我國(guó)場(chǎng)地調(diào)查土壤中污染物監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)的思考

張奇超，吳建國(guó)，陳 錨

（1.浙江中譜檢測(cè)科技有限公司，浙江 溫州 325000；2.溫州市排水有限公司，浙江 溫州 325000）

土壤是社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，關(guān)系到人類生產(chǎn)生活的方方面面。如果土壤環(huán)境受到污染，將會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響。在實(shí)際調(diào)查中，通過(guò)對(duì)地區(qū)潛在污染物進(jìn)行分析，再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，就可以確定場(chǎng)地污染物的類型、濃度和分布，從而可有效對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行評(píng)估和修復(fù)。而作為現(xiàn)場(chǎng)研究的一部分，對(duì)于污染物的監(jiān)測(cè)主要是為下一階段的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，制定土壤污染物監(jiān)測(cè)的分析標(biāo)準(zhǔn)，也可以為后續(xù)污染場(chǎng)地的調(diào)查和管理提供支持。

長(zhǎng)期以來(lái)，全社會(huì)對(duì)于土壤污染和管理通常落后于對(duì)大氣污染的治理。當(dāng)前，部分土地資源存在著潛在污染，這就增加了土壤污染的復(fù)雜性和造成危害的不穩(wěn)定性。隨著人們健康意識(shí)的提高，全社會(huì)越來(lái)越關(guān)注土地是否受到污染。由于土壤與人們的生活息息相關(guān)，所以，必須要加強(qiáng)和優(yōu)化對(duì)土壤環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的審查，以及深入研究土壤質(zhì)量，并定期監(jiān)測(cè)重點(diǎn)行業(yè)，從而持續(xù)推進(jìn)土壤污染和重點(diǎn)行業(yè)污染的細(xì)化研究。

1 土壤污染物

通常，要通過(guò)檢測(cè)土壤的污染程度確定污染物。污染物主要包括無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物。無(wú)機(jī)污染物主要是指重金屬、酸、鹽等成分。而有機(jī)污染物主要是指石油烴、各類農(nóng)藥以及抗生素污染物等。其中，重金屬污染會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和威脅人們身體健康，但目前，我國(guó)許多耕地中的污染物都超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由于土壤污染區(qū)域劃分極不規(guī)律，且污染的重金屬不同，所以，造成污染地區(qū)的差異較大。隨著工業(yè)的發(fā)展，人為因素導(dǎo)致有機(jī)污染物進(jìn)入土壤，由于其毒性大，且具有一定的穩(wěn)定性，不但降低了土壤質(zhì)量，還對(duì)土壤造成了毒性作用。而這些毒性，最終會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，并對(duì)人類健康造成危害。因此，深入了解土壤污染的類型和廣度，是修復(fù)污染土壤的重要基礎(chǔ)。

我國(guó)幅員遼闊，對(duì)于土壤中污染物的研究任務(wù)非常艱巨，再加上監(jiān)測(cè)方法又較為復(fù)雜，所以，也只能通過(guò)某種方法進(jìn)行調(diào)控。如可選取具有代表性的污染和監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)土壤污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估，其土壤監(jiān)測(cè)參數(shù)主要包括金屬以及pH值、多環(huán)芳烴等。而技術(shù)人員在研究土壤污染狀況時(shí)，必須要針對(duì)其表層以及深層情況來(lái)制定全面的指標(biāo)，且要明確土壤樣品的強(qiáng)制性及其附加特性。其中，強(qiáng)制性測(cè)試主要包括，重金屬污染物總量提取、土壤pH值測(cè)量和農(nóng)產(chǎn)品化驗(yàn)等。

2 土壤污染物的特征及分類

土壤污染一旦發(fā)生，就會(huì)造成難以還原的情況。這是因?yàn)橥寥乐械闹亟饘傥廴疚镫y以有效分解，而對(duì)于土壤造成的嚴(yán)重破壞需要很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行修復(fù)。由于土壤的性質(zhì)是因地而異，所以，污染物的遷移也會(huì)呈現(xiàn)出不規(guī)則性，也會(huì)使土壤污染物的分布也出現(xiàn)不規(guī)則狀態(tài)。與大氣污染相比，土壤污染更難以處理和有效稀釋，因此，其污染物含量會(huì)不斷積累。在實(shí)際工作中，相關(guān)技術(shù)人員也很難從初始就確定土壤被污染的情況，只有通過(guò)后續(xù)的檢測(cè)才能確定。

2.1 土壤有機(jī)污染

有機(jī)污染主要的來(lái)源是油漆、塑料、石油和殺蟲劑，其中，農(nóng)藥是主要的污染物。而農(nóng)藥污染主要包括有機(jī)磷以及有機(jī)氯等污染。其他有機(jī)污染物包括許多持久性有機(jī)物，比如多環(huán)芳烴、氮農(nóng)藥等。當(dāng)前，化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用，特別是在病蟲害防治方面，其對(duì)提高農(nóng)業(yè)效益具有重要意義。雖然使用農(nóng)藥對(duì)于防控農(nóng)業(yè)病蟲害和提高農(nóng)作物的質(zhì)量有很多優(yōu)勢(shì)，但過(guò)量使用農(nóng)藥也會(huì)對(duì)土壤造成壓力，同樣會(huì)造成土壤被嚴(yán)重污染的現(xiàn)象。而且，隨著時(shí)間的推移，被農(nóng)藥污染的土壤會(huì)逐漸酸化，最終發(fā)生養(yǎng)分流失問(wèn)題。因此，土壤活性降低，對(duì)其微環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還會(huì)造成土壤的孔隙率降低，很容易導(dǎo)致土壤發(fā)生板結(jié)現(xiàn)象。與重金屬造成的土壤污染相比，有機(jī)污染具有更為明顯和復(fù)雜的地域特征，其非常不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，也會(huì)對(duì)人們的健康生活構(gòu)成威脅。

當(dāng)有機(jī)污染物進(jìn)入土壤后，污染物會(huì)與土壤中的成分發(fā)生化學(xué)、物理反應(yīng)，從而破壞或降低土壤養(yǎng)分。而對(duì)于有機(jī)土壤污染進(jìn)行評(píng)估，通常會(huì)采用污染物總量進(jìn)行評(píng)定，但使用該指標(biāo)會(huì)存在一定的局限性。雖然該方法能反映土壤的富集度，但不能確定污染物的濃度，因此，需要合理估計(jì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際土壤評(píng)估中，由于有機(jī)污染物決定了土壤的生物有效性，所以，全面了解土壤中的有機(jī)污染物的種類以及含量非常重要，這也是評(píng)估土壤污染的關(guān)鍵內(nèi)容。此外，揮發(fā)性污染物對(duì)于農(nóng)作物造成的破壞更大。由于該類型的污染物具有一定的揮發(fā)性，還會(huì)造成空氣污染，且污染物會(huì)在空氣中流動(dòng)，在被雨水沖刷后，最終會(huì)對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染?；谕寥乐形廴疚锏亩鄻有?、積累性和揮發(fā)性等，會(huì)因其成分性質(zhì)而對(duì)土壤環(huán)境造成不同危害。所以，相關(guān)技術(shù)人員必須要科學(xué)處置各類污染物，確保土壤的活性質(zhì)量以及安全性。

2.2 重金屬污染

通常，土壤被重金屬污染是由于受到重金屬物質(zhì)或多來(lái)源的化合物侵入。主要包括汽車尾氣、廢水、化工、冶煉排放廢物等，以及農(nóng)藥和肥料，而且，重金屬污染物多表現(xiàn)出有毒性。當(dāng)前，重金屬污染物主要包括，汞、鉻、鉛等。由于重金屬元素會(huì)被植物或動(dòng)物直接吸收，這樣會(huì)通過(guò)間接接觸食物鏈而危害人類健康。如鉛會(huì)對(duì)人體健康造成威脅，其對(duì)人體的骨髓和神經(jīng)系統(tǒng)都有傷害。如果鉛在人體內(nèi)累積還會(huì)危害腎臟，甚至威脅人們的智力發(fā)育。如果含有鉛的有害農(nóng)產(chǎn)品被人類食用，將會(huì)造成很大危害。此外，三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的危害更大，對(duì)于三價(jià)鉻，其具有致畸致衰的影響，而六價(jià)鉻也能引起嚴(yán)重的鼻咽癌或肺癌。并且，當(dāng)土壤中的重金屬含量非常高時(shí)，會(huì)直接影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。這是因?yàn)楫?dāng)土壤中的重金屬物質(zhì)含量過(guò)高時(shí)，土壤活性會(huì)受到破壞，所以，就不能保證植物的正常發(fā)育和生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的下降。而土壤中如果存在過(guò)量的鎘元素，就會(huì)影響農(nóng)作物進(jìn)行光合作用，進(jìn)而降低農(nóng)作物的葉綠素含量，最終導(dǎo)致農(nóng)作物萎黃，同時(shí)，也存在生物酶活性降低現(xiàn)象。而當(dāng)土壤中含有過(guò)量的汞元素時(shí)，就會(huì)形成大量的汞化合物，破壞土壤中的微生物環(huán)境，最終降低土地肥力而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。與水污染相比，重金屬污染的隱蔽性更強(qiáng)，并會(huì)不斷累積，其防治困難，所以對(duì)人類和環(huán)境的危害更大。

2.3 放射性污染

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，地質(zhì)、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)等行業(yè)也在快速發(fā)展，這就造成更多的放射性污染進(jìn)入土壤。一般放射性污染源可分為天然源和人為源。迄今為止，尚未檢測(cè)到危及人類生命的放射性核素。而土壤放射性污染是由于采礦冶煉、核試驗(yàn)等人為因素造成。一般來(lái)說(shuō)，土壤中放射性污染物的隱蔽性較強(qiáng)，在土壤中不易發(fā)現(xiàn)，但當(dāng)元素的半衰期長(zhǎng)后，大量污染物就會(huì)在土壤中積累，最終導(dǎo)致物種變化和土壤退化。而植物由于其土壤環(huán)境受到污染，從而也會(huì)含有大量的污染物，最終，有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成巨大的副作用。

3 土壤污染物的監(jiān)測(cè)方法

3.1 重金屬的監(jiān)測(cè)方法

在監(jiān)測(cè)土壤中的重金屬污染物時(shí)，常用的方法有電化學(xué)法、等離子體原子光譜法、原子熒光以及吸收光譜等。在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，技術(shù)人員可通過(guò)分析檢測(cè)土壤中的金屬元素來(lái)比較其含量，然后再利用吸收光譜法測(cè)定Cd、Pb的含量以及整個(gè)環(huán)境的分布狀態(tài)，最后確定檢測(cè)的準(zhǔn)確度和檢出限。而對(duì)于檢測(cè)方法，需要具有一定的針對(duì)性，這樣才能確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。作為重金屬快速分析的生物傳感器、酶抑制、X射線熒光光譜、激光光譜等，都得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，技術(shù)人員還可以使用X射線分析儀，來(lái)快速檢測(cè)Cu、Pb、As等重金屬的含量，且使用X射線熒光分析不僅能取得良好精度，還能快速控制其重金屬范圍[1]。

3.2 有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)方法

在監(jiān)測(cè)土壤中的有機(jī)污染物時(shí)，分析方法有反射光譜法、熒光傳感法以及氣相色譜法和分光光度法。當(dāng)前，利用熱解吸原理的氣相色譜法是比較廣泛應(yīng)用的監(jiān)測(cè)方法。在實(shí)際應(yīng)用中，可將氣相色譜法與質(zhì)譜法相結(jié)合。還可以使用氣相色譜和捕集質(zhì)譜法來(lái)鑒定多種揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括氯代苯和鹵代烴。且通過(guò)優(yōu)化土壤清洗時(shí)間和溫度參數(shù)，會(huì)使測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和回收率相對(duì)較高。此外，采用靜態(tài)采樣技術(shù)對(duì)土壤進(jìn)行處理時(shí)，可采用氣相色譜技術(shù)分析土壤揮發(fā)性有機(jī)化合物，該方法具有操作簡(jiǎn)便和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。而靜態(tài)質(zhì)譜和抽真空層析質(zhì)譜測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物相對(duì)成熟，是測(cè)定VOCs比較廣泛的應(yīng)用方法[2]。

4 存在問(wèn)題

4.1 缺乏快速檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際土壤調(diào)查工作中，考慮到土壤的復(fù)雜性，要采用快速檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)化采樣點(diǎn)位置，估算采樣污染程度，以及動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣時(shí)間來(lái)分析檢測(cè)污染物，以提高工作效率，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且可進(jìn)一步節(jié)約研究土壤污染物的成本。目前，廣泛應(yīng)用的快速檢測(cè)主要是揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)和重金屬的檢測(cè)。其中，揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)是使用便攜式光電離檢測(cè)器，而重金屬的檢測(cè)是使用便攜式X射線熒光光譜儀。由于VOC在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中很容易被污染、破壞，所以，可靠的實(shí)時(shí)原位分析可以提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但由于快速篩查的局限性，僅適用于定性和半定量分析，只能以此來(lái)輔助實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。這是由于目前尚未制定分析方法標(biāo)準(zhǔn)，且現(xiàn)有的方法又過(guò)于注重高靈敏度分析。當(dāng)濃度不可預(yù)測(cè)時(shí)，高靈敏度跟蹤會(huì)導(dǎo)致實(shí)際樣品測(cè)試的交叉污染，如果影響了測(cè)試的準(zhǔn)確性和實(shí)際樣品的再分析，也會(huì)降低其使用性能。因此，在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也應(yīng)考慮土壤中污染物檢測(cè)方法的適用性[3]。

4.2 監(jiān)測(cè)科學(xué)性有待提高

土壤中的重金屬遷移主要是以水溶性態(tài)、鐵錳氧化態(tài)以及其他有機(jī)態(tài)存在。因此，土壤中污染物的比重對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有著重要影響。近年來(lái)，對(duì)于土壤中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的研究主要集中在重金屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。而在實(shí)際修復(fù)過(guò)程，需要制定合理的恢復(fù)計(jì)劃，避免過(guò)度修復(fù)。因此，可在污染區(qū)域調(diào)查確定土壤中污染物的總量，以此來(lái)分析污染物的污染程度。而重金屬分析的標(biāo)準(zhǔn)是全量測(cè)定，沒(méi)有考慮存在形式和利用度，所以，監(jiān)測(cè)的科學(xué)性還有待提高。目前，是使用不同的提取劑，通過(guò)提取或級(jí)聯(lián)提取對(duì)不同形式的重金屬進(jìn)行分離和檢測(cè)，然后再進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和場(chǎng)地修復(fù)[4]。

5 場(chǎng)地調(diào)查土壤中污染物的監(jiān)測(cè)分析標(biāo)準(zhǔn)建議

根據(jù)污染區(qū)域土壤的特點(diǎn)需加強(qiáng)對(duì)污染物的研究，以滿足風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和復(fù)墾的需要，只有這樣才能有效地提高監(jiān)測(cè)和分析標(biāo)準(zhǔn)的效率，從而才能制定出高污染毒性較大的污染物分析方法標(biāo)準(zhǔn)，以及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分析方法標(biāo)準(zhǔn)。還可以通過(guò)結(jié)合重點(diǎn)行業(yè)、企業(yè)的管理研究，識(shí)別各行業(yè)的典型污染物，來(lái)研究相應(yīng)的分析方法標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際工作中，要審查現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足監(jiān)測(cè)需要的方法，而對(duì)于過(guò)時(shí)的工具，或是土壤中污染物檢測(cè)方法不科學(xué)和毒性過(guò)大的問(wèn)題，要相應(yīng)提高現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。同時(shí)，要統(tǒng)一場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要求，并參考重金屬形態(tài)的研究報(bào)告，制定適合的重金屬分析方法標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還可以通過(guò)比較不同的方法，建立不同的分析標(biāo)準(zhǔn)。

在監(jiān)測(cè)中，由于檢測(cè)樣品的復(fù)雜性，要使用多種檢測(cè)方法確保檢測(cè)結(jié)果能達(dá)到一定的精密度和靈敏度，如快速掃描與實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)合和高精度儀器檢測(cè)等。如有必要，還可采用生物監(jiān)測(cè)分析。而對(duì)于快速檢測(cè)，可與現(xiàn)有的分析標(biāo)準(zhǔn)或分析結(jié)果進(jìn)行比較，在明確具體的檢測(cè)范圍后，再添加到該分析的標(biāo)準(zhǔn)中，這樣會(huì)使快速測(cè)試變得更加有效。而且，在符合靈敏度的前提下，還要應(yīng)用多種儀器來(lái)監(jiān)測(cè)受污染土壤中的苯胺[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)部分地區(qū)的土壤污染較為突出，同時(shí)也呈現(xiàn)出一定的區(qū)域分布。雖然土壤具有自潔能力，但當(dāng)污染物的含量超過(guò)最大自潔量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)污染問(wèn)題，這對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展非常不利。因此，為了解決土壤污染問(wèn)題，要對(duì)土壤進(jìn)行有效防治，并促進(jìn)監(jiān)測(cè)工作的順利開展，同時(shí)還要加大對(duì)土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。當(dāng)前，土壤中的污染物逐年增加，但監(jiān)測(cè)污染物的技術(shù)卻存在諸多不足，如對(duì)于一些污染物沒(méi)有監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，且現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能及時(shí)有效更新。所以，在未來(lái)，相關(guān)部門要對(duì)環(huán)境管理和監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善，還要積極引進(jìn)智能設(shè)備，遙感技術(shù)，從而進(jìn)一步提高土壤污染的可視化監(jiān)測(cè)，以確?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。