土壤环境监测方法及其质量控制

2023-04-05何伟颖

大科技 2023年11期

何伟颖

（湖州利升检测有限公司，浙江湖州 313000）

0 引言

随着中国经济的快速发展，环境问题已成影响可持续发展的重要因素。在土壤环境质量监测实践中，我国应首先制定和完善土壤环境监测方案，确定评价标准、加强应急监测能力建设。但是在这方面还存在一些问题，土壤是我国重要自然资源之一，是农业发展与生存的物质基础。但随着经济的发展，土壤污染问题愈发严重，阻碍经济的可持续发展。土壤是现代社会的物质支撑基础，关系到生产和人们生活的诸多方面。生态文明建设的主要内容之一就是加强土壤环境污染治理，这也是建设美丽中国的客观要求。土壤污染的潜在性决定土壤污染治理的难度、污染的复杂性和危害的不确定性。

1 土壤环境监测技术的内涵

所谓土壤环境监测技术，其实就是科学技术与专业知识相结合的一种综合性技术，可以通过计算机处理技术、电子技术、监控技术以及互联网技术等现代化技术对土壤环境的性能、特点进行深入的分析和研究。土壤环境监测技术的应用，不仅可以对土壤环境质量进行监测，还可以有效地反馈土壤环境中存在的问题和不足，进而加深工作人员对土壤环境的认识与了解。土壤环境监测工作是我国生态环境保护的基础与前提，包含以下5 方面的工作内容：①土壤环境现场相关信息的调查工作；②土壤环境监测点的布设工作；③土壤环境样品收集工作；④土壤环境数据的分析与测试工作；⑤土壤环境的综合评定工作。土壤环境监测工作的开展容易受到各种环境因素的影响。所以，为了保障土壤环境监测工作的质量，需要在正式开展工作之前，对各种影响因素进行综合性分析，并制定出相对完善的土壤环境监测制度。借助先进的土壤环境监测技术，对不同的土壤环境进行数据监测，确保不同地区土壤环境的实际情况可以得到有效、真实的反映。工作人员还可以通过分析各类数据和信息，准确而全面地了解目标区域的自然环境和土壤污染情况，在此基础上制定出合理的应对措施和解决方案，为人类与自然环境的和谐相处提供保证。

2 土壤环境监测方法

2.1 实验室测定法

实验室测定方法包括光学方法：原子发射光谱法、荧光光谱法、气相质谱法（GC-MS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。无机土壤化学，其中，光学分析方法具有测试范围广、灵敏度高、应用范围广等优点。质谱可以进行定性和定量分析，自动化程度高，价格高。化学分析操作简单，但费时费力，而且检测结果因人而异。土壤有机质的色谱分析方法主要有气相色谱法、气相质谱法。

2.2 现场测定法

现场测定法是指在现场即对土壤环境样本进行选取和测定。该方法对土壤现场监测点的布设是有一定要求的，选取的位置应全面、准确表现出土壤的实际污染程度和污染分布。现场测定方法主要监测对象为土壤环境中的有机物或无机物，由于测定工作量大，故常采用便携式XRF 法、便携式气质联用法等[1]。

3 当前土壤监测面临的问题

3.1 污染原因不清

土壤污染的成因具有一定的复杂性和多样性。例如，土壤污染源，包括不当的工业生产、任意排放固体废物、不当使用农药和化肥、污水灌溉和大气沉降，可能会造成土壤环境污染问题。由于我国以往的土壤环境调查没有结合污染源进行分析，目前还不能充分解释土壤环境污染区的成因。

3.2 监测评价缺乏科学性

从目前的实际情况分析，许多地区的土壤环境监测综合评价不够全面。例如，在土壤质量综合评价中，许多地区公布的土壤质量评价指标只是一个平均值，然而这个值并不能反映一个地区土壤污染的真实情况。因此，往往公布的质量数据与该地区土壤质量的真实情况存在一定的实际差距。这种特殊情况的出现，在很大程度上是由于一些监测技术人员在实践过程中监测时序安排不合理，监测进度存在较长的数据缺口，无法及时提供准确的监测数据分析信息造成的。

3.3 管理难度较大

与其他环境保护工作不同的是，处理土壤污染的过程中，整体工作难度较高，不易进行管理，工作呈现复杂化的特点，需要得到大量的物力和人力支持，并且会消耗较多的资金。根据相关调查结果显示，目前很多污染都是通过源头进行治理，但由于土壤内部存在的污染物质不能在规定时间内被清除，并且少数物质具有不可降解的特点，例如，工业废水的随意排放，导致周边河流内部含有大量的有害物质，之后逐步对土壤产生不良影响，而若想有效改变现状，需要相关企业安装现代化污水净化系统[2]。同时，工作人员采取科学合理的方法对土壤展开科学处理，可以从根本上降低土壤污染程度。另外，部分土壤污染处理技术成本较高，并且应用效果不明显，很难被广泛运用。

3.4 采样不全面

在土壤环境信息监测与管理过程中，必须进行随机抽样，这也是保证监测人员及时获取相关土壤环境管理信息的重要途径。在这种情况下，土壤环境监测数据获取信息量的不确定性主要受随机自动采样的影响，在随机采样过程中，各个监测环节的采样会对最终监测数据获取的信息和结果产生一定的影响。我国北方许多地区在土壤环境质量监测管理过程中，由于数据采集管理人员专业技术素质较差，或者土壤监测管理设备不齐全，数据采集不够全面，对土壤环境质量监测与管理的正常开展产生了一定的负面影响。

3.5 隐蔽性和滞后性

在对土壤污染进行治理时，需要工作人员提前对工作区域展开系统性的研究和调查，之后制定相应的解决方案。但根据调查结果得知，一旦土壤存在污染，表明土壤已经被污染很长一段时间，并且很难在短时间内解决土壤污染的问题，可以得出土壤污染具有滞后性和隐蔽性的特点，严重影响土壤治理工作的开展，无法将各项工作措施落到实处，影响当地经济发展。

根据一位资讯收集人员对某一地区的土壤污染状况作的详尽分析，发现土壤中的污染已经持续很长一段时间，而且还没有得到有效的控制。同时，由于土壤污染本身具有一定的滞后特性，使得今后的环境治理工作难以开展。土壤、大气、水源等污染，尽管在实际情况下，可以对其进行细致的分析，若一旦出现土壤污染，对其内部的环境将产生极大的影响[3]。

4 土壤环境监测的质量控制措施

4.1 科学构建土壤环境监测体系

环境监测工作是我国环境评估与环境执法的依据，直接影响着环境污染防治与生态文明建设的工作成效。所以，要想对土壤环境监测技术进行有效的应用，就必须自上而下地构建起一套土壤环境监测体系，为环境质量评估与环境污染预防工作的开展提供便利。与此同时，还要重点推动自动监测系统在土壤环境监测工作中的应用，推进土壤自动化监测网络的形成。

4.2 现场快速分析技术的运用

开展土壤环境监测工作时，大多从环境土壤和污染现场入手来实现快速监测，使得现场快速分析技术被人们所重视。例如，技术人员会重点检测土壤污染区域周边的实际地理环境，关注污染物出现的根本原因，了解整个污染的具体情况。针对这一特点，在未来发展过程中，现场快速分析技术将被广泛应用，此技术能够帮助技术人员快速了解监测区域的基本情况，对具体监测方案展开系统性的调整，还能与自动化技术有效融合，使得整个监测流程更加快捷、便利。为了进一步提高现场快速分析技术的运用效果，需要合理使用重金属分析设备，实现多种仪器共同作业，全方位地开展环境监测，为土壤环境监测工作快速开展奠定基础。

4.3 加大有机污染物监测技术的研发力度

在土壤环境监测技术未来发展过程中，受到社会发展方向的影响，有机物土壤污染将成为人们主要面临的问题，增加了土壤治理工作的困难，基于这一背景，相关部门要不断加强对有机污染物监测技术的研究力度，掌握此技术的应用要点并实现合理应用，使得此技术的应用效果和应用范围大幅度提升。针对有机污染物类型展开分析，当前土壤环境监测治理工作过程中的主要有机污染物类型包括苯胺类、石油烃等各种类型的有机物，并且此种有机物极易在水分和光照的影响下与氧气和土壤内部其他物质发生反应，使得土壤内部有机物的含量不断提升，严重降低土壤品质，使得土壤不适合动植物生长，危害人们的身体健康，不利于社会和谐稳定发展。针对这一特点，在有机污染物监测技术未来发展过程中，要融合各类科学技术，遵循相关法律法规，通过技术人员的深入研究，促使此技术更具科学性和合理性，运用效果更上一层楼，能够被广泛应用到各种类型的土壤污染治理工作中[4]。

4.4 建立网络监测系统

在未来，我国的土地资源环境质量监控系统的建设，必须通过技术力量，形成一个完整的土壤环境质量监控系统，既能全面掌握土壤的基本情况，又能及时采取相应的对策，提高土壤环境监测的工作效率和质量。另外，建立自主监控系统也是今后环境监控技术发展的方向。我国现有的自动监控体系主要有：①自动监测和控制城市大气污染的系统。②水源自动监测系统：对地表水源、地下水源进行重点监测，确保水质达到标准。③污染源自动监控系统：自动监控主要污染源，当污染指数超过规定的范围时，应及时采取相应的措施。④自动海岸监控系统：对沿海地区可能引起海洋污染的来源进行自动监控，以达到防范。⑤生态自动化监控系统：对可能造成污染的生态环境物质进行自动监测。土壤自动监控系统也应该逐步建立起来，用来提高土壤环境监测的效率和实时性，随时确保检测数据的准确度[5]。

4.5 创新国内的土壤监测方法

在土壤环境监测工作中，不仅要积极引进国外的先进技术，还要对国内的土壤监测方法进行创新，对国内的监测设备体系进行优化。首先，要对科研院校的相关科研项目予以大力的支持，通过各种方式提升专业人才的创新观念和创新能力，确保其可以在学习国外先进技术的同时，将其应用到国内监测技术的优化方面，实现科技成果的有效转化；其次，引导企业进行监测仪器设备的研发与创新，利用先进的监测仪器设备对土壤环境中的污染物进行快速的分析和监测。

4.6 自动化发展方向

现阶段，大多环境监测技术都需要技术人员进行准确的操作，对其专业能力和职业素养的要求较高，如电阻率法、评估法的自动化水平较低，需要工作人员进行手动操作，参与并高质量完成样品的采集、运输、检测等各项环节。针对这一特点，随着自动化技术的广泛运用，应在土壤环境监测技术中引入自动化技术，促使此技术的应用效果进一步提高，对各项仪器设备展开深入化研究，能够显著强化自动化水平，降低设备对技术人员的依赖性，可以主动进行检测、检验等各个环节，具有独自完成土壤环境监测的能力，有效避免由于技术人员操作失误而导致的数据不科学等现象。例如，可以建立自动土壤呼吸监测系统，安装高技术的温度热电阻探头，系统运行过程中主动检测测量区域土壤内部的温度和湿度等参数，帮助技术人员准确判断土壤情况。

4.7 构建绿色实验室，实现监测标准的统一性

绿色环保大背景下，环境监测工作中要做好重金属污染防治监测工作，在创新应用中，可吸纳工业领域中已有的清洁生产成功案例，建立清洁型绿色实验室，全面完善环境监测预防措施，提升对监测过程和方法的有效管理，做好重金属污染监测工作，进而推动环境监测方法的迭代更新。通过对我国污染物的排放标准、环境质量标准的分析可知，现行标准中，有机物污染含量指标采用具有便捷性、广泛性和经济性的化学需氧量标准，此监测方法具有测定时间长、二次污染大的弊端。此外，在具体应用中，还高发监测仪器的故障问题，最终导致监测结果的失真、运行试剂的过量消耗、二次污染问题的加重等问题。基于此，要求尽快完善总有机碳等各类标准的统一化建设工作，以降低环境污染，加快实现环保目标。