新時代城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)用的研究分析

摘要：新時期城市構(gòu)造呈現(xiàn)多樣性，加上城市化、工業(yè)化發(fā)展迅猛，城市的演變?nèi)招略庐?，如何對城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的方法進(jìn)行取舍是十分關(guān)鍵的，本文詳細(xì)介紹了城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的方法以及其應(yīng)用的研究分析，希望能為我國城市土壤環(huán)境監(jiān)測的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：城市土壤;布點(diǎn);環(huán)境監(jiān)測;研究分析

中圖分類號：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）02-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.091

Abstract：The diversity of urban structure in the new period，coupled with the rapid development of urbanization and industrialization， and the rapid development of cities，it is very important to choose the method of urban soil environment monitoring points.The method of point layout and its application research analysis hope to provide reference for related research on urban soil environment monitoring in China.

Key words：Urban soil;Location;Environmental monitoring;Research analysis

城市土壤環(huán)境狀況對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國土資源環(huán)境安全都有著重要的影響。但是當(dāng)前中國城市土壤環(huán)境狀況不容樂觀，城市土壤普遍存在污染嚴(yán)重，甚至喪失其功能等問題，嚴(yán)重危害著城市居民的身體健康以及社會和諧穩(wěn)定的發(fā)展?，F(xiàn)在，國家對建設(shè)生態(tài)文明、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)提出了一系列新的理念、思想和戰(zhàn)略，而城市土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的構(gòu)建，將不斷提升城市土壤監(jiān)測的有效性，為城市的和諧發(fā)展提供幫助[1]。因此，本文將對新時期城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)方法的應(yīng)用進(jìn)行研究和分析，比較各自的利弊和適用范圍，為我國城市土壤監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的規(guī)劃提供思路和參考。

1 國外土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀

城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)有利于了解城市土壤環(huán)境的質(zhì)量、變化和基本動態(tài)，對于城市土壤環(huán)境污染的盡早發(fā)現(xiàn)和及時治理具有重要指導(dǎo)作用。歐洲的很多國家和地區(qū)都率先建立了城市土壤環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，對點(diǎn)位布設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃與布置，并開展了長期監(jiān)控。早期，英國以5km2為基本單元網(wǎng)格，布設(shè)了將近6000個土壤監(jiān)測點(diǎn)位。隨后，瑞士建設(shè)國家土壤監(jiān)測網(wǎng)，每100m2布設(shè)一個監(jiān)測點(diǎn)位，并且加大了城市中土壤監(jiān)測點(diǎn)位的分配。德國、法國也根據(jù)各自的實(shí)際情況以相應(yīng)的網(wǎng)格布設(shè)遍布全國的土壤監(jiān)測點(diǎn)位，并強(qiáng)調(diào)了城市土壤監(jiān)測的重要性。同時，歐盟提出每300km2布設(shè)1個監(jiān)測點(diǎn)范圍涵蓋整個歐洲，并且城市用地類型的土壤監(jiān)測分布進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)劃[2]。

2 城市土壤環(huán)境監(jiān)測分區(qū)點(diǎn)位布設(shè)應(yīng)用

2.1 梯度帶點(diǎn)位布設(shè)

城市化使得城市人口增多、城市面積不斷變大，進(jìn)而使得城市用地需求不斷增加，在城市面積不斷擴(kuò)張的過程中，城市中區(qū)域的分布會形成一個自然的城市化梯度，梯度帶點(diǎn)位布設(shè)則是根據(jù)城市化梯度將城市土壤監(jiān)測區(qū)域按照不同梯度帶劃分。目前，以市中心向外輻射的直線距離作為城市梯度的度量方法應(yīng)用較為廣泛，也有不分文章將梯度的劃分以“中心城-郊區(qū)-衛(wèi)星城”這樣的梯度帶為研究區(qū)，對土壤的空間分布特征進(jìn)行研究。同時也有學(xué)者根據(jù)城市居民區(qū)的演化發(fā)展形成的梯度帶進(jìn)行區(qū)域劃分，以此來研究居民區(qū)土壤污染的演變情況。

2.2 功能區(qū)點(diǎn)位布設(shè)

人類活動的不同方式會對土壤造成不同的影響，最直接的區(qū)分便是從土壤利用的方式出發(fā)將城市土壤進(jìn)行劃分，一般可以分為城市綠地區(qū)、居民區(qū)、科教區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和開發(fā)區(qū)等區(qū)域，再結(jié)合隨機(jī)布點(diǎn)法、系統(tǒng)布點(diǎn)法和分區(qū)布點(diǎn)法對各個區(qū)域設(shè)置一定的采集點(diǎn)。這種方法可以直觀地考察土壤環(huán)境質(zhì)量與土壤利用方式之間的相關(guān)性，比較不同類型土壤之間的環(huán)境質(zhì)量差異，加強(qiáng)不同人類活動對土壤環(huán)境質(zhì)量影響方面的認(rèn)識，該方法可用于區(qū)域性的常規(guī)檢測以及不同功能區(qū)污染特征的比較研究。

2.3 城市方位點(diǎn)位布設(shè)

城市方位點(diǎn)位布設(shè)是確定城市的中心點(diǎn)或中心城區(qū)，然后以東西南北等方位對城市進(jìn)行劃分，進(jìn)而確定點(diǎn)位布設(shè)的區(qū)域范圍。楊蕊依照西寧市城市自身特點(diǎn)，將西寧市城區(qū)劃分成城中區(qū)、城北區(qū)、城東區(qū)和城西區(qū)共4個區(qū)域，測定4個區(qū)域中土壤的重金屬含量，并對潛在生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險進(jìn)行評價。

城市方位點(diǎn)位布設(shè)的方法簡單方便，大多數(shù)情況是依托城市自身的地理?xiàng)l件確定城市中心位置再將城市按照方位劃分成不同區(qū)域，這有利于研究在不同方位上城市土壤中污染物的分布情況，但是城市的發(fā)展大多依據(jù)其地理特點(diǎn)開展，其發(fā)展趨勢可能會與城市方位有較大偏差，因此該方法適用的局限性較大。

2.4 行政區(qū)點(diǎn)位布設(shè)

行政區(qū)點(diǎn)位布設(shè)的方法是與國家行政管理中分級劃分的行政區(qū)域相聯(lián)系的方法。該方法簡單易操作，以城市現(xiàn)有的行政區(qū)為基礎(chǔ)進(jìn)行劃分。以呼和浩特市為例，其位于內(nèi)蒙古中部地區(qū)，是內(nèi)蒙古自治區(qū)的首府，對其以行政區(qū)點(diǎn)位布設(shè)時可以依照行政區(qū)域?qū)⑵鋭澐殖桑夯孛駞^(qū)、新城區(qū)、賽罕區(qū)、玉泉區(qū)、如意開發(fā)區(qū)、金川開發(fā)區(qū)以及金橋開發(fā)區(qū)，根據(jù)行政區(qū)域的面積大小規(guī)劃布點(diǎn)數(shù)，如圖1所示。以行政區(qū)進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)將有利于協(xié)助政府對土壤環(huán)境監(jiān)管和防治工作的開展。

類似以行政區(qū)域作為點(diǎn)位布設(shè)劃分區(qū)域的例子還有很多，例如廣州市依其行政區(qū)域可以劃分為越秀區(qū)、荔灣區(qū)、天河區(qū)、黃埔區(qū)、海珠區(qū)、白云區(qū)、番禺區(qū)和南沙區(qū);北京市依其行政區(qū)域可以劃分為東城區(qū)、西城區(qū)、朝陽區(qū)、豐臺區(qū)、石景山區(qū)、海淀區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)、大興區(qū)、房山區(qū)、門頭溝等。

2.5 環(huán)狀分區(qū)點(diǎn)位布設(shè)

環(huán)狀分區(qū)點(diǎn)位布設(shè)的方法一般用于城市中心較為明顯，其環(huán)線圍繞其中心外延，如對北京市土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測時，可以紫禁城為中心，以二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)、六環(huán)等環(huán)線進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)，對于不同環(huán)線可以采用不同尺度的布點(diǎn)網(wǎng)格，來消除環(huán)線之間差異的影響。

2.6 分區(qū)點(diǎn)位布設(shè)的綜合應(yīng)用

目前，分區(qū)點(diǎn)位布設(shè)的常用方法是以上介紹的5種，對于部分城市而言其獨(dú)特的地理環(huán)境使其可以適用于多個點(diǎn)位布設(shè)的方法。以北京為例，北京城區(qū)以紫禁城為中心向外擴(kuò)散，可以城市方位、行政區(qū)域以及環(huán)狀分區(qū)的方法進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)，除了以天然的地理?xiàng)l件作為劃分依據(jù)外，以功能區(qū)或者梯度帶作為劃分依據(jù)也同樣適用，如圖2所示，環(huán)狀分區(qū)的布點(diǎn)數(shù)較多，會加大人力物力的投入，而以城市方位分區(qū)布點(diǎn)數(shù)相對較少，得到的數(shù)據(jù)和實(shí)際情況可能會存在偏差，而以行政區(qū)域作為劃分標(biāo)準(zhǔn)的布點(diǎn)數(shù)綜合了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。

通過對城區(qū)土壤進(jìn)行分析，對土壤金屬潛在風(fēng)險預(yù)警的管理進(jìn)行研究。可以發(fā)現(xiàn)，針對同一個城市可以采取不同的點(diǎn)位布設(shè)方法進(jìn)行劃分，增加城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)方法的多樣性，以至于更好地指導(dǎo)城市土壤污染治理和防治[3]。

3 網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)

由本文第一部分論述可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)的方法在歐洲有著廣泛的應(yīng)用，歐洲各國依照各自的國情決定網(wǎng)格的尺寸，從而覆蓋整個國土面積。網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)法是將整個城市的各個區(qū)域劃分成若干個幾何的網(wǎng)格，將采樣點(diǎn)設(shè)置在各個網(wǎng)格的中心位置或者網(wǎng)格之間的交叉處，從而實(shí)現(xiàn)對城市的全覆蓋式土壤環(huán)境監(jiān)測。該方法在國內(nèi)外都有著較為廣泛的應(yīng)用，目前依照網(wǎng)格的類型不同，主要分為常距網(wǎng)格、嵌套網(wǎng)格和變距網(wǎng)格。

常距網(wǎng)格的尺度可以綜合考慮被研究城市的面積、人口分布、研究的目的和研究中能投入的人力物力成本等因素，我國《土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（HJ/T166-2004）》中建議，城市土壤監(jiān)測點(diǎn)以2km的網(wǎng)格尺度布設(shè)，而歐洲許多城市的學(xué)者則較多采用1km網(wǎng)格布點(diǎn)調(diào)查，對于非中心城區(qū)的區(qū)域，例如北京市的山林區(qū)域可以采用更大的網(wǎng)格。目前，國內(nèi)外在實(shí)際使用中多采用1km的網(wǎng)格尺度，這個尺度兼顧人力物力的投入和監(jiān)測的精準(zhǔn)性。因此，以固定網(wǎng)格尺度為基準(zhǔn)的常距網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)是目前應(yīng)用最為廣泛的方法，其降低了點(diǎn)位布設(shè)設(shè)計的難度[4]。

網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)的方法應(yīng)用較為廣泛，其變化較多，適用性好，隨著新時期城市化、工業(yè)化的高速發(fā)展，網(wǎng)格點(diǎn)位布設(shè)能更好地適應(yīng)日益變化的城市。

4 結(jié)論與建議

我國幅員遼闊，地貌復(fù)雜多樣，每個城市在構(gòu)建城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)時所適用的方法也存在較大差異。此外，隨著新時期中國城市化、工業(yè)化的大力發(fā)展，城市的演變速度不斷加快，多樣的點(diǎn)位布設(shè)方法有助于應(yīng)對不斷變化的城市。因此，在選擇城市土壤環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)方法時，可以多種方法相結(jié)合，針對各個城市的實(shí)際情況，力爭點(diǎn)位布設(shè)符合全面性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、空間分布合理性和可行性等原則，以達(dá)到最佳的監(jiān)測效果，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測的目的。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-12-28

作者簡介：謝永龍（1990-），男，漢族，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。