土壤环境监测基础点位布设方法研究

董旭斌，姚燕红，邬晨星

（浙江仁欣环科院有限责任公司，浙江 宁波 315016）

基础点位布设工作是土壤环境监测的重要环节，也是国土资源管理的基础工作之一。为了全面掌握我国土壤污染情况，需要确保基础点位布设方案的科学性和合理性，积极利用新的理论知识和信息技术手段开展工作，全面提升我国土壤环境监测基础点位布设工作的质量和效率，实现监测目标和任务要求，利用得到的数据为后续开展其他工作提供参考，发挥出土壤环境监测基础点位布设工作的价值，提升我国国土资源管理以及社会主义建设的步伐。

1 我国土壤环境监测现状

我国的土壤环境监测网是在背景点、基础点以及监控点的基础上生成的例行监测网，主要是对我国土壤环境状况进行整体评估和风险监控，主要从国控和省控两个方面进行控制[1]。利用整个监测网对我国土壤资源情况进行长期、定点、不间断的监测，可以确保国家全面掌控全国土壤环境变化情况以及产生变化的因素，明确全国范围内各个地区土壤污染的等级，进一步规划出各个地区的风险等级并实施全面监管。地方政府可以利用监测网的数据开展土壤污染防治工作，在通过对各地区土壤情况调查的基础上开展针对性监测，进一步提升土壤环境监测的效率和质量[2]。

土壤环境监测对于农业发展来说有很大的价值。由于中国人口基数比较大，对农业发展的要求比较高，因此保证耕地土壤的质量安全成为发展农业的基础，一旦耕地出现土壤污染的情况不仅会影响到农作物的产量，对于人们的身体健康也会产生很大的负面影响，带来一些食品安全问题。除了影响食品安全的质量之外，土壤污染现象也会对周边居民的身体健康情况产生负面影响，例如矿区污染会对周边居民的饮用水安全造成威胁，同时引发一定程度的环境破坏问题。对此，国家需要将土壤环境监测基础点位布设到耕地、矿区以及饮用水周围，实时监测周边的土壤情况，全面保障居民身体健康。

根据组成土壤环境监测网的三个控制成分来分析，背景点会布设到人类活动较少的地区，准确收集周边土壤的元素含量历年数据，根据数据制定环境标准，为后续进一步提升土壤质量提供参考。我国在原有背景点位布设的基础上也在根据实际情况的变化动态调整点位布设地点，并不断进行筛选、优化和补充。国家将基础点布设到各种土地利用类型中，包括耕地、林地、草地、园地等，利用实时、动态、不间断地监测全面掌握国内各种土地利用类型的土壤环境情况以及变化趋势，通过与背景点监测数据的对比，判断污染等级以及环境管理的效果。国家将监控点布设到土壤环境污染风险区，重点监测该地区污染物的排放特征以及污染风险等级和影响范围，尤其是一些存在重金属、持久性有机物污染的地区，对这些地区实施风险监控和预警。

2 土壤环境监测基础点位布设的原则和要点概述

2.1 土壤环境监测基础点位布设的原则

开展土壤环境监测工作需要秉持实事求是、因地制宜的原则，根据实际情况随时调整监测内容和具体细节，并不断进行优化，在保证监测工作的规范性以及原则性的基础上进一步提升监测工作的质量和效果，有效保证土壤环境监测工作的科学性和准确性[3]。开展土壤环境监测工作需要坚持以下几个原则，以全面保证监测工作的质量和效率，为其他方面提供有效参考。

2.1.1 坚持监测点布设的科学性原则

开展土壤环境监测基础点位布设工作时需要根据科学合理的理论知识结合实地情况进行分析和研究，保证布设地点选择的科学性，在合理选择的基础上利用相关技术手段完成监测点施工工程，全面保证监测效果。

2.1.2 坚持监测点布设的代表性原则

开展土壤环境监测基础点位布设工作时需要设置科学合理的代表性条件，对代表性条件进行优化，根据条件科学高效地开展环境监测工作，严格落实相关条件要求确保监测执行效果，在保证质量的基础上尽量控制成本。

2.1.3 坚持监测点布设的继承性原则

开展土壤环境监测基础点位布设工作时需要在原有内容的基础上站在长远发展的角度开展监测工作，尽量扩大监测环境的范围，并且在现有资源的支持下综合点位布设条件，尽量在保持技术管理状态的基础上提升土壤环境监测的效果。

2.1.4 坚持监测点布设的普遍性和特殊性相结合的原则

开展土壤环境监测基础点位布设工作时需要保证监测内容的普遍性特征，也需要根据特殊点位的情况制定特殊的监测方案，并调整布点技术，确保布点以及监测方案可以充分适应当地环境条件。

2.1.5 坚持监测点布设的稳定性原则

开展土壤环境监测基础点位布设工作时需要对已经设置好的监测点进行调整，针对这些监测点存在的稳定性问题实行动态控制，全面优化布点和监测的效果。

2.2 土壤环境监测基础点位布设的方法要点分析

2.2.1 合理选择布点的方式

一般来说，开展土壤环境监测基础点位布设的方式比较多，主要采用以下三种方式：

（1）随机布点法。土壤环境监测基础点位布设人员提前将污染地区进行网格化划分，划分完成之后对污染区的土壤进行随机采样，初步了解土壤的基本情况，然后结合污染场地的网格化采样情况进行布点。

（2）分区布点法。参考本地区土壤污染的类型以及区域实际功能来决定布点位置，工作人员根据土壤环境情况按照类别和深度等因素进行布点工作，充分保证布点的合理性。

（3）系统布点法。考虑到土壤污染情况的变化数据可能不会在短时间产生较大的变化，因此在保证土地划分精准性的基础上，结合土壤特征以及污染物迁移的特征开展污染地区的深度采样，并且将采样信息数据与之前的数据相对比，保证监测工作的精准度和科学性。

2.2.2 设定科学的网格尺度

随着信息技术的发展，土壤环境监测基础点位布设工作也在朝向信息化的方向发展，不断吸收融合更多信息技术手段全面保证监测工作的准确度[4]。为了提升土壤环境监测基础点位布设工作的科学化程度，要求布设人员提前了解布设地区的实际情况，设定科学合理的网格尺度，尽量增加网格的密度，为之后开展相关工作奠定基础，降低土壤环境空间取值的误差。布设人员根据网格布设法全面了解不同土地利用类型的污染程度，得到数据之后利用信息技术手段进行筛选和优化，确保优化之后的数据可以真实反映出被测土地的实际情况，方便国家开展土地利用面积的计算工作，进一步摸清我国各种土地利用类型的面积，提升国土资源管理的效果。在确定网格尺度时需要按照国家的要求按照不同土地利用类型的标准进行设置，为之后开展监测工作奠定基础。

2.2.3 合理利用GIS技术

当今时代，GIS技术已经在土壤环境监测工作中展现了很大的价值和优势，作为一种先进的现代化信息技术手段，可以凭借其技术优势提升整个监测工作的效果，并且进一步保证土壤环境情况基础点位布设工作的规范性和科学性，对整个监测工作的点位布设形成一定的限制。这项技术展现的点位限制性具体表现在以下几个方面：一，对交通路网体系的限制。将GIS技术运用于交通路网体系，可以在主干路两侧150米的范围之内形成缓冲图层，进一步增强监测数据的标准性；二，对土地利用方式的限制。利用GIS技术对各种类型的土地利用方式进行数据解读和分析，利用分析生成的数据生成水系图层，作为监测的依据之一；三，利用GIS技术和遥感数据的结合在被测地区300米范围内形成缓冲图层，提升监测的效果；四，在污染地区进行点位布设时，利用GIS技术在距离点位600米的范围之内形成缓冲图层，有效保证监测数据的有效性。

2.2.4 完成土壤类型叠加工作

布设人员根据实际情况对点位进行调整和优化之后，需要利用土壤类型叠加工作进一步分析土壤的污染程度，确保选择布设的范围可以覆盖被测地区，做到全天候动态监测[5]。如果基础点位布设没有做到覆盖被测地区则需要根据监控点位和基础点位的基本需求叠加土壤类型，在未被监测的地区补充相关点位，实现监测工作全覆盖化。由此可见，土壤类型的叠加工作可以帮助工作人员全面了解当地土壤的实际情况，为之后开展全面监测工作奠定基础，进一步完善补充我国土壤环境监测的数据信息。根据目前我国基础点位布设工作的现状可以发现，我国基础点位布设的覆盖率已经达到98%以上，基本上包含了56种土壤类型，在土壤类型二级分类科目中也实现了64%以上的覆盖率。

2.2.5 整合历史监测点位

开展土壤环境监测基础点位布设工作时，需要从监测范围以及时间轴的角度上对监测内容和点位布设进行调整和优化。对此，工作人员需要不断学习利用先进的信息技术手段，将先进的理论知识和技术手段应用于点位布设和土壤环境监测方案中，全面推动我国土壤环境监测基础点位布设工作的发展进程，深化现代科学技术和信息技术在布设工作中的融入程度，将得到的新数据与之前收集的历史监测点位信息进行对比，为优化土壤环境监测效果奠定基础，全面提升监测结果的准确性和科学性。从现实情况来看，我国“十一五”期间开展土壤环境污染状况调查中包含的基础点位调查数据可以提供很大的参考，因此“十二五”开展的监测工作在很大程度上借鉴了之前的监测数据，并且在原始点位的基础上增加了39%的新点位，进一步完善了我国土壤环境监测基础单位布设格局。

2.2.6 优化基控点的位置

由于信息技术的发展，如今我国开展土壤环境监测基础点位布设调整工作时基本上是采用高分摄影技术进行的。在开展基础点位布设调整工作时，工作人员会利用摄影技术采集数据资料，然后按照采集的资料数据结合布设点位调整的要求开展优化工作，根据实际情况以及调整要求的变化动态调整点位位置，及时清除不合理的点位，在此基础上利用历史点位代替法有针对性地保留历史点位，保证基础点位布设工作符合时代发展的要求，可以更加准确合理地监测土壤属性和利用类型。完成基础点位位置调整优化之后，工作人员会继续利用网格合并的方式对相邻的网格进行合并优化，进一步提升监测工作的效果。

2.2.7 加大现场核查的力度

完成以上工作之后，土壤环境监测基础点位布设工作人员需要在实践中检验基础点位布设的合理性，确保基础点位设置和土壤环境监测的要求相吻合。对此，工作人员在现场核查的过程中会根据布设的点位图进行核查，确保理论点位和实际点位一致，避免出现问题。由此可见，工作人员开展土壤环境监测基础点位布设工作时不仅要考虑到点位设置的继承性，也需要兼顾点位布设的科学性和合理性，发挥点位布设的最佳效果。

3 土壤环境监测基础点位布设结果分析

到目前为止，我国基本上已经完成了土壤环境监测基础点位的布设工作，涵盖20 000多个基础点位，其中布设在耕地范围的基础点位占到总点位的79%左右，林地和草地布设点位占到21%左右，可见基础点位布设工作已经形成了比较完善的格局，尤其是耕地面积比较大的几个省和自治区基础点位数量较多，相对来说城市化建设水平比较高或者是耕地相对较小的省和自治区基础点位布设的占比比较少。就县市的基础点位布设情况来看，我国基本上已经完成县市覆盖，没有完成点位布设的县市也是由于个别原因不在规划内，例如嵊泗县、南澳县、金门县等海岛县以及黟县、申扎县、眉县、阿合奇县、乌恰县等耕地比重比较小的县市。在现有基础点位布设格局的基础上，可以根据需求和国家发展情况进行调整和优化，城市市中心地区由于没有耕地也没有考虑布设工作。另外，也会参考产量情况这一因素进行基础点位布设工作，我国已经针对粮食生产产量排位实现全部产量大县基础点位布设工作，这些基础布设点基本上占据了我国耕地基础点位布设点的20%左右。

工作人员开展土壤环境监测基础点位布设工作时，针对监测地区的土壤结构和环境条件进行分析，在充分参考数据资料的基础上选择合适的基础点位布设点，并且结合当地住宅区资料和实地考察优化点位布局，利用判断点位法开展点位布设工作。要完成整个工作流程需要工作人员有较强的知识和技能作为支撑，并且可以合理灵活地使用各种资料和技术，全面分析土壤环境变化的因素，在明确各个因素关联性的前提下正确判断基础点位设置的范围和标准，全面保障土壤环境监测基础点位布设工作的质量。工作人员不断了解和掌握这方面的先进知识和技术，将这些技术内化成为自身的能力，便于工作人员根据土壤环境的情况高效开展基础点位布设工作，最大限度避免误判和漏判的现象。

4 结语

综上所述，土壤环境监测基础点位布设工作是我国的一项基本工作之一，对于国土资源管理和污染防治有很重要的作用，为我国实现可持续发展奠定了基础。国家开展土壤环境监测工作时需要工作人员充分保障基础点位布设工作的科学性和合理性，明确土壤环境监测的要求和标准，采用先进的信息技术手段开展监测工作和基础点位布设工作，提升基础点位布设的准确性和效率。充分明确土壤环境监测基础点位布设工作的意义，并且坚持工作原则，按照基础点位布设的要点开展工作，合理利用各种方式确定点位布设点，结合历史数据综合对比，全面了解监测地区土壤环境变化的情况，为之后调整和优化基础点位布设点提供参考。此外，工作人员需要合理利用GIS技术提升基础点位布设的准确性和科学性，跟随时代发展的趋势以及土壤环境监测的要求变化动态调整基础点位布设点，加强对监测工作的监管力度，实现对监测工作和基础点位布设工作的实时动态调整。