土壤环境污染监测技术的应用发展现状

嵇华 (江苏环保产业技术研究院股份公司，江苏 南京 210000)

0 引言

土壤污染是污染物长期累积的过程，它需要经过一段时间的风化和自然作用后，对土壤的性能造成影响，在环境污染中，土壤污染具有一定的潜在性，它会在不同的时间节点产生相应的危害后果，具有一定的累积性，与空气污染、水体污染有着明显的区别，不容易被人们所察觉。其次，土壤污染还具有一定的不可逆性，污染物在土壤中已经经过了一系列复杂的变化，很难通过短期治理的方式对其进行优化，很多污染物已经融合在矿物质中，具有一定的顽固性。因此，在土壤环境污染中，预防和监测有着非常重要的作用，它可以在一定程度上对土壤的实时状态进行监控和分析，为后续的工作提供一定的保障。有关人员可以对此进行全面的研究。

1 土壤环境污染的类型

1.1 化学污染

化学污染是导致土壤性能改变的主要原因，它是指在化工等行业生产的过程中，由于废水或者废物的随机排放，导致一些化学元素进入到土壤中，从而发生不同程度的化学反应，致使污染问题的存在。化学污染主要包括无机污染和有机污染两种类型。首先，对于无机污染来说，它包括酸雨、工业污水、尾气排放等进入到土壤中，污染物中含有汞、铅等重金属，形成氧化物或者硫化物的形式，产生危害的后果。另外，有机污染则是指农业生产中的农药、化肥等应用于土壤中，产生一定的反应，在土壤中累积后引发的污染现象。

1.2 物理污染

物理污染就是指由于工业矿山开采、建筑施工以及城市垃圾到孩子的集聚对土壤造成一定的影响，污染物在土壤中一般不会发生化学变化溶于土壤中，而是以固体物的方式存在于土壤中，在时间的作用下，它会发生风化等现象，很难从土壤中提取出来。

1.3 生物污染

生物污染是指有害生物体，包括病毒、细菌等通过水体或者垃圾的方式侵入到土壤中，造成严重的污染问题。生物污染对于土壤的影响比较严重，它还可以对人的健康造成危害，而且数量较多，繁殖速度快，可以短时间内造成大面积的传播，具有一定的抗干扰特性，治理起来非常困难。

1.4 放射性污染物

放射性污染物是近年来土壤环境污染的新类型，它是由于人类活动、生产所造成的污染元素，主要以核工业、核试验为主，对于人体和土壤来说有着非常严重的危害。放射性污染物会在土壤中发生化学或者物理等反应，使得土壤性能大幅度改变，而且会通过土壤直接传送到人们的身体机能中，产生血液等方面的变化，这需要引起人们的重视。

2 土壤环境污染监测技术的应用特点和意义

2.1 土壤环境污染监测技术的应用特点

土壤环境监测包括质量监测、污染动态监测、污染事故监测以及土地背景调查等多个方面的内容，它是通过节点的布置对范围内的土壤环境进行指标的采样，或者根据土壤中动植物的变化规律反应土壤环境污染的情况，为后续的工作提偶感一定的依据，对土壤环境污染的程度、扩散方向以及危害范围进行有效的分析。首先，土壤环境污染监测技术在应用的过程中具有一定的复杂性，在监测的过程中需要对土壤物理状态的相关要素进行体现，确定污染物在进入土壤中的演变过程，对相关的特征进行分析。其次，土壤环境污染监测技术具有一定的局限性，在采集样品的过程中，不同地域有着不同的特点，即使在同一个范围内，也不能保证样品采集的均匀性，只有尽可能的降低这方面存在的误差，增大样品采集的概率。污染物进入土壤环境中后，它的演化过程是非常漫长的，具有一定的滞后性，监测技术在应用的过程中可以根据具体的情况选择间隔时间。另外，土壤环境污染监测技术在应用的过程中还应该考虑到污染物的数量和种类，需要在背景调查研究后，确定土壤元素的大致含量，从而对监测的项目数量进行决策，土壤环境污染监测技术应该围绕影响自然生态的项目进行设计[1]。

2.2 土壤环境污染监测技术应用的意义

土壤污染对于我国社会的稳定性以及经济发展有着不利的影响，土壤是农业产业发展的基础，农作物都是依靠土壤中的营养元素获得生长条件，在工业化进程的快速发展下，我国土壤环境状况不容乐观，通过数据显示，我国土壤重度污染比例已经严重超出标准范围，人类的活动使得土壤性能发生了一定的改变，重金属的含量呈现快速上涨的趋势。在这种背景下，部分污染严重地区的农作物在产量以及质量上出现降低和减产的趋势。而且土壤污染在一定程度上也对大气和水体造成影响，破坏自然与人类的平衡，危害人们的身体健康。正是由于有这些后果，土壤环境污染监测技术的应用有了重要的意义。土壤环境监测技术在应用的过程中可以实时的对土壤的状态进行监控，及时发现土壤中的异常现象，根据土壤上生物的变化规律，采取有效的预防措施。另一方面来说，土壤的监测项目可以分为物理指标、化学指标以及生物指标，一些新技术的应用，使得现代的监测技术在功能上更加多样，可以对污染物的相关元素进行分析，这对于土壤污染治理来说有着重要的作用。

3 土壤环境污染监测在应用中的主要技术

3.1 遥感技术的应用

遥感技术是近年来应用于土壤环境污染监测中的新型技术，它是在电磁波的作用下，对信号的采集和处理，对地面上的景物进行探测和识别。将遥感技术应用在土壤环境污染监测中，可以保证对地貌和地物的实时反应，具有一定的真实性。遥感技术的应用原理就是依靠土壤生物中不同的特点，它们在电磁波的作用下会发生不同的信号，可以通过光谱分析的方法对相关物体进行判断，从而确定土壤环境在不同时间的变化规律。在遥感技术的应用中，还可以通过红外段的方式进行污染的探测。遥感技术主要由遥感器、监控平台以及信息传输设备等装置构成，可以通过遥感器的方式进行拍摄、扫描等功能，进而对图像信息进行处理，对地面特征进行分析，为后续的工作提供准确的信息。遥感技术在应用的过程中可以分为可见光遥感、红外遥感、X射线等不同的类型，可以根据实际情况进行合理的选择，它在土壤环境污染监测技术的应用过程中，探测范围更大，而且获得资料的速度具有一定的实时性，不受时间和空间环境的影响[2]。

3.2 地理信息系统的应用

地理信息系统是空间信息系统的集成，它可以在计算机软件以及硬件系统的帮助下，对地理范围内分布的数据进行采集、管理以及运算等操作，具有一定的综合性，在土壤环境污染监测技术的应用过程中，可以与全球定位系统结合到一起，加强对土壤背景的调查与分析工作。地理信息系统在监测技术中可以起到数据管理的功能，可以将土壤范围内的相关数据信息进行具体的计算，通过科学管理的方式进行综合分析和动态预测，为后续的土壤污染治理提供更加有效的决策信息。另一方面来说，地理信息系统的信息来源更加广泛，可以对客观的事物进行信息提取工作，通过网格法等方式对这些信息进行整合，在人机交互的方式下进行数据建模，在实际的应用过程中可以与其他软件工具结合到一起，提供更完整的功能系统，实现模块化工具的应用。

3.3 水平定向钻进技术

水平定向钻进技术是指通过布点采样的方式，在不开挖土壤表面的情况下，对土壤样品进行采集的过程。水平定向钻进技术具有一定的随机性，在应用的过程中可以对监测范围进行划分，通过网格的方式将其分布成不同的类型，然后进行系统的随机抽取，在布点数量上，工作人员需要注意样本的容量要求，根据监测的项目类型进行具体的规定，满足在区域以及环境上的要求。水平定向钻进技术相较于其他技术来说，它可以避免对土壤地面上的物体造成影响，可以在不破坏植物、人类活动的情况下进行样品的采集，而且在钻进的过程中，通过相关资料的收集，可以避免对地下管线的影响，在监测的过程中具有一定的灵活性[3]。

3.4 生物监测技术

生物监测技术是指在利用生物个体、群落在一段时间内的变化规律，反映当前范围内土壤的污染情况。生物监测技术在引用的过程中具有一定的敏感性，它可以从生物学的角度对问题进行分析。实际上，在土壤上的一些生物，它对于污染物会产生不同的反映，直观的体现出地表特征的污染质量状况，但是对于生物监测技术来说，它在应用的过程中具有一定的复杂性，生物的类型比较多样，在选择的过程中需要从综合的角度进行考虑。近年来，生物监测技术在土壤环境污染监测的应用比较广泛，可以根据地理位置选择合适的动植物，采取大量的研究，提高监测结果的准确性。生物监测技术可以根据生物系统的结构水平不断的提升监测能力，获得指标分析上的进步[4]。

4 土壤环境污染监测技术的应用发展

在未来的发展进程中，还将有越来越多的科学技术应用在土壤环境污染监测中，为了提升监测技术的应用效果，有关人员需要完善土壤评价制度，根据实际情况对监测制度的内容进行补充，保证监测过程的有序性，必要时还可以在智能技术的帮助下，构建自动化监控系统，不通过人工也可以将信息实时的传递和分析，通过计算机思维的方式判断土壤污染的状况，同时制作成报告的形式，丰富土壤环境污染监测技术的功能。另一方面来说，相关部门应该加强这方面人才的培训，提高他们的专业技能，使得监测技术水平得到有效的提升，注意技术在应用中的准确性和真实性，满足土壤污染治理的需求[5]。

5 结语

综上所述，在土壤环境污染监测技术的应用过程中，有关人员需要明确土壤污染的主要类型，对土壤环境污染监测技术的特点以及意义进行全面的分析，从遥感技术、地理信息系统、水平定向钻进以及生物监测等技术上入手，判断土壤监测技术的主要内容，并且对未来的发展方向进行展望，加强在制度上的完善，加强土壤环境的治理以及保护工作。