土壤環境監測方法及其質量控制

何偉穎

（湖州利升檢測有限公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

隨著中國經濟的快速發展，環境問題已成影響可持續發展的重要因素。在土壤環境質量監測實踐中，我國應首先制定和完善土壤環境監測方案，確定評價標準、加強應急監測能力建設。但是在這方面還存在一些問題，土壤是我國重要自然資源之一，是農業發展與生存的物質基礎。但隨著經濟的發展，土壤污染問題愈發嚴重，阻礙經濟的可持續發展。土壤是現代社會的物質支撐基礎，關系到生產和人們生活的諸多方面。生態文明建設的主要內容之一就是加強土壤環境污染治理，這也是建設美麗中國的客觀要求。土壤污染的潛在性決定土壤污染治理的難度、污染的復雜性和危害的不確定性。

1 土壤環境監測技術的內涵

所謂土壤環境監測技術，其實就是科學技術與專業知識相結合的一種綜合性技術，可以通過計算機處理技術、電子技術、監控技術以及互聯網技術等現代化技術對土壤環境的性能、特點進行深入的分析和研究。土壤環境監測技術的應用，不僅可以對土壤環境質量進行監測，還可以有效地反饋土壤環境中存在的問題和不足，進而加深工作人員對土壤環境的認識與了解。土壤環境監測工作是我國生態環境保護的基礎與前提，包含以下5 方面的工作內容：①土壤環境現場相關信息的調查工作；②土壤環境監測點的布設工作；③土壤環境樣品收集工作；④土壤環境數據的分析與測試工作；⑤土壤環境的綜合評定工作。土壤環境監測工作的開展容易受到各種環境因素的影響。所以，為了保障土壤環境監測工作的質量，需要在正式開展工作之前，對各種影響因素進行綜合性分析，并制定出相對完善的土壤環境監測制度。借助先進的土壤環境監測技術，對不同的土壤環境進行數據監測，確保不同地區土壤環境的實際情況可以得到有效、真實的反映。工作人員還可以通過分析各類數據和信息，準確而全面地了解目標區域的自然環境和土壤污染情況，在此基礎上制定出合理的應對措施和解決方案，為人類與自然環境的和諧相處提供保證。

2 土壤環境監測方法

2.1 實驗室測定法

實驗室測定方法包括光學方法：原子發射光譜法、熒光光譜法、氣相質譜法（GC-MS）、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）。無機土壤化學，其中，光學分析方法具有測試范圍廣、靈敏度高、應用范圍廣等優點。質譜可以進行定性和定量分析，自動化程度高，價格高。化學分析操作簡單，但費時費力，而且檢測結果因人而異。土壤有機質的色譜分析方法主要有氣相色譜法、氣相質譜法。

2.2 現場測定法

現場測定法是指在現場即對土壤環境樣本進行選取和測定。該方法對土壤現場監測點的布設是有一定要求的，選取的位置應全面、準確表現出土壤的實際污染程度和污染分布。現場測定方法主要監測對象為土壤環境中的有機物或無機物，由于測定工作量大，故常采用便攜式XRF 法、便攜式氣質聯用法等[1]。

3 當前土壤監測面臨的問題

3.1 污染原因不清

土壤污染的成因具有一定的復雜性和多樣性。例如，土壤污染源，包括不當的工業生產、任意排放固體廢物、不當使用農藥和化肥、污水灌溉和大氣沉降，可能會造成土壤環境污染問題。由于我國以往的土壤環境調查沒有結合污染源進行分析，目前還不能充分解釋土壤環境污染區的成因。

3.2 監測評價缺乏科學性

從目前的實際情況分析，許多地區的土壤環境監測綜合評價不夠全面。例如，在土壤質量綜合評價中，許多地區公布的土壤質量評價指標只是一個平均值，然而這個值并不能反映一個地區土壤污染的真實情況。因此，往往公布的質量數據與該地區土壤質量的真實情況存在一定的實際差距。這種特殊情況的出現，在很大程度上是由于一些監測技術人員在實踐過程中監測時序安排不合理，監測進度存在較長的數據缺口，無法及時提供準確的監測數據分析信息造成的。

3.3 管理難度較大

與其他環境保護工作不同的是，處理土壤污染的過程中，整體工作難度較高，不易進行管理，工作呈現復雜化的特點，需要得到大量的物力和人力支持，并且會消耗較多的資金。根據相關調查結果顯示，目前很多污染都是通過源頭進行治理，但由于土壤內部存在的污染物質不能在規定時間內被清除，并且少數物質具有不可降解的特點，例如，工業廢水的隨意排放，導致周邊河流內部含有大量的有害物質，之后逐步對土壤產生不良影響，而若想有效改變現狀，需要相關企業安裝現代化污水凈化系統[2]。同時，工作人員采取科學合理的方法對土壤展開科學處理，可以從根本上降低土壤污染程度。另外，部分土壤污染處理技術成本較高，并且應用效果不明顯，很難被廣泛運用。

3.4 采樣不全面

在土壤環境信息監測與管理過程中，必須進行隨機抽樣，這也是保證監測人員及時獲取相關土壤環境管理信息的重要途徑。在這種情況下，土壤環境監測數據獲取信息量的不確定性主要受隨機自動采樣的影響，在隨機采樣過程中，各個監測環節的采樣會對最終監測數據獲取的信息和結果產生一定的影響。我國北方許多地區在土壤環境質量監測管理過程中，由于數據采集管理人員專業技術素質較差，或者土壤監測管理設備不齊全，數據采集不夠全面，對土壤環境質量監測與管理的正常開展產生了一定的負面影響。

3.5 隱蔽性和滯后性

在對土壤污染進行治理時，需要工作人員提前對工作區域展開系統性的研究和調查，之后制定相應的解決方案。但根據調查結果得知，一旦土壤存在污染，表明土壤已經被污染很長一段時間，并且很難在短時間內解決土壤污染的問題，可以得出土壤污染具有滯后性和隱蔽性的特點，嚴重影響土壤治理工作的開展，無法將各項工作措施落到實處，影響當地經濟發展。

根據一位資訊收集人員對某一地區的土壤污染狀況作的詳盡分析，發現土壤中的污染已經持續很長一段時間，而且還沒有得到有效的控制。同時，由于土壤污染本身具有一定的滯后特性，使得今后的環境治理工作難以開展。土壤、大氣、水源等污染，盡管在實際情況下，可以對其進行細致的分析，若一旦出現土壤污染，對其內部的環境將產生極大的影響[3]。

4 土壤環境監測的質量控制措施

4.1 科學構建土壤環境監測體系

環境監測工作是我國環境評估與環境執法的依據，直接影響著環境污染防治與生態文明建設的工作成效。所以，要想對土壤環境監測技術進行有效的應用，就必須自上而下地構建起一套土壤環境監測體系，為環境質量評估與環境污染預防工作的開展提供便利。與此同時，還要重點推動自動監測系統在土壤環境監測工作中的應用，推進土壤自動化監測網絡的形成。

4.2 現場快速分析技術的運用

開展土壤環境監測工作時，大多從環境土壤和污染現場入手來實現快速監測，使得現場快速分析技術被人們所重視。例如，技術人員會重點檢測土壤污染區域周邊的實際地理環境，關注污染物出現的根本原因，了解整個污染的具體情況。針對這一特點，在未來發展過程中，現場快速分析技術將被廣泛應用，此技術能夠幫助技術人員快速了解監測區域的基本情況，對具體監測方案展開系統性的調整，還能與自動化技術有效融合，使得整個監測流程更加快捷、便利。為了進一步提高現場快速分析技術的運用效果，需要合理使用重金屬分析設備，實現多種儀器共同作業，全方位地開展環境監測，為土壤環境監測工作快速開展奠定基礎。

4.3 加大有機污染物監測技術的研發力度

在土壤環境監測技術未來發展過程中，受到社會發展方向的影響，有機物土壤污染將成為人們主要面臨的問題，增加了土壤治理工作的困難，基于這一背景，相關部門要不斷加強對有機污染物監測技術的研究力度，掌握此技術的應用要點并實現合理應用，使得此技術的應用效果和應用范圍大幅度提升。針對有機污染物類型展開分析，當前土壤環境監測治理工作過程中的主要有機污染物類型包括苯胺類、石油烴等各種類型的有機物，并且此種有機物極易在水分和光照的影響下與氧氣和土壤內部其他物質發生反應，使得土壤內部有機物的含量不斷提升，嚴重降低土壤品質，使得土壤不適合動植物生長，危害人們的身體健康，不利于社會和諧穩定發展。針對這一特點，在有機污染物監測技術未來發展過程中，要融合各類科學技術，遵循相關法律法規，通過技術人員的深入研究，促使此技術更具科學性和合理性，運用效果更上一層樓，能夠被廣泛應用到各種類型的土壤污染治理工作中[4]。

4.4 建立網絡監測系統

在未來，我國的土地資源環境質量監控系統的建設，必須通過技術力量，形成一個完整的土壤環境質量監控系統，既能全面掌握土壤的基本情況，又能及時采取相應的對策，提高土壤環境監測的工作效率和質量。另外，建立自主監控系統也是今后環境監控技術發展的方向。我國現有的自動監控體系主要有：①自動監測和控制城市大氣污染的系統。②水源自動監測系統：對地表水源、地下水源進行重點監測，確保水質達到標準。③污染源自動監控系統：自動監控主要污染源，當污染指數超過規定的范圍時，應及時采取相應的措施。④自動海岸監控系統：對沿海地區可能引起海洋污染的來源進行自動監控，以達到防范。⑤生態自動化監控系統：對可能造成污染的生態環境物質進行自動監測。土壤自動監控系統也應該逐步建立起來，用來提高土壤環境監測的效率和實時性，隨時確保檢測數據的準確度[5]。

4.5 創新國內的土壤監測方法

在土壤環境監測工作中，不僅要積極引進國外的先進技術，還要對國內的土壤監測方法進行創新，對國內的監測設備體系進行優化。首先，要對科研院校的相關科研項目予以大力的支持，通過各種方式提升專業人才的創新觀念和創新能力，確保其可以在學習國外先進技術的同時，將其應用到國內監測技術的優化方面，實現科技成果的有效轉化；其次，引導企業進行監測儀器設備的研發與創新，利用先進的監測儀器設備對土壤環境中的污染物進行快速的分析和監測。

4.6 自動化發展方向

現階段，大多環境監測技術都需要技術人員進行準確的操作，對其專業能力和職業素養的要求較高，如電阻率法、評估法的自動化水平較低，需要工作人員進行手動操作，參與并高質量完成樣品的采集、運輸、檢測等各項環節。針對這一特點，隨著自動化技術的廣泛運用，應在土壤環境監測技術中引入自動化技術，促使此技術的應用效果進一步提高，對各項儀器設備展開深入化研究，能夠顯著強化自動化水平，降低設備對技術人員的依賴性，可以主動進行檢測、檢驗等各個環節，具有獨自完成土壤環境監測的能力，有效避免由于技術人員操作失誤而導致的數據不科學等現象。例如，可以建立自動土壤呼吸監測系統，安裝高技術的溫度熱電阻探頭，系統運行過程中主動檢測測量區域土壤內部的溫度和濕度等參數，幫助技術人員準確判斷土壤情況。

4.7 構建綠色實驗室，實現監測標準的統一性

綠色環保大背景下，環境監測工作中要做好重金屬污染防治監測工作，在創新應用中，可吸納工業領域中已有的清潔生產成功案例，建立清潔型綠色實驗室，全面完善環境監測預防措施，提升對監測過程和方法的有效管理，做好重金屬污染監測工作，進而推動環境監測方法的迭代更新。通過對我國污染物的排放標準、環境質量標準的分析可知，現行標準中，有機物污染含量指標采用具有便捷性、廣泛性和經濟性的化學需氧量標準，此監測方法具有測定時間長、二次污染大的弊端。此外，在具體應用中，還高發監測儀器的故障問題，最終導致監測結果的失真、運行試劑的過量消耗、二次污染問題的加重等問題。基于此，要求盡快完善總有機碳等各類標準的統一化建設工作，以降低環境污染，加快實現環保目標。

5 結語

綜上所述，土壤環境監測是土壤環境污染防治過程的重中之重，相關人員應當協調配合，形成上下聯動抓落實的工作合力，從土壤環境監測平臺、監測規范標準、監測環節、監測人員等各個方面做好質量控制工作，保障土壤環境質量監測數據具有代表性、準確性、標準性和可靠性，進而為改善土壤環境質量提供有力支撐。