土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)及污染修復(fù)技術(shù)分析
時(shí)間:2022-08-13 09:16:39
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摘要:新時(shí)代,加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)能力和體系建設(shè),積極開展土壤污染修復(fù),是土壤環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。本文分析了我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀,綜述了土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染修復(fù)技術(shù),并展望了它們的發(fā)展趨勢(shì),以期推進(jìn)土壤環(huán)境保護(hù)工作。
關(guān)鍵詞:土壤;環(huán)境監(jiān)測(cè);污染修復(fù)
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(fù)雜性和隱蔽性。我國高度重視土壤環(huán)境保護(hù)與土壤污染防治。2016年,國務(wù)院印發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,2018年,第十三屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第五次會(huì)議通過《中華人民共和國土壤污染防治法》。這兩個(gè)綱領(lǐng)性文件為我國土壤污染防治工作確定了“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、分類管理、風(fēng)險(xiǎn)管控、污染擔(dān)責(zé)、公眾參與”的大方向[1]。加強(qiáng)土壤環(huán)境保護(hù)是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和維護(hù)國家生態(tài)安全的應(yīng)有之義。因此,有必要分析我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀,綜述土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染修復(fù)技術(shù),并展望它們的發(fā)展趨勢(shì),以便更好地保護(hù)土壤環(huán)境。
1土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀
環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)又是保障監(jiān)測(cè)結(jié)果客觀性及科學(xué)性的基礎(chǔ),可以確保監(jiān)測(cè)工作的順利進(jìn)行。
1.1監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
《環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168—2020)是我國環(huán)境監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)領(lǐng)性文件。土壤監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兩大類,主要包括國家標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中,國家標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法側(cè)重監(jiān)測(cè)土壤環(huán)境污染,農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法側(cè)重檢測(cè)土壤營養(yǎng)元素及其有效態(tài)、理化指標(biāo),它們共同構(gòu)成我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的基本保障體系[2]。收稿日期:2021-05-24作者簡(jiǎn)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(cè)。
1.2監(jiān)測(cè)方法
“十三五”期間,我國已建成8萬余個(gè)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,基本實(shí)現(xiàn)土壤類型全覆蓋。根據(jù)采樣后測(cè)定地點(diǎn)的不同,土壤監(jiān)測(cè)方法分為原位測(cè)定和異位測(cè)定,前者是在現(xiàn)場(chǎng)完成采樣及測(cè)定,后者是采樣后將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。根據(jù)待測(cè)土壤污染物類型的不同,土壤監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法分為無機(jī)物監(jiān)測(cè)方法、有機(jī)物監(jiān)測(cè)方法、放射性監(jiān)測(cè)方法、理化指標(biāo)及其他監(jiān)測(cè)方法,表1、表2和表3概括了我國土壤污染監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法[3]。
1.3問題及對(duì)策
我國土壤環(huán)境保護(hù)工作起步較晚,與發(fā)達(dá)國家相比,土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)方法大多借鑒水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù),不能滿足土壤技術(shù)特色要求;三是監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化有待加強(qiáng),土壤監(jiān)測(cè)方法僅占總監(jiān)測(cè)方法的1/6,遠(yuǎn)低于水或大氣監(jiān)測(cè)方法占比;四是監(jiān)測(cè)方法多樣性有待擴(kuò)大,要不斷探討和開發(fā)新技術(shù)、新方法,以滿足監(jiān)測(cè)需求。要想解決土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在的問題,必須建立科學(xué)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(cè)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(cè)結(jié)果具有可比性,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;二是加大政策扶持力度,建立獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)機(jī)制,激發(fā)社會(huì)力量共同參與;三是學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)技術(shù),將國外先進(jìn)的土壤監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)同我國實(shí)際相結(jié)合,形成適合本土的先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。
2土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)
2.1監(jiān)測(cè)技術(shù)
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子監(jiān)控等技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過分析監(jiān)測(cè)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(cè)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(xué)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià);信息技術(shù)通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來同時(shí)開展土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制工作,如其中最具優(yōu)勢(shì)的無線傳感器技術(shù);物理化學(xué)技術(shù)通過電感耦合、氰化物反應(yīng)等物化反應(yīng)來準(zhǔn)確獲取環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[5]。
2.2發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前,我國土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)還存在很多不足,如監(jiān)測(cè)體系不完善、儀器設(shè)備跟不上監(jiān)測(cè)需求等。隨著監(jiān)管力度加大,土壤環(huán)境分析監(jiān)測(cè)技術(shù)也在迅速發(fā)展,主要趨勢(shì)為從單一污染物含量分析到多種監(jiān)測(cè)分析技術(shù)并存,從點(diǎn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、智慧化監(jiān)測(cè)[6]。
3土壤污染修復(fù)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)
《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示[7],我國土壤調(diào)查點(diǎn)位的總超標(biāo)率為16.1%,其中,輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位的超標(biāo)率分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%,污染類型以無機(jī)型為主,有機(jī)型次之,無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%,因此我國急需開展土壤污染修復(fù)。
3.1修復(fù)技術(shù)
我國土壤修復(fù)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(fù)技術(shù)體系,大體分為物理法、化學(xué)法和生物法。物理法中的熱脫附技術(shù)可用于修復(fù)高污染的有機(jī)污染土壤?;瘜W(xué)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(dá)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(jī)淋洗劑、螯合劑、復(fù)配淋洗劑等)將污染物由固定相專為液相來實(shí)現(xiàn)土壤治理;氧化-還原技術(shù)是利用氧化/還原劑(零價(jià)鐵、H2S、硫代硫酸鹽等)將污染物降解來修復(fù)土壤。生物法是利用生物的生命代謝活動(dòng)來降解土壤污染物,如利用微生物降解有機(jī)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(dòng)物自身特質(zhì)降解有機(jī)污染物。
3.2發(fā)展趨勢(shì)
不同土壤污染修復(fù)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(fù)技術(shù)實(shí)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(shì)是將源頭控制、過程阻斷、凈化修復(fù)、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(fù)設(shè)備從服務(wù)于實(shí)驗(yàn)室異位修復(fù)的固定式裝備向支持現(xiàn)場(chǎng)原位修復(fù)的移動(dòng)式裝備方向發(fā)展[6]。
4結(jié)語
土壤環(huán)境安全是建設(shè)美麗中國和健康中國的重要支撐,偉大中國夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)要求各地不斷加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè),積極修復(fù)已被污染的土壤,構(gòu)建基準(zhǔn)化監(jiān)管和凈土化修復(fù)的土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染修復(fù)體系,從而逐步解決我國土壤污染問題,實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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7環(huán)境保護(hù)部,國土資源部.全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)[EB/OL].(2014-07-14)[2021-04-27].
作者:劉建軍 朱玉玲 單位:山東省濟(jì)南生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 濟(jì)南市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心