河北德禹檢測技術(shù)有限公司 馬麗超
認真研究環(huán)境監(jiān)測的方法、技術(shù)規(guī)范及標準,隨著檢測設(shè)備的更新而改進土壤樣品分析技術(shù),對提供準確的監(jiān)測結(jié)果是十分重要的。
在一定的空間及時間范圍允許下,土壤會對在其上面居住生活及工作的人類和其他生物的生存繁衍產(chǎn)生適應(yīng),因此土壤環(huán)境質(zhì)量與其實際的利用情況有關(guān),它們的優(yōu)劣變化是相對的。對土壤樣品進行詳細檢測分析為環(huán)境管理提供了依據(jù),詳細準確的檢測結(jié)果也為相關(guān)部門對土壤環(huán)境質(zhì)量進行評價提供了數(shù)據(jù)支持。例如20世紀初期,核輻射是一種非常危險的東西,它會對人類和環(huán)境造成很大的影響,因此,人們對它進行了監(jiān)測,所以人們意識到了哪些污染會對我們的健康產(chǎn)生危害,就會成為被監(jiān)測的樣本。
當空氣、水受到污染時,它們都會有比較直觀的感官反映,例如我們會在空氣中聞到臭味,我們會看到水的顏色變渾濁、或者變成黃色、黑色及綠色等,這些我們?nèi)梭w的反應(yīng)會直接告訴我們,空氣或者水可能存在污染。但是,土壤污染的直觀反映就會非常弱,面對土壤的污染,我們一般很難直觀感覺出來,而且土壤污染還會隨著時間而累積及遷移,很難恢復(fù),治理的成本及難度也很大。土壤環(huán)境的破壞將會對人類的生存和生產(chǎn)造成很大的影響,其危害往往比大氣、水等污染更為突出。
與空氣和水的污染相比,空氣和水的污染具有更大的遷移性,可以更好地進行有效監(jiān)測和控制。但是,由于其自身的結(jié)構(gòu)原因,使其具有較弱的擴散能力和稀釋性,從而使污染物長期累積,這樣的話,土壤一旦發(fā)生污染的話,它就是區(qū)域性的,增加了對土壤環(huán)境污染的監(jiān)管及治理的難度。
土壤不會在短期內(nèi)發(fā)生污染,它是一個長期的過程,從開始污染到最終發(fā)現(xiàn)污染的問題,都要經(jīng)歷一段時間,而土壤污染又不能用肉眼來進行分析和監(jiān)測,這就造成了不能及時發(fā)現(xiàn)土壤是否存在污染。
土壤中的重金屬主要污染物為汞、鎘、鉻、砷、銅、鋅、鉛等,重金屬污染的分解周期很長,土壤一旦受到污染,恢復(fù)起來很難,其中大部分土壤有機污染物又具有緩慢、復(fù)雜和面源污染的特點,而且基本屬于疏水性,其具有相對較強的親脂性,這樣會使土壤污染產(chǎn)生不可挽回的結(jié)果,為環(huán)境治理工作帶來了困難。
空氣污染或水污染,只要對污染源進行適當處理和截斷,就可以控制這種污染。但是,因為土壤中的污染物一般都很難分解,即便是將污染源截斷,也很難處理掉。土壤污染與空氣、水污染物有所不同,空氣、水污染物,它們可以通過稀釋、自身的凈化能力來控制污染,但是土壤受到污染,修復(fù)起來就會很困難,需要采用換土、淋洗等方法,但由于周期長、工作難度大,對土壤的治理效果并不理想,而且還會增加成本和費用。
土壤環(huán)境監(jiān)測是對某一地區(qū)的土壤樣品進行檢測分析的一項工作,其工作內(nèi)容包括布點與樣品采集、樣品保存、質(zhì)量控制、出具評價報告,具有很大的實際應(yīng)用價值。土壤污染的來源調(diào)查與分析、重金屬及有機物含量的分析、污染程度等是土壤環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容。土壤檢驗結(jié)果是環(huán)境治理的重要基礎(chǔ),是環(huán)境管理的主要依據(jù),具有重大的現(xiàn)實意義。
我國對土壤樣本的選取,遵循抽樣法的基本原則,先進行隨機抽樣,再進行微生物和化學(xué)成分的科學(xué)分析,并與標準值進行對比,得出結(jié)論。近年來,隨著微生物技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對宏觀和微觀的理解越來越深入,運用起來也越來越得心應(yīng)手。例如,常用的微量元素分析測定方法就有氫化物發(fā)生法。
我國目前正在快速發(fā)展,隨著基礎(chǔ)建設(shè)的逐步完善,信息技術(shù)的觸角已經(jīng)延伸到了各個領(lǐng)域。隨著我國科技的迅速發(fā)展,土壤環(huán)境監(jiān)測工作也取得了巨大的進步并進入了新的階段。采用先進的傳感技術(shù),使數(shù)據(jù)傳送工作變得更加快速及簡便??梢怨?jié)省很多人力、物力,而且可以通過遠程監(jiān)測,實時監(jiān)測土壤的情況,非常方便。
水平定向鉆井技術(shù)是目前國內(nèi)土壤監(jiān)測的一種重要手段,其本質(zhì)是以井身結(jié)構(gòu)為主體,完成監(jiān)測與治理雙重任務(wù)。這一技術(shù)由于其優(yōu)點比較突出,在實際生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用,一方面可以回收,節(jié)省資金,而且在治理污染方面也有很大的作用,而且測試也比較簡單。
目前有些工業(yè)用地及農(nóng)業(yè)用地的土壤質(zhì)量已經(jīng)出現(xiàn)了超標的情況。但是,就目前而言,我國對多氯聯(lián)苯單個指標、多環(huán)芳烴單個指標、部分重金屬等有害物質(zhì)的限量標準并不明確。我國農(nóng)藥和有機污染日益嚴重,而現(xiàn)行的農(nóng)藥和有機污染指標缺乏,難以全面評價土壤環(huán)境質(zhì)量。
土壤環(huán)境監(jiān)測對有機污染物的分析,需要采用GC—MS、液相色譜、HPLC等儀器,成本高昂,難以大規(guī)模推廣。由于有些區(qū)域的經(jīng)濟落后,百萬元級的昂貴儀器得不到使用。同時,由于土壤環(huán)境監(jiān)測工作需要多個步驟協(xié)同進行,儀器配備不齊全,導(dǎo)致監(jiān)測工作難以進行,浪費資源。
人員是進行有關(guān)監(jiān)測工作的基礎(chǔ)。由于行業(yè)起步較晚,就目前而言,我國土壤環(huán)境質(zhì)量高精尖的監(jiān)測人員數(shù)量很少,專職技術(shù)人員短缺。當前,從事土壤環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)人員大多是從事類似行業(yè)的,或是經(jīng)過一定訓(xùn)練后進入崗位的,技術(shù)工作較低,大多數(shù)工作人員都是在自己的探索和實踐中積累了經(jīng)驗。在遇到嚴重污染事故或難度較大的試驗時,他們常常會覺得力不從心,找不到切入點和立足點,只能向相關(guān)行業(yè)專家請教或者從其它地方聘請專業(yè)人員進行采樣及監(jiān)測。
大部分企業(yè)都是為了自己的利益,才會排放超標的污染物,一些小企業(yè),會冒著危險,在夜晚偷偷排放高濃度的污染物,這些都會直接影響到土壤環(huán)境,特別是大量排放污染物,非常容易導(dǎo)致惡性污染事件的發(fā)生,直接對我們?nèi)祟惖纳眢w健康產(chǎn)生影響以及對國家的利益造成侵害。因此,雖然我們加大了對土壤環(huán)境保護的宣傳力度,并在一定程度上增強了公眾對土壤環(huán)境的保護意識,但還是有相當一部分人,對土壤環(huán)境保護的重要性不了解、不學(xué)習(xí),這也是我國在土壤環(huán)境保護工作中需要解決的棘手問題。
(1)土壤環(huán)境監(jiān)測體系的監(jiān)測能力較差,由于其發(fā)展應(yīng)用尚不完善,在應(yīng)用過程中難以完全滿足監(jiān)測要求,因此,我們應(yīng)該加強對土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的研究,進而提高環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平。(2)我國對土壤污染治理越來越重視,土壤監(jiān)測技術(shù)不斷更新及發(fā)展,導(dǎo)致專業(yè)人員技術(shù)水平跟不上的問題。(3)隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,相應(yīng)的技術(shù)裝備和技術(shù)水平也隨之提高,因此,在土壤環(huán)境監(jiān)測方面,我們要加強專門的技術(shù)人員的培養(yǎng)及高端精密檢測設(shè)備的開發(fā)與研究。
目前,由于第三方檢測公司的快速發(fā)展,絕大多數(shù)縣區(qū)都有了專門的機構(gòu)和人員來進行土壤環(huán)境監(jiān)測及分析,但是由于地方政府的設(shè)備水平、技術(shù)人員的水平、檢測能力水平的差異,導(dǎo)致土壤環(huán)境監(jiān)測的能力有高有低。由于土壤環(huán)境的特殊性,需要投入更多的資金和資源,但目前的情況是,由于資金的短缺,許多工作停滯不前。
3S技術(shù)包含 GIS、GPS、遙感三大技術(shù),三者結(jié)合,形成一種既能獲得信息又能處理信息的新技術(shù)。在土壤環(huán)境監(jiān)測方面,應(yīng)用3S技術(shù)可以迅速地進行土壤取樣,可以很好地掌握土壤的環(huán)境狀況。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,越來越多地被應(yīng)用到各個領(lǐng)域,而在土壤環(huán)境監(jiān)測方面,也需要借助信息化技術(shù)。在土壤環(huán)境監(jiān)測方面,主要采用了無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)迅速傳輸,這樣就可以對土壤進行實時監(jiān)測,并對其各項指標進行精確分析。
隨著人類社會的發(fā)展,科技水平日新月異,生物科技在生態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。目前,在我國的土壤環(huán)境監(jiān)測中,已有大量的生物技術(shù)被用于土壤污染的監(jiān)測,例如PCR、生物芯片等。
環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)的自動化和數(shù)據(jù)化已成為時代的必然。在完成了土壤監(jiān)測體系的建設(shè)后,相關(guān)的管理手段也將隨之而動,為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。
一國的經(jīng)濟在短時間內(nèi)迅速發(fā)展,勢必會引發(fā)環(huán)境問題,而我國的環(huán)境問題也是一樣?,F(xiàn)在的環(huán)境問題越來越嚴重,有機物質(zhì)的累積,已經(jīng)影響到了食物鏈的擴散,人類這種高等掠奪者,自然也會受到這種污染。因此,要想從根本上解決土壤污染的問題,就必須加強對重金屬及有機物質(zhì)的監(jiān)測。
土壤環(huán)境質(zhì)量的好壞,最主要的指標就是監(jiān)測的準確性,隨著污染不斷發(fā)生變化,我們的技術(shù)也會越來越先進,越來越系統(tǒng)化。這對治理土壤污染及制定合理的管控措施具有重要的現(xiàn)實意義。
在進行土壤環(huán)境分析之前,采集人員必須要將土壤中的樣品隨機取樣,目前的方法還比較原始,但隨著技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)肯定會越來越先進。而且,在某些突發(fā)環(huán)境事件中,還必須采用快速的檢測技術(shù),防止污染繼續(xù)擴散,這對土壤質(zhì)量監(jiān)測要求有很強的時效性及專業(yè)性。
在土壤環(huán)境監(jiān)測中,根據(jù)當?shù)赝寥拉h(huán)境的特點,以及監(jiān)測分析實驗室的情況,制訂相應(yīng)的、合理的設(shè)備采購計劃,并按照技術(shù)標準的不同要求配置相應(yīng)的儀器設(shè)備。ICP-MS、GC-MS、原子熒光光譜儀、原子吸收、高效液相色譜儀等大型精密儀器設(shè)備將逐漸用于檢測工作中,以更加準確地對土壤環(huán)境進行監(jiān)測及分析。
按照相關(guān)法律法規(guī)、標準、技術(shù)規(guī)范的要求,建立健全土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與監(jiān)管體系。招募具有相關(guān)專業(yè)知識背景、地理專業(yè)知識、農(nóng)業(yè)專業(yè)知識、土壤專業(yè)知識、生態(tài)專業(yè)知識的專業(yè)技術(shù)人才。此外,加強現(xiàn)有人員的相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn),派遣技術(shù)人員到相關(guān)高校、科研機構(gòu)學(xué)習(xí);或者通過“請進來”,通過專業(yè)技術(shù)人員的集中培訓(xùn),提升相關(guān)人員的整體技術(shù)能力。
城市化進程的加速導(dǎo)致大量土地被占用,因此,對土壤環(huán)境的監(jiān)測,不能只限于重金屬,而應(yīng)增加有機化合物、硝基苯等的監(jiān)測,并根據(jù)不同區(qū)域的污染狀況進行適當調(diào)整,添加或刪除測試項目。
由于土壤污染的隱蔽性質(zhì),人們對土壤污染的關(guān)注程度遠不如對空氣、水污染那么高,因此,各地環(huán)保部門對土壤環(huán)境的監(jiān)測也就越來越少??傮w而言,各地土壤環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)人手不足、技術(shù)水平較低,與其他環(huán)境監(jiān)測相比,存在著明顯的差距。此外,土壤環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、經(jīng)費等方面的不足也是導(dǎo)致這一狀況的一個主要因素。應(yīng)加大對土壤環(huán)境監(jiān)測的投入。
結(jié)合我國土壤污染防治的實際情況,采取了比較全面的監(jiān)測和處理措施,確保相應(yīng)的監(jiān)測體系能夠符合目前的土壤環(huán)境狀況。我國已經(jīng)在一些地方建立了土壤數(shù)據(jù)庫,以確保相應(yīng)的監(jiān)測體系進行優(yōu)化和調(diào)整,但總體的污染情況仍然很嚴重,必須加強對監(jiān)測體系及制度等的科學(xué)、全面及精準調(diào)控。
目前,有大量的土壤污染修復(fù)手段,主要包括生物、化學(xué)及物理修復(fù)。生物修復(fù)技術(shù)包括植物及微生物的處理。在生物污染防治中,微生物及植物根的分泌物是控制污染的有效手段,而有機污染物及重金屬污染物則是通過微生物吸附轉(zhuǎn)化或者被降解?;瘜W(xué)修復(fù)包括改良劑及淋洗法等。在大面積污染區(qū),采用淋洗方法對其進行處理,具有成本低、操作簡單、見效快等特點。物理修復(fù)方法包括電熱修復(fù)、電動修復(fù)等。電動修復(fù)是一種就地修復(fù)技術(shù),它不會對土壤造成大規(guī)模破壞,且在短期內(nèi)能夠恢復(fù)。
要實現(xiàn)土壤環(huán)境污染的治理目標,就要對土壤環(huán)境加強監(jiān)管及檢測分析,使其成為一種有效的監(jiān)測手段。