探讨土壤和地下水环境监测中存在的问题与对策

高新红

（河南省商丘生态环境监测中心，河南 商丘 476000）

地下水和土壤污染是环境污染的两个重要类型，也是近几年来国家重点关注的领域。在可持续发展理念下，人们在关注经济社会发展的同时，对社会的生态效益提出了较高的要求。在此背景下，开展环境监测和治理成为一项重要任务。但是从环境监测工作开展情况来看，地下水和土壤监测中尚存较多的问题，有必要创新环境监测方法，提升地下水和土壤监测的整体效果。

1.地下水和土壤的污染类型及危害

1.1 污染类型

地下水、土壤的污染源具有多元性的特征，但是从污染源具体物质的物化属性来看，可将地下水、土壤污染分为有机物污染和无机物污染两种类型。通常在有机物污染中，除酚类、多环芳烃、有机农药类外，常见的污染物还包括挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃类等物质。无机物污染不仅包含过量金属、其他毒性污染物，而且涉及放射性物质，其中包含汞、镉、铬等重金属，同时当镁、铁、铜、锌等金属物质含量较高时，也会形成过量金属离子污染。此外地下水和土壤中毒性污染物物质还包含了等硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物等阴离子污染物。这些污染物会直接或间接的破坏地下水和土壤环境，并对周围的居民产生危害，影响了生态环境的整体质量。

1.2 主要危害

结合环境监测结果可知，地下水和土壤的污染源具有较大差异，两者因污染所表现出来的危害性也有一定区别。当地下水发生污染时，水中的三氮含量会发生变化，当地下水补给到河湖中时，会对水生生物的生存造成较大威胁。其次地下水开采仍然是我国水资源利用的重要方式，当人们直接开采、饮用地下水时，发生污染的地下水会给人们的身体健康产生较大的危害。譬如当孩童饮用发生污染的地下水时，容易引起硝酸盐急性中毒，另外误饮用重金属超标的地下水，还有可能发生致癌的风险。此外地下水发生污染后，水体的硬度会升高，而当工业生产中使用这些水资源后，容易造成过滤管线结垢、锅炉爆炸等问题，增加了工业生产的安全隐患和整体成本。土壤污染类型多样，且污染的危害主要表现在两个层面，一是污染会较为直接地影响农业生产，并对其他工业产业的发展造成影响。二是在生物链作用下，土壤中的污染元素、有毒有害物质会通过生物转移的方式进入人体体内，严重损害人体的健康与安全。

2.环境监测中地下水和土壤监测的重要性

可持续发展理念下，人们在关注社会经济发展的基础上，对于社会环境的保护质量提出了更高的期许，这就要求要更加高度重视环境监测工作。一方面，地下水和土壤是环境监测的两个基本要素，在“土十条”中，我国已经明确指出要深化地下水、土壤污染的风险治理，在具体技术落实中，要求规范开展地下水、土壤污染监测工作，结合环境监测和治理的目标分析地下水、土壤污染成因，并进行应对处理。可见开展地下水和土壤监测是新时期环境监测和污染治理的内在要求。另一方面，在传统发展模式下，地下水和土壤的污染问题较为严重，同时由于缺乏对这两个要素的监测和治理管理，对社会生态环境造成了较大的破坏，并且一些地下水和土壤污染问题直接或间接地威胁到了人类的身体健康和生命安全。新时期，通过地下水和土壤监测工作开展，能及时地掌握环境污染状况，并针对性地设计环境保护方案和措施，实现这些问题的有效处理。此外，可持续发展理念下，我国高度重视生态环境的保护和污染治理工作，开展地下水和土壤监测能从源头上保证环境污染治理的科学性、合理性和有效性，进而促进社会经济、生态的协调可持续发展。

3.基于环境监测的地下水和土壤监测问题

3.1 缺少完善的标准规范

针对地下水和土壤监测工作，相关部门应出台较为完善的法律法规和技术标准，以此来增强地下水、土壤监测工作的指导性和约束性。一方面，我国在环境监测的相关规程中从宏观层面对地下水和土壤监测工作进行了说明，但是这些规程多是一些指导性的要求，未能考虑到地下水和土壤污染的区域性特征和差异性特征，最终降低了法律规程在具体监测要素中的约束和规范控制作用。另一方面，在可持续发展理念下，我国在地下水、土壤监测目标、指标和方法等层面均实现了较大突破，但是在这些监测内容管理中，具体法律法规和标准体系的建设存在一定的滞后性，这使得法律法规在地下水、土壤监测管理中的适用性较低，因此要应重视环境监测法律规范和标准的细化和更新，以此更好地服务地下水和土壤监测工作。

3.2 环境监测工作资金不足

目前，用于地下水和土壤监测的资金主要依靠地方政府的财政支出，但是受地方经济发展水平低、政府财政布局侧重点不同等多种因素的影响，目前用于地下水和土壤监测的资金相对较少，难以支撑生态环境动态监测工作的需要，影响了地下水和土壤的监测质量，所以有必要在政府牵头作用下，引导市场企业参与到地下水和土壤监测工作当中，并通过一定的优惠政策吸引市场资金流向环境监测工作，以此来满足新时期环境监测工作的需要。

3.3 环境监测网络尚不完善

环境监测网络不完善是阻碍地下水和土壤监测工作开展的主要问题，同时也是影响地下水和土壤监测质量的重要原因。其一，在地下水和土壤监测中，应先重视监测范围的系统控制，目前针对这些要素的监测主要集中在污染区监测层面，即地下水和土壤监测的范围相对较小，本质上是一种局部监测，这使得环境工作人员对于全国范围内的环境监测缺乏了解，降低了环境监测的整体性和全面性。其二，监测站设计是地下水、土壤监测工作开展的重要环节，科学合理地设计监测站，能充分保证地下水、土壤监测的效率性、准确性。但是受地区经济、具体污染状况等因素的影响，地下水、土壤监测项目中的监测站设置尚不够合理。仅以地下水监测站布置为例，我国地下水监测中明显存在北方监测站密度高、南方监测站密度低的问题。其三，现阶段的地下水监测和土壤监测中还存在监测项目单一的问题，这是因为部分单位在环境监测工作开展中未能充分考虑到本地区环境监测、治理工作实际情况，降低了环境监测的整体效益。值得注意的是，受监测项目单一，监测指标不完善等因素的影响，一些地下水和土壤污染问题的成因分析不够清晰，这在一定程度上对后期的污染治理和环境保护工作开展造成阻碍。

3.4 环境监测工作缺乏智力技术支撑

地下水和土壤等环境监测工作的专业性较强，这对于环境监测人员的专业程度和技术应用水平提出了较高的要求。现阶段，地下水和土壤等环境监测工作中存在高精尖人才不足的问题，尤其是在一些环境恶劣、待遇较差的中小城市和偏远乡村地区，地下水和土壤监测明显存在专业技术人才不足的问题，直接放缓了地下水、土壤监测的效率和质量。另外，地下水和土壤监测中还存在技术创新不足，新技术推广难度大等问题。这些问题的形成主要与环境监测资金不足有关，同时其还与工作人员创新意识不足等有关。新时期，在着力解决环境监测资金问题后，还应积极开展地下水和土壤监测技术创新工作，依托现代信息技术构建动态化的环境监测网络，实现地下水、土壤等要素的高效率、高精度监测，满足新时期的环境监测和环境保护工作的开展。

4.环境监测中地下水和土壤监测问题的应对措施

4.1 构建完善的环境监测标准体系

环境监测工作本身具有较强的专业性、综合性和复杂性，在监测工作初期，应重视环境监测标准体系的建设。首先主管部门应充分认识到标准体系在环境监测工作中的积极作用，在考虑国家环境保护指导性战略方针的引导下，结合本地区的环境监测实际情况，建设省、市监测体系，并做好对应体系下地下水、土壤监测标准的补充和完善。其次在地下水和土壤监测标准体系建设中，各地区的环境监管部门应系统考虑本地区环境动态监测目标和工作要求，然后从监测准备工作、监测过程、监测技术、监测结果核对等层面出发，编制系统全面的标准内容，实现环境监测工作的有效约束。最后在具体的环境监测标准中，应明确地下水、土壤监测的相关标准，规定相关部门的责任和义务，确保各项工作单位严格履行职责，提升地下水和土壤监测的整体质量。

4.2 做好地下水和土壤监测的资金保证

在全新的环境监测工作模式下，地下水监测和土壤监测的范围不断扩大，在此过程中，从监测框架建设到监测网络布局和具体环境监测工作开展均需要大量的资金作为支撑。对此从三个层面出发，给予地下水和土壤监测工作充足的资金保证。一方面，考虑到地下水监测和土壤监测在环境监测治理工作中的重要价值，所以政府部门应做好财政支出的合理设计，协调政府部门在各个领域的财政支出比例，逐步扩大用于地下水和土壤监测的资金，以此来满足地区环境监测工作的基本需要。另一方面，地下水和土壤监测是一个持续性的工作，在具体的监测活动中，要实现资金的有效利用，还应积极开展环境监测工作的资金预算、执行和监管工作，真正地将资金用于地下水和土壤监测的工作实际中。另外，相关部门还应注重市场资金的有效引入，即在科学设计环境监测行业门槛的基础上，引导市场企业参与到地下水和土壤环境监测工作当中，以此来形成政府财政支出+市场资金的环境监测资金补充体系，充分满足本地区地下水和土壤监测需要。

4.3 重视地下水和土壤监测网络的建设

开展地下水、土壤监测工作还应注重环境监测网络的系统建设。其一，考虑到局部监测模式下我国地下水和土壤监测的范围相对较小，主要监测范围集中在污染区的问题，还应逐层次地扩大环境监测的范围，尤其是在地下水、土壤监测中，应注重已污染单一区域向多个区域发展，在纵向、横向方面扩大监测范围，充分保证地下水和土壤监测的全面性。其二，开展地下水和土壤监测网络建设时，还应重视监测站的系统设计，除考虑监测站分布的密度、监测准确性外，还应对监测站的安全性进行控制，要求所设计的监测站既能满足地下水、土壤监测工作需要，同时能最大限度地保证环境监测工作人员的安全性。其三，为解决地下水、土壤监测项目单一，监测内容不全面的问题，新时期的地下水、土壤监测还应以生态系统为重点，从动态性、全面性两个角度全面强化。同时在具体的监测活动中，既要制定统一的地下水、土壤环境监测标准，同时又要考虑本地区的实际，设置多元化的监测指标，然后以先进的环境监测手段为技术支撑，严格控制使具有良好操作效果的技术规范得以不断健全和统一。其四，为充分保证地下水和土壤监测网络建设的科学性，提升地下水和土壤监测效果，在一些尚未发生污染的地区，还应重视环境监测预警系统的建设。在该系统的支撑下，应科学设计区域地下水和土壤监测流程，对区域环境施行实时动态监控（见图1），并且在具体的监控操作中，要求环境监测预警系统要符合区域实际，且通过该监测系统能准确发现本地区发展中的环境问题，及时做好调整，做好地下水资源和土壤的有效保护。其五，在全新的地下水和土壤监测网络下，工作人员在环境监测中还应做好现场采样的系统管理。即在地下水和土壤监测中，要求所有的监测结果均有对应的样本作为支撑，同时样本从采集到运输、存储、分析阶段均符合相应的技术规范，这样才能在保证样品代表性、准确性的基础上，保证地下水和土壤监测结果的准确性，更好的指导好服务环境治理保护工作。

图1 区域环境监测流程

4.4 做好环境监测智力和技术保证

要进一步提升地下水、土壤监测的效率和质量，在具体工作开展中，还应做好环境监测智力和技术保证。一方面，在环境监测工作中，主管部门应选择高精尖人才参与到地下水和土壤监测工作当中，建设专业化的动态监测队伍，在具体的工作中，监测人员能动态监测工作中存在的问题，并及时进行处理，保证一切监测工作到位。另一方面，环境监测主管部门在解决地下水、土壤监测资金问题后，还应加大在环境监测技术创新层面的投入，如深化信息化技术和监测设备在地下水、土壤监测中的应用，建立起科学完善的国家型环境监测技术体系，同时应利用现代信息技术对监测的结构进行处理。如在水资源监测中，当掌握监测数据具体特征情况后，监测人员可记住信息技术构建水文水资源监测数据分布式存储模型，并采用模糊聚类方法对冗余数据进行处理，这样可获得一定的滤波函数，依据该滤波函数，可提升高整编后数据的优化分布能力。滤波函数Xp（u）表达如下：

式中，监测数据聚类中心特征序列通过Sc（t）表示，而ej2πf0t 代表有限数据集，此外f0、T 分别代表数据特征分布频率和时间带宽。这样能提高地下水和土壤环境监测的代表性和准确性，更好地服务环境保护工作，推动社会稳步发展。

结语

地下水和土壤是环境监测的重要内容，同时也是环境保护和污染治理的重点所在。可持续发展理念下，环境工作者只有深刻认识到地下水和土壤污染的类型和危害性，了解开展地下水和土壤监测的重要价值，然后结合本地区环境工作实际，系统化地分析地下水和土壤监测工作中的问题，并从多个层面创新这两个关键内容的监测方法和措施，这样才能有效提升环境监测的效率和质量，更为精准地指导污染治理和环境保护工作，继而促进社会经济与生态环境的协调可持续发展。