土壤环境污染监测及治理措施

2023-04-15 07:01
资源节约与环保 2023年1期
关键词:土壤环境环境污染环境监测

肖 宇

(临沂市费县环境监控中心 山东临沂 273400)

引言

随着我国经济社会的不断发展,许多地区的生产和生活中出现了大量的污染问题,这些问题给当地的生态系统带来了巨大的破坏。在实施可持续发展理念的今天,我国的土壤环境污染监测及治理工作就显得尤为重要,对土壤环境进行全面的监测,是对其进行全面治理的重要依据。

近年来,我国在治理土壤环境方面已有了长足的进步,相关技术也日趋多元化,未来,必须使用更多的财政资源来支持监测和土壤污染治理工作。与此同时,政府还要加强环境管理,并颁布相关法律法规。政府实施有效的政策可以使工业企业和第三方技术服务机构遵守处理工业废水和废气的规定,进一步改善土壤环境的生态条件。

1 土壤环境保护的意义

近年来,由于工艺、材料的推陈出新,导致环境污染的种类不断改变,现有的土壤环境保护技术已经很难适应新的环境需求,需要进行一定的技术改造。土壤环境污染监测可以使用采样监测和其它手段来确定污染物的来源、特征和扩散速度,从而为制定和更新环境保护技术标准提供依据。未来,更多的污染物将被纳入土壤环境监测标准中,相关法律和政策将更加完善。对于现有的一些问题,通过对土壤环境污染进行监测,可以找到污染根源,进而健全相应的环保法律[1]。农业土壤污染监测能够定量地分析土壤中重金属、化肥和农药的含量,种类及其对生态的危害,从而使农业生产得到有效改善。

土壤环境保护可以为环境影响评估提供数据支持。环境影响评估的目的是对各种环境影响因素进行更客观地评估,这需要全面考虑当地生态系统的自我调节功能。这项工作相当复杂,需要结合环保部门的实际情况,收集符合相关国家环保标准的实际指标。近年来,随着我国环境保护体系的逐步完善,大多数工程项目已完成环评验收,这有助于及时准确识别污染源,提高监测质量,为工业和国民经济转型奠定坚实基础。评价是土壤环境保护工作中的关键环节,包括对已存在的污染问题进行总结与评价。

当前,我国的污染物种类繁多,在土壤环境保护过程中,通过对污染物种类和比例的分析,可以为我国土壤污染控制提供参考。建立完善的土壤环境保护体系,不仅能全面反映国家的生态状况,而且能够对未来的发展进行科学预测,从而达到对土壤环境的合理治理。

2 土壤环境污染监测

在国民经济高速发展的今天,各个行业都在迅速地适应社会的发展,然而,一部分行业的粗放式发展方式却导致了土壤污染状况的加剧。研究表明,粗放型工业和农业,对土壤的污染最为突出,因此,我们必须加强土壤环境的管理。然而在实践中,土壤污染防治的成效并不理想,造成这一现象的主要原因是对土壤资源的研究不够详细,基础相对薄弱,调查数据不全面,系统不完善。

我国政府对土壤环境保护工作给予了极大的关注,出台和实施了一系列的土地污染控制措施,逐步加强对土壤环境的管理,并对土壤环境进行了全面的监督[3]。在工作中,采取科学、合理的环保措施,对某个区域进行土壤环境监测,制定治理计划,将受到损害的区域进行修复,维持区域生态,抑制污染扩散。同时,监管违法排污的中小型企业,以及对违法排污行为进行惩罚和处理,从根本上杜绝土壤污染问题的发生。

2.2 土壤环境污染监测技术

2.2.1 遥感技术

利用遥感技术来进行土壤信息的识别,就是利用土壤中的生物特征来进行信息的识别,在这种情况下,利用光谱技术可以对目标进行综合的分析,从而得出土壤在一定程度上的变化。遥感技术可以利用红外功能进行污染物的监测,将遥感技术应用于土壤污染的监测中,包括遥感设备、监测平台和信息传输设备,利用遥感设备可以实现对遥感数据的采集和扫描,对采集的数据进行专门的分析,从而方便地进行地表信息的提取[4]。

随着科技的发展,遥感技术已经涵盖了可见光、红外、X 射线等多种形式,可以根据土壤污染情况进行综合的信息筛选。

2.2.2 地理信息系统

现在各地越来越注重对土壤环境的监测,许多地方将地理信息系统技术应用到了土壤环境的监测中,地理信息系统是一个综合了空间信息的平台,通过电脑软件科学设置,可以对所监测区域中的相关数据进行收集和处理。

利用GIS 技术监测土壤污染情况,并进行综合分析,获得更准确的监测数据。通过地理信息技术可以对土壤污染进行全面监测,对地理信息系统的数据进行管理,从而达到对土壤环境的全面分析和动态监测。

2.2.3 生物技术

与其它环保技术相比较,生物技术是目前所采用的最先进的技术。这项技术在2012 之前并没有被实际运用到环保领域。生物技术十分适用于特定场合下的土壤环境监测。

随着时代的发展,人们越来越重视生态环境保护,尤其是在土壤生态环境方面。通过比较不同技术在处理土壤污染方面的效果可以看到,尽管目前生物技术还处于起步阶段,但其运用成果却是最好的,而且在改良土壤方面也是最有成效的。生物技术在环保等领域已得到广泛地运用[5]。在土壤环境监测中,可以对土壤中的微生物和植物细胞组成进行监测,通过对土壤进行连续的监测,并用电脑对其进行全面分析,形成一个完整的土地质量信息,从而为环保部门制定出一套合理的防治措施。

2.2.4 信息技术

在实际工作中,技术人员需要采集到大量的资料,如果没有信息技术的辅助,这是不可能实现的。通过信息技术,可以对土壤环境中的问题进行分析。若要让所收集到的资料具有一定的价值,就必须对土壤环境监测资料进行认真、科学地研究。无线传感器技术也被广泛地用于土壤环境的监测,该技术具有费用低廉、采集资料更多、能通过无线技术进行信息传输、实现实时传输等优点。

若要对大面积的土壤环境进行监测,就必须在多个地点全面地测量,并对各区域的土壤状况进行统计[6]。将传感器嵌入到土壤中进行酸碱度、湿度等参数的测量,充分利用信息技术,可以不断地改进土壤环境监测体系,提高土壤环境的防护能力。随着现代信息技术的飞速发展,各种资料的处理都离不开信息技术。当前,利用PCR 技术、生物大分子标记技术、芯片植入技术等已成为研究热点。

3 土壤环境污染治理措施

3.1 管理措施

3.1.1 健全土壤环境污染防治综合体系

若要健全土壤环境污染防治综合体系,就要加强对土壤环境污染的管理。在实施过程中应注意三方面。

(1)对土壤环境污染的控制现状进行剖析,并制定相应的防治方案。根据实际情况,通过分析土壤环境污染数据和当地工业生产企业的污染数据,提出相应的污染防治方案,对污染进行科学地控制。

(2)落实法规和政策,进一步防治土壤环境污染。方法要跟上时代步伐,根据当前的发展情况,制定相应的规划,同时加强对周围环境的保护。

(3)建立完善的环境监测系统。土壤环境质量监测是一项长期性的任务,要确保防治工作的成效,就需要对其进行监测。相关主体应及时更新升级监测技术和设备,以加快土壤修复的效率和进度。建立自动监测系统,以实现信息交换的目的。

3.1.2 加强土壤环境安全与污染防治宣传

与水污染和空气污染相比,土壤环境污染问题更加复杂和隐蔽,因此需要更多地宣传,让更多的人了解土壤环境安全及其污染防治,不断提高人们的土壤环境保护意识,让公众积极参与这项工作,共同提升土壤环境安全水平与污染防治效果。

比如,相关部门可以在微博、微信、短视频等平台上开设帐号,借助新媒介,以图片、小视频等方式向公众展示土壤环境安全与污染防控工作内容,方便人们随时随地了解与学习,利用平台联动功能,收集群众反馈信息,建立良好的交流通道,促使更多群众积极加入土壤环境安全管理与污染防治事业中。

3.1.3 全力推广试点示范操作

持续加强对土地资源的安全监管和防治,制定一套科学的土壤管理战略,并将其作为促进国家预防和治理土壤污染的模式。加大土壤改良投资,加强土壤改良专业技术人才培养,推动土地整治技术的持续革新。建立健全区域土壤管理制度,采取严格的控制措施,并在此基础上,建立良好的土壤管理模式,全力推广试点示范操作。众所周知,任何一个行业都需要优秀人才引领,在这方面土壤环境污染治理也是一样。要充分利用试点示范效应,持续进行土地整治项目的改革,并加强对土壤污染防治专业技术人员的培训。

3.2 技术措施

3.2.1 建立监测点位

目前,我国的土地监测工作已有明显的进展,建立了很多监测基础站,通过层层甄别,可以在监测范围之内,选择有代表性的地点,建立监测系统,监测可以设置为每五年一次,对不同的地点进行监测,从而获得相应的土壤污染情况。

3.2.2 采样地点的布置

为了取得更可靠的结果,监测土壤环境污染需要在开展具体监测工作时科学地建立监测站。在选取采样地点时,应根据监测工作的要求,对监测范围、位置、地质情况进行全面地分析,科学安排采样点。采样土壤样本时,必须确保采样单位一致,采样误差尽可能小于标准误差。

3.2.3 科学选择监测技术

在土壤环境污染监测中,常常涉及各种技术,为了获得较为精确的监测资料,需要在进行监测时选用合适的技术。结合上文分析,根据目前的技术发展情况,需要对监测技术进行选择分析,看看该技术手段是否适用于当前的土壤环境监测。目前的土壤环境监测技术如下。

(1)光谱技术,它具有很高的敏感性,虽然可以获得较为稳定的监测资料,但所需的技术费用也很高,若使用X 线技术,还会对人体产生一定的伤害。

(2)电化学检测与监测技术,采用该技术时,需要安装一种感测器,通过感测器收集土壤中的元素,该方法具有很高的自动化水平,使用结果比较理想。

(3)高灵敏的电容器式感测器可以进行重金属含量及有毒化合物的信息采集,取得的效果也较好。

3.2.4 对土样处理程序进行规范

采集好的土样必须放在通风干燥的地方,然后将样品中的一些细小的石头和植物碎片去掉,将样品进行碾压,接着用2mm 的筛网将样品进行过滤,以确定样品中缓效钾、速效钾、有效磷、碱解氮等的含量,最后根据土壤样品的酸性和碱解氮含量,按照工艺进行筛选,从而保证土样的品质。

3.2.5 溶解样品

在土壤环境污染监测溶解样品过程中,可以采取的方法很多,包括:(1)湿法蒸煮,即在特定的环境中,将土壤样本与各种酸性溶液同时进行加热,直至其内部的有机物质被分解成水和二氧化碳;(2)干法灰化方法,在采用该方法进行试样的溶解时,需要将石英、镍、铂等材料制成的熔锅储存起来,然后将其放在一个高温熔炉中进行一次加热,在这个过程中需要注意的是,温度必须在450~550 摄氏度,当试样变成灰色的时候,才能进行熔融和检测;(3)碱熔法,将土样与氢氧化钠、碳酸钠同时加热,加入适量的水进行溶化。

3.2.6 改良土壤环境治理技术

大量数据反映,目前土壤环境监测问题非常严重,控制措施的改进迫在眉睫。土地资源的恢复将影响人们的生产活动,也是影响社会和经济发展的重要因素。只有通过对土地恢复技术的不断革新,方能保证土壤环境治理的可持续发展。目前,国内主要采用挖掘、焚烧和固化等方式来治理被破坏的土地;一些难点技术如热处理、生物通风等,目前仍处于实验研究阶段,尚未达到广泛普及的条件;由于技术的复杂性和严格的环境要求,化学浸出和电动修复等复杂修复技术尚未得到很好地应用。所以,改善土壤环境治理技术仍有很长的路要走,还有待于进一步深入研究。

3.2.7 采用多种监测设备和方法

随着互联网技术的不断发展,土地环境监测系统的应用越来越广泛,其中最常用的就是无线传感技术,它可以将所要监视的数据实时传送给数据中心,由监测员直接接入中央数据库,然后调用和发送监测命令,就可以对土壤中的污染进行有效地监测,对数据参数进行分析,从而实现对土地的实时监测。同时,可以采用物理和化学的监测设备来进行土壤环境监测。

4 土壤污染治理对环境的改善

社会发展速度很快,但是由于高速的发展,土地的生态环境受到了很大的损害。有机污染物对土壤的损害是最大的,其中含有苯系物、多环芳烃等有毒有害的有机物质,在某些地方表现得尤其明显。由于各种有机物质对土壤的污染程度各不相同,它们会通过各种媒介进行迁移、累积,从而对人类的身体产生危害。在社会不断发展的今天,人们越来越关注有机污染的监测和防治,这是今后的一个主要工作。近年来,国家制定并实施了土壤污染工业技术规范,提高了有机污染物的监测效率,为农业生产技术服务提供了科学依据和保障,同时逐步提高土壤环境监测分析的准确性。某些特定类型的有毒有害物质本身含量不高,但是对人类和周围的环境却具有很大的危害,因此,应对各种资料进行精确地分析,了解土壤的污染情况,并据此制定相应的防治措施。重金属、有机物属于危险的一类物质,其含量虽低,却具有很强的危害性,对居民的身体健康和财产安全都会产生很大的影响。近年来,利用微量技术在治理环境中的作用已初见成效。比如,色谱-质谱联用,污染物净化等等。但是,从总体上看,微量技术在土壤环境管理方面还有待深入和加强,必须重视对数据的精确监测,以保证技术人员对土壤污染情况的了解,从而保证土壤污染防治工作的效果。

当前,我国的信息化建设已达到了相当高的发展阶段,在实施土壤环境污染治理过程中,全面地运用信息化技术,构建自动监测系统,可以及时进行数据传递和反馈。利用计算机技术,保证了监测数据的记录和分类整理,保证了数据科学性,最大限度地提高了监测结果的质量。利用信息化技术实现了对土地的实时监测,其中包含了各种参数指标的动态变化。现场的土壤现状和动态变化,为现场工作人员的工作提供了科学依据和技术支撑。在今后的发展中,将会有越来越多的信息技术被用于土壤环境污染治理,建立相关的土地资源库。通过对土壤污染状况的分析,提出改进措施,为今后的土壤污染防治工作提供便利。

由于土壤污染的持续时间较长,必须对污染程度、污染源等进行准确判断,所以必须实时、快速地进行现场监测。近年来,随着国内在高端设备领域的发展,很多自行开发和研制的检测仪向多功能、综合化发展,使设备更加简单、轻便,也为保护土壤的生态环境带来了极大的方便。金属分析仪、便携式气相色谱仪等将在环保领域得到广泛运用。今后,土壤环境污染监测与治理将会更重视工作的有效性,重视对现场数据处理和技术的改进,这些都将更加有力地保障和方便今后土壤环境质量监测工作的开展。

结语

综上所述,在治理土壤环境污染的过程中,应建立完善的土地质量和安全管理制度,同时要针对具体问题采取有针对性的措施。在此基础上,土壤环境污染监测需要在技术上不断革新,并积极引进国外先进技术,结合实际进行水土流失的防治。另外,在全国范围内,应加大对土壤环境保护的宣传力度,由政府牵头制定一套完善的土地污染防治规划,要确保有效控制土壤污染,从多个角度出发,确保相关政策的有效实施。

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