高燕哺 王建英 趙 穎 趙 輝 吉軍凱

河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心(河南省環(huán)境監(jiān)測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

1 引言

我國在全面發(fā)展的過程中，資源與生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中土壤污染狀況日益嚴(yán)重。土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成因素，是各個(gè)城市高效開展經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤環(huán)境污染狀況與國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、食品安全、人民群眾的身體健康狀況都具有緊密關(guān)聯(lián)，要求土壤環(huán)境污染治理人員充分運(yùn)用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，制定完善的環(huán)境保護(hù)方案，將具體治理舉措落實(shí)到每一項(xiàng)土壤污染治理工作中。本文從土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀入手，展開闡述，針對我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行深入探討。

2 土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 3S技術(shù)

3S技術(shù)是由遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）這三種技術(shù)組成而成。3S技術(shù)是環(huán)境保護(hù)部門獲取信息數(shù)據(jù)、研究全球環(huán)境變化趨勢、環(huán)境污染防治與生態(tài)修復(fù)等多項(xiàng)工作的一種重要方式。在對土壤環(huán)境污染狀況進(jìn)行監(jiān)測的過程中，充分應(yīng)用3S技術(shù)，根據(jù)每一區(qū)域土壤污染的實(shí)際狀況，制定不同的土壤污染治理方案。土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成因素，有效改善土壤質(zhì)量，對于提升生態(tài)環(huán)境具有重要幫助。在正確應(yīng)用3S技術(shù)開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作之后，能夠?qū)Σ杉降拇罅繑?shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，在對土壤質(zhì)量狀況進(jìn)行分析之后，能夠制定更具有針對性的土壤污染治理方案。不僅能夠達(dá)到預(yù)防土壤污染的效果，同時(shí)也有助提升全國土壤污染治理效率，3S技術(shù)在土壤監(jiān)測與污染治理方面發(fā)揮重要作用。

2.2 生物技術(shù)

生物技術(shù)與其他形式的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行比較，其是一種新興的技術(shù)形式。從嚴(yán)格意義上進(jìn)行分析，生物技術(shù)是在2012年被環(huán)境保護(hù)工作人員應(yīng)用到實(shí)際工作中的[1]。生物技術(shù)主要就是以現(xiàn)代生物科學(xué)為前提條件，通常狀況下都會運(yùn)用生物提取的細(xì)胞和微生物機(jī)，在一些特殊的狀況下也會運(yùn)用到生物其他的一些組成部分開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作。比方說：會運(yùn)用到生物中的酶物質(zhì)等。

今年來，我國在開展經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)的過程中，越來越注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，尤其是土壤環(huán)境保護(hù)工作。即便生物技術(shù)與其他種類的土壤監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行比較，其實(shí)際發(fā)展和應(yīng)用的時(shí)間比較短，但是生物技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測方面的實(shí)際效果非常顯著?，F(xiàn)階段生物技術(shù)主要就是應(yīng)用在新能源的開發(fā)和環(huán)境保護(hù)方面，在實(shí)際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，主要就是對土壤內(nèi)的微生物和土壤上種植的作物細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記和監(jiān)測；并要將實(shí)際監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)及時(shí)上傳計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對所監(jiān)測到的這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而準(zhǔn)確獲取有關(guān)于土壤質(zhì)量方面的數(shù)據(jù)，這樣土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員就能夠制定科學(xué)合理的土壤污染治理方案，在土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間應(yīng)用生物技術(shù)是非常必要的。生物技術(shù)的應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持，在對土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析的過程中，主要就是依靠計(jì)算機(jī)來完成的。目前在開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，主要就是應(yīng)用生物技術(shù)中的PCR 技術(shù)、生物大分子標(biāo)記技術(shù)、芯片植入技術(shù)等，并且在實(shí)際應(yīng)用之后為土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員提供了相應(yīng)幫助。

2.3 信息技術(shù)

土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員在日常工作期間獲取的大量數(shù)據(jù)，無法達(dá)到可視化的效果；為了能夠達(dá)到這一目的，其會運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對土壤環(huán)境監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。實(shí)際上，信息技術(shù)就是在工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)中演變而來的，為了能夠準(zhǔn)確獲取土壤環(huán)境監(jiān)測方面具有價(jià)值的信息，就要結(jié)合土壤環(huán)境監(jiān)測工作需求，充分運(yùn)用信息技術(shù)，其中被土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員應(yīng)用最廣泛的就是無線電傳感技術(shù)。無線電傳感技術(shù)與其他種類的土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行比較，具有成本低低、獲取信息數(shù)據(jù)多的特點(diǎn)；并且其也能做到實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，能夠保證土壤環(huán)境監(jiān)測工作的時(shí)效性。如果土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員想要對全國范圍內(nèi)的土壤環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測，就要對各個(gè)區(qū)域的土壤環(huán)境狀況進(jìn)行檢測，之后在對其進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總[2]。在土壤中，埋入不同的傳感器，對土壤的濕度、酸堿度以及多種不同成分進(jìn)行監(jiān)測，之后將實(shí)時(shí)監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行綜合分析。正確應(yīng)用信息技術(shù)，能夠不斷完善土壤環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對于提升土壤環(huán)境監(jiān)測工作有效性具有重要意義。

3 我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1 強(qiáng)化有機(jī)污染物的監(jiān)測效率

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，使土壤環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。在多種土壤污染物中，有機(jī)物對土壤的污染危害性最為強(qiáng)大，像局部地區(qū)土壤中的有機(jī)物污染程度就尤為嚴(yán)重。土壤污染中的有機(jī)物包括苯系物、鹵代烴、多環(huán)芳烴等種類的有機(jī)物，甚至還會存在具有較高持久性的有機(jī)污染物等。這些不同種類的有機(jī)污染物會受到外界條件的影響。比方說有機(jī)污染物在不同介質(zhì)中像大氣、沉積物、土壤前移轉(zhuǎn)化與積累的狀況下，有機(jī)污染物就會沿著食物鏈進(jìn)行傳播，進(jìn)而就會對生物或是人體健康狀況產(chǎn)生影響[3]。因?yàn)樵跁r(shí)代不斷變化的過程中，有機(jī)污染物的監(jiān)測工作，會成為我國環(huán)境保護(hù)部門實(shí)際工作期間的一項(xiàng)重要就監(jiān)測內(nèi)容。近年來，我國不斷頒布并實(shí)施土壤污染中有機(jī)污染物的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此項(xiàng)工作為土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員高效監(jiān)測有機(jī)污染物提供了重要保障。

3.2 逐步提升土壤環(huán)境監(jiān)測分析精準(zhǔn)度

一些有毒有害性質(zhì)的物質(zhì)自身的濃度比較低，但是其卻對人體健康狀況具有巨大的威脅，土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員，要具備準(zhǔn)確應(yīng)用痕量分析技術(shù)的能力，才能夠準(zhǔn)確掌握土壤環(huán)境污染狀況，進(jìn)而才能夠制定并采取相應(yīng)的土壤環(huán)境質(zhì)量舉措。

比方說：在土壤環(huán)境中，像重金屬、有機(jī)物就屬于有毒有害物質(zhì)的范疇，這些有毒有害物質(zhì)自身的濃度比較低，但是其實(shí)際危害力卻非常大，甚至?xí)θ藗兊纳踩拓?cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅[4]。現(xiàn)階段我國痕量分析技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間具有顯著的效果，像色譜質(zhì)譜聯(lián)用、污染物凈化富集等多種類型的痕量分析技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測工作中被充分應(yīng)用，但是在我國土壤環(huán)境污染程度不斷加深的狀況下，痕量分析技術(shù)還需要進(jìn)一步進(jìn)行發(fā)展和應(yīng)用，更應(yīng)注重提升土壤環(huán)境監(jiān)測分析的精準(zhǔn)度，使技術(shù)人員準(zhǔn)確掌握土壤實(shí)際受到污染的狀況，進(jìn)而保證土壤環(huán)境污染預(yù)防與控制工作的有效性。

3.3 構(gòu)建自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

我國整體信息技術(shù)水平全面提升，在實(shí)際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，廣泛應(yīng)用信息技術(shù)不僅能夠提升土壤環(huán)境監(jiān)測效率，同時(shí)也能不斷優(yōu)化土壤環(huán)境監(jiān)測效果。信息技術(shù)能夠使土壤環(huán)境監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，能夠及時(shí)反饋土壤質(zhì)量的實(shí)際變化狀況，其為土壤實(shí)時(shí)狀況研究與變化趨勢研究人員順利開展相關(guān)工作提供了技術(shù)支持。在信息技術(shù)未來發(fā)展過程中，要積極構(gòu)建土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，設(shè)立土壤環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，為今后簡化土壤環(huán)境監(jiān)測步驟、優(yōu)化監(jiān)測結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件。

3.4 注重應(yīng)用土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場快速分析技術(shù)

在實(shí)際開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作期間，總是需要對土壤污染現(xiàn)場狀況和土壤污染程度進(jìn)行技術(shù)實(shí)時(shí)、快速監(jiān)測，如會涉及污染物排放源、現(xiàn)場污染狀況以及土壤環(huán)境狀況等內(nèi)容的實(shí)時(shí)監(jiān)測[5]。這就要求技術(shù)人員能夠及時(shí)對污染物的含量以及類別等內(nèi)容進(jìn)行快速準(zhǔn)確分析。結(jié)合土壤監(jiān)測的實(shí)際狀況進(jìn)行分析，充分運(yùn)用自動(dòng)化和現(xiàn)場快速分析技術(shù)完成相應(yīng)工作。近年來，我國制造技術(shù)水平全面提升，各個(gè)功能的監(jiān)測儀器在向小型和復(fù)合化的發(fā)向轉(zhuǎn)變和發(fā)展，像重金屬分析儀、便捷式氣相色譜質(zhì)譜儀等在都會應(yīng)用到土壤環(huán)境監(jiān)測工作中。在今后實(shí)際開展環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究工作期間，更應(yīng)注重研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)場分析技術(shù)。進(jìn)而我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人員順利工作提供保障。

4 結(jié)束語

總之，土壤環(huán)境監(jiān)測工作是準(zhǔn)確落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的具體表現(xiàn)。我國經(jīng)濟(jì)水平和信息技術(shù)水平全面提升，為了能夠使土壤環(huán)境監(jiān)測工作緊跟社會發(fā)展趨勢，在實(shí)際工作期間，就要充分應(yīng)用3S技術(shù)、生物技術(shù)與信息技術(shù)，在保證土壤環(huán)境監(jiān)測工作科學(xué)性的同時(shí)，全面提升該項(xiàng)工作效率。在未來各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用模式逐步完善的狀況下，我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量也會不斷提升，進(jìn)而就會使我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作向標(biāo)準(zhǔn)化和先進(jìn)化方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。