我國土壤污染現(xiàn)狀與監(jiān)測方法分析

馬金曼

河北省承德生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 河北 承德067000

1 國內土壤污染的特點

1.1 累積性 與大氣污染、水質污染不同,土壤污染不會具有遷移性,相比之下治理難度較為有限。土壤污染主要是受內部結構影響,污染問題長期集中于內部區(qū)域,易導致地域性的土壤污染,必須引起環(huán)保機構的重視。

1.2 滯后性 土壤污染并非短時間形成,從污染發(fā)生到污染治理一般會持續(xù)較長時間,即表現(xiàn)出明顯的滯后性。受這一特點影響,土壤污染的受重視程度不足,極易被相關機構忽視。污染問題進一步惡化后,極易影響大眾的正常生產、生活。

1.3 隱秘性 大氣污染等一般可直觀監(jiān)測,土壤污染必須借助專業(yè)手段方可發(fā)現(xiàn),這種隱蔽性一定程度上增加了土壤監(jiān)測的難度。相關人員在進行土壤監(jiān)測中,還要及時進行人類、動物等生物的健康分析。

1.4 不可逆性 土壤污染中,主要污染物是重金屬。重金屬具有穩(wěn)定性強、分解難度大的特點,導致土壤污染后表現(xiàn)出不可逆轉的特點。此外,有機物污染也會導致土壤污染的不可逆性,對環(huán)保機構而言,必須及時當?shù)赝寥拉h(huán)境的治理。

2 我國土壤污染現(xiàn)狀

2.1 生物污染 生物污染主要是指寄生蟲、病原菌等原因導致的土壤生態(tài)系統(tǒng)的破壞。該類污染起因在于:糞便施肥、灌溉未處理的生活廢水、工業(yè)廢水、醫(yī)療污水等。對應污水中包含痢疾細菌、傷寒桿菌等,上述病菌可能會隨時間的延長而凈化,也有可能會在土壤環(huán)境中繁殖,不但危害了當?shù)剞r作物的生長發(fā)育,同時還會導致土壤環(huán)境的嚴重惡化。當?shù)卮蟊娊佑|被污染土壤、或食用污染土壤生長的農作物,都會引發(fā)病癥問題。

2.2 有機物污染 土壤有機物污染包括涂料、塑料、農藥、石油等。其中農藥是最為常見的有機物污染來源。土壤中農藥污染包括兩大類,有機磷、有機氯。部分有機物污染可能具有持久性,如磺酰脲類除草劑。對于農藥而言,需正視其兩面性,農藥在病蟲害防治方面確實發(fā)揮了巨大功效,明顯提高了當?shù)剞r民的經濟收入;但是農藥對土壤環(huán)境的破壞作用也不可小覷,農藥的濫用導致了土壤酸化、養(yǎng)分流失、生物活性下降、孔隙率降低等等,對土壤的污染問題必須引起足夠重視。

有機物污染和重金屬污染相比,具有區(qū)域性、復雜性特點,嚴重危害了當?shù)剞r作物的生長。一旦土壤中摻入有機污染物后,當?shù)赝寥澜M分會發(fā)生較大變化,經過物理、化學反應后,土壤養(yǎng)分勢必下降。當下,有機污染風險評估分析中,主要考慮的便是有機污染物的濃度,但是該指標存在一定的局限性。該指標可表明污染物富集情況,但是無法及時預測生態(tài)風險。土壤內部的有機物形態(tài)對其生物有效性、遷移性等會具有直接影響,為此,積極進行土壤有機污染物的合理認知具有重大價值,也是正確評估有機污染風險的關鍵環(huán)節(jié)。

此外,揮發(fā)性有機物,會對地表生物、地下生物產生較大危害,這類有機物由于揮發(fā)性特點,還會導致大氣污染,經由雨水沖刷等最終還會對土壤環(huán)境造成危害。土壤內部的VOCs屬于一種特殊污染物,與其他種類的土壤污染物不同,具有累積性、毒害性、揮發(fā)性等,且成分極為復雜,危險性較高。為了合理進行土壤環(huán)境中上述污染物質的管理,國內外諸多國家逐步出臺了一系列規(guī)定,必須及時進行揮發(fā)性有機污染物的管理,確保其生物安全性。

2.3 重金屬污染 土壤重金屬污染,主要形成原因在于重金屬和化合物方面,來源包括化工、采礦、工業(yè)三廢等。重金屬污染表現(xiàn)出的毒性有所不同,污染元素包括銅、鎳、汞、鉻等。對于重金屬極易被動植物吸收,經由食物鏈便會傳輸?shù)饺梭w內,增加了癌癥、水俁病等疾病的發(fā)生幾率。具體分析,重金屬鉛會對人體骨髓造血功能、神經系統(tǒng)等產生較大危害,同時鉛還會在人體內部發(fā)生累積效應,對人體腎臟而言負擔較高,還會對人體智力產生影響;如果農產品被鉛污染了,相應農產品最終會被人類食用,也會對大眾身心健康產生危害。此外,三價鉻、六價鉻的危害也較為嚴重,三價鉻易導致人體致殘致畸,六價鉻會引發(fā)鼻咽癌、肺癌等。

3 土壤污染物主要監(jiān)測方法

3.1 重金屬監(jiān)測方法 對土壤重金屬的監(jiān)測處理中,常用方法包括分光光度法、電感耦合等離子體-質譜法(ICP-MS)、X 射線熒光光譜法等。田媛等人2012年借助ICP-MS分析,進行了再生灌溉水的分析,對其中的重金屬元素進行了檢測,同時對澆灌井水中各元素之間的含量差異進行了探討。近些年來,國內外出現(xiàn)了諸多分析方法,包括免疫分析法、基管誘導擊穿光譜法等,在重金屬監(jiān)測中獲得良好應用效果。

3.2 有機物監(jiān)測方法 為了合理進行土壤內部有機物的監(jiān)測,主要分析方法包括離子色譜法、熒光及其傳感器法、分光光度法等。當下,基于熱解吸原理的氣相色譜法屬于比較受認可的手段,借助質譜和氣相色譜法有效結合,更具優(yōu)勢。結合吹掃捕集、頂空等還可定量定性進行VOCs的分析。王琳等人借助吹掃捕集氣相色譜質譜法完成了土壤內部鹵代烴、苯化物等有機物的測定。經過后續(xù)一系列優(yōu)化,進行溫度、吹掃時間的優(yōu)化,在2g土壤樣品中,目標化合物方法檢出限介于0.02～1.00μg/kg,對應測定結果的精度、回收率等十分理想,表明這一檢測方法的可行性較高。

4 土壤監(jiān)測技術未來發(fā)展方向

土壤監(jiān)測技術的發(fā)展主要依賴于土壤環(huán)境管理效果和儀器發(fā)展水平。未來土壤環(huán)境監(jiān)測中,污染物種類會較多,必須及時進行智能化、自動化管理,保證完成樣品消解、樣品提取等自動化處理。甚至還可研發(fā)出前處理到檢測分析的一體化儀器,可明顯降低人工勞動力,同時檢測精度會更有保證。此外,對應標準方法也要引起重視,需及時進行協(xié)調性、系統(tǒng)性方面的管理,并及時進行評價標準、監(jiān)測方法方面的匹配管理。最后,原位監(jiān)測中可快速完成非破壞性的污染物檢測,如便攜式GC-MS技術。這些技術的半定量化試驗極具優(yōu)勢,可在未來發(fā)展中進行大范圍使用。