土壤环境监测技术的发展及应用 王敏

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:王敏1 卢蔚2
[导读] 摘要:社会的快速发展带来严重的环境污染问题,环境是人们赖以生存的保障,只有保证人类与环境的和谐发展,才能更快实现社会进步。
        1.身份证号码:36032119911209XXXX2,深圳市生态环境监测站
        摘要:社会的快速发展带来严重的环境污染问题,环境是人们赖以生存的保障,只有保证人类与环境的和谐发展,才能更快实现社会进步。近些年我国针对环境问题能够给予更多重视,出台相应保护政策,并加强对环境的监测,土壤环境监测技术就是众多技术中的重要组成部分。通过对该项技术的合理应用,可以实现对环境的有效监控,及时发现环境存在的问题,并给出相应解决措施。所以,本文将针对土壤环境监测技术的发展及应用相应内容进行阐述。
        关键词:土壤环境;监测技术;发展;应用
        一、土壤环境监测技术基本概述
        土壤环境监测技术通常情况下主要是指,将不同先进技术,比如:计算机网络技术、电子技术、监控技术与理论知识进行有机结合,从而对土壤环境进行研究的技术。此类技术的应用可以实现对土壤环境质量的有效监测,将土壤环境中存在的问题,及时向相关工作人员以及有关部门进行反馈,工作人员通过对数据信息的分析,能够对土壤环境情况有明确了解认识,掌握环境的污染程度。
        与此同时,将土壤环境监测技术的优势发挥出来,可以掌握影响环境的主要隐私。不同环境影响因素存在不同,比如:海洋水质、空气质量等的影响因素各不相同,也就是说,不同的因素会对环境产生一定影响。在保护机制的设置中,要结合影响因素展开,对影响因素进行分析与了解。土壤环境监测技术通过对自身监测科技的应用,可以实现对不同土壤环境的监测,将某个区域实际情况真实反映出来,并实现对环境的追踪监测。为有关部门与工作人员,提供更加真实有效的数据信息,工作人员通过对数据信息的分析,可以对监测区域实际突然环境污染情况有正确了解,根据实际情况,给出相应处理措施。这样才能将环境问题更好解决,实现人类与环境的共同进步。
        二、我国土壤环境监测技术的发展
        我国土壤监测工作起步于20世纪70年代,经过近半个世纪的发展,也取得了很大的技术进步。20世纪80年代,我国检测了土壤背景值数据,并进行了相关研究。除了自主研究,我国也引进了大量国外的先进技术,经过自主改进和研发优化,我国在遥感技术和无线传感器网络技术发展迅速,为土壤环境监测的准确性和高效性提供了强有力的技术支持,推动土壤环境监管和保护工作高效率发展。
        1979年,卫星遥感技术开始应用在我国的土壤环境监测领域,现在遥感技术已经可用来定量地监测土壤物质组成,而土壤成分、特性及其动态变化过程是土壤学重点研究方向。高光谱遥感技术为精准、快速监测土壤环境、评价土地质量提供了有利的技术支撑,为科学施肥、农田标准化精细化管理、土壤资源勘查、土壤学研究等方向的工作做出了巨大贡献。我国利用高光谱遥感技术支持土壤环境监测的成功范例有很多。中科院利用该技术成功反演了青藏高原2003-2010年的表层土壤水分,实现了对脆弱生态区域土壤的监测的突破性成功。高分辨力的成像光谱仪能够清晰刻画地表物质的特性,使得通过遥感技术可用于分析地物或大气的化学成分。高光谱遥感技术的进步将推动土壤监测精准度不断提升,推动土壤环境管理统一化、高效化发展。
        三、土壤环境监测技术的应用
        1.化学分析技术
        通常土壤污染物可以划分为两个大的类别,一类是以重金属、盐类、放射性元素化合物以及含砷、硒、氟化合物等污染物为主的无机污染物。一类是以有机农药、酚类、氰化物、石油以及城市污水、污泥中的有害微生物为主的有机污染物。而对无机元素进行分析的过程中,较为常见的化学分析法主要为原子吸收光谱、电感耦合等离子法、原子荧光、X射线荧光光谱法等技术。其中在原子吸收光谱法应用于土壤环境监测技术后,可以发现其在进行监测的过程中,具有准确度高、分析干扰少以及测定范围广等特点。而电感耦合等离子体法,虽然具有检出限制低、能够进行多元素同时测定,但在使用的过程中由于相关设备较为昂贵、操作与维护费用高等问题,使得其在具体应用的过程中,需要与其他检测方法一同进行联用,从而实现对检测效果的提升。


        2.生物技术
        在现阶段我国在进行土壤环境质量以及土壤污染修复研究的过程中,所采用的生物技术主要为能够用于研究土壤微生物群落结构多样性变化,能够实现对土壤微生物与功能基因丰富程度以及土壤的物理与化学性质进行判断与测量的荧光定量PCR技术。而在生物技术中,生物修复技术的运用也同样普遍,其能够在完成对土壤监测后,采取相应的针对性措施,利用生物体内部的生物代谢反应或生物合成产物来实现对土壤污染物的有效去除,从而实现对被污染土壤的治理与修复。并且生物修复技术在实际应用中,具有操作费用低、修复效果好以及能够实现原位处理等方面的优点。
        3.现场快速分析技术
        在土壤监测的过程中现场快速分析主要用于对无机重金属元素的分析与检测,其中较为常见的主要有激光诱导击穿光谱法、免疫分析法、酶抑制法、生物传感器法等模式,其能够在进行大规模采样的过程中,把握好数据的时效性,以避免大规模采样、样品运输、人力物力消耗等问题,实现对监测成本的有效控制。同时,在进行土壤重金属检测的过程中,生物传感器是当前国内外重点研究的一个新热点,但由于其在使用的过程中会受到生物活性以及生产环境等因素的影响,因此其在国内的应用受到了一定的限制。而在对土壤中的有机污染物进行分析检测的过程中,激光诱导荧光光谱技术的应用,能实现对土壤中油类污染物、多环芳污染物与有机农药污染物的精准检测,并且在应用的过程中表现出了高灵敏度、高效率、操作便捷的特点。此外,我国相关技术专家设计并研制的表面等离子体共振传感自动检测系统,在现场快速分析的应用过程中,针对土壤有机污染物中的草甘膦进行检测时,也在实时检测的过程中,表现出了高灵敏度的特征。
        4.信息技术
        随着网络通信技术的不断发展,土壤检查的过程中信息技术的应用也越来越普遍。而在现阶段中应用较为普遍的信息技术通常为3S技术、ZigBee无线传感技术、计算机软件技术、数据库技术等技术。从特点上来看,在将信息技术应用于土壤环境监测的过程中,各类信息技术均能够实现对土壤环境的动态监测。同时,在进行土壤质量数据监测管理的过程中,单一的使用某一项技术已经难以实现对相关土壤监测数据进行获取相关条件以及要求。为此,需要在进行土壤环境管理与监测系统的设计的过程中,建立起相应的信息查询与信息交互模块,从而在实际应用的过程中,能够在对目标数据进行快速提取、统计与分析的同时,实现地图可视化信息与数据性信息之间的完全交互,令相关管理与监测人员能够以此基于对管理系统的优化,更加便捷与精准的对地图上的各个采样点以及查询结果数据的联系进行把握,使整体监测工作的效率得到保障。
        而GIS技术的优化也同样可以实现对土壤环境监测效果的明显提升。例如,基于在GIS技术中对空间分析技术与可视化技术的结合,便能够利用土壤元素作为调查的对象,并基于对数据空间统计方法以及模糊综合评价法的运用,融入到农业地质环境监测过程中,实现对土壤化学特性的监控与分析。而ArcGIS10.2软件中所具备的Summriz功能也可以实现对土壤的养分进行监测,从而为地质环境优化与监管工作展开提供科学且合理的技术依据。
        结语
        土壤作为我们资源环境中必不可少的一类重要资源,对我们的意义重大,因此,我们对土壤环境的重视非常重要,我们之所以利用各种技术对土壤环境监测,是为了更好地预防土壤环境的污染,一切的源头以预防为主,把预防作为环保中心,可以更好地对土壤环境进行管理,我们一定要在土壤环境监测方面重视起来,把土壤环境污染源掐死在萌芽中,降低其对环境的危害,加大治理力度,采取一切有效措施,清除土壤中的污染物质,防止土壤中的污染物变质转化,改良土壤,改变现状,促进生态环境的平衡健康发展。
        参考文献:
        [1]曹玉龙.我国环境监测技术存在的问题及对策研究[J].化工管理,2018(02):122.
        [2]付佳.环境监测技术的运用分析及发展趋势[J].农家参谋,2018,595(18):223.
 
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