土壤环境质量监测现状及发展趋势

随着社会总体生产力的不断提高，在推动各行业领域高速发展的同时，也对土壤环境造成了严重污染破坏。为改善土壤环境质量，营造生态系统良性循环体系，我国提高对土壤环境质量监测工作的重视，并在工作中取得诸多显著成果。但我国土壤环境质量监测事业发展起步较晚，监测工作质量与效率存在优化空间。因此，本文对土壤环境质量监测技术应用现状进行简单分析，对未来发展趋势进行探索，希望可以提供参考。

土壤环境污染程度稳定与否，直接影响到农业生产等领域的发展潜力及国土资源环境安全，是落实可持续发展战略目标的关键所在，其重要性不言而喻。在这一背景下，对土壤环境质量监测工作特点的掌握以及未来发展趋势的明确，是进一步提高土壤环境监测质量与保证监测结果准确可靠的主要途径。

1 土壤质量监测的特点及必要性

根据工作开展情况来看，与水污染、大气污染问题相比，土壤环境质量监测具有以下特点：

第一，土壤环境中各类污染物的流动性较差，且多数污染物的分布情况不均匀。污染物受到气候条件、地质活动、地层结构等因素影响会产生小范围流动现象。因此，工作人员需要在土壤环境监测区域中设置若干数量点位，确保监测采样点具有均匀性与代表性，才能准确、客观评价土壤环境质量。

第二，土壤污染具有较强的隐蔽性，在未开展全面性土壤采样分析工作前，难以准确评估土壤污染程度、划定污染范围。问题根源在于，土壤中所分布污染物主要以重金属、有机污染物为主，工作人员很难通过肉眼发现这类污染物或是大体评估污染物浓度含量。

第三，富集性。随着时间推移，受到气候条件、环境等因素影响，大气环境、河流水域中的部分污染物会逐渐富集在土壤环境中，且土壤环境的自净化性能较差，很难有效消除各类污染物。

从土壤质量监测工作开展必要性角度来看，我国土壤环境治理工作起步较晚，在2006年全国性土壤环境质量调查报告中表明，农业、工矿业行为是导致土壤环境污染的主要因素，面临着土壤污染调查监测基础薄弱、污染物种类众多等问题。如若没有及时处理污染土壤，将对生态平衡造成破坏、并对人体健康造成较大影响。而对土壤环境质量监测工作的开展，既可以为后续土壤环境治理工作的开展提供信息支持与正确思路，同时，也在客观层面上加快了《土壤污染防治行动计划》的实施，污染治理修复、污染源监管等措施均得到有效落实。

2 我国土壤环境质量监测的特点

现阶段，在我国开展土壤环境质量监测工作时，存在以下几项工作特点：第一，对各类物化法的有效应用。目前来看，应用较为常见的物理、化学检测法包括原子荧光光谱法、气相色谱-质谱联用法、电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法等等。这些物化法主要被用于检测土壤环境中重金属、有机污染物的含量浓度。第二，3S技术的应用。3S技术主要由GPS系统、RS遥感技术以及GIS地理信息系统加以组成，三者形成一项全新的技术体系。在技术应用过程中，可以有效解除空间限制、消除环境与气候等因素的影响干扰，快速完成空间信息采集、处理分析等工作，不但可以大幅提高土壤环境监测效率、扩大单次监测范围，还对土壤环境监测事业的信息化发展有着重要意义。第三，水平定向钻井技术的应用。这项技术的主要应用价值在于，工作人员可以在不破坏土壤监测区域地表结构的前提条件下，在地层中修剪土壤环境治理井与监测井，安装传感器装置，持续对周边环境污染程度进行监测。第四，生物技术的应用。这项技术不但在土壤环境监测领域得到广泛应用，如土壤微生物监测，同时，在土壤环境修复治理领域中也展露出广阔应用前景。

3 土壤环境监测技术现状

3.1 生物技术

生物技术泛指，使用生物提取的细胞或是微生物与生物组成成分来检测土壤环境，将所获取监测数据、生物组成成分与微生物变化情况导入系统中，对各类信息进行分类储存、运算分析，即可快速获取各项土壤质量数据，辅助工作人员准确评价土壤环境质量，为后续土壤环境治理工作的开展提供参照依据。目前来看，应用较为常见的生物技术包括PCR技术、基因改变技术、生物大分子标记技术等等。以PCR技术为例，技术具有特异性强、检测灵敏度高、流程简单等优势。例如，使用PCR技术对土壤环境中所分布微生物种群结构进行检测，可以直观显示土壤中微生物受到重金属复合污染而形成的损伤，以土壤生态系统细菌丰富度为主要依据来判断土壤污染程度。但是，PCR技术在应用过程中，存在着微量靶序列易受污、假阳性、检测对象生物活性等技术缺陷，需要加强对生物技术的研发力度，及早弥补各项技术缺陷。

3.2 3S技术

现阶段，在土壤环境质量监测工作开展过程中，所面临的主要问题在于，我国幅员辽阔，土壤环境监测工作量过大，尽管相关部门、监测机构投入大量的人力物力资源，也难以构建起全面性的国家土壤环境监测网，尚未全面掌握我国土壤质量现状。3S技术的应用，可以解除空间限制，在极短时间内掌握各区域的实时土壤情况，并对不同时间节点下的土壤情况、相关数据进行对照分析，在其基础上评价土壤环境的大体污染程度及变化情况。同时，还可以辅助工作人员快速锁定土壤环境监测区域的三维空间位置，明确划定监测区域、污染土壤的分布范围，将所采集监测信息加以汇总整理、综合分析，生成土壤环境监测报告，起到土壤污染预防作用。3S技术在土壤环境质量监测领域中的具体应用方向包括信息传递、三维空间坐标定位、浅层土壤性状分析、野外采样测量、构建土壤质量分析模型、土壤中有机物与无机物浓度等指标的定量观测等等。

3.3 信息技术

随着科技水平的不断提高，以及土壤环境监测技术体系的优化发展，各项新型监测技术陆续问世，这在大幅提高土壤环境监测质量、效率的同时，也将持续产生大量实时数据，对数据传输效率、处理水平提出了更高的要求。在这一背景下，信息技术在土壤环境质量监测领域中展露出广阔的应用前景。而信息化技术的具体应用价值包括：第一，具备数据信息实时传输功能，可以突破空间与时间限制，快速将监测数据上传反馈至监测系统。随后，各区域监测系统将数据信息进行分类整理，从中挑选关键数据上传至国家土壤环境监测网中。第二，信息系统将自动对所埋设传感器所输入数据信息进行分析处理，辅助工作人员全面掌握土壤环境实时情况，如：土壤湿度、酸碱值、各类污染物浓度等等。例如，基于信息技术构建无线传感监测网络，以各处传感节点、物联网协议与路由节点为网络主要构成部分，组合采取嵌入控制、无线通信等技术，系统持续对传感器监测数据进行采集分析，将分析结果与相对应额定值进行对照，在必要情况下向监测人员发送报警信号。

4 我国土壤环境质量监测的发展趋势

4.1 监测项目以重金属为主向多目标污染物发展
根据已知土壤环境质量监测结果来看，工业排放物是土壤污染的主要污染来源，且土壤中重金属污染物的含量浓度远高于其他各类污染物。因此，相关主管部门需要以重金属浓度监测为土壤环境质量监测工作的核心内容与主要导向目标，并同步开展多环芳烃、硝基苯等有机物浓度监测工作。如此，既可以将土壤环境质量监测工作量、监测成本控制在可接受范围内，同时，还可以快速发现绝大多数土壤污染问题、满足土壤环境质量监测工作要求。此外，需要定期对各项土壤环境质量监测报告进行综合分析，根据各监测区域的土壤污染情况、污染源类型来对监测项目指标进行适当增减调整。

4.2 加强现场应急监测力量

目前来看，在土壤环境质量监测工作开展中，虽然对各项监测技术的灵活应用，可以提前发现土壤污染问题出现征兆、持续监测土壤环境变化情况。但是，在出现各类突发土壤环境污染问题时，却存在着现场应急监测力量不足、难以在短时间内掌握环境污染情况。因此，需要重点加强现场应急监测力量，并采取以下措施：提前在土壤环境监测区域中布设若干监测断面点，在出现突发环境事件后及时获取监测断面点的信息、完成采样作业；适当提高采样频次，以保证样品检测分析结果准确无误。在工作人员掌握污染物变化规律后，再对采样频率进行调整；对以往现场采样过程、结果进行记录备份，将其作为应急监测工作的第一手资料；在监测站中配置各类便捷性监测设备，如检测试纸、快速检测管、便携式红外光谱仪等等。

4.3 完善建立土壤环境质量监测网络

相关部门需要根据土壤环境质量监测工作开展情况，及早对环境监测标准进行统一化，并运用信息技术来构建起全国性、区域性的土壤环境质量监测网络。工作人员将监测数据、评价报告逐级向上提交，并在全国土壤环境质量监测网络中进行汇总整理。

4.4 加强土壤环境质量监测人员建设

由于土壤环境质量监测工作存在隐蔽性、富集性、污染物种类多样性等特征，对监测人员的专业素养有着较高要求。但目前来看，各地区普遍面临着人员力量薄弱、监测人员专业素养良莠不齐等问题。因此，一方面，我国教育体系需要加强对土壤环境质量监测专业的人才培养力度，如各高等院校增设相关专业的招生名额，持续输送足量的高素质、专业化人才。另一方面，企业加强监测人员专业素养培训力度，以各项全新的监测技术、理论知识、操作流程为主要培训内容。

5 结语

土壤环境质量监测作为环境治理工作的重要构成部分与开展前提，主管部门与监测机构必须加强对土壤环境质量监测力度，掌握监测工作特点与监测技术应用现状，以重金属为主向多目标监测、加强现场应急监测力量、建设专业化监测团队、构建全国性土壤环境监测网络，推动土壤环境质量监测工作的标准化、规范化、信息化发展。

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