我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢淺析

宋玥琢

（錦州市生態(tài)環(huán)境保護(hù)中心，遼寧錦州 121000）

土壤環(huán)境檢測技術(shù)的廣泛應(yīng)用與我國環(huán)境現(xiàn)狀有直接關(guān)系，經(jīng)歷了數(shù)十年以環(huán)境為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式后，我國整體環(huán)境已經(jīng)受到了嚴(yán)重的污染，空氣、水源、土壤等環(huán)境構(gòu)成因素都受到了不同程度的污染。在這種情況下，建立全方位的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)就顯得尤為重要。對于土壤環(huán)境監(jiān)測部分的建設(shè)，應(yīng)當(dāng)注重監(jiān)測、預(yù)報(bào)和土壤質(zhì)量控制等工作的優(yōu)化，這樣才能切實(shí)有效地減少因土壤污染而導(dǎo)致的食品安全問題。土壤環(huán)境監(jiān)測對保障人們的正常生活有著重要的作用，相關(guān)監(jiān)測部門應(yīng)當(dāng)完善監(jiān)測機(jī)制，用先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)越的制度提高土壤檢測效率，為土壤生態(tài)的健康發(fā)展提供可靠保障。

1 環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)實(shí)意義

環(huán)境監(jiān)測的實(shí)施通常伴隨著質(zhì)量評估和環(huán)境執(zhí)法。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和擴(kuò)大，環(huán)境中的污染物類型、含量都在不斷增加，若是直接食用污染土壤種植的農(nóng)作物，就有可能威脅到人們的生命健康。因此，環(huán)境管理部門有必要對土壤環(huán)境狀況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護(hù)措施提出的依據(jù)，在環(huán)境監(jiān)測過程中，需要兼顧好現(xiàn)場調(diào)查、檢測布點(diǎn)、樣品采集等一系列工作。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展十分悠久，但是真正進(jìn)入現(xiàn)代化還要追溯到20 世紀(jì)70 年代。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于土壤監(jiān)測中，需要對土壤環(huán)境因素進(jìn)行多次測定，如此才能獲得環(huán)境變化趨勢的準(zhǔn)確認(rèn)知。在檢測中，主要的檢測對象是對環(huán)境有影響的污染物，如汞、鉛等無機(jī)物和包括有機(jī)氯農(nóng)藥在內(nèi)的生物活性物質(zhì)。借助多種類型的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，土壤污染物及其消極影響可以得到有效控制［1］。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)代信息技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟與應(yīng)用給諸多行業(yè)提供了創(chuàng)新發(fā)展的有效途徑。在土壤環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中，現(xiàn)代信息技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，土壤環(huán)境監(jiān)測效率也因?yàn)榇髷?shù)據(jù)技術(shù)的支持顯著提升。就目前來看，我國的土壤環(huán)境監(jiān)測工作已經(jīng)離不開信息技術(shù)的支持。這是因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)土壤環(huán)境監(jiān)測的各個(gè)環(huán)節(jié)，以土壤環(huán)境數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)控來說，若是完全依靠人力開展有關(guān)工作，就會(huì)導(dǎo)致檢測成本急劇上升，并且收集和監(jiān)控的效率和準(zhǔn)確性也難以得到保證。在監(jiān)測土壤環(huán)境時(shí)，工作人員只需將各地傳來的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，然后再對比往期數(shù)據(jù)，就可以直接發(fā)現(xiàn)土壤中存在的問題。當(dāng)然，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷深化應(yīng)用，土壤問題的解決也會(huì)變得更加智能化，數(shù)據(jù)系統(tǒng)將結(jié)合數(shù)據(jù)庫給出理想的解決方案。由此可見，現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)和土壤監(jiān)測工作緊密聯(lián)系，相關(guān)監(jiān)測工作只需要在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用下就會(huì)變得高效起來。

2.2 “3S”技術(shù)

“3S”技術(shù)是土壤檢測中的常用技術(shù)，“3S”分別代表著3 種技術(shù)，即地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)。實(shí)際上，這3 種技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)中的核心部分。在這3 項(xiàng)技術(shù)的集成下，土壤監(jiān)測的現(xiàn)實(shí)需要得到了滿足，土壤環(huán)境的變化得到了有效反饋。土壤環(huán)境檢測工作者可以根據(jù)“3S”信息作出反應(yīng)，進(jìn)而促使土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行改善。當(dāng)然，在“3S”技術(shù)應(yīng)用的過程中，還要做好土壤采集工作，否則就不能全面、準(zhǔn)確地了解土壤環(huán)境狀況。在采樣時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免外界因素的干擾，否則就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的檢驗(yàn)和管理出現(xiàn)問題?！?S”技術(shù)中的定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)是土壤監(jiān)測應(yīng)用中的關(guān)鍵部分，這兩種系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同地區(qū)的土壤狀況選擇差異化的解決方式，進(jìn)而為有關(guān)地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供幫助［2］。

2.3 水平定向鉆進(jìn)技術(shù)

相較于其他技術(shù)的應(yīng)用，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在成本方面。需要注意的是，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)的技術(shù)含量相對較低，實(shí)際應(yīng)用效果并不如生物技術(shù)及其他技術(shù)。但是在土壤監(jiān)測工作中，該技術(shù)卻是應(yīng)用頻率最高的技術(shù)，這是因?yàn)槿坎捎蒙锛夹g(shù)就會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測成本過高。為此，在充分考慮經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的基礎(chǔ)上，我國選擇將成本低廉、監(jiān)測效果符合要求的水平定向鉆進(jìn)技術(shù)作為監(jiān)測技術(shù)主體，從而構(gòu)建起覆蓋面積廣泛的土壤監(jiān)測體系。

2.4 生物科學(xué)技術(shù)

生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用可以取得良好的成果，但是該技術(shù)的應(yīng)用需要消耗更多的資金，所以在實(shí)際土壤環(huán)境檢測中的應(yīng)用范圍并不廣泛，只是在特殊情況下加以應(yīng)用。結(jié)合生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不難認(rèn)識到，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)是環(huán)境科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，是適應(yīng)環(huán)境保護(hù)需要的產(chǎn)物，所以該技術(shù)在專業(yè)性和先進(jìn)性方面都比較理想。

2.5 土壤監(jiān)測中存在的問題

盡管我國已經(jīng)在土壤監(jiān)測中應(yīng)用了很多新型技術(shù)，但是從整體監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建來說，還是存在不少問題。橫向?qū)Ρ劝l(fā)達(dá)國家來看，我國在檢測技術(shù)的發(fā)展上還與世界先進(jìn)水平有不小的差距，這種狀況出現(xiàn)的原因可以歸咎為環(huán)境監(jiān)測技術(shù)起步時(shí)間晚、監(jiān)測體系建設(shè)不完善。尤其需要注意的是，我國在監(jiān)測設(shè)備的生產(chǎn)上還存在很嚴(yán)重的短板，大型檢測設(shè)備幾乎都要依賴進(jìn)口，國產(chǎn)檢測儀器只有小型且技術(shù)含量低的設(shè)備，這種狀況的出現(xiàn)與科研投入不足有直接關(guān)系。當(dāng)前研究土壤監(jiān)測設(shè)備的科研團(tuán)隊(duì)普遍存在研究資金不足、配置不合理的問題，并且我國在基礎(chǔ)科學(xué)的建設(shè)上還存在一定的缺陷，這就導(dǎo)致科研團(tuán)隊(duì)在研發(fā)設(shè)備的過程中需要面臨諸多困難。除此以外，設(shè)備的短缺也使得有資質(zhì)的研究單位難以應(yīng)用先進(jìn)的土壤檢測技術(shù)。由此可見，相關(guān)管理部門應(yīng)當(dāng)加大對土壤監(jiān)測研究團(tuán)隊(duì)的支持力度，以此推進(jìn)我國土壤檢測技術(shù)的更新［3］。

3 我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 注重對有機(jī)污染物的監(jiān)測

土壤環(huán)境檢測技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)考慮到有機(jī)污染物的監(jiān)測。經(jīng)歷了長時(shí)間的工業(yè)發(fā)展后，很多地區(qū)的土壤環(huán)境已經(jīng)遭到了污染。需要注意的是，土壤的污染具有不可逆轉(zhuǎn)性和治理難度大的特性。當(dāng)土地受到污染后，固體污染源將會(huì)長時(shí)間污染土壤。土壤中的有機(jī)物會(huì)通過食物鏈進(jìn)行傳播，如果人們誤食了污染土地中種植的農(nóng)作物，身體健康就會(huì)受到威脅。所以，為了防止已經(jīng)污染的土壤對人們的食品安全產(chǎn)生威脅，應(yīng)當(dāng)將檢測的重點(diǎn)放在有機(jī)污染物上，以此提高土壤環(huán)境檢測的針對性［4］。

3.2 借助現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測

自動(dòng)化是生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果，土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)也會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的作用下逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測。自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)越性不言而喻，土壤環(huán)境監(jiān)測部門在自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的作用下可以在減少成本投入的同時(shí)提高檢測效率。大數(shù)據(jù)技術(shù)經(jīng)歷了長時(shí)間的使用后，土壤分析數(shù)據(jù)庫逐漸豐富，自動(dòng)化的檢測行為變得更加智能，土壤環(huán)境的監(jiān)測和分析工作效率也會(huì)得到顯著提升。需要注意的是，自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的建立需要根據(jù)實(shí)際監(jiān)測情況作出調(diào)整，否則會(huì)因?yàn)閼?yīng)用對象不適應(yīng)而導(dǎo)致效率降低；自動(dòng)化體系的構(gòu)建必須遵從科學(xué)的指導(dǎo)方法，在監(jiān)測中要形成可靠的環(huán)境質(zhì)量評估和預(yù)防體系，這樣才能用更高水平的自動(dòng)化監(jiān)測方式支持土壤環(huán)境監(jiān)測工作。

3.3 持續(xù)提高監(jiān)測分析精度

土壤污染物大多會(huì)對人體造成傷害，即使是微量的污染物也有可能在日積月累下危害人體健康。對此，土壤環(huán)境監(jiān)測管理部門應(yīng)當(dāng)本著以人為本的精神，注重提高監(jiān)測分析精度。為了提高精度，有關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范實(shí)施監(jiān)測工作，防止因人為因素導(dǎo)致分析精度不足的情況出現(xiàn)。另外，土壤監(jiān)測管理部門要積極引入先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，為監(jiān)測工作提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。土壤污染中的有毒、有害物質(zhì)容不得半點(diǎn)輕視，為了切實(shí)提高監(jiān)測分析的效率，土壤環(huán)境監(jiān)測管理部門要嘗試性地應(yīng)用痕量分析技術(shù)，對潛在的污染因子進(jìn)行高精度檢查，進(jìn)而準(zhǔn)確地把握土壤污染狀況，為各類管理、控制行為的實(shí)施提供可靠支持［5］。

3.4 廣泛應(yīng)用現(xiàn)場快速分析技術(shù)

土壤環(huán)境監(jiān)測工作迫切地需要高效率的現(xiàn)場分析技術(shù)，當(dāng)污染事故發(fā)生以后，土壤環(huán)境監(jiān)測管理部門要迅速作出反應(yīng)，到達(dá)污染現(xiàn)場對土壤進(jìn)行取樣和分析，然后在充分了解污染物的前提下給出處理方案，避免時(shí)間耽擱而導(dǎo)致污染物下滲嚴(yán)重。為了滿足土壤環(huán)境監(jiān)測各方面的需要，監(jiān)測分析儀器逐漸朝著小型化、便攜式方向發(fā)展，并且從監(jiān)測設(shè)備市場來看，當(dāng)前已經(jīng)有很多儀器兼?zhèn)涔δ苄院筒僮餍浴Ｔ诮窈蟮耐寥拉h(huán)境監(jiān)測工作中，勢必會(huì)更多地涉及現(xiàn)場快速分析技術(shù)，相關(guān)研究單位可以在當(dāng)前設(shè)備基礎(chǔ)上制定完整的操作流程，以此幫助監(jiān)測人員快速分析。

4 結(jié)語

土壤環(huán)境監(jiān)測是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，為了更大限度地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品安全提供保障，土壤環(huán)境監(jiān)測部門應(yīng)當(dāng)對自身作用保持明確認(rèn)知，在肩負(fù)責(zé)任的同時(shí)積極作為，不斷提高對現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用能力，務(wù)必要利用“3S”技術(shù)、電子信息技術(shù)構(gòu)建更加高效的檢測體系，以此滿足大范圍、全方位的監(jiān)測工作需要。在建成自動(dòng)化、智能化的土壤監(jiān)測體系后，還要加快對新技術(shù)、新設(shè)備的研究投入，從整體上推動(dòng)我國土壤環(huán)境監(jiān)測的全面發(fā)展。