環境監測課程中土壤環境監測實例教學分析

摘要為培養高素質應用型人才，本文結合課程特點及環境類專業人才培養需求，重視實際案例教學法的應用，對環境監測課程的教學過程進行實際案例教學分析與探討。以土壤污染狀況調查為實際案例，對其調查情況進行詳細分析。通過調查區域劃分、土壤布點原則及數量確定、土壤樣品采集、分析指標及檢測方法確定以及檢測質量與結果查驗等方面，制訂實際案例土壤環境監測方案，并對檢測結果進行分析。實踐表明，該實際案例教學模式有效提高了教學質量，為該課程案例教學改革提供參考。

關鍵詞環境監測；調查區域劃分；土壤污染狀況；土壤樣品采集

中圖分類號G624.0；S159文獻標識碼A文章編號1007-7731（2024）18-0133-04

DOI號10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.029

Case teaching of soil environmental monitoring in course

CAI HeshanXU DanZENG QinghuanLI Xiaoxia

（Department of Environmental Engineering，Foshan University， Foshan 528000， China）

Abstract In order to cultivate high-quality applied talents， the characteristics of the curriculum and the training needs of environmental professionals were combined， attached importance to the application of practical case teaching method， and conducted practical case teaching analysis and exploration in the teaching process of course. The investigation of soil pollution was taken as a practical case， conduct a detailed analysis of the investigation results. By investigating regional division， determining soil distribution principles and quantities， collecting soil samples， determining analysis indicators and testing methods， and verifying testing quality and results， a practical case soil environmental monitoring plan was formulated， and the testing results were analyzed. Practice had shown that， this practical case teaching model effectively improved teaching quality and provided references for the reform of case teaching in this course.

Keywords environmental monitoring; division of investigation areas; soil pollution status; soil sample collection

李明等^[1]將案例教學法應用于環境監測課程教學實踐，認為其是一門實踐性極強的專業主干課程，理論與實踐并重，探索該課程的教學改革實踐對提升環境類專業人才的培養質量有至關重要的意義。喻學文^[2]研究認為，該課程不僅是高等院校環境工程、環境科學等專業必修的一門基礎應用型課程，也是職業院校環境生態修復、環境工程以及環境監測等專業的基礎必修課程之一。作為環境工程專業的必修課程之一，該課程旨在使學生掌握環境監測的基本方法和原理、常規項目的檢測技術、監測方案的設計等，了解監測全過程質量保證的相關基本知識，并熟悉環境監測新技術、新方法的發展動態，為從事環境檢測相關工作奠定堅實基礎。任偉等^[3]結合水域環境監測與評價課程的教學實踐，探索并構建了“講授+研討+實驗+實踐”四位一體的模式，促進了“產學研用”深度融合與協同創新實踐。楊濤等^[4]通過擴充前沿性內容、線上線下課程融合、優化知識體系、構建全過程評價考核體系、積極開展校企合作以及建設環境監測課程教學團隊等一系列改革措施，推動地方應用型本科院校該課程契合工程技術人才的培養目標。曾燕艷等^[5]結合應用型人才培養的要求，引入項目化教學方法，將理論教學內容融入實際工程項目中，調動了學生的學習積極性，提升了其動手能力、合作能力和創新精神。該課程強調培養學生的動手實踐能力、創新能力及職業素養等，本文結合該課程特點及環境類專業人才培養需求，重視實際案例教學法的應用，將土壤污染狀況調查這一實際項目案例應用于環境監測的教學課堂體系，理論與實踐結合，充分發揮學生學習的主觀能動性，培養和提高其實踐應用能力。

1 土壤污染狀況調查情況分析

以F地塊（113.113 830° E，23.061 186° N）土壤污染狀況調查（僅討論地塊內的土壤監測部分）作為環境監測課程教學方法改革的一個實際教學案例。該地塊占地面積約5770.28 m²，早期搭建簡易棚用作農戶散養奶牛場，后來主要生產排水沙井蓋；建設廠房后主要進行棉織布、針織坯布印染；拆除廠房建筑及平整地塊后，按需進行新廠房建設，主要進行機動車檢測工作，運營至2022年7月后清退。該地塊識別出的土壤特征污染物主要包括二氧化氯、硫化物、苯胺類（5項）、六價鉻、氨氮、可吸附有機鹵素（AOX）、鹵代烴（22項）、苯系物（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和苯乙烯）、甲醛、偶氮苯、多環芳烴（16項）、氯代有機物（29項）、鈷、總鉻、錳、銻、鋅、氰化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、汞、苯酚、氟化物、石油烴（C10-C40）、陰離子表面活性劑、砷和鉛等。

2 實際案例土壤環境監測方案制訂

2.1 調查區域劃分

調查區域可劃分為重點調查區域和一般調查區域兩類。在污染源識別階段確定的每個潛在關注污染區域布設監測點，采樣點具體位置需接近調查地塊內重點關注污染區域。

2.1.1 重點調查區域 主要涵蓋以下幾個方面。一是涉及有毒、有害物質的生產裝置及輔助設施區、儲槽（罐）等儲存及裝卸區和輸送管廊（地下輸送管線）區域等；二是有異味、異色和明顯污染痕跡的區域；三是危險物質、固體廢物貯存場所，以及可能存在的廢渣地下填埋區；四是污染治理處置設施及污染事故影響區域；五是涉及有毒、有害物質的其他區域等。根據地塊紅線范圍內原工業企業平面布置圖、原工業企業廠區內部平面布置圖，結合潛在污染源識別情況，判斷該地塊農戶散養奶牛場全域、鑄造廠全域、印染廠關注區域（染色車間、脫水車間、鍋爐房、煤堆場/油罐區、廢水處理池和污水管線沿線）、機動車檢測場所（車輛外檢區、安檢車間、環保車間和動態檢測區）以及變壓器等區域，并將其作為重點調查區域。

2.1.2 一般調查區域 對于該地塊內未包含上述重點區域建設內容，且未發生過污染事故的其他區域，劃定為一般調查區域，主要包括地塊內的宿舍區、辦公區等非生產區，整體分布于該地塊西南部。

鑒于該地塊紅線外南側為面粉廠，其可能存在潛在污染，且與該地塊的宿舍區、辦公區相鄰，因此初步調查過程中另將其視為重點調查區域開展調查。

2.2 土壤布點原則及數量確定

參照參考文獻[6-7]技術導則建設用地土壤采樣布點的主要原則，結合網格系統布點法和專業判斷布點法，在調查地塊內重點關注區域布設采樣點，原則上不超過40 m×40 m；同時，結合專業判斷法，將采樣點布設在重點區域內的關鍵疑似污染位置。在實際調查采樣時，根據地塊的實際情況，綜合考慮感觀判斷（肉眼可見異色、異狀，或嗅覺可識別等），對地塊內的采樣點具體位置和數量進行適當調整。綜上，在該地塊內布設土壤采樣點9個。

2.3 土壤樣品采集

參照參考文獻[7]建設用地土壤污染狀況調查，根據地塊土壤污染狀況調查階段性結論及現場情況確定下層土壤的采樣深度，最大深度直至未受污染的深度為止，土壤采樣深度（扣除地塊硬化層或填土厚度）一般在5～8 m。結合本案例研究地塊內歷史企業地下構筑物及歷史外來土回填情況，設置該地塊調查采樣深度如下。（1）廢水處理池區域、安檢車間區域的土壤代表點位，采樣深度為自本地塊地面標高向下約7 m，若發現至-7 m處仍存在污染，則增加采樣深度；（2）其余土壤點位采樣深度為自地面標高向下約6 m，若發現至-6 m處仍存在污染，則增加采樣深度。

本案例F地塊調查土壤采樣深度間隔選取原則如下。（1）表層土壤，采樣深度扣除地表硬化層厚度，一般在0～0.5 m采集1個樣品。（2）下層土壤，至少采集1個土壤樣品，垂向采樣間隔不超過2 m；不同性質土層至少采集1個土壤樣品，同一性質土層厚度較大或出現明顯污染痕跡時，根據實際情況在該層位增加垂向采樣數量。采樣深度可借助現場快速檢測、異味識別、異常顏色與污染跡象觀察等手段輔助判斷。（3）飽和帶土壤（地下水位線以下），至少采集1個土壤樣品。如飽和帶土壤存在明顯污染痕跡，則適當增加采樣樣品。（4）在現場實際采樣時，采用現場快速篩選技術手段指導采樣深度間隔的確定，若柱狀土壤存在明顯的土壤顏色異常、有異味、有明顯的污染痕跡以及現場快篩測試值較高，則根據地塊實際情況對各采樣深度進行調整。本案例F地塊按采樣原則每個采樣點垂直方向至少采集4份土壤樣品。

2.4 分析指標及檢測方法確定

土壤檢測指標主要包括以下幾項。（1）必測項目，按照參考文獻[8]中的相關標準執行；（2）選測項目，根據地塊污染識別確定的特征污染物選取。土壤樣品檢測指標包括重金屬及無機物（砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳、六價鉻、鈷、總鉻、錳、銻和鋅，共12項）、揮發性有機物（VOC，共27項）、半揮發性有機污染物（SVOC，共11項）、pH、苯胺類（5項）、鹵代烴（22項）、甲醛、偶氮苯、多環芳烴（16項）、氯代有機物（29項）、氰化物、苯酚、氟化物、石油烴（C10-C40）和三甲苯等。

土壤中相關檢測指標（列取部分重金屬及揮發性和半揮發性有機物指標）嚴格按照國家、行業、地方標準的順序，結合檢測機構分析監測的計量認證能力，選擇相應方法。土壤中部分重金屬及揮發性和半揮發性有機物指標檢測分析方法、檢測儀器及檢出限如表1所示。

2.5 檢測質量與結果查驗

參加該調查地塊土壤采樣、檢測分析的人員均需經過相關的專業培訓及考核，確保其采樣、檢測分析技術能力滿足相關要求。該調查地塊土壤調查涉及的采樣儀器及實驗室分析儀器均按要求進行檢定或校準，且均在有效期內。為保證檢測結果的準確性，實驗室分析所用標準物質、標準樣品、試劑和耗材等均滿足相關標準方法的要求，并經過驗收合格后使用。檢測分析實驗室需配備空調、抽濕機和溫濕度計等設備，確保環境條件能夠滿足檢測要求。實驗室保證分析測試數據的完整性，確保全面、客觀地反映分析結果，不可選擇性地舍棄數據或人為干預分析測試結果。檢測人員自查原始數據和報告數據，對發現的可疑報告數據與樣品分析測試原始記錄進行核對。土壤調查各項目檢測需符合參考文獻[17]的相關要求。

3 實際案例檢測結果分析

由本地塊土壤樣品實際檢測結果可知，重金屬（六價鉻）、無機物（氰化物）均未檢出；有檢出的重金屬及無機物（砷2.45～22.10 mg/kg、鎘0～0.38 mg/kg、銅10.0～62.0 mg/kg、鉛29.0～112.0 mg/kg、汞0.016～1.320 mg/kg、鎳9.0～28.0 mg/kg、總鉻8.0～88.0 mg/kg、錳53.0～1 560.0 mg/kg、銻2.45～22.10 mg/kg、鈷17.0～36.0 mg/kg、鋅54.0～151.0 mg/kg和氟化物282.0～830.0 mg/kg）含量均低于GB 36600—2018《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》中污染物第二類用地篩選值以及HJ 25.3—2019《建設用地土壤污染風險評估技術導則》風險推導值。結果顯示，該調查地塊無需開展第二階段的詳細調查及第三階段的風險評估工作，符合商業/商務用地、公園綠地及道路用地的環境質量要求，可用作后續開發利用。

4 結語

課程教學改革是促進高等教育發展和建設高水平大學（重點學科建設高校）的重要舉措之一。環境監測課程強調培養學生的動手實踐能力、創新能力及職業素養。在課程教學改革過程中，緊密結合課程特點及環境類專業人才培養需求，重視實際案例教學法的應用，將實際案例貫穿融入環境監測的教學課堂體系中。本文通過實際案例教學法促進理論與實踐教學的結合，使教學知識內容更加貼近實際，有效培養學生分析、解決實際問題的能力，進而提升課程教學效果，為學生更快更好從事環境監測實際工作提供幫助，培養更多合格的環保領域工程專業人才。

參考文獻

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[3] 任偉，謝珍玉. 大學生創新創業背景下“四位一體”教學模式的構建實踐研究[J]. 科教文匯，2023（8）：63-67.

[4] 楊濤，郭琳，李玉瑛. 地方應用型本科院校“環境監測”教學改革初探：以五邑大學為例[J]. 教育教學論壇，2023（39）：73-76.

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（責任編輯：楊歡）