海西州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站格爾木分站 彭海波
近些年,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,我國環(huán)境污染問題愈來愈嚴(yán)重。其中土地污染問題相當(dāng)嚴(yán)重,隨著重工業(yè)排放的重金屬污染物對土地產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,油氣是對農(nóng)用耕地,污染情況已經(jīng)嚴(yán)重超出土地自身的自凈范圍。短期內(nèi)很難消除污染對于土地造成的影響,是土地的生產(chǎn)能力下降,土地中的污染物對于農(nóng)作物的生產(chǎn)也有一定的影響作用。此外,重金屬污染物通過滲透作用會(huì)對地下水產(chǎn)生嚴(yán)重的污染,因此對土壤進(jìn)行監(jiān)測與保護(hù)工作刻不容緩。
因?yàn)橹毓I(yè)排放物并未有進(jìn)行科學(xué)合理的處置,使得排放物中的重金屬元素對土地產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染問題。并對土壤的生產(chǎn)力產(chǎn)生不利作用,影響農(nóng)作物的生長,這些重金屬元素通過農(nóng)作物等進(jìn)入人體中,對人們的健康產(chǎn)生不利作用。當(dāng)前我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作正處于發(fā)展階段,由于起步時(shí)間較晚,所以在進(jìn)行工作時(shí)需要去學(xué)習(xí)西方國家的工作經(jīng)驗(yàn),例如正確使用遙感技術(shù)等等。
在進(jìn)行土壤檢測工作時(shí),無線傳感技術(shù)主要應(yīng)用于土壤參數(shù)穩(wěn)定性地并且位置存在較大差異性的土地進(jìn)行監(jiān)測工作。我們在使用該技術(shù)的同時(shí),吸取西方國家的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合我國土壤的實(shí)際情況進(jìn)行融合使用,并取得了一定的效果。當(dāng)前此項(xiàng)技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用于土壤信息的收集工作中,進(jìn)行工作時(shí)具有較強(qiáng)地抗干擾性,并且耗能較低的優(yōu)點(diǎn),保證可以長時(shí)間連續(xù)性進(jìn)行工作,被行業(yè)內(nèi)人士廣泛認(rèn)可。
在20世紀(jì)80年代,我國在進(jìn)行土壤檢測工作時(shí)主要使用成像光譜技術(shù),多年來在使用的過程中對此技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化,該技術(shù)取得的人們的廣泛應(yīng)用。該技主要應(yīng)用于分析土壤的組成成分、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以及特性等,可對土壤的施肥工作以及土壤質(zhì)量的評定提供有效地幫助。雖然此項(xiàng)技術(shù)被行內(nèi)人員廣泛的應(yīng)用,但是在使用過程中依舊存在一些問題,需要行業(yè)的技術(shù)人員不斷的努力,從而對問題進(jìn)行有效解決。
由于我國對于土壤檢測工作起步較晚,因此此項(xiàng)工作的技術(shù)較為落后,近年來對于該項(xiàng)工作依舊停留在化學(xué)元素分析或者依賴外國進(jìn)口設(shè)備的分析,并未合理的監(jiān)測以及治理體系。
對于土壤環(huán)境監(jiān)測工作,我國并沒有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),重點(diǎn)還是以高校的以及相關(guān)研究院的研發(fā)力量,一般研究人員都是導(dǎo)師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究工作,沒有較多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),更無精準(zhǔn)的業(yè)內(nèi)交流,理論性較強(qiáng),實(shí)踐性比較缺乏。
因?yàn)檫M(jìn)行土壤監(jiān)測工作時(shí)需要科學(xué)設(shè)備才能夠進(jìn)行。但是我國并沒有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),而且研究工作一般都是高校內(nèi)的一些研究課題,在進(jìn)行工作時(shí)很難擁有完善先進(jìn)的土壤檢測設(shè)施,嚴(yán)重影響我國土壤檢測技術(shù)的進(jìn)步。
國家工業(yè)化規(guī)模的加劇,企業(yè)向外流出的各種污染物的不斷排放,后期由于處理不當(dāng)造成了對周邊環(huán)境的污染和破壞。其中土壤中含有大量的重金屬,對生態(tài)系統(tǒng)也造成了破壞,此現(xiàn)象未引起相關(guān)部門的重視,導(dǎo)致環(huán)境的破壞程度加速,造成現(xiàn)如今的環(huán)境污染現(xiàn)狀。
為了更有效準(zhǔn)確地得到土壤檢測結(jié)果和數(shù)據(jù)情況,對已經(jīng)受到污染的土壤進(jìn)行修復(fù)治理,盡可能對土壤的結(jié)合進(jìn)行還原,重新得到利用。我國在這方面非常重視,已經(jīng)加大力度進(jìn)行整治,并且取得了一些成果。現(xiàn)如今土壤修復(fù)也成為了一個(gè)新的可研究領(lǐng)域,成為環(huán)境保護(hù)的新學(xué)科。
掌握土地資源最新的受污染數(shù)據(jù),進(jìn)行土地監(jiān)測工作可以有效掌握土地的相關(guān)數(shù)據(jù),并且通過數(shù)據(jù)可以對已經(jīng)污染的土地進(jìn)行修復(fù)工作。近些年,我國的土壤修復(fù)技術(shù)獲得了一定的成效,現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容就是土壤修復(fù)工作,推進(jìn)了環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)步。通過多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出我國主要使用了以下幾種方式進(jìn)行土壤修復(fù)工作:
微生物修復(fù)技術(shù),主要是利用微生物通過自身的生命代謝活動(dòng)對土壤中的重金屬進(jìn)行轉(zhuǎn)化或者降解其毒性,達(dá)到修復(fù)成效。在此過程中,微生物起到了主導(dǎo)作用,通過代謝活動(dòng)對土壤中的物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,達(dá)到修復(fù)土壤的目的。該項(xiàng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用與農(nóng)藥污染以及石油污染的土壤中,對有害物質(zhì)進(jìn)行分解,提升土壤的活性,該技術(shù)具有效果好,針對性強(qiáng)、成本較低等特點(diǎn)。
在修復(fù)土壤工作中,植物修復(fù)技術(shù)主要是綠植以及與之共存的微生物系統(tǒng)對有害物質(zhì)進(jìn)行吸附。一般重金屬元素對于植物的危害主要是影響植物的生長發(fā)育以及進(jìn)行光合作用等方面。通過此項(xiàng)技術(shù),使用超富集植物的根部對污染物進(jìn)行吸收,將其傳遞至植物的上部,去除土壤中的重金屬物質(zhì)。此技術(shù)主要是利用植物來降低重金屬污染物的活性,降低對生物產(chǎn)生的影響。
它主要是把土壤加熱,溫度提高,這時(shí)污染物與土壤蒸發(fā)得到自然分離。這種技術(shù)主要作用在個(gè)別的高污染領(lǐng)域,局部的部分可采用這種技術(shù)。這種技術(shù)使用成本較高,設(shè)備昂貴,修復(fù)時(shí)間較長。未來可待開發(fā)完善,使用潛力很大,因設(shè)備可移動(dòng),土壤修復(fù)后的效果也得到很好的認(rèn)可,回收使用率非常高。因?yàn)樘暨x合適的土壤使用熱脫附工藝,研發(fā)自動(dòng)化設(shè)備是未來可發(fā)展的方向。
一些重工業(yè)的企業(yè)排放出的污染物使得周邊土壤成為重金屬的污染土,利用這種固化修復(fù)技術(shù),能夠有效快速得到想要的效果,時(shí)間短,見效快,成本低。一般常用的固化劑為石灰、瀝青、硅酸鹽水泥等。利用這種技術(shù)能夠同時(shí)處理多種重金屬的復(fù)合污染土壤。因此,非常受到國內(nèi)外的青睞,也使得污染土壤得到有效的控制和恢復(fù)利用。
土壤翻更的深度20厘米為宜,把重金屬的含量分散開,減輕了附帶在土壤中的污染程度,分散到了上下土層中,均勻混合,稀釋了在土壤中重金屬的含量,從而使重金屬含量降低到30%以上。雖然此方式見效快,但面積較大,工作量繁重,不適合大面積土層治理。
目前我國最常見的一種土壤監(jiān)測技術(shù),便是3S技術(shù)。3S技術(shù),自身主要是包含,地理信息技術(shù),遙感技術(shù)以及全球衛(wèi)星定位技術(shù)。這三者的相互配合,不僅加強(qiáng)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度,還提高了監(jiān)測的技術(shù)應(yīng)用。在應(yīng)用實(shí)際過程中,對各個(gè)地區(qū)的土壤環(huán)境都能夠有效監(jiān)測,而且對土壤的監(jiān)測質(zhì)量也能夠獲取到。自動(dòng)根據(jù)土壤的情況匹配合理的處理方式,這種智能化方式使土壤環(huán)境質(zhì)量得到了逐步提升。3s技術(shù)在運(yùn)中當(dāng)中,需要考慮到對土壤的采樣工作需要提高,保障采樣工作順利進(jìn)行,只有不受外界因素破壞,才能保持對土壤環(huán)境的監(jiān)控。全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng),是非常重要的兩種系統(tǒng),同時(shí)也是土壤環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用中的關(guān)鍵因素。因?yàn)樗軌驇椭O(jiān)測到的土壤質(zhì)量和問題,進(jìn)行信息處理,得到合理的處理方案,快速解決土壤問題,使我國很多不同的地區(qū)都能夠積極開展經(jīng)濟(jì)型社會(huì)建設(shè)。
總而言之,進(jìn)行土壤檢測工作主要是歲土壤進(jìn)行優(yōu)化,改善土壤環(huán)境,并解決土壤中存在的污染問題,從而利用不同的方式以技術(shù)對土壤進(jìn)行有效地管理,近年來食品安全問題頻繁出現(xiàn),對人類的生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響,所以改善土壤環(huán)境工作刻不容緩。
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土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形和時(shí)間等因素共同作用下形成的自然體。在不同的自然環(huán)境中,土壤的形成過程和性狀各具特色。土壤在地球表面是生物圈的組成部分,它提供陸生植物的營養(yǎng)和水分,是植物進(jìn)行光合作用、能量交換的重要場所。土壤-植物-動(dòng)物系統(tǒng),在人類生活中是太陽能輸送的主要媒介;在陸地生態(tài)系統(tǒng)中,土壤-生物系統(tǒng)(主要是植物)進(jìn)行著全球性的能量、物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化。土壤具有天然肥力和生長植物物質(zhì)的能力,是農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于土壤肥力能保證人類獲得必要的糧食和原料,因此,土壤與人類生產(chǎn)活動(dòng)有著緊密的聯(lián)系。
土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成。按照容積計(jì),典型土壤中的固相物質(zhì)約占總?cè)莘e的50%,其中礦物質(zhì)約占38%~45%,有機(jī)質(zhì)約占5%~12%;液相和氣相共同存在于固相物質(zhì)之間的形狀和大小不一的空隙中,各占土壤總?cè)莘e的20%~30%,總和約占50%,但氣相和液相物質(zhì)處于彼此消長狀態(tài),消長幅度在15%~35%。按質(zhì)量計(jì),礦物質(zhì)占同相物質(zhì)的90%~95%,有機(jī)質(zhì)約占1%~10%。