探索環境監測中地下水和土壤監測存在的問題與對策

浙江環境監測工程有限公司 羅慧榮，楊利航，白楊

地下水、土壤都是日常生產、生活的重要資源，但是由于工業廢水、生活污水的不合理排放，明顯增加了水中的有害物質成分，而固體廢物、有害廢水等都是土壤污染加劇的主要因素，直接影響到周邊環境質量，甚至對人體健康造成威脅。因此，環境監測具有重要的現實意義，是準確找出地下水和土壤問題的必要手段，提升了地下水和土壤資源評估結果的可靠性，是后期制定開發利用和防治污染方案的重要參考依據。

一、我國地下水和土壤環境監測現狀

（一）土壤監測

1.特點

土壤污染源基本分為7類。一是重金屬、酸堿類等的無機物；二是有機農藥；三是化學肥料；四是有機廢棄物；五是放射性物質；六是建筑垃圾；七是病毒、病原菌。

改革開放后，各地區重發展當地經濟，往往忽視了生態環境保護，造成土壤質量下降，土地沙化、水土流失等問題加劇，而化肥、農藥、工廠廢棄物等，給周邊地區帶來更為嚴重的重金屬污染。長此以往，土壤污染具有鮮明的區域性、隱藏性、難恢復性和不可逆性。

2.危害

土壤污染直接威脅著人體健康、生態平衡和社會經濟發展。一是農作物減產、耕地受污染。例如，土壤在重金屬污染影響下，全國糧食產量每年減少1000多萬噸；江蘇省某縣有44%的耕地因重金屬污染，有670hm2鎘米區形成。二是農產品出口受阻。東部地區的工業化水平高，已經有60多種有機污染物，而難降解的有機物占33.33%，嚴重影響到農作物的出口量。如：遼寧省在21世紀初，玉米出口量相較于同期總量下降了56.3%。三是土地資源短缺。我國人口龐大，人均耕地面積僅占到世界標準的25%，存在明顯短缺的狀況，甚至部分地區在聯合國最低保護線以下。國內耕地面積中受重金屬污染的已有2000萬公頃，成為農作物產量下降的直接原因。四是土壤污染后，能夠以農作物，或是風沙天氣下以呼吸系統為途徑再次進入人體，直接危害到人體健康。

3.趨勢

黨和國家近年來愈加關注環境保護問題，在綠色生態理念和可持續發展戰略的大力倡導下，各個地區加大了土壤污染治理的工作力度，已經初步取得了一些成果。但是由于土壤污染很難修復，仍然存在大量依舊不能正常使用的土地；而一些小城鎮主要依賴工業生產發展經濟，土壤污染程度明顯偏高。

（二）地下水監測

1.必要性

社會經濟發展帶動居民生活條件的提高，而環境保護也納入新時代的社會議題中。改革開放初期，很多地區都以犧牲環境為代價謀求經濟發展，而在經濟新常態時期，環境問題呈現出更加嚴重的趨勢。地下水是支撐國民經濟和社會發展的重要資源，而地下水污染特別嚴重。工業污水亂排亂放，加大了地下水的受污染范圍，導致農業生產和社會生活的用水情況也會受到影響。地下水被污染后，會直接危害到人體健康，尤其是在放射性物質、細菌的侵害下，污染問題更為嚴重。這都凸顯出地下水監測的重要性，通過合理把控地下水的質量來完善三廢處理技術和應用流程，在保護地下水資源方面發揮出積極作用。

2.主要方法

地下水監測的常用方法較多，監測的方法不同，可達到的效果也會有很大差異。科技進步，促使傳感器、儲存器、電源一體化設備逐步應用于地下水監測工作中。地下水監測井基本分為五個方面。一是連續多通管所構成的監測井，使分層式的填埋、止水等環節進行集合應用。二是WestbayMP采樣系統，是多個閥門窗口集合而成的模塊化多機系統，可對套管多通道情況消除，便于將多個監測區域設置于同一鉆孔，作為測量水壓力、水力傳導實驗、水樣采集的主要區域，且操作過程簡單。三是單管多層，是以同一鉆孔與一根井管相對的形式，對地下水樣品進行分別監測。四是叢式監測，是以同一監測點鉆不同深度監測井的方式，保障每一次取水樣的差異性，進而提升監測結果的準確性。五是巢式監測，利用多根長度不同檢測管設置于同一鉆孔指定處的方式，分層填埋、止水結合應用，確保幾個監測井在一個鉆孔內順利完成，操作方式更為便捷，但是有一些不足。

二、地下水和土壤環境監測中的問題

（一）土壤監測

1.污染監測范圍小

土壤污染以中度向重度污染程度的不斷擴展為主要趨勢。國內土壤監測發現，污染濃度、時間增長之間呈正相關，存在金屬嚴重超標的問題。同時，土壤污染呈現單一性向復合型的基本發展趨勢，代表土壤污染的具體種類不再只是重金屬污染，加入了有毒物的污染問題，以及污染物超標情況。所以，土壤環境監測已經在國內多個地區開展，但是土壤污染狀況監測并未實現系統化。政府部門愈益加大土壤環境監測力度，但是仍然以局部區域為重點方向，并未在全國范圍內實現普及化，導致全國土壤環境的了解缺乏整體性和全面性。

2.污染成因不明確

土壤污染的成因復雜，基本呈現多元化、復雜化特點。例如，工業生產不合理、任意排放廢棄物、濫用農藥和化肥、污水灌溉等行為，都不同程度地加劇了土壤污染。監測部門只有準確找到土壤污染的根源所在，才能及時采取針對性的解決辦法。但是，國內土壤監測并未將緊抓污染源頭視為工作重點，污染成因分析存在一些遺漏，都成為土壤監測質量有限的主要原因。

（二）地下水監測

1.監測站分布不合理

監測站作為地下水監測單位，是污水處理、水源保護的主要承擔者。我國國土遼闊、地區發展水平不一，省會城市內聚集大量人口、有發達的經濟條件，可用的監測資本較為寬裕，能夠及時更新監測設備、技術水平良好、安全檢測的投入量大，且監測站已經實現規模化，具體工作開展順利、效果較好；中小城市或農村地區，經濟條件有限，使可用資金有限，很多人都未認識到地下水監測的重要性，監測站分布明顯偏離標準，整體應用效果差強人意。同時，國內監測站分布基本呈現北方密度高、南方密度低的基本狀況，已經嚴重制約到國內地下水環境保護效率。專用監測井設置稀疏的問題，普遍存在于多數地區，成為制約監測結果準確性的重要成因。

2.經費不足，設備落后

各級政府部門近年來愈加重視地下水監測，可用的監測經費也不斷增長，但是真正可用的經費仍然有限。地下水監測在我國起步晚，所用監測設備技術滯后，人工測繩仍在很多地區普遍使用，大大延長了具體的監測時間，精準度也會受到很大影響，尤其是在地下水的構成復雜化、生產生活污水量增多的基本趨勢下，陳舊設備已經成為阻礙地下水監測工作開展的重要因素。

3.監測項目單一

地下水監測是以地下水狀態的準確獲取為目標，達到持續利用水資源的良好目的，要求預先明確地下水質維度為基本條件。地下水狀態的四項維度分別為水位、水質、水量、水溫，可直接作為地下水監測的邏輯。但是很多地區都存在僅以水位、水溫為重，或是以水質、水量、污染程度為重的片面監測，全面監測的指標數量很少，這樣一來，監測的項目單一，直接限制了地下水污染的監測效果，尤其是城市水源地、泉域等地往往存在水質、水量監測缺失和專項進行地下水生態環境、地質災害的不合理監測現象，明顯不符合水資源利用的客觀需求。

4.缺乏高級監測人才

地下水污染監測的專業性強，應配備高精尖人才完成日常的監測任務。經濟發達的地區，水質檢測中心的環境好、待遇優，成為專業人才的優先選擇目標，水質檢測的專業性較強；中小城市、農村地區的待遇、工作環境明顯偏低，因此配備的檢測人員素質偏低、檢測設備更新速度緩慢，整體檢測水平偏低。地區差異也會在長期的發展中更為凸顯，不符合全國水質監測目標要求。我國總體上存在高級檢測人才數量少、突發事件應急能力差等問題。

三、地下水與土壤環境監測的優化對策

（一）地下水監測方面

1.完善地下水監測動態系統

地下水監測，必須以生態系統為重點，從動態性、全面性兩個角度全面強化，準確找出水資源短缺、地下水污染問題的根源。加快先進技術、設備的研發和應用，全面提升地下水監測的技術水平。可用超聲波回彈技術進行水流量監測，使流速的監測數據精確化；以水位監測儀作為水位監測的主要設備，確保地下水位低于標準線時，及時做出預警。

2.完善監測內容

地下水污染一般由于污染泄漏、人工開采改變地下水環境、水文地質天然條件不良等因素形成。例如，地區的開采強度過大，會造成地下水位的明顯下降，形成飽氣帶，成為具有一定氧化作用的環境，可溶解的CO2量更大，置換能和具體速度明顯提升，在釋放出鈣鎂離子后增大了水的硬度，因此地下水環境變化的認識，不能局限于污染泄漏。

水質分析不是確定地下水監測的唯一方式，需要結合地下水的水位、水溫、開采量等數據信息進行同步監測，在綜合性的監測、分析中，準確地獲取污染機理。

（二）土壤監測方面

一是采樣前。土壤監測的技術性強，要求監測人員全面掌握土壤采樣、監測的標準，以專業化培訓為基礎，做到持證上崗。實驗室內配備檢測儀器需要預先檢查，逐一完成儀器運轉測試、試劑保質期核對等流程，通過預先制定監測方案、確定監測流程來保障監測效果。二是采樣。堅持以兩名以上采樣人員同時采集土壤樣本為原則，做到預先了解土壤采樣方案、流程并對器皿進行嚴格的清洗、消毒、標識；采樣地塊必須具備代表性，以實地環境狀況為基礎均勻布點，并做好相應的信息記錄工作，防止因人工失誤而造成樣品混亂。三是采樣同樣品制備要以兩名以上人員為標準，確保制備樣品的可靠性，避免發生樣品混淆、被污染問題；強光照射可能帶來的危害性要做好防控，保持制備過程的違法度，同時保障文字表格記錄的完整性。四是合理分析數據。土壤監測要求保障數據的精密度和準確度，與環境質量控制標準相符合，在任何一組數據偏離相關規律時，意味著數據結果出現失誤，必須復驗確認。

（三）完善環境監測管理制度

環境監測質量管理體系只有更加的規范化和系統化，監測質量才能有所保障。隨著土壤和地下水污染的日益加劇，相關部門急需構建完善的法律法規體系作為保障。環境監測過程有一定的技術工藝標準，通常以文件的形式指導工作人員的日常監測。例如，實驗條件、工作人員監管等都屬于監測體系范疇，通過建立相應的內部評價機制以便于發現日常工作中的不足和問題，使質量管理工作得到針對性強化。

質量管控需要內部控制和外部監督的綜合作用。外部監督強調上級部門在質量管理要求下檢查、核實具體監測情況，通過持證上崗、計量認證、質量評審、分析對比等方式，加強外部質量控制的整體效果；內部質量監管強調監測人員技術能力的提升，從理論知識和技能操作兩方面進行強化，從規范化與科學化方向完善環境監測措施，作為后期環保措施應用的數據資源。

（四）設置監測預警系統

監測預警系統適用于一些難治理的地區，以便于對區域環境施行實時、動態監控，是區域環境內實際情況的一種了解途徑，有利于治理措施的及時展開，將污染控制在最小范圍內，使環境質量得到有效改善。環境監測部門的環境分析工作，必須結合所在區域的實際情況，合理選擇應對手段，確保監測預警系統的設置更為合理且適用，為系統內部各項功能的優化創造有利條件，以全面監測的方式，保障整個區域內的環境保護措施科學、合理。監測人員只有端正自身態度，才能獲取更為真實的監測數據，通過選擇適宜的監測技術手段，保障后期環境處理方案的針對性和完善度，必要時作出調整，與環境破壞程度和影響范圍相符合，大大加快了問題發現和應對解決的整體效率。

（五）保障現場采樣質量

環境監測需要有效保障質量控制。環境監測的分析處理，要以現場調查中所獲的數據采樣結果進行有效核查，作為采樣定點、確定周期的基礎，同時要求采樣過程嚴格遵循規范化流程，使樣品更具代表性和準確性。實驗室的質量管控也很重要，每批樣品都要明確標示，便于后期對比分析物質情況，以確保數據結果的準確性。質控人員也要進行把控，對其中的不合格的數據要責成其分析原因、重新監測整理，確保監測數據都能達到相關要求。工作人員審核檢測結果的過程要嚴格化，合理應用處理方法，使監測數據的統計、處理過程更加科學、合理，并且監測報告也要經過審核后才能上報相關部門，使監測結果更加準確、有效。

（六）提高人員監測能力

環境監測需要專業技術人員。環境監測所需的高端儀器，需要技術人員進行操控，同時適應檢測儀器在技術創新發展后的應用需求。針對環境監測方面存在的人才培養不力，導致儀器多被損壞的問題，要采取有效的解決措施。要加大資金投入，控制監測工作中的損失量，通過招聘活動來定向吸納專業技術人才，只有在公司內部構建起專些的技術團隊，才能使環境監測的工作效率得到普遍提升，適應新時代的科技進步狀況。

現場采樣設備的運行狀態要求保持良好，工作人員應嚴格落實修查程序，遵守核查管理機制的相關要求，為后期核查效率和整體質量的提升奠定基礎。結果國內的相關情況，每年都要制定檢測計劃、分析檢驗效果，并針對其中的不足和弊端展開研究，為次年規避質量隱患、減少運行故障做好準備工作，確保環保部門相關工作的順利開展。現場采樣儀器設備質量的保障，需要相關體系建設的管控，為檢驗環節的順利推行奠定基礎。日常的細節工作也要做好，以報告方式詳細記錄設備核查的具體細節，作為工作人員后期核查的重要參考資源，確保相關設備的質量管理更加科學、全面。

四、結束語

環境保護問題是國家和廣大民眾重點關注的問題。環境監測是人們準確了解環境狀況的基本手段。基于地下水、土壤污染的嚴重危害性，國家大力提倡環境保護戰略和綠色生態理念，需要以監測技術為基礎，在技術不斷地革新過程中，優化并完善監測工作中的不足和問題，以便于準確分析地下水、土壤的受污染程度、范圍、成因，從而提高環境監測結果的準確性與可靠度，更好地保障解決方案的合理性。