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摘要:近年来随着环境污染问题越来越受到社会各界的关注,环保观念的深入人心,政府及相关部门也陆续加强了对于环境监测的强度和各类污染的整治力度。但是在土壤环境监测领域,我国现行的监测技术及手段在实际应用中仍存在着一定的不足和发展提升空间。
关键词:土壤环境;监测技术;现状及措施
引言
土壤是生态系统、农业发展和粮食安全的基础,是维持地球生命的关键。2016年5月实施的土十条,即《土壤污染防治行动计划》和2019年1月1日实施的《中华人民共和国土壤污染防治法》,都强调和明确了土壤环境调查、污染评估、土壤环境监测及重点监管企业管控等多项工作任务。
1土壤环境监测技术现状
1.1多领域技术在土壤环境监测中的应用
我国土壤监测技术虽然起步较晚,但在近50年内发展迅速。在20世纪80年代,通过分光光度法测量了土壤中的9种元素,积累大量的土壤背景值,并以此展开相关研究。随着自动化时代的到来,国外在70年代已经进入了自动监测阶段,我国在引进外国技术的同时也在不断更新技术手段。目前,国内发展较快的技术主要是遥感技术、无线传感器网络技术等。化学领域内,分析化学与物理化学的监测手段在痕量元素的分析中应用广泛。“3S”技术,即地理信息系统、全球定位系统和遥感技术。三项技术与其他的新兴技术配合应用,可以对土壤信息进行快速采样及分析,便于快速掌握土壤环境情况。应用无线传感技术,将监测数据传送到监测中心,技术人员可以对土壤环境的温度、湿度等因素进行在线控制。随着生物科技的不断发展,生物技术在环境领域的应用也逐步增强,如PCR(聚合酶链式反应)技术,生物芯片等最新科技,应用于生物恢复和土壤监测中。多学科领域的先进技术在环境科学中的综合应用使得土壤环境监测技术逐步走向自动化、智能化的时代。
1.2我国土壤环境监测中存在的问题
从发展时间上来看,由于我国土壤环境监测技术起步较晚,与发达国家相比仍有明显差距。现阶段的土壤监测缺乏一套科学完整的监测体系;用于环境分析的大型仪器设备落后,大部分监测设备依赖进口产品,国产监测仪器占比少;科研团队的人员配置及资金调配不合理。资金大多集中于重点高校的研究项目,而其他院校的资金及设备短缺,导致先进的土壤监测技术无法得到普及。科研团队的纵向人员分配,导致缺乏有效交流,技术更新缓慢。
2土壤环境监测技术发展措施
2.1强化有机污染物的监测效率
我国经济发展水平不断提升,使土壤环境污染问题日益严重。在多种土壤污染物中,有机物对土壤的污染危害性最为强大,像局部地区土壤中的有机物污染程度就尤为严重。土壤污染中的有机物包括苯系物、卤代烃、多环芳烃等种类的有机物,甚至还会存在具有较高持久性的有机污染物等。这些不同种类的有机污染物会受到外界条件的影响。比方说有机污染物在不同介质中像大气、沉积物、土壤前移转化与积累的状况下,有机污染物就会沿着食物链进行传播,进而就会对生物或是人体健康状况产生影响。因为在时代不断变化的过程中,有机污染物的监测工作,会成为我国环境保护部门实际工作期间的一项重要就监测内容。近年来,我国不断颁布并实施土壤污染中有机污染物的行业标准,此项工作为土壤环境监测技术人员高效监测有机污染物提供了重要保障。
2.2重视土壤样品处理中的一些特殊情况
监测规范规定不同的监测项目采用不同粒度的样品,如:过2mm筛的样品可用于水分、pH和阳离子交换量等项目的分析;过0.25mm筛的样品可用于有机质等项目的分析;过0.15mm筛的样品可用于金属元素全量等项目的分析;过0.075mm筛的样品可用于X射线荧光光谱法测定金属元素等项目的分析。笔者在土壤样品处理过程中遇到了含砂量较高的土壤样品,由于砂子的粒度不同,所以同一样品通过不同目数的筛子得到的土壤含砂量就不同,这样的样品从严格意义上讲过不同目数筛子后得到的土壤不再仅仅是粒度的差异,而是不同的样品。因此建议:对超过一定含砂量的土壤样品,不再按规范要求做粒度区分,而是统一过规范要求的最大目数筛子,用于所有项目的监测分析。
2.3拓宽土壤环境监测技术应用渠道
当今时代,借助现代科技应用无线传感网络可以实现土壤环境的实时监测,并能够在对自然环境影响最小的前提下完成环境信息的采集和分析工作。得益于信息时代数字化网络技术的支持,土壤环境监测的立体网络已能基本实现自动化,智能化和动态化的土壤环境监管。并从根本上改变了土壤环境监测的流程和规律。例如,建立并使用监测系统能够在土壤环境发生污染的第一时间甚至是存在污染征兆的初期阶段就及时发出报警信号,相关环保工作者能够根据监测环境指标的变化情况立即采取行动防止污染事件的发生。还可以持续更新和添加污染物项目,使监测技术能更直接的作用于土壤环境污染的治理工作中,联动预警机制和相应的应急体系,极大程度的改变土壤环境污染对生态环境造成的负面影响,同时也有利于整个生态系统的稳定运行。
2.4构建自动监测系统
我国整体信息技术水平全面提升,在实际开展土壤环境监测工作期间,广泛应用信息技术不仅能够提升土壤环境监测效率,同时也能不断优化土壤环境监测效果。信息技术能够使土壤环境监测到的信息数据进行实时传输,能够及时反馈土壤质量的实际变化状况,其为土壤实时状况研究与变化趋势研究人员顺利开展相关工作提供了技术支持。在信息技术未来发展过程中,要积极构建土壤环境监测网络,设立土壤环境自动监测系统,为今后简化土壤环境监测步骤、优化监测结构创造条件。
2.5注重应用土壤环境监测现场快速分析技术
在实际开展土壤环境监测工作期间,总是需要对土壤污染现场状况和土壤污染程度进行技术实时、快速监测,如会涉及污染物排放源、现场污染状况以及土壤环境状况等内容的实时监测。这就要求技术人员能够及时对污染物的含量以及类别等内容进行快速准确分析。结合土壤监测的实际状况进行分析,充分运用自动化和现场快速分析技术完成相应工作。近年来,我国制造技术水平全面提升,各个功能的监测仪器在向小型和复合化的发向转变和发展,像重金属分析仪、便捷式气相色谱质谱仪等在都会应用到土壤环境监测工作中。在今后实际开展环境监测技术研究工作期间,更应注重研发和应用现场分析技术。进而我国土壤环境监测技术人员顺利工作提供保障。
结语
随着科学技术的飞跃发展,土壤环境监测正逐步走向自动化时代。我国在逐步完善监测体系的建设,创新环境监测方法,提高国产监测仪器的竞争力。为打响污染防治攻坚战,更好的建设生态文明做出不懈努力。未来的土壤监测工作,将朝向自动化、智能化、精细化的方向发展。因此,要进一步提高自主创新能力,加大对相关人才的培养力度,推动土壤监测网络平台的建设,提高环境监测工作的质量。
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