環(huán)境監(jiān)測課程中土壤環(huán)境監(jiān)測實(shí)例教學(xué)分析

摘要為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，本文結(jié)合課程特點(diǎn)及環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)需求，重視實(shí)際案例教學(xué)法的應(yīng)用，對環(huán)境監(jiān)測課程的教學(xué)過程進(jìn)行實(shí)際案例教學(xué)分析與探討。以土壤污染狀況調(diào)查為實(shí)際案例，對其調(diào)查情況進(jìn)行詳細(xì)分析。通過調(diào)查區(qū)域劃分、土壤布點(diǎn)原則及數(shù)量確定、土壤樣品采集、分析指標(biāo)及檢測方法確定以及檢測質(zhì)量與結(jié)果查驗(yàn)等方面，制訂實(shí)際案例土壤環(huán)境監(jiān)測方案，并對檢測結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，該實(shí)際案例教學(xué)模式有效提高了教學(xué)質(zhì)量，為該課程案例教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞環(huán)境監(jiān)測；調(diào)查區(qū)域劃分；土壤污染狀況；土壤樣品采集

中圖分類號G624.0；S159文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1007-7731（2024）18-0133-04

DOI號10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.029

Case teaching of soil environmental monitoring in course

CAI HeshanXU DanZENG QinghuanLI Xiaoxia

（Department of Environmental Engineering，F(xiàn)oshan University， Foshan 528000， China）

Abstract In order to cultivate high-quality applied talents， the characteristics of the curriculum and the training needs of environmental professionals were combined， attached importance to the application of practical case teaching method， and conducted practical case teaching analysis and exploration in the teaching process of course. The investigation of soil pollution was taken as a practical case， conduct a detailed analysis of the investigation results. By investigating regional division， determining soil distribution principles and quantities， collecting soil samples， determining analysis indicators and testing methods， and verifying testing quality and results， a practical case soil environmental monitoring plan was formulated， and the testing results were analyzed. Practice had shown that， this practical case teaching model effectively improved teaching quality and provided references for the reform of case teaching in this course.

Keywords environmental monitoring; division of investigation areas; soil pollution status; soil sample collection

李明等^[1]將案例教學(xué)法應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為其是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)主干課程，理論與實(shí)踐并重，探索該課程的教學(xué)改革實(shí)踐對提升環(huán)境類專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量有至關(guān)重要的意義。喻學(xué)文^[2]研究認(rèn)為，該課程不僅是高等院校環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)應(yīng)用型課程，也是職業(yè)院校環(huán)境生態(tài)修復(fù)、環(huán)境工程以及環(huán)境監(jiān)測等專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程之一。作為環(huán)境工程專業(yè)的必修課程之一，該課程旨在使學(xué)生掌握環(huán)境監(jiān)測的基本方法和原理、常規(guī)項(xiàng)目的檢測技術(shù)、監(jiān)測方案的設(shè)計(jì)等，了解監(jiān)測全過程質(zhì)量保證的相關(guān)基本知識，并熟悉環(huán)境監(jiān)測新技術(shù)、新方法的發(fā)展動態(tài)，為從事環(huán)境檢測相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。任偉等^[3]結(jié)合水域環(huán)境監(jiān)測與評價課程的教學(xué)實(shí)踐，探索并構(gòu)建了“講授+研討+實(shí)驗(yàn)+實(shí)踐”四位一體的模式，促進(jìn)了“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合與協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐。楊濤等^[4]通過擴(kuò)充前沿性內(nèi)容、線上線下課程融合、優(yōu)化知識體系、構(gòu)建全過程評價考核體系、積極開展校企合作以及建設(shè)環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)等一系列改革措施，推動地方應(yīng)用型本科院校該課程契合工程技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。曾燕艷等^[5]結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，引入項(xiàng)目化教學(xué)方法，將理論教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際工程項(xiàng)目中，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了其動手能力、合作能力和創(chuàng)新精神。該課程強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及職業(yè)素養(yǎng)等，本文結(jié)合該課程特點(diǎn)及環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)需求，重視實(shí)際案例教學(xué)法的應(yīng)用，將土壤污染狀況調(diào)查這一實(shí)際項(xiàng)目案例應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的教學(xué)課堂體系，理論與實(shí)踐結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，培養(yǎng)和提高其實(shí)踐應(yīng)用能力。

1 土壤污染狀況調(diào)查情況分析

以F地塊（113.113 830° E，23.061 186° N）土壤污染狀況調(diào)查（僅討論地塊內(nèi)的土壤監(jiān)測部分）作為環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)方法改革的一個實(shí)際教學(xué)案例。該地塊占地面積約5770.28 m²，早期搭建簡易棚用作農(nóng)戶散養(yǎng)奶牛場，后來主要生產(chǎn)排水沙井蓋；建設(shè)廠房后主要進(jìn)行棉織布、針織坯布印染；拆除廠房建筑及平整地塊后，按需進(jìn)行新廠房建設(shè)，主要進(jìn)行機(jī)動車檢測工作，運(yùn)營至2022年7月后清退。該地塊識別出的土壤特征污染物主要包括二氧化氯、硫化物、苯胺類（5項(xiàng)）、六價鉻、氨氮、可吸附有機(jī)鹵素（AOX）、鹵代烴（22項(xiàng)）、苯系物（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和苯乙烯）、甲醛、偶氮苯、多環(huán)芳烴（16項(xiàng)）、氯代有機(jī)物（29項(xiàng)）、鈷、總鉻、錳、銻、鋅、氰化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、汞、苯酚、氟化物、石油烴（C10-C40）、陰離子表面活性劑、砷和鉛等。

2 實(shí)際案例土壤環(huán)境監(jiān)測方案制訂

2.1 調(diào)查區(qū)域劃分

調(diào)查區(qū)域可劃分為重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域和一般調(diào)查區(qū)域兩類。在污染源識別階段確定的每個潛在關(guān)注污染區(qū)域布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，采樣點(diǎn)具體位置需接近調(diào)查地塊內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注污染區(qū)域。

2.1.1 重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域 主要涵蓋以下幾個方面。一是涉及有毒、有害物質(zhì)的生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施區(qū)、儲槽（罐）等儲存及裝卸區(qū)和輸送管廊（地下輸送管線）區(qū)域等；二是有異味、異色和明顯污染痕跡的區(qū)域；三是危險(xiǎn)物質(zhì)、固體廢物貯存場所，以及可能存在的廢渣地下填埋區(qū)；四是污染治理處置設(shè)施及污染事故影響區(qū)域；五是涉及有毒、有害物質(zhì)的其他區(qū)域等。根據(jù)地塊紅線范圍內(nèi)原工業(yè)企業(yè)平面布置圖、原工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內(nèi)部平面布置圖，結(jié)合潛在污染源識別情況，判斷該地塊農(nóng)戶散養(yǎng)奶牛場全域、鑄造廠全域、印染廠關(guān)注區(qū)域（染色車間、脫水車間、鍋爐房、煤堆場/油罐區(qū)、廢水處理池和污水管線沿線）、機(jī)動車檢測場所（車輛外檢區(qū)、安檢車間、環(huán)保車間和動態(tài)檢測區(qū)）以及變壓器等區(qū)域，并將其作為重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域。

2.1.2 一般調(diào)查區(qū)域 對于該地塊內(nèi)未包含上述重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)內(nèi)容，且未發(fā)生過污染事故的其他區(qū)域，劃定為一般調(diào)查區(qū)域，主要包括地塊內(nèi)的宿舍區(qū)、辦公區(qū)等非生產(chǎn)區(qū)，整體分布于該地塊西南部。

鑒于該地塊紅線外南側(cè)為面粉廠，其可能存在潛在污染，且與該地塊的宿舍區(qū)、辦公區(qū)相鄰，因此初步調(diào)查過程中另將其視為重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域開展調(diào)查。

2.2 土壤布點(diǎn)原則及數(shù)量確定

參照參考文獻(xiàn)[6-7]技術(shù)導(dǎo)則建設(shè)用地土壤采樣布點(diǎn)的主要原則，結(jié)合網(wǎng)格系統(tǒng)布點(diǎn)法和專業(yè)判斷布點(diǎn)法，在調(diào)查地塊內(nèi)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域布設(shè)采樣點(diǎn)，原則上不超過40 m×40 m；同時，結(jié)合專業(yè)判斷法，將采樣點(diǎn)布設(shè)在重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵疑似污染位置。在實(shí)際調(diào)查采樣時，根據(jù)地塊的實(shí)際情況，綜合考慮感觀判斷（肉眼可見異色、異狀，或嗅覺可識別等），對地塊內(nèi)的采樣點(diǎn)具體位置和數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。綜上，在該地塊內(nèi)布設(shè)土壤采樣點(diǎn)9個。

2.3 土壤樣品采集

參照參考文獻(xiàn)[7]建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查，根據(jù)地塊土壤污染狀況調(diào)查階段性結(jié)論及現(xiàn)場情況確定下層土壤的采樣深度，最大深度直至未受污染的深度為止，土壤采樣深度（扣除地塊硬化層或填土厚度）一般在5～8 m。結(jié)合本案例研究地塊內(nèi)歷史企業(yè)地下構(gòu)筑物及歷史外來土回填情況，設(shè)置該地塊調(diào)查采樣深度如下。（1）廢水處理池區(qū)域、安檢車間區(qū)域的土壤代表點(diǎn)位，采樣深度為自本地塊地面標(biāo)高向下約7 m，若發(fā)現(xiàn)至-7 m處仍存在污染，則增加采樣深度；（2）其余土壤點(diǎn)位采樣深度為自地面標(biāo)高向下約6 m，若發(fā)現(xiàn)至-6 m處仍存在污染，則增加采樣深度。

本案例F地塊調(diào)查土壤采樣深度間隔選取原則如下。（1）表層土壤，采樣深度扣除地表硬化層厚度，一般在0～0.5 m采集1個樣品。（2）下層土壤，至少采集1個土壤樣品，垂向采樣間隔不超過2 m；不同性質(zhì)土層至少采集1個土壤樣品，同一性質(zhì)土層厚度較大或出現(xiàn)明顯污染痕跡時，根據(jù)實(shí)際情況在該層位增加垂向采樣數(shù)量。采樣深度可借助現(xiàn)場快速檢測、異味識別、異常顏色與污染跡象觀察等手段輔助判斷。（3）飽和帶土壤（地下水位線以下），至少采集1個土壤樣品。如飽和帶土壤存在明顯污染痕跡，則適當(dāng)增加采樣樣品。（4）在現(xiàn)場實(shí)際采樣時，采用現(xiàn)場快速篩選技術(shù)手段指導(dǎo)采樣深度間隔的確定，若柱狀土壤存在明顯的土壤顏色異常、有異味、有明顯的污染痕跡以及現(xiàn)場快篩測試值較高，則根據(jù)地塊實(shí)際情況對各采樣深度進(jìn)行調(diào)整。本案例F地塊按采樣原則每個采樣點(diǎn)垂直方向至少采集4份土壤樣品。

2.4 分析指標(biāo)及檢測方法確定

土壤檢測指標(biāo)主要包括以下幾項(xiàng)。（1）必測項(xiàng)目，按照參考文獻(xiàn)[8]中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；（2）選測項(xiàng)目，根據(jù)地塊污染識別確定的特征污染物選取。土壤樣品檢測指標(biāo)包括重金屬及無機(jī)物（砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳、六價鉻、鈷、總鉻、錳、銻和鋅，共12項(xiàng)）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOC，共27項(xiàng)）、半揮發(fā)性有機(jī)污染物（SVOC，共11項(xiàng)）、pH、苯胺類（5項(xiàng)）、鹵代烴（22項(xiàng)）、甲醛、偶氮苯、多環(huán)芳烴（16項(xiàng)）、氯代有機(jī)物（29項(xiàng)）、氰化物、苯酚、氟化物、石油烴（C10-C40）和三甲苯等。

土壤中相關(guān)檢測指標(biāo)（列取部分重金屬及揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物指標(biāo)）嚴(yán)格按照國家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)的順序，結(jié)合檢測機(jī)構(gòu)分析監(jiān)測的計(jì)量認(rèn)證能力，選擇相應(yīng)方法。土壤中部分重金屬及揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物指標(biāo)檢測分析方法、檢測儀器及檢出限如表1所示。

2.5 檢測質(zhì)量與結(jié)果查驗(yàn)

參加該調(diào)查地塊土壤采樣、檢測分析的人員均需經(jīng)過相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)及考核，確保其采樣、檢測分析技術(shù)能力滿足相關(guān)要求。該調(diào)查地塊土壤調(diào)查涉及的采樣儀器及實(shí)驗(yàn)室分析儀器均按要求進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，且均在有效期內(nèi)。為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)室分析所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)樣品、試劑和耗材等均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法的要求，并經(jīng)過驗(yàn)收合格后使用。檢測分析實(shí)驗(yàn)室需配備空調(diào)、抽濕機(jī)和溫濕度計(jì)等設(shè)備，確保環(huán)境條件能夠滿足檢測要求。實(shí)驗(yàn)室保證分析測試數(shù)據(jù)的完整性，確保全面、客觀地反映分析結(jié)果，不可選擇性地舍棄數(shù)據(jù)或人為干預(yù)分析測試結(jié)果。檢測人員自查原始數(shù)據(jù)和報(bào)告數(shù)據(jù)，對發(fā)現(xiàn)的可疑報(bào)告數(shù)據(jù)與樣品分析測試原始記錄進(jìn)行核對。土壤調(diào)查各項(xiàng)目檢測需符合參考文獻(xiàn)[17]的相關(guān)要求。

3 實(shí)際案例檢測結(jié)果分析

由本地塊土壤樣品實(shí)際檢測結(jié)果可知，重金屬（六價鉻）、無機(jī)物（氰化物）均未檢出；有檢出的重金屬及無機(jī)物（砷2.45～22.10 mg/kg、鎘0～0.38 mg/kg、銅10.0～62.0 mg/kg、鉛29.0～112.0 mg/kg、汞0.016～1.320 mg/kg、鎳9.0～28.0 mg/kg、總鉻8.0～88.0 mg/kg、錳53.0～1 560.0 mg/kg、銻2.45～22.10 mg/kg、鈷17.0～36.0 mg/kg、鋅54.0～151.0 mg/kg和氟化物282.0～830.0 mg/kg）含量均低于GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中污染物第二類用地篩選值以及HJ 25.3—2019《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)導(dǎo)則》風(fēng)險(xiǎn)推導(dǎo)值。結(jié)果顯示，該調(diào)查地塊無需開展第二階段的詳細(xì)調(diào)查及第三階段的風(fēng)險(xiǎn)評估工作，符合商業(yè)/商務(wù)用地、公園綠地及道路用地的環(huán)境質(zhì)量要求，可用作后續(xù)開發(fā)利用。

4 結(jié)語

課程教學(xué)改革是促進(jìn)高等教育發(fā)展和建設(shè)高水平大學(xué)（重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)高校）的重要舉措之一。環(huán)境監(jiān)測課程強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及職業(yè)素養(yǎng)。在課程教學(xué)改革過程中，緊密結(jié)合課程特點(diǎn)及環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)需求，重視實(shí)際案例教學(xué)法的應(yīng)用，將實(shí)際案例貫穿融入環(huán)境監(jiān)測的教學(xué)課堂體系中。本文通過實(shí)際案例教學(xué)法促進(jìn)理論與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，使教學(xué)知識內(nèi)容更加貼近實(shí)際，有效培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)而提升課程教學(xué)效果，為學(xué)生更快更好從事環(huán)境監(jiān)測實(shí)際工作提供幫助，培養(yǎng)更多合格的環(huán)保領(lǐng)域工程專業(yè)人才。

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（責(zé)任編輯：楊歡）