河北德禹檢測技術有限公司 馬麗超
認真研究環境監測的方法、技術規范及標準,隨著檢測設備的更新而改進土壤樣品分析技術,對提供準確的監測結果是十分重要的。
在一定的空間及時間范圍允許下,土壤會對在其上面居住生活及工作的人類和其他生物的生存繁衍產生適應,因此土壤環境質量與其實際的利用情況有關,它們的優劣變化是相對的。對土壤樣品進行詳細檢測分析為環境管理提供了依據,詳細準確的檢測結果也為相關部門對土壤環境質量進行評價提供了數據支持。例如20世紀初期,核輻射是一種非常危險的東西,它會對人類和環境造成很大的影響,因此,人們對它進行了監測,所以人們意識到了哪些污染會對我們的健康產生危害,就會成為被監測的樣本。
當空氣、水受到污染時,它們都會有比較直觀的感官反映,例如我們會在空氣中聞到臭味,我們會看到水的顏色變渾濁、或者變成黃色、黑色及綠色等,這些我們人體的反應會直接告訴我們,空氣或者水可能存在污染。但是,土壤污染的直觀反映就會非常弱,面對土壤的污染,我們一般很難直觀感覺出來,而且土壤污染還會隨著時間而累積及遷移,很難恢復,治理的成本及難度也很大。土壤環境的破壞將會對人類的生存和生產造成很大的影響,其危害往往比大氣、水等污染更為突出。
與空氣和水的污染相比,空氣和水的污染具有更大的遷移性,可以更好地進行有效監測和控制。但是,由于其自身的結構原因,使其具有較弱的擴散能力和稀釋性,從而使污染物長期累積,這樣的話,土壤一旦發生污染的話,它就是區域性的,增加了對土壤環境污染的監管及治理的難度。
土壤不會在短期內發生污染,它是一個長期的過程,從開始污染到最終發現污染的問題,都要經歷一段時間,而土壤污染又不能用肉眼來進行分析和監測,這就造成了不能及時發現土壤是否存在污染。
土壤中的重金屬主要污染物為汞、鎘、鉻、砷、銅、鋅、鉛等,重金屬污染的分解周期很長,土壤一旦受到污染,恢復起來很難,其中大部分土壤有機污染物又具有緩慢、復雜和面源污染的特點,而且基本屬于疏水性,其具有相對較強的親脂性,這樣會使土壤污染產生不可挽回的結果,為環境治理工作帶來了困難。
空氣污染或水污染,只要對污染源進行適當處理和截斷,就可以控制這種污染。但是,因為土壤中的污染物一般都很難分解,即便是將污染源截斷,也很難處理掉。土壤污染與空氣、水污染物有所不同,空氣、水污染物,它們可以通過稀釋、自身的凈化能力來控制污染,但是土壤受到污染,修復起來就會很困難,需要采用換土、淋洗等方法,但由于周期長、工作難度大,對土壤的治理效果并不理想,而且還會增加成本和費用。
土壤環境監測是對某一地區的土壤樣品進行檢測分析的一項工作,其工作內容包括布點與樣品采集、樣品保存、質量控制、出具評價報告,具有很大的實際應用價值。土壤污染的來源調查與分析、重金屬及有機物含量的分析、污染程度等是土壤環境監測的重要內容。土壤檢驗結果是環境治理的重要基礎,是環境管理的主要依據,具有重大的現實意義。
我國對土壤樣本的選取,遵循抽樣法的基本原則,先進行隨機抽樣,再進行微生物和化學成分的科學分析,并與標準值進行對比,得出結論。近年來,隨著微生物技術的不斷發展,人們對宏觀和微觀的理解越來越深入,運用起來也越來越得心應手。例如,常用的微量元素分析測定方法就有氫化物發生法。
我國目前正在快速發展,隨著基礎建設的逐步完善,信息技術的觸角已經延伸到了各個領域。隨著我國科技的迅速發展,土壤環境監測工作也取得了巨大的進步并進入了新的階段。采用先進的傳感技術,使數據傳送工作變得更加快速及簡便。可以節省很多人力、物力,而且可以通過遠程監測,實時監測土壤的情況,非常方便。
水平定向鉆井技術是目前國內土壤監測的一種重要手段,其本質是以井身結構為主體,完成監測與治理雙重任務。這一技術由于其優點比較突出,在實際生產中得到了廣泛應用,一方面可以回收,節省資金,而且在治理污染方面也有很大的作用,而且測試也比較簡單。
目前有些工業用地及農業用地的土壤質量已經出現了超標的情況。但是,就目前而言,我國對多氯聯苯單個指標、多環芳烴單個指標、部分重金屬等有害物質的限量標準并不明確。我國農藥和有機污染日益嚴重,而現行的農藥和有機污染指標缺乏,難以全面評價土壤環境質量。
土壤環境監測對有機污染物的分析,需要采用GC—MS、液相色譜、HPLC等儀器,成本高昂,難以大規模推廣。由于有些區域的經濟落后,百萬元級的昂貴儀器得不到使用。同時,由于土壤環境監測工作需要多個步驟協同進行,儀器配備不齊全,導致監測工作難以進行,浪費資源。
人員是進行有關監測工作的基礎。由于行業起步較晚,就目前而言,我國土壤環境質量高精尖的監測人員數量很少,專職技術人員短缺。當前,從事土壤環境監測的技術人員大多是從事類似行業的,或是經過一定訓練后進入崗位的,技術工作較低,大多數工作人員都是在自己的探索和實踐中積累了經驗。在遇到嚴重污染事故或難度較大的試驗時,他們常常會覺得力不從心,找不到切入點和立足點,只能向相關行業專家請教或者從其它地方聘請專業人員進行采樣及監測。
大部分企業都是為了自己的利益,才會排放超標的污染物,一些小企業,會冒著危險,在夜晚偷偷排放高濃度的污染物,這些都會直接影響到土壤環境,特別是大量排放污染物,非常容易導致惡性污染事件的發生,直接對我們人類的身體健康產生影響以及對國家的利益造成侵害。因此,雖然我們加大了對土壤環境保護的宣傳力度,并在一定程度上增強了公眾對土壤環境的保護意識,但還是有相當一部分人,對土壤環境保護的重要性不了解、不學習,這也是我國在土壤環境保護工作中需要解決的棘手問題。
(1)土壤環境監測體系的監測能力較差,由于其發展應用尚不完善,在應用過程中難以完全滿足監測要求,因此,我們應該加強對土壤環境監測技術的研究,進而提高環境監測技術水平。(2)我國對土壤污染治理越來越重視,土壤監測技術不斷更新及發展,導致專業人員技術水平跟不上的問題。(3)隨著科學技術的快速發展,相應的技術裝備和技術水平也隨之提高,因此,在土壤環境監測方面,我們要加強專門的技術人員的培養及高端精密檢測設備的開發與研究。
目前,由于第三方檢測公司的快速發展,絕大多數縣區都有了專門的機構和人員來進行土壤環境監測及分析,但是由于地方政府的設備水平、技術人員的水平、檢測能力水平的差異,導致土壤環境監測的能力有高有低。由于土壤環境的特殊性,需要投入更多的資金和資源,但目前的情況是,由于資金的短缺,許多工作停滯不前。
3S技術包含 GIS、GPS、遙感三大技術,三者結合,形成一種既能獲得信息又能處理信息的新技術。在土壤環境監測方面,應用3S技術可以迅速地進行土壤取樣,可以很好地掌握土壤的環境狀況。
隨著信息技術的發展,越來越多地被應用到各個領域,而在土壤環境監測方面,也需要借助信息化技術。在土壤環境監測方面,主要采用了無線傳感網絡技術,可以將監測到的數據迅速傳輸,這樣就可以對土壤進行實時監測,并對其各項指標進行精確分析。
隨著人類社會的發展,科技水平日新月異,生物科技在生態領域的應用日益廣泛。目前,在我國的土壤環境監測中,已有大量的生物技術被用于土壤污染的監測,例如PCR、生物芯片等。
環境監測網的自動化和數據化已成為時代的必然。在完成了土壤監測體系的建設后,相關的管理手段也將隨之而動,為環境的可持續發展提供有力的保障。
一國的經濟在短時間內迅速發展,勢必會引發環境問題,而我國的環境問題也是一樣。現在的環境問題越來越嚴重,有機物質的累積,已經影響到了食物鏈的擴散,人類這種高等掠奪者,自然也會受到這種污染。因此,要想從根本上解決土壤污染的問題,就必須加強對重金屬及有機物質的監測。
土壤環境質量的好壞,最主要的指標就是監測的準確性,隨著污染不斷發生變化,我們的技術也會越來越先進,越來越系統化。這對治理土壤污染及制定合理的管控措施具有重要的現實意義。
在進行土壤環境分析之前,采集人員必須要將土壤中的樣品隨機取樣,目前的方法還比較原始,但隨著技術的發展,技術肯定會越來越先進。而且,在某些突發環境事件中,還必須采用快速的檢測技術,防止污染繼續擴散,這對土壤質量監測要求有很強的時效性及專業性。
在土壤環境監測中,根據當地土壤環境的特點,以及監測分析實驗室的情況,制訂相應的、合理的設備采購計劃,并按照技術標準的不同要求配置相應的儀器設備。ICP-MS、GC-MS、原子熒光光譜儀、原子吸收、高效液相色譜儀等大型精密儀器設備將逐漸用于檢測工作中,以更加準確地對土壤環境進行監測及分析。
按照相關法律法規、標準、技術規范的要求,建立健全土壤環境質量監測與監管體系。招募具有相關專業知識背景、地理專業知識、農業專業知識、土壤專業知識、生態專業知識的專業技術人才。此外,加強現有人員的相關業務培訓,派遣技術人員到相關高校、科研機構學習;或者通過“請進來”,通過專業技術人員的集中培訓,提升相關人員的整體技術能力。
城市化進程的加速導致大量土地被占用,因此,對土壤環境的監測,不能只限于重金屬,而應增加有機化合物、硝基苯等的監測,并根據不同區域的污染狀況進行適當調整,添加或刪除測試項目。
由于土壤污染的隱蔽性質,人們對土壤污染的關注程度遠不如對空氣、水污染那么高,因此,各地環保部門對土壤環境的監測也就越來越少。總體而言,各地土壤環境監測機構人手不足、技術水平較低,與其他環境監測相比,存在著明顯的差距。此外,土壤環境監測設備、經費等方面的不足也是導致這一狀況的一個主要因素。應加大對土壤環境監測的投入。
結合我國土壤污染防治的實際情況,采取了比較全面的監測和處理措施,確保相應的監測體系能夠符合目前的土壤環境狀況。我國已經在一些地方建立了土壤數據庫,以確保相應的監測體系進行優化和調整,但總體的污染情況仍然很嚴重,必須加強對監測體系及制度等的科學、全面及精準調控。
目前,有大量的土壤污染修復手段,主要包括生物、化學及物理修復。生物修復技術包括植物及微生物的處理。在生物污染防治中,微生物及植物根的分泌物是控制污染的有效手段,而有機污染物及重金屬污染物則是通過微生物吸附轉化或者被降解。化學修復包括改良劑及淋洗法等。在大面積污染區,采用淋洗方法對其進行處理,具有成本低、操作簡單、見效快等特點。物理修復方法包括電熱修復、電動修復等。電動修復是一種就地修復技術,它不會對土壤造成大規模破壞,且在短期內能夠恢復。
要實現土壤環境污染的治理目標,就要對土壤環境加強監管及檢測分析,使其成為一種有效的監測手段。