李國勝 姚垚 趙雷剛 李波
摘要:土壤資源是人類生存的重要資源之一,土壤監測的目的是確定土壤環境質量狀況和土壤污染情況及其變化趨勢,為土壤管理、污染源控制、土壤修復等提供科學依據及技術支撐。國家對土壤環境監測越來越重視,因此應加強質量管理,提升質量控制意識,將質量控制貫穿于整個監測活動過程中,依照國家標準方法展開合理有效的監測活動,提供公正、準確、有效的監測數據。
關鍵詞:土壤環境監測;問題;質量控制
1土壤環境監測質量控制管理的重要作用
一方面,土壤環境監測質量控制管理有利于土壤環境可持續發展。隨著城市化的不斷發展,我國土壤環境不斷惡化,如果不及時進行土壤治理,很有可能影響人們的正常工作和生活。另一方面,土壤環境監測質量控制管理有利于為開展土壤環境治理工作提供依據。土壤環境監測質量控制管理有利于強化相關數據的準確性和完整性,有利于研究人員更加科學地研究土壤環境以及存在的質量問題,從而及時解決環境問題,促進土壤環境的保護和治理。
2土壤環境污染監測在應用中的主要技術
2.1遙感技術的應用
遙感技術是近年來應用于土壤環境污染監測中的新型技術,它是在電磁波的作用下,對信號的采集和處理,對地面上的景物進行探測和識別。將遙感技術應用在土壤環境污染監測中,可以保證對地貌和地物的實時反應,具有一定的真實性。遙感技術的應用原理就是依靠土壤生物中不同的特點,它們在電磁波的作用下會發生不同的信號,可以通過光譜分析的方法對相關物體進行判斷,從而確定土壤環境在不同時間的變化規律。在遙感技術的應用中,還可以通過紅外段的方式進行污染的探測。遙感技術主要由遙感器、監控平臺以及信息傳輸設備等裝置構成,可以通過遙感器的方式進行拍攝、掃描等功能,進而對圖像信息進行處理,對地面特征進行分析,為后續的工作提供準確的信息。遙感技術在應用的過程中可以分為可見光遙感、紅外遙感、X射線等不同的類型,可以根據實際情況進行合理的選擇,它在土壤環境污染監測技術的應用過程中,探測范圍更大,而且獲得資料的速度具有一定的實時性,不受時間和空間環境的影響。
2.2地理信息系統的應用
地理信息系統是空間信息系統的集成,它可以在計算機軟件以及硬件系統的幫助下,對地理范圍內分布的數據進行采集、管理以及運算等操作,具有一定的綜合性,在土壤環境污染監測技術的應用過程中,可以與全球定位系統結合到一起,加強對土壤背景的調查與分析工作。地理信息系統在監測技術中可以起到數據管理的功能,可以將土壤范圍內的相關數據信息進行具體的計算,通過科學管理的方式進行綜合分析和動態預測,為后續的土壤污染治理提供更加有效的決策信息。另一方面來說,地理信息系統的信息來源更加廣泛,可以對客觀的事物進行信息提取工作,通過網格法等方式對這些信息進行整合,在人機交互的方式下進行數據建模,在實際的應用過程中可以與其他軟件工具結合到一起,提供更完整的功能系統,實現模塊化工具的應用。
2.3水平定向鉆進技術
水平定向鉆進技術是指通過布點采樣的方式,在不開挖土壤表面的情況下,對土壤樣品進行采集的過程。水平定向鉆進技術具有一定的隨機性,在應用的過程中可以對監測范圍進行劃分,通過網格的方式將其分布成不同的類型,然后進行系統的隨機抽取,在布點數量上,工作人員需要注意樣本的容量要求,根據監測的項目類型進行具體的規定,滿足在區域以及環境上的要求。水平定向鉆進技術相較于其他技術來說,它可以避免對土壤地面上的物體造成影響,可以在不破壞植物、人類活動的情況下進行樣品的采集,而且在鉆進的過程中,通過相關資料的收集,可以避免對地下管線的影響,在監測的過程中具有一定的靈活性。
2.4生物監測技術
生物監測技術是指在利用生物個體、群落在一段時間內的變化規律,反映當前范圍內土壤的污染情況。生物監測技術在引用的過程中具有一定的敏感性,它可以從生物學的角度對問題進行分析。實際上,在土壤上的一些生物,它對于污染物會產生不同的反映,直觀的體現出地表特征的污染質量狀況,但是對于生物監測技術來說,它在應用的過程中具有一定的復雜性,生物的類型比較多樣,在選擇的過程中需要從綜合的角度進行考慮。近年來,生物監測技術在土壤環境污染監測的應用比較廣泛,可以根據地理位置選擇合適的動植物,采取大量的研究,提高監測結果的準確性。生物監測技術可以根據生物系統的結構水平不斷的提升監測能力,獲得指標分析上的進步。
3土壤環境監測質量控制的過程
1.3 樣品采集
采樣人員應嚴格按照標準方法的要求進行采樣,且采樣現場應不少于兩名監測人員,監測人員必須具備土壤采樣資質,能夠全面掌握現場情況。采樣裝置宜保持清潔,以免之前樣品殘留部分轉移到后續樣品而造成交叉污染[1]。注意采樣工具與容器的選擇,避免樣品因與其接觸而導致污染,同時對樣瓶中的污染物質無吸附作用。通常采集無機類樣品應用木質類采樣工具,樣品盛裝于布袋或聚乙烯塑料袋中,密封保存;有機類樣品應用金屬或木質類采樣工具,樣品盛裝于棕色磨口玻璃瓶裝且裝滿,防止污染物揮發而造成損失。在現場采樣時應選擇采集一定比例的現場平行土樣,通常為10 %。樣品采集完成后,應對樣品設置清晰且唯一的標簽。土壤樣本的采集分為表層土樣采集和剖面土樣采集,一般監測采集0~20 cm 表層土樣,特殊要求的監測如污染事故調查、土壤背景調查等必要時采集剖面土樣。樣本采集完成后,按照先底層土、再表層土的順序進行回填。
3.2空白試驗的控制
在每批樣品的分析過程中均應進行空白試驗,保證空白試驗的結果滿足標準方法的要求,通常是低于方法檢出限。通過空白試驗可以確認在整個分析過程中所使用的試劑、耗材與儀器等對樣品分析是否造成污染,對分析結果是否有顯著干擾。通常每批樣品應至少做2 個空白樣,與樣品進行相同的前處理過程,其相對標準偏差不大于50 %。當空白值超出標準方法要求時,應對整個實驗分析過程進行檢查,確定是在哪一環節引入大的系統誤差并通過措施減少誤差的引入,降低空白值。
3.3 準確度控制
準確度是指測定值與真值的符合程度,表示測定結果的準確性。準確度的控制包括加標回收和有證標準物質的測定。加標回收分為空白加標和基體加標。空白加標是指向空白樣品中加入已知量的標準物質,可以判斷樣品前處理過程對分析結果的影響。基體加標是指向實際樣品中加入已知量的標準物質,可以判斷前處理及基體效應對分析結果的影響。樣品加標量應盡量與待測組分含量相當;當待測組分濃度低接近檢出限時,加標量控制在曲線的低濃度范圍;當待測組分濃度高,加標后應使測定值不超過曲線測定范圍的90 %且同時滿足方法的測定上限的要求。通常樣品加標量為待測組分含量的0.5~3 倍之間。每批樣品應隨機抽取10 %~20 %進行加標回收測定,加標回收率應滿足標準方法的要求,在允許范圍內。對回收率不合格者應重新進行回收率測定,并增加10 %~20 %的樣品作加標回收率測定,直至全部合格。
結束語
隨著我國經濟和社會的發展,土壤污染問題越來越嚴重,耕地土壤質量堪優,農業生態環境不斷惡化,土壤中的有害物質可通過食物鏈進入人體,危害人類身體健康。土壤環境監測是指通過對影響土壤質量的污染因子的測定,確定土壤環境質量狀況和土壤污染情況及其變化趨勢,為土壤管理、污染源控制、土壤修復等提供科學依據及技術支撐。由于我國的土壤類型繁多,基質復雜,使土壤分析難度增大,為保證土壤點位具有代表性,監測數據具有科學性,質量控制措施應覆蓋土壤環境監測每一環節。
參考文獻
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