土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

陳英姿

摘 要：本文對(duì)國外土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析，并且對(duì)當(dāng)前我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討。在文章的最后結(jié)合我國實(shí)際情況，對(duì)我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)當(dāng)中所存在的一些問題提出了一些措施進(jìn)行解決。

關(guān)鍵詞：土壤環(huán)境;監(jiān)測(cè)技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用

引言：

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。然而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)化的大幅度向前邁進(jìn)也給我國環(huán)境帶來了一定程度的破壞。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于生存環(huán)境的環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求。因此有必要對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行討論，從而為我國環(huán)境保護(hù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1國外土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

由于國外一些西方國家工業(yè)化進(jìn)度比較快，早在上個(gè)世紀(jì)60年代美國和歐盟，為了使得環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行的更加有成效，相繼開展了土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)研究工作。在工作開展的過程當(dāng)中，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)土壤的背景值以及實(shí)際污染情況進(jìn)行了全面而又詳細(xì)的研究。之后的一段時(shí)間里面人們根據(jù)土壤監(jiān)測(cè)過程當(dāng)中的實(shí)際需求，發(fā)展出了諸多的土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)的發(fā)展使得美國和歐盟一些國家率先建立起了系統(tǒng)的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

高光譜分辨率遙感技術(shù)。在該種技術(shù)當(dāng)中，研究人員利用了一些可見光、近中紅外以及一些紅外等多個(gè)電磁波段范圍內(nèi)通過一定的方式方法獲得多個(gè)在光譜連續(xù)影像數(shù)據(jù)的技術(shù)。由于該技術(shù)在實(shí)際使用的過程當(dāng)中有著一系列的優(yōu)勢(shì)，因此被人們廣泛地應(yīng)用于土壤監(jiān)測(cè)到工作當(dāng)中。該技術(shù)最早是由美國的土壤監(jiān)測(cè)研究人員所提出的，通過光譜技術(shù)的應(yīng)用給土壤的分類以及制圖工作提供了極大的便利性，隨后隨著美國不斷對(duì)光譜技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和開發(fā)。光譜遙感的分辨率也逐漸變得越來越高，不斷將其固有缺點(diǎn)克服最新發(fā)展出的高光譜技術(shù)能夠獲得土壤當(dāng)中一些連續(xù)的數(shù)值，并且分辨率非常的高，所能獲取到的數(shù)據(jù)量也非常的龐大。因此，在土壤分類和制圖工作中的應(yīng)用非常的廣泛。但是由于該技術(shù)已經(jīng)十分的完善，因此在后續(xù)的發(fā)展過程當(dāng)中發(fā)展速度十分的緩慢。隨后3S技術(shù)的出現(xiàn)，使得該技術(shù)獲得了進(jìn)一步的發(fā)展。通過使光譜數(shù)據(jù)和地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)通過一定的方式結(jié)合起來對(duì)該地區(qū)土地的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使得人們可以建立起更加符合實(shí)際情況的土壤質(zhì)量信息系統(tǒng)模型，從而引起人們對(duì)土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)量化。通過3S技術(shù)的應(yīng)用，給土壤侵蝕的評(píng)估和預(yù)測(cè)提供了非常有力的數(shù)據(jù)支撐。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也是非常重要的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)之一。該技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，首先由環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員在某個(gè)地區(qū)根據(jù)其實(shí)際的地形特點(diǎn)布置大量的傳感器節(jié)點(diǎn)。并且通過這些傳感器將環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的特定匯聚節(jié)點(diǎn)，從而使得數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)智能化的分析以及傳遞。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前歐盟各國建立了土壤數(shù)據(jù)共享監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)了土壤數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化。

土壤環(huán)境數(shù)據(jù)的收集更新以及分析技術(shù)是當(dāng)前土壤技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效利用可以使得環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)工作人員，對(duì)某個(gè)地區(qū)的土壤環(huán)境變化實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)還能對(duì)土壤的實(shí)際溫度、含水量、酸堿度以及一些等一些基礎(chǔ)信息隨時(shí)進(jìn)行分析。從而進(jìn)一步幫助農(nóng)民根據(jù)土壤的實(shí)際情況，有針對(duì)性的對(duì)農(nóng)田進(jìn)行澆水施肥等干預(yù)工作，讓整個(gè)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率得到實(shí)質(zhì)性的提升。

2我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

由于我國工業(yè)起步時(shí)間較晚，因此環(huán)境被破壞的時(shí)間也相對(duì)來說較西方國家比較落后一點(diǎn)。我國土壤監(jiān)測(cè)工作起步于上個(gè)世紀(jì)70年代，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展當(dāng)前已經(jīng)取得了較大的技術(shù)進(jìn)步。在上個(gè)世紀(jì)80年代，我國對(duì)土壤的背景數(shù)值采取一定的技術(shù)方法進(jìn)行研究。除此之外，除了我國自主研發(fā)的技術(shù)之外，還引進(jìn)了大量的國外先進(jìn)技術(shù)，將這些技術(shù)和我國的實(shí)際情況相結(jié)合對(duì)我國的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作起到了很大的促進(jìn)作用。就目前來說，我國在遙感技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的非常迅速，為土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性以及高效性提供了非常有效的技術(shù)支撐，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國土壤環(huán)境監(jiān)管保護(hù)工作取得了突破性的進(jìn)展。

除了遙感技術(shù)以其無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之外，為了進(jìn)一步滿足我國當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的需求，我國研究人員在對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行的過程當(dāng)中，還結(jié)合我國實(shí)際情況進(jìn)一步研發(fā)出了現(xiàn)代生物技術(shù)。由于現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的有效性以及其本身所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，在我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展非常的快速。在該技術(shù)使用的過程當(dāng)中，通過生物傳感器以及生物探針等等可以使得研究人員對(duì)某個(gè)地區(qū)的土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及評(píng)價(jià)。而且通過生物技術(shù)的使用，可以使得研究人員利用基因工程來對(duì)土壤環(huán)境當(dāng)中某些特定的生物進(jìn)行治理。除此之外，隨著時(shí)代的進(jìn)一步發(fā)展，生物大分子標(biāo)記物、PCR技術(shù)、生物芯片的應(yīng)用，也對(duì)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。除此之外，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)允許監(jiān)測(cè)人員在對(duì)土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)定向穿越障礙物，并且更加快速精準(zhǔn)的到達(dá)采樣地點(diǎn)提供了保證，從而使得土壤采樣和監(jiān)測(cè)的效率得到了實(shí)質(zhì)性的提升。

3土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的問題與對(duì)策

和國外一些發(fā)達(dá)國家相比當(dāng)前我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)主要存在以下三大問題：第一，土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)落后;第二，環(huán)境監(jiān)測(cè)制度體系從有待于采取積極措施進(jìn)行進(jìn)一步的完善;第三，由于教育方面的缺陷，當(dāng)前我國缺少一些專業(yè)素質(zhì)比較高的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和管理人才。

為了使得這些問題得到有效的解決，政府相關(guān)部門需要采取積極措施更加科學(xué)準(zhǔn)確地進(jìn)行土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理的相關(guān)活動(dòng)。除此之外，應(yīng)該進(jìn)一步加大對(duì)于土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究力度。為了保障土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠更加順利的開發(fā)，應(yīng)該不斷地加大資金的投入力度。除此之外，將眼光放眼于國外一些發(fā)達(dá)國家不斷引結(jié)合我國實(shí)際情況，引入一些符合我國環(huán)境監(jiān)測(cè)的先進(jìn)技術(shù)。結(jié)合我國實(shí)際情況對(duì)這些技術(shù)采取一定的技術(shù)手段進(jìn)行改造和創(chuàng)新，在發(fā)展的過程當(dāng)中還應(yīng)該積極打造土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)共享交流平臺(tái)完善，進(jìn)一步完善環(huán)境污染物的名錄建立起能夠更加真實(shí)的反映我國土壤情況的全面體系化的環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理方案。除此之外還應(yīng)該加大政策上的優(yōu)惠力度，積極鼓勵(lì)高校培養(yǎng)出更多的環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)I(yè)的人才。與此同時(shí)，還應(yīng)該不斷地加大人才的引用力度，對(duì)每個(gè)土壤站點(diǎn)的工作人員應(yīng)該根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的配置。與此同時(shí)，加大與國外發(fā)達(dá)國家的交流以及合作，從而為科學(xué)治理土壤環(huán)境提供更加強(qiáng)而有力的技術(shù)以及制度和人才方面的支持。

4結(jié)束語

由于我國工業(yè)起步較晚，因此土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和西方國家相比存在著一定的差距。要不斷結(jié)合我國實(shí)際情況采取積極措施，不斷提高土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)水平，從而為我國的環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)而有力的技術(shù)支持。

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