土壤環(huán)境安全及其污染防治措施研究

高 陽 楊 利 李青華

1開封市生態(tài)環(huán)境局 河南 開封 475000 2河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)勘查院 河南 鄭州 451464

目前，土壤環(huán)境污染問題不容忽視，主要污染類型包括農(nóng)業(yè)土壤污染、區(qū)域性土壤環(huán)境污染、復(fù)合型污染等，對于這一系列污染問題，應(yīng)采取針對性措施予以解決，同時，要重視做好土壤環(huán)境監(jiān)測工作，全方位檢測土壤質(zhì)量和污染物所占比例，從而為土壤環(huán)境安全保護工作提供參考與借鑒。

一、土壤環(huán)境污染類型

從整體類型來看，土壤環(huán)境污染主要分為三大類：第一，農(nóng)業(yè)土壤污染。據(jù)調(diào)查了解，國內(nèi)大多數(shù)耕地均存在一定的土壤污染問題，這是因為大面積的農(nóng)田灌溉用水來源于污水，與此同時，農(nóng)田也會受到固體廢棄物和大氣污染的負面影響，所以加劇了土壤污染問題，污水必然會侵蝕土壤，導(dǎo)致土壤酸性增加，重金屬在土壤表層不斷累積，不僅嚴重污染土壤環(huán)境，而且會導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量驟減。第二，區(qū)域性土壤環(huán)境污染。在城鎮(zhèn)化建設(shè)背景下，各區(qū)域均致力于房地產(chǎn)開發(fā)和其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作，大量的農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榉康禺a(chǎn)開發(fā)用地和其他生產(chǎn)用地，雖然在一定程度上推進了城市化建設(shè)，卻造成嚴重的區(qū)域性土壤環(huán)境污染問題。第三，土壤環(huán)境復(fù)合型污染。這種污染問題是指多種污染物共存的土壤污染現(xiàn)象，危害極為嚴重，能同時對土壤環(huán)境、人體、生物、水環(huán)境、大氣環(huán)境造成污染，同時，多種污染物會相互作用，以不同的化學狀態(tài)共存，從而愈演愈烈。目前，國內(nèi)已出現(xiàn)了土壤環(huán)境復(fù)合型污染現(xiàn)象，舉例而言，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用大量不同的農(nóng)藥必然會導(dǎo)致土壤中含有殘留藥物，這些殘留的農(nóng)藥互相作用，使土壤中同時含有各種化學成分，這些化學成分產(chǎn)生反應(yīng)之后會加劇污染，同時，將污染元素傳遞給農(nóng)作物，國民使用被污染的農(nóng)作物后必然會危害身體健康。其次，城市化建設(shè)所產(chǎn)生的污泥和污水排放到土壤中也會加劇土壤環(huán)境污染問題[1]。

二、做好土壤環(huán)境監(jiān)測工作

（一）運用智能化技術(shù)做好土壤環(huán)境監(jiān)測工作

目前，環(huán)保部門已成功運用智能化技術(shù)開展土壤環(huán)境地質(zhì)學、化學與生物學模塊檢測工作，其中，地質(zhì)學檢測是運用智能化精密儀器來檢測區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)與地質(zhì)變化，同時，運用相關(guān)地理知識預(yù)測區(qū)域土壤環(huán)境問題，了解土壤結(jié)構(gòu)和地質(zhì)特征。如果檢測結(jié)果和區(qū)域土壤環(huán)境保護標準相符，就說明當?shù)赝寥拉h(huán)境治理效果良好?；瘜W檢測工作是運用智能化技術(shù)對當?shù)赝寥拉h(huán)境實施檢測與分析，努力提高土壤環(huán)境檢測結(jié)果的精確性，為土壤環(huán)境安全保護工作和污染防治方案制定工作提供更完善的參考依據(jù)。與此同時，要正確應(yīng)用先進的化學檢測方法。生物學檢測主要是運用智能化設(shè)備與生物學常識來檢測土壤中的有機物和無機物，需要注意的是，針對不同性質(zhì)的土壤環(huán)境結(jié)構(gòu)所采用的檢測方法與保護措施各有差異（例如酸性土壤和堿性土壤的檢測方法和保護措施不同）[2]。

（二）GIS技術(shù)

GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，此系統(tǒng)是多學科技術(shù)的集合，其基礎(chǔ)依托是地理空間，在技術(shù)應(yīng)用中會自動構(gòu)建地理模型，收集監(jiān)測信息，展開模型分析，從而為地理空間研究工作與地理決策工作提供參考依據(jù)。在土壤環(huán)境信息勘察、監(jiān)測與分析過程中，GIS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)表格化數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)化，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦牡貓D圖形，以便于用戶瀏覽、分析和操作。從發(fā)展視角來看，GIS技術(shù)的開發(fā)工具與系統(tǒng)軟件在不斷更新和升級，其發(fā)展領(lǐng)域體現(xiàn)在五個方面：第一，隨著GIS技術(shù)系統(tǒng)與軟件的升級，技術(shù)功能在不斷優(yōu)化。第二，GIS技術(shù)開發(fā)語言與開發(fā)模式在不斷更新與變化，通過與Windows NT平臺相融合增強技術(shù)勘察效率和信息分析效率。第三，在數(shù)據(jù)庫管理建設(shè)中，GIS技術(shù)以優(yōu)化客戶服務(wù)器管理結(jié)構(gòu)體系為發(fā)展方向，使服務(wù)效果更為良好，數(shù)據(jù)收集、整合與分析效率更高。第四，GIS技術(shù)與三維技術(shù)、四維技術(shù)相融合，不僅能提供詳細的文字數(shù)據(jù)信息，而且能生成高質(zhì)量的圖形數(shù)據(jù)。第五，在數(shù)據(jù)信息收集與處理工作中，高效完成數(shù)據(jù)信息共享與交換是GIS技術(shù)的重要發(fā)展目標。在基層環(huán)境監(jiān)測工作中，三維GIS數(shù)字測繪技術(shù)能精確收集和分析環(huán)境數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建完善的檢測信息數(shù)據(jù)庫以及環(huán)境監(jiān)測信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺。在收集土壤環(huán)境監(jiān)測信息的過程中，GIS技術(shù)會自動將信息及其相關(guān)結(jié)論全部存儲于數(shù)據(jù)資料庫中。土壤環(huán)境監(jiān)測信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺同時會支持數(shù)據(jù)信息存儲、綜合分析、檢索、調(diào)閱、查詢和糾錯功能，從而使土壤環(huán)境監(jiān)測信息資料更完善[3]。

其次，三維GIS數(shù)字測繪技術(shù)融合了三維立體化技術(shù)優(yōu)勢，能夠通過展示三維立體圖像與模型來反映區(qū)域土壤環(huán)境特征，模擬土壤結(jié)構(gòu)成分變化活動，判斷土壤環(huán)境監(jiān)測與污染防治工作中遇到的問題，制定解決對策，總結(jié)土壤環(huán)境監(jiān)測結(jié)論。在區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)特征信息調(diào)取工作中，GIS技術(shù)能夠準確劃分不同區(qū)域的土壤環(huán)境信息，勘察成土母質(zhì)、土壤性質(zhì)和土壤中有機物、無機物含量，根據(jù)這些信息來預(yù)測土壤安全保護工作遇到的問題，演示土壤環(huán)境質(zhì)量變化，將所有預(yù)測信息提交給管理平臺。與此同時，GIS技術(shù)與模擬仿真技術(shù)相融合，能準確預(yù)測土壤結(jié)構(gòu)分布特征和規(guī)律。

另外，GIS數(shù)字測繪技術(shù)具備良好的空間分析功能，因而能夠自動分析所有空間數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)土壤環(huán)境監(jiān)測工作中，數(shù)據(jù)分析工作主要是由人工完成，效率低下，也容易出錯。在信息時代，隨著GIS技術(shù)的升級與優(yōu)化，人工模式無法適應(yīng)時代的變化，很難有效處理復(fù)雜的區(qū)域土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，因此，工作人員會充分利用三維GIS數(shù)字測繪技術(shù)做好區(qū)域土壤環(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)立體化分析工作，準確預(yù)測和判斷大量處于重疊狀態(tài)的信息。

（三）遙感技術(shù)

在土壤環(huán)境監(jiān)測工作中，遙感技術(shù)一般是通過發(fā)揮高空間分別率、時相分辨率和光譜分辨率來勘察、收集、分析和提取土壤環(huán)境信息，同時，將GIS數(shù)字測繪技術(shù)和遙感技術(shù)相融合，能夠更準確地分析區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)、土壤污染指數(shù)、土壤內(nèi)部水分、礦物質(zhì)、養(yǎng)分以及有機物分布規(guī)律，預(yù)測土壤環(huán)境質(zhì)量變化狀況，自動生成的遙感技術(shù)圖形紋理清晰，融合了大量土壤環(huán)境勘察信息，其成圖比例尺符合標準要求。在分析土壤環(huán)境變化工作中，遙感技術(shù)會通過識別特征光譜來了解土壤環(huán)境變化狀況。基于GIS數(shù)字測繪技術(shù)的遙感應(yīng)用模式是一種遙感地質(zhì)監(jiān)測勘察模式，該模式會對勘查數(shù)據(jù)和地理資料予以綜合性分析，實現(xiàn)區(qū)域土壤環(huán)境變化的精確預(yù)測，結(jié)合遙感影像的特征來識別地質(zhì)環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)、土壤性質(zhì)、內(nèi)部水分、養(yǎng)分、礦物質(zhì)和有機物分布等信息。運用遙感技術(shù)分析和研究土壤環(huán)境信息的方法有兩種：第一種，分析遙感影像的中線，辨別地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤性質(zhì)和所含物質(zhì)分布與土壤環(huán)境變化的關(guān)系，分析土壤中所含的污染物比例，總結(jié)土壤性質(zhì)生成規(guī)律與安全保護方案，對于土壤環(huán)境區(qū)域監(jiān)測地段進行準確定位。第二種，運用多波段來收集土壤環(huán)境信息，增強遙感圖像處理方法，對圖像信息實施綜合分析，提煉關(guān)于區(qū)域土壤環(huán)境形成規(guī)律和內(nèi)部污染物的所有信息，從而為環(huán)保工作提供有價值的參考。地理環(huán)境結(jié)構(gòu)中的線性構(gòu)造與環(huán)形構(gòu)造均屬于遙感圖像上的基本單元與重要組成元素。通常，從地質(zhì)環(huán)境的角度來分析，土壤結(jié)構(gòu)和地質(zhì)特征是用遙感圖像所呈現(xiàn)出的影像特征來表示。如果影像線性體或者影像環(huán)形體具備專業(yè)的地質(zhì)意義，就屬于影像線性構(gòu)造或者影像環(huán)形構(gòu)造。此外，在反映土壤環(huán)境監(jiān)測信息的遙感圖像中，無論是線性構(gòu)造還是環(huán)形構(gòu)造或者構(gòu)造交叉部位，均屬于土壤環(huán)境重要標志，在遙感影像中，這些信息大多是以特定的顏色、色調(diào)、形狀、地貌組合、圖形結(jié)構(gòu)、水系展布等影響特征來表示。

三、土壤污染防治措施

保護土壤環(huán)境安全，不僅要做好土壤環(huán)境監(jiān)測工作，準確提取土壤環(huán)境勘察信息，而且要認真研究各種土壤環(huán)境污染狀況，根據(jù)相應(yīng)的勘察數(shù)據(jù)，全面分析土壤環(huán)境污染類型與成因，準確定位污染源頭，分析多方面的土壤環(huán)境污染原因，科學制定針對性防治策略。其次，應(yīng)全面觀察落實土壤環(huán)境安全管理方案與污染防治措施。根據(jù)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展目標和城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化土壤環(huán)境管理方案，積極推廣綠色無公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，減少農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境污染問題。與此同時，要控制城市化建設(shè)污染與各項產(chǎn)業(yè)污染，落實環(huán)境保護法，促進土壤環(huán)境安全與相關(guān)法律法規(guī)的有機結(jié)合。再次，要重視更新土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)設(shè)備，以便于提高土壤污染監(jiān)測效果。另外，應(yīng)注重健全土壤環(huán)境保護體系，促進土壤環(huán)境保護工作和水環(huán)境保護、大氣環(huán)境保護的有機融合，同步推進各項環(huán)保工作，全面維護生態(tài)平衡。除此之外，要重視做好土壤環(huán)境保護宣傳工作，借助微信公眾號、抖音賬號、百度貼吧、QQ群論壇和微信群來教導(dǎo)人民群眾樹立土壤環(huán)保意識，積極防治土壤污染問題，引導(dǎo)廣大農(nóng)民參與綠色農(nóng)業(yè)建設(shè)事業(yè)，控制農(nóng)業(yè)土壤污染問題[4]。

四、結(jié)束語

綜上所述，做好土壤環(huán)境安全保護工作，降低土壤污染，必須重視提高土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，全方位監(jiān)控土壤所含物質(zhì)與污染物所占比例。與此同時，應(yīng)全面優(yōu)化土壤污染防治措施。