土壤環(huán)境監(jiān)測及污染修復技術(shù)分析

時間:2022-08-13 09:16:39

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土壤環(huán)境監(jiān)測及污染修復技術(shù)分析

摘要:新時代,加強土壤環(huán)境監(jiān)測能力和體系建設,積極開展土壤污染修復,是土壤環(huán)境保護工作的重點內(nèi)容。本文分析了我國土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀,綜述了土壤環(huán)境監(jiān)測和污染修復技術(shù),并展望了它們的發(fā)展趨勢,以期推進土壤環(huán)境保護工作。

關(guān)鍵詞:土壤;環(huán)境監(jiān)測;污染修復

土壤是人們賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),現(xiàn)如今,全球土壤污染問題日益凸顯,其具有復雜性和隱蔽性。我國高度重視土壤環(huán)境保護與土壤污染防治。2016年,國務院印發(fā)《土壤污染防治行動計劃》,2018年,第十三屆全國人民代表大會常務委員會第五次會議通過《中華人民共和國土壤污染防治法》。這兩個綱領(lǐng)性文件為我國土壤污染防治工作確定了“預防為主、保護優(yōu)先、分類管理、風險管控、污染擔責、公眾參與”的大方向[1]。加強土壤環(huán)境保護是推進生態(tài)文明建設和維護國家生態(tài)安全的應有之義。因此,有必要分析我國土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀,綜述土壤環(huán)境監(jiān)測和污染修復技術(shù),并展望它們的發(fā)展趨勢,以便更好地保護土壤環(huán)境。

1土壤環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀

環(huán)境監(jiān)測是開展環(huán)境污染防治工作的基礎(chǔ),而土壤環(huán)境監(jiān)測方法標準又是保障監(jiān)測結(jié)果客觀性及科學性的基礎(chǔ),可以確保監(jiān)測工作的順利進行。

1.1監(jiān)測標準

《環(huán)境監(jiān)測方法標準制訂技術(shù)導則》(HJ168—2020)是我國環(huán)境監(jiān)測方法標準的統(tǒng)領(lǐng)性文件。土壤監(jiān)測標準分為國家標準和行業(yè)標準兩大類,主要包括國家標準、環(huán)保行業(yè)標準、農(nóng)業(yè)標準和林業(yè)標準。其中,國家標準和環(huán)保行業(yè)標準方法側(cè)重監(jiān)測土壤環(huán)境污染,農(nóng)業(yè)標準和林業(yè)標準方法側(cè)重檢測土壤營養(yǎng)元素及其有效態(tài)、理化指標,它們共同構(gòu)成我國土壤環(huán)境監(jiān)測工作的基本保障體系[2]。收稿日期:2021-05-24作者簡介:劉建軍(1982-),男,山東海陽人,碩士,工程師,研究方向:生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。

1.2監(jiān)測方法

“十三五”期間,我國已建成8萬余個土壤環(huán)境監(jiān)測點位,基本實現(xiàn)土壤類型全覆蓋。根據(jù)采樣后測定地點的不同,土壤監(jiān)測方法分為原位測定和異位測定,前者是在現(xiàn)場完成采樣及測定,后者是采樣后將樣品帶回實驗室測定。根據(jù)待測土壤污染物類型的不同,土壤監(jiān)測標準方法分為無機物監(jiān)測方法、有機物監(jiān)測方法、放射性監(jiān)測方法、理化指標及其他監(jiān)測方法,表1、表2和表3概括了我國土壤污染監(jiān)測標準方法[3]。

1.3問題及對策

我國土壤環(huán)境保護工作起步較晚,與發(fā)達國家相比,土壤環(huán)境監(jiān)測方法體系存在一些不足之處:一是統(tǒng)一規(guī)劃性有待提升,多元化的監(jiān)測體系各成一體,影響其整體性和系統(tǒng)性;二是技術(shù)特色性有待發(fā)展,現(xiàn)有土壤監(jiān)測方法大多借鑒水質(zhì)監(jiān)測技術(shù),不能滿足土壤技術(shù)特色要求;三是監(jiān)測標準化有待加強,土壤監(jiān)測方法僅占總監(jiān)測方法的1/6,遠低于水或大氣監(jiān)測方法占比;四是監(jiān)測方法多樣性有待擴大,要不斷探討和開發(fā)新技術(shù)、新方法,以滿足監(jiān)測需求。要想解決土壤環(huán)境監(jiān)測中存在的問題,必須建立科學統(tǒng)一、系統(tǒng)完善、技術(shù)成熟、內(nèi)容豐富、手段全面的監(jiān)測技術(shù)體系予以支撐[2]。一是形成統(tǒng)一的技術(shù)體系,保證監(jiān)測結(jié)果具有可比性,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;二是加大政策扶持力度,建立獎勵激勵機制,激發(fā)社會力量共同參與;三是學習和借鑒先進經(jīng)驗技術(shù),將國外先進的土壤監(jiān)測經(jīng)驗技術(shù)同我國實際相結(jié)合,形成適合本土的先進監(jiān)測技術(shù)體系。

2土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)及發(fā)展趨勢

2.1監(jiān)測技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是指利用計算機網(wǎng)絡、電子監(jiān)控等技術(shù)進行監(jiān)測,通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)來了解和掌握環(huán)境質(zhì)量信息[4]。目前,土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)主要有3S技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)和物理化學技術(shù)。3S技術(shù)包含遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS),通過與計算機技術(shù)結(jié)合來獲取土壤環(huán)境信息;生物技術(shù)利用生物傳感器、核酸探針等來實現(xiàn)對土壤環(huán)境的監(jiān)測與評價;信息技術(shù)通過計算機和網(wǎng)絡技術(shù)來同時開展土壤環(huán)境監(jiān)測與控制工作,如其中最具優(yōu)勢的無線傳感器技術(shù);物理化學技術(shù)通過電感耦合、氰化物反應等物化反應來準確獲取環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)[5]。

2.2發(fā)展趨勢

當前,我國土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)還存在很多不足,如監(jiān)測體系不完善、儀器設備跟不上監(jiān)測需求等。隨著監(jiān)管力度加大,土壤環(huán)境分析監(jiān)測技術(shù)也在迅速發(fā)展,主要趨勢為從單一污染物含量分析到多種監(jiān)測分析技術(shù)并存,從點源到多源多維度立體分析,融合了遙感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),以實現(xiàn)自動化、遠程化、智慧化監(jiān)測[6]。

3土壤污染修復技術(shù)及發(fā)展趨勢

《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示[7],我國土壤調(diào)查點位的總超標率為16.1%,其中,輕微、輕度、中度和重度污染點位的超標率分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%,污染類型以無機型為主,有機型次之,無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82.8%,因此我國急需開展土壤污染修復。

3.1修復技術(shù)

我國土壤修復技術(shù)研究起步于“十五”期間,經(jīng)過多年的發(fā)展,我國已經(jīng)初步建立了土壤修復技術(shù)體系,大體分為物理法、化學法和生物法。物理法中的熱脫附技術(shù)可用于修復高污染的有機污染土壤?;瘜W法種類較多,如固化-穩(wěn)定化技術(shù)是利用固化/穩(wěn)定劑(水泥、石灰、粉煤灰等)將污染物固定,達到不影響周邊環(huán)境的目的;淋洗技術(shù)是利用淋洗劑(無機淋洗劑、螯合劑、復配淋洗劑等)將污染物由固定相專為液相來實現(xiàn)土壤治理;氧化-還原技術(shù)是利用氧化/還原劑(零價鐵、H2S、硫代硫酸鹽等)將污染物降解來修復土壤。生物法是利用生物的生命代謝活動來降解土壤污染物,如利用微生物降解有機污染物,利用綠色植物與其共生微生物系統(tǒng)吸收并富集重金屬,利用土壤動物自身特質(zhì)降解有機污染物。

3.2發(fā)展趨勢

不同土壤污染修復技術(shù)適用條件和使用效果各異,近20年發(fā)展中,我國土壤污染修復技術(shù)實現(xiàn)了從單一技術(shù)到多技術(shù)耦合的轉(zhuǎn)變。目前發(fā)展趨勢是將源頭控制、過程阻斷、凈化修復、安全利用的單一分離模式轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境友好型集成治理再發(fā)展模式,修復設備從服務于實驗室異位修復的固定式裝備向支持現(xiàn)場原位修復的移動式裝備方向發(fā)展[6]。

4結(jié)語

土壤環(huán)境安全是建設美麗中國和健康中國的重要支撐,偉大中國夢的實現(xiàn)要求各地不斷加強土壤環(huán)境監(jiān)測,積極修復已被污染的土壤,構(gòu)建基準化監(jiān)管和凈土化修復的土壤環(huán)境監(jiān)測和污染修復體系,從而逐步解決我國土壤污染問題,實現(xiàn)資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略目標。

參考文獻

1倪依琳,王曉,廖原,等.土壤修復行業(yè)政策市場研究與“十四五”展望[J].環(huán)境保護,2021(2):19-24.

2夏新,姜曉旭.中國土壤環(huán)境監(jiān)測方法體系現(xiàn)狀分析與對策[J].世界環(huán)境,2018(3):33-35.

3胡冠九,陳素蘭,王光.中國土壤環(huán)境監(jiān)測方法現(xiàn)狀、問題及建議[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2018(2):10-19.

4李明.土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探究[J].環(huán)境與發(fā)展,2020(12):73-74.

5田芳.中國土壤環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀、問題及建議[J].中國資源綜合利用,2018(5):142-144.

6駱永明,滕應.中國土壤污染與修復科技研究進展和展望[J].土壤學報,2020(5):1137-1142.

7環(huán)境保護部,國土資源部.全國土壤污染狀況調(diào)查公報[EB/OL].(2014-07-14)[2021-04-27].

作者:劉建軍 朱玉玲 單位:山東省濟南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 濟南市食品藥品檢驗檢測中心