的優(yōu)化與創(chuàng)新,為新時(shí)期環(huán)境保護(hù)工作的開展以及綠色化發(fā)展模式建設(shè)提供良好的土壤環(huán)境保障,避免因?yàn)橥寥拉h(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展不足,而造成土壤環(huán)境被破壞的問題產(chǎn)生。
隨著社會(huì)進(jìn)步,建筑企業(yè)與施工單位不斷增加對(duì)土壤資源的使用頻率和范圍,城市化建設(shè)進(jìn)程被大幅度推進(jìn),農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)同樣也得到了全面優(yōu)化和升級(jí)。各個(gè)行業(yè)為了增加經(jīng)濟(jì)利益,對(duì)于土地資源過度開發(fā),破壞了土壤環(huán)境,嚴(yán)重影響了環(huán)境保護(hù)工作的開展。土壤環(huán)境中蘊(yùn)含大量有機(jī)物質(zhì),是直接關(guān)系到社會(huì)大眾的關(guān)鍵元素,一旦在土地資源開發(fā)與利用中對(duì)土壤環(huán)境的有機(jī)物質(zhì)造成破壞,就會(huì)影響社會(huì)建設(shè)及群眾的健康,為此土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的污染物篩查十分重要,同樣成為土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要發(fā)展目標(biāo)和方向。
在未來土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)過程中,技術(shù)人員和管理部門之間應(yīng)該相互合作,充分發(fā)揮出互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),構(gòu)建完整的土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤基礎(chǔ)信息的收集和分析,還可以制定出應(yīng)對(duì)措施,不斷加強(qiáng)電子技術(shù)使用頻率,以提升土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)效率和質(zhì)量水平。
土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中,工作人員需要針對(duì)部分地區(qū)的土壤進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析和技術(shù)操作,充分發(fā)揮出該技術(shù)的實(shí)際作用,同時(shí)使用現(xiàn)場(chǎng)分析技術(shù)還可以針對(duì)該地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效分析和深入探索,進(jìn)一步提取土壤環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì),并針對(duì)地區(qū)污染物質(zhì)的種類進(jìn)行詳細(xì)劃分以不斷提高土壤重復(fù)使用率。
在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中,如果含有重金屬物質(zhì)則會(huì)直接影響土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性,其中重金屬由于自身濃度過低等特點(diǎn),一旦在土壤中長(zhǎng)期存在,會(huì)通過土壤對(duì)群眾身體造成嚴(yán)重傷害。除此之外,如果重金屬物質(zhì)存在于牧區(qū)或者養(yǎng)殖區(qū)域,則會(huì)直接阻礙和約束牲畜的生長(zhǎng),降低養(yǎng)殖行業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。為此在未來土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研究過程中,基礎(chǔ)工作方向要緊緊圍繞重金屬物質(zhì)的探測(cè)和處理,將監(jiān)測(cè)方式由追求精度分析轉(zhuǎn)向追求痕量分析。
由此可見,土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能為城市發(fā)展提供基礎(chǔ)污染和管理信息,為土壤污染管理提供相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)理論根據(jù)。合適的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)可以為我國(guó)土壤監(jiān)測(cè)、環(huán)境建設(shè)提供技術(shù)支撐,因此技術(shù)人員需要引進(jìn)科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng),保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)合理性。