土壤環境監測及污染修復技術分析

時間:2022-08-13 09:16:39

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土壤環境監測及污染修復技術分析

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

關鍵詞:土壤;環境監測;污染修復

土壤是人們賴以生存和發展的基礎,現如今,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境保護與土壤污染防治。2016年,國務院印發《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》。這兩個綱領性文件為我國土壤污染防治工作確定了“預防為主、保護優先、分類管理、風險管控、污染擔責、公眾參與”的大方向[1]。加強土壤環境保護是推進生態文明建設和維護國家生態安全的應有之義。因此,有必要分析我國土壤環境監測現狀,綜述土壤環境監測和污染修復技術,并展望它們的發展趨勢,以便更好地保護土壤環境。

1土壤環境監測現狀

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

1.1監測標準

《環境監測方法標準制訂技術導則》(HJ168—2020)是我國環境監測方法標準的統領性文件。土壤監測標準分為國家標準和行業標準兩大類,主要包括國家標準、環保行業標準、農業標準和林業標準。其中,國家標準和環保行業標準方法側重監測土壤環境污染,農業標準和林業標準方法側重檢測土壤營養元素及其有效態、理化指標,它們共同構成我國土壤環境監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:生態環境監測。

1.2監測方法

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

1.3問題及對策

我國土壤環境保護工作起步較晚,與發達國家相比,土壤環境監測方法體系存在一些不足之處:一是統一規劃性有待提升,多元化的監測體系各成一體,影響其整體性和系統性;二是技術特色性有待發展,現有土壤監測方法大多借鑒水質監測技術,不能滿足土壤技術特色要求;三是監測標準化有待加強,土壤監測方法僅占總監測方法的1/6,遠低于水或大氣監測方法占比;四是監測方法多樣性有待擴大,要不斷探討和開發新技術、新方法,以滿足監測需求。要想解決土壤環境監測中存在的問題,必須建立科學統一、系統完善、技術成熟、內容豐富、手段全面的監測技術體系予以支撐[2]。一是形成統一的技術體系,保證監測結果具有可比性,實現數據共享;二是加大政策扶持力度,建立獎勵激勵機制,激發社會力量共同參與;三是學習和借鑒先進經驗技術,將國外先進的土壤監測經驗技術同我國實際相結合,形成適合本土的先進監測技術體系。

2土壤環境監測技術及發展趨勢

2.1監測技術

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

2.2發展趨勢

當前,我國土壤環境監測技術還存在很多不足,如監測體系不完善、儀器設備跟不上監測需求等。隨著監管力度加大,土壤環境分析監測技術也在迅速發展,主要趨勢為從單一污染物含量分析到多種監測分析技術并存,從點源到多源多維度立體分析,融合了遙感、物聯網、大數據等技術,以實現自動化、遠程化、智慧化監測[6]。

3土壤污染修復技術及發展趨勢

《全國土壤污染狀況調查公報》顯示[7],我國土壤調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

我國土壤修復技術研究起步于“十五”期間,經過多年的發展,我國已經初步建立了土壤修復技術體系,大體分為物理法、化學法和生物法。物理法中的熱脫附技術可用于修復高污染的有機污染土壤。化學法種類較多,如固化-穩定化技術是利用固化/穩定劑(水泥、石灰、粉煤灰等)將污染物固定,達到不影響周邊環境的目的;淋洗技術是利用淋洗劑(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土壤治理;氧化-還原技術是利用氧化/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吸收并富集重金屬,利用土壤動物自身特質降解有機污染物。

3.2發展趨勢

不同土壤污染修復技術適用條件和使用效果各異,近20年發展中,我國土壤污染修復技術實現了從單一技術到多技術耦合的轉變。目前發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變為環境友好型集成治理再發展模式,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場原位修復的移動式裝備方向發展[6]。

4結語

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

參考文獻

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

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

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

4李明.土壤環境監測技術的現狀及發展趨勢探究[J].環境與發展,2020(12):73-74.

5田芳.中國土壤環境監測的現狀、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環境保護部,國土資源部.全國土壤污染狀況調查公報[EB/OL].(2014-07-14)[2021-04-27].

作者:劉建軍 朱玉玲 單位:山東省濟南生態環境監測中心 濟南市食品藥品檢驗檢測中心