环境监测课程中土壤环境监测实例教学分析

摘要为培养高素质应用型人才，本文结合课程特点及环境类专业人才培养需求，重视实际案例教学法的应用，对环境监测课程的教学过程进行实际案例教学分析与探讨。以土壤污染状况调查为实际案例，对其调查情况进行详细分析。通过调查区域划分、土壤布点原则及数量确定、土壤样品采集、分析指标及检测方法确定以及检测质量与结果查验等方面，制订实际案例土壤环境监测方案，并对检测结果进行分析。实践表明，该实际案例教学模式有效提高了教学质量，为该课程案例教学改革提供参考。

关键词环境监测；调查区域划分；土壤污染状况；土壤样品采集

中图分类号G624.0；S159文献标识码A文章编号1007-7731（2024）18-0133-04

DOI号10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.029

Case teaching of soil environmental monitoring in course

CAI HeshanXU DanZENG QinghuanLI Xiaoxia

（Department of Environmental Engineering，Foshan University， Foshan 528000， China）

Abstract In order to cultivate high-quality applied talents， the characteristics of the curriculum and the training needs of environmental professionals were combined， attached importance to the application of practical case teaching method， and conducted practical case teaching analysis and exploration in the teaching process of course. The investigation of soil pollution was taken as a practical case， conduct a detailed analysis of the investigation results. By investigating regional division， determining soil distribution principles and quantities， collecting soil samples， determining analysis indicators and testing methods， and verifying testing quality and results， a practical case soil environmental monitoring plan was formulated， and the testing results were analyzed. Practice had shown that， this practical case teaching model effectively improved teaching quality and provided references for the reform of case teaching in this course.

Keywords environmental monitoring; division of investigation areas; soil pollution status; soil sample collection

李明等^[1]将案例教学法应用于环境监测课程教学实践，认为其是一门实践性极强的专业主干课程，理论与实践并重，探索该课程的教学改革实践对提升环境类专业人才的培养质量有至关重要的意义。喻学文^[2]研究认为，该课程不仅是高等院校环境工程、环境科学等专业必修的一门基础应用型课程，也是职业院校环境生态修复、环境工程以及环境监测等专业的基础必修课程之一。作为环境工程专业的必修课程之一，该课程旨在使学生掌握环境监测的基本方法和原理、常规项目的检测技术、监测方案的设计等，了解监测全过程质量保证的相关基本知识，并熟悉环境监测新技术、新方法的发展动态，为从事环境检测相关工作奠定坚实基础。任伟等^[3]结合水域环境监测与评价课程的教学实践，探索并构建了“讲授+研讨+实验+实践”四位一体的模式，促进了“产学研用”深度融合与协同创新实践。杨涛等^[4]通过扩充前沿性内容、线上线下课程融合、优化知识体系、构建全过程评价考核体系、积极开展校企合作以及建设环境监测课程教学团队等一系列改革措施，推动地方应用型本科院校该课程契合工程技术人才的培养目标。曾燕艳等^[5]结合应用型人才培养的要求，引入项目化教学方法，将理论教学内容融入实际工程项目中，调动了学生的学习积极性，提升了其动手能力、合作能力和创新精神。该课程强调培养学生的动手实践能力、创新能力及职业素养等，本文结合该课程特点及环境类专业人才培养需求，重视实际案例教学法的应用，将土壤污染状况调查这一实际项目案例应用于环境监测的教学课堂体系，理论与实践结合，充分发挥学生学习的主观能动性，培养和提高其实践应用能力。

1 土壤污染状况调查情况分析

以F地块（113.113 830° E，23.061 186° N）土壤污染状况调查（仅讨论地块内的土壤监测部分）作为环境监测课程教学方法改革的一个实际教学案例。该地块占地面积约5770.28 m²，早期搭建简易棚用作农户散养奶牛场，后来主要生产排水沙井盖；建设厂房后主要进行棉织布、针织坯布印染；拆除厂房建筑及平整地块后，按需进行新厂房建设，主要进行机动车检测工作，运营至2022年7月后清退。该地块识别出的土壤特征污染物主要包括二氧化氯、硫化物、苯胺类（5项）、六价铬、氨氮、可吸附有机卤素（AOX）、卤代烃（22项）、苯系物（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和苯乙烯）、甲醛、偶氮苯、多环芳烃（16项）、氯代有机物（29项）、钴、总铬、锰、锑、锌、氰化物、硫酸盐、硝酸盐、氯化物、汞、苯酚、氟化物、石油烃（C10-C40）、阴离子表面活性剂、砷和铅等。

2 实际案例土壤环境监测方案制订

2.1 调查区域划分

调查区域可划分为重点调查区域和一般调查区域两类。在污染源识别阶段确定的每个潜在关注污染区域布设监测点，采样点具体位置需接近调查地块内重点关注污染区域。

2.1.1 重点调查区域 主要涵盖以下几个方面。一是涉及有毒、有害物质的生产装置及辅助设施区、储槽（罐）等储存及装卸区和输送管廊（地下输送管线）区域等；二是有异味、异色和明显污染痕迹的区域；三是危险物质、固体废物贮存场所，以及可能存在的废渣地下填埋区；四是污染治理处置设施及污染事故影响区域；五是涉及有毒、有害物质的其他区域等。根据地块红线范围内原工业企业平面布置图、原工业企业厂区内部平面布置图，结合潜在污染源识别情况，判断该地块农户散养奶牛场全域、铸造厂全域、印染厂关注区域（染色车间、脱水车间、锅炉房、煤堆场/油罐区、废水处理池和污水管线沿线）、机动车检测场所（车辆外检区、安检车间、环保车间和动态检测区）以及变压器等区域，并将其作为重点调查区域。

2.1.2 一般调查区域 对于该地块内未包含上述重点区域建设内容，且未发生过污染事故的其他区域，划定为一般调查区域，主要包括地块内的宿舍区、办公区等非生产区，整体分布于该地块西南部。

鉴于该地块红线外南侧为面粉厂，其可能存在潜在污染，且与该地块的宿舍区、办公区相邻，因此初步调查过程中另将其视为重点调查区域开展调查。

2.2 土壤布点原则及数量确定

参照参考文献[6-7]技术导则建设用地土壤采样布点的主要原则，结合网格系统布点法和专业判断布点法，在调查地块内重点关注区域布设采样点，原则上不超过40 m×40 m；同时，结合专业判断法，将采样点布设在重点区域内的关键疑似污染位置。在实际调查采样时，根据地块的实际情况，综合考虑感观判断（肉眼可见异色、异状，或嗅觉可识别等），对地块内的采样点具体位置和数量进行适当调整。综上，在该地块内布设土壤采样点9个。

2.3 土壤样品采集

参照参考文献[7]建设用地土壤污染状况调查，根据地块土壤污染状况调查阶段性结论及现场情况确定下层土壤的采样深度，最大深度直至未受污染的深度为止，土壤采样深度（扣除地块硬化层或填土厚度）一般在5～8 m。结合本案例研究地块内历史企业地下构筑物及历史外来土回填情况，设置该地块调查采样深度如下。（1）废水处理池区域、安检车间区域的土壤代表点位，采样深度为自本地块地面标高向下约7 m，若发现至-7 m处仍存在污染，则增加采样深度；（2）其余土壤点位采样深度为自地面标高向下约6 m，若发现至-6 m处仍存在污染，则增加采样深度。

本案例F地块调查土壤采样深度间隔选取原则如下。（1）表层土壤，采样深度扣除地表硬化层厚度，一般在0～0.5 m采集1个样品。（2）下层土壤，至少采集1个土壤样品，垂向采样间隔不超过2 m；不同性质土层至少采集1个土壤样品，同一性质土层厚度较大或出现明显污染痕迹时，根据实际情况在该层位增加垂向采样数量。采样深度可借助现场快速检测、异味识别、异常颜色与污染迹象观察等手段辅助判断。（3）饱和带土壤（地下水位线以下），至少采集1个土壤样品。如饱和带土壤存在明显污染痕迹，则适当增加采样样品。（4）在现场实际采样时，采用现场快速筛选技术手段指导采样深度间隔的确定，若柱状土壤存在明显的土壤颜色异常、有异味、有明显的污染痕迹以及现场快筛测试值较高，则根据地块实际情况对各采样深度进行调整。本案例F地块按采样原则每个采样点垂直方向至少采集4份土壤样品。

2.4 分析指标及检测方法确定

土壤检测指标主要包括以下几项。（1）必测项目，按照参考文献[8]中的相关标准执行；（2）选测项目，根据地块污染识别确定的特征污染物选取。土壤样品检测指标包括重金属及无机物（砷、镉、铜、铅、汞、镍、六价铬、钴、总铬、锰、锑和锌，共12项）、挥发性有机物（VOC，共27项）、半挥发性有机污染物（SVOC，共11项）、pH、苯胺类（5项）、卤代烃（22项）、甲醛、偶氮苯、多环芳烃（16项）、氯代有机物（29项）、氰化物、苯酚、氟化物、石油烃（C10-C40）和三甲苯等。

土壤中相关检测指标（列取部分重金属及挥发性和半挥发性有机物指标）严格按照国家、行业、地方标准的顺序，结合检测机构分析监测的计量认证能力，选择相应方法。土壤中部分重金属及挥发性和半挥发性有机物指标检测分析方法、检测仪器及检出限如表1所示。

2.5 检测质量与结果查验

参加该调查地块土壤采样、检测分析的人员均需经过相关的专业培训及考核，确保其采样、检测分析技术能力满足相关要求。该调查地块土壤调查涉及的采样仪器及实验室分析仪器均按要求进行检定或校准，且均在有效期内。为保证检测结果的准确性，实验室分析所用标准物质、标准样品、试剂和耗材等均满足相关标准方法的要求，并经过验收合格后使用。检测分析实验室需配备空调、抽湿机和温湿度计等设备，确保环境条件能够满足检测要求。实验室保证分析测试数据的完整性，确保全面、客观地反映分析结果，不可选择性地舍弃数据或人为干预分析测试结果。检测人员自查原始数据和报告数据，对发现的可疑报告数据与样品分析测试原始记录进行核对。土壤调查各项目检测需符合参考文献[17]的相关要求。

3 实际案例检测结果分析

由本地块土壤样品实际检测结果可知，重金属（六价铬）、无机物（氰化物）均未检出；有检出的重金属及无机物（砷2.45～22.10 mg/kg、镉0～0.38 mg/kg、铜10.0～62.0 mg/kg、铅29.0～112.0 mg/kg、汞0.016～1.320 mg/kg、镍9.0～28.0 mg/kg、总铬8.0～88.0 mg/kg、锰53.0～1 560.0 mg/kg、锑2.45～22.10 mg/kg、钴17.0～36.0 mg/kg、锌54.0～151.0 mg/kg和氟化物282.0～830.0 mg/kg）含量均低于GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》中污染物第二类用地筛选值以及HJ 25.3—2019《建设用地土壤污染风险评估技术导则》风险推导值。结果显示，该调查地块无需开展第二阶段的详细调查及第三阶段的风险评估工作，符合商业/商务用地、公园绿地及道路用地的环境质量要求，可用作后续开发利用。

4 结语

课程教学改革是促进高等教育发展和建设高水平大学（重点学科建设高校）的重要举措之一。环境监测课程强调培养学生的动手实践能力、创新能力及职业素养。在课程教学改革过程中，紧密结合课程特点及环境类专业人才培养需求，重视实际案例教学法的应用，将实际案例贯穿融入环境监测的教学课堂体系中。本文通过实际案例教学法促进理论与实践教学的结合，使教学知识内容更加贴近实际，有效培养学生分析、解决实际问题的能力，进而提升课程教学效果，为学生更快更好从事环境监测实际工作提供帮助，培养更多合格的环保领域工程专业人才。

参考文献

[1] 李明，刘旭婷，赵宽，等. 案例教学法应用于“环境监测”教学的实践与探索[J]. 兰州教育学院学报，2018，34（4）：88-90.

[2] 喻学文. 职业教育高质量发展背景下环境监测教学改革初探[J]. 职业，2023（12）：68-71.

[3] 任伟，谢珍玉. 大学生创新创业背景下“四位一体”教学模式的构建实践研究[J]. 科教文汇，2023（8）：63-67.

[4] 杨涛，郭琳，李玉瑛. 地方应用型本科院校“环境监测”教学改革初探：以五邑大学为例[J]. 教育教学论坛，2023（39）：73-76.

[5] 曾燕艳，王玥婷，梁志辉，等. 环境监测课程中基于项目化教学的应用型人才培养实践探索[J]. 东莞理工学院学报，2022，29（1）：117-121.

[6] 生态环境部. 建设用地土壤污染状况调查技术导则：HJ 25.1—2019[S]. 北京：中国环境出版集团出版，2019.

[7] 生态环境部. 建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则：HJ 25.2—2019[S].北京：中国环境出版集团出版，2019.

[8] 生态环境部，国家市场监督管理总局. 土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准：GB 36600—2018[S]. 北京：中国标准出版社，2018.

[9] 国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. 土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第1部分：土壤中总汞的测定：GB/T 22105.1—2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[10] 生态环境部. 土壤和沉积物六价铬的测定碱溶液提取-火焰原子吸收分光光度法：HJ 1082—2019[S].北京：中国标准出版社，2019.

[11] 国家环境保护总局. 土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法：GB/T 17141—1997[S]. 北京：中国标准出版社，1997.

[12] 国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会. 土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法第2部分：土壤中总砷的测定：GB/T 22105.2—2008[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[13] 生态环境部. 土壤和沉积物铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法：HJ 491—2019[S]. 北京：中国环境出版社，2019.

[14] 环境保护部. 土壤和沉积物挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法：HJ 605—2011[S]. 北京：中国环境出版社，2011.

[15] 环境保护部. 土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法：HJ 834—2017[S]. 北京：中国环境出版社，2017.

[16] 生态环境部. 土壤和沉积物石油烃：HJ 1021—2019[S]. 北京：中国环境出版社，2019.

[17] 国家环境保护总局. 土壤环境监测技术规范：HJ/T 166—2004[S]. 北京：中国环境出版社，2004.

（责任编辑：杨欢）