土壤环境监测方法的现状及发展形势

常州市生态环境监控中心 陈晨蕾

土壤监测方法的广泛应用，直接关系到我国目前的环境状况。经过几十年以环境为代价的经济发展，我国的环境已经受到严重污染，空气、水、土壤等受到不同程度的污染。基于此，建立一个综合的环境监测系统就显得尤为重要。现如今，企业在不断扩大生产规模，因此给生态环境带来了巨大压力，导致我国土壤环境非常恶劣。土壤中含有一些有害物质，影响人们的身体健康，对社会的发展和进步有着负面的影响。与其他污染相比，土壤污染控制更为复杂。随着可持续发展理念逐渐深入人心，土壤污染已成为环境治理的重点，运用土壤环境监测技术及时检测土壤污染，采取有效方法，治理土壤污染。

一、土壤环境监测方法相关概述

（一）基本概况

土壤环境监测方法通常主要是指计算机网络方式、电子、监测方式和理论知识等各种先进方法有机结合，以研究土壤环境。该类方法的应用可以有效监测土壤环境质量，及时向相关部门报告土壤环境中存在的问题，通过数据和信息的分析，可以清楚地了解土壤环境和环境污染的程度。同时，了解主要影响环境的因素。不同的因素对环境的影响是不同的，比如影响海洋水质和空气质量的因素是不同的，即不同的因素会对环境产生一定的影响。在保护机制设置中需要结合影响因素来分析。通过运用监测方法，可以监测各种土壤环境，准确反映某一区域的实际情况，实现环境跟踪监测。为相关部门和人员提供更加真实有效的数据，通过对数据信息的分析，使人员能够正确了解监测区域内突发环境污染的实际情况，并根据实际情况采取相应的处理措施。只有这样，才能更好地解决环境问题。

（二）发展

我国土壤监测工作始于1970年代，经过几十年发展，取得了重大的成就。1980年代，我国获得并研究了土壤背景数据。除自主研发外，我国还大量引进国外先进方法，经过自主研发改进和优化，我国在遥感和无线传感器网络方面发展迅速，为保证精度提供了有力的方法支持，促进土壤环境监测保护工作有效开展。

（三）现实意义

环境监测的实施通常伴随着质量评估和环境控制。随着现代工业的发展壮大，环境中污染物的种类和含量不断增加，食用受污染土壤中种植的农作物会威胁到人类的生命健康。因此，环保部门有必要对土壤环境状况进行持续监测。环境监测是环境保护的基础，在环境监测过程中，必须兼顾现场检查、试验场地、取样等多项工作。环境监测真正的现代化可以追溯到1970年代。在土壤监测对象是对环境有影响的污染物，如汞、铅等无机物和生物活性物质，包括有机氯农药。借助各类土壤环境质量监测方法，可以有效控制土壤污染物。

二、土壤环境监测方法的应用

（一）化学方法

一般来说，土壤污染物可分为两大类：无机污染物，主要含有重金属、盐类、放射性元素化合物，以及砷、硒和氟化合物等污染物；有机污染物，主要包括城市污水和污泥中的有机农药、酚类、氰化物、油类和有害微生物。在分析无机元素的过程中，其中，应用原子吸收光谱法进行土壤环境监测，具有准确度高、分析干扰少、测量范围广等特点。电感耦合等离子体法检测限低，可以同时检测多种元素，但在使用过程中，由于设备相对昂贵，运行维护成本高，必须在具体应用中与其他检测方法结合使用，提高检测效果。

（二）生物方法

现阶段，所采用的生物方法主要用于研究土壤微生物群落结构多样性的变化，以及了解土壤的丰富程度。微生物和功能基因，以及定量荧光PCR方法，评估和测量土壤的物理和化学性质。在生物方法中，生物修复的应用也很普遍，土壤监测完成后，可以采取适当的针对性措施，利用生物体内的生物代谢反应或生物合成产物对土壤污染物进行高效去除，从而实现治理。此外，在实际应用中，生物修复具有运行成本低、回收效果好、可就地处理等优点。

（三）现场快速分析方法

在土壤监测过程中，快速现场分析主要用于重金属无机元素的分析检测，其中最常见的有激光诱导击穿光谱法、免疫测定法、酶抑制法和生物传感器法等。大范围采样过程，了解数据的时效性，避免大范围采样，样品运输，人、物消耗等问题，实现监测成本的有效控制。同时，在土壤重金属检测过程中，生物传感器是当前国内外重点研究的新热点，但由于其使用过程中暴露于生物活性和生产环境等因素，国内的应用受到一些限制。在土壤有机污染物的分析检测过程中，激光诱导荧光光谱法的应用可以对土壤中的油类污染物、多环芳烃类污染物和有机农药类污染物进行准确检测，具有灵敏度高、效率高、操作方便等特点。此外，由我国相关专家设计研发的表面等离子体共振自动检测系统，也可应用快速现场分析法对土壤有机污染物中草甘膦的实时检测，具有高灵敏度。

（四）信息技术

现如今，信息技术在土壤调查过程中的应用越来越普遍。现阶段广泛使用的信息技术通常是3S、ZigBee无线传感器、计算机软件、数据库等方法。就特点而言，在应用信息技术监测土壤环境的过程中，各类信息技术都可以对土壤环境进行动态监测。同时，在土壤质量数据的监测和管理过程中，难以获得合规的适当条件和要求。使用单一方法的可用土壤监测数据。为此，在土壤管理监测系统设计过程中，需要安装合适的信息交换模块，以便在实际应用过程中。快速提取、计算和分析目标数据。同时，实现了地图可视化信息与数据信息的充分交互，使相关管控人员可以更加方便、准确地链接地图上的各个采样点，并基于优化查询结果数据，了解所有监控工作的有效性。GIS的优化也可以大大提高土壤环境监测的效果。在应用领域，3S方法广泛应用于环境地理信息的采集与分析、全球环境趋势预测、环境污染研究与监测、环境问题修复与研究等。通过在土壤测试中应用3S方法，工程人员可以利用该方法对我国实际土壤环境进行更全面、更具体的调查，并鼓励相关人员根据我国实际土壤环境智能选择环境条件，在监测点有效完成相关样本采集工作。在此基础上，工程人员可以利用3S方法进一步完善我国土壤监测信息系统，从而为我国土壤环境监测工作更加科学、全面、系统的管理和发展作出贡献。这三者相结合，3s在土壤环境监测中发挥着重要作用，它可以获取不同区域的土壤和污染信息，最大限度地提高监测的效率，并对数据进行处理和分析。土壤监测人员首先需要完成土壤采样并监督采样过程，为准确的监测数据奠定基础；二是及时分析监测过程中发现的污染问题，提出初步解决方案。

三、土壤环境监测方法发展趋势分析

（一）进一步完善有机污染物监测方法应用

从有机污染物种类来看，现阶段用于监测和控制土壤环境的有机污染物包括苯系有机化合物、卤代卤烃有机化合物、多环芳烃有机化合物、含有机氯化合物的农药、含硝基苯的有机化合物等。这类有机物在一定光照和湿度条件下，会与土壤环境中的空气氧气、水等有机沉积物发生反应，在反应过程中完成元素的转化和新有机物的积累，一般对植物是有害的。土壤污染影响生活在土壤环境中的动植物的生长，甚至威胁人类健康。基于此，迫切需要提高有机质土壤污染监测的应用效率。我国还颁布了一些法律法规和行业标准，协助工程人员开展相关的土壤环境监测工作，从而为土壤有机质的监测作出贡献。方法应该更加系统化、科学化，使其更加合理，其具体应用效率也将得到提高。

（二）建立土壤环境监测自动化网络系统

在土壤环境监测过程中，有关部门和相关工程人员应共同努力，充分利用网络平台和科技，构建完整的土壤环境自动化监测系统。监测系统实现土壤环境信息的自动采集、系统化分析，可自动形成修复措施，提高土壤修复效率。

（三）不断提高监测分析的准确性

大多数土壤污染物都会对人体造成伤害，即使是少量的污染物也会随着时间的推移危害人类健康。对此，土壤环境监测管理部门要以人为本，着力提高监测分析的准确性。为了提高准确性，相应的人员应按规范进行监测工作，以防因人为失误而出现分析精度不足的情况。此外，土壤监测管理部门要积极引进先进的监测设备，为监测工作提供更精准的数据支持。土壤污染中的有毒有害物质不能掉以轻心，要有效提高监测分析准确率。

（四）减少人参与

在现有的监测网络设备中，形成了以传统设备为主，光学元件为辅的结构，限制了土壤监测网络的安全性和稳定性，需要专业人员定期对土壤监测设备进行维护。这不仅增加了土壤监测人员的负担，也增加了监测成本，同时如果不及时控制和维护，甚至可能影响土壤监测，导致监测结果不准确。可见，受限于监测设备，土壤监测效果不稳定，对后续土壤污染防治工作无益。为避免上述问题，提出了结构单元组合的概念，采用单元的标准组件来满足土壤监测的需要，因此在未来土壤监测的发展中，结构单元的组合将广泛应用，土壤环境监测将具备自主智能的特点，减少人为参与土壤环境监测过程，排除人为错误，保证土壤环境监测结果的准确性。为进一步推动土壤环境监测的智能化进程，还可以引入便携式网络监测设备，如水质参量检测仪可以与土壤环境监测相结合，大大提高水质和土壤环境监测水平。从农药残留、水质BLE全面了解土壤污染。

（五）智能环境监测

如今，智能土壤监测在一些领域正在逐步实现，特别是在山区监测、水质监测和土壤监测方面，土壤监测人员的工作比较复杂，可以使用智能土壤监测系统完成污染监测并发挥作用。智能化的优势提高了土壤环境监测的适应性。在现有土壤监测方法的应用下，水土质量监测、山区土壤监测受限于信号和特殊地形，使得土壤监测方法无法支持长期监测，因此土壤监测网络可以逐步构建智能监控系统。

（六）加强污染防治

土壤环境监测可以进行现场数据分析，预防未来污染，起到预警和及时应急响应的作用。从目前土壤污染的现状来看，有机污染正在对土壤环境造成严重破坏，并有日益严重的趋势。近年来，我国经济发展迅速，有机污染逐渐引起人们的重视。因此，对土壤环境的监测应加大有机污染物的防治力度。对于有机污染进行治理、从根本上解决土壤环境问题，防止有机污染物从植物根部进入食物链。为更好地完成基于土壤环境监测的污染防治和应急响应工作，可将大数据方法引入土壤环境监测中，及时分析汇总监测数据，最大化提供土壤监测数据，并提供可靠性反馈数据。为土壤综合监测和污染防治奠定基础。

（七）提高监测精度

土壤环境监测的准确性决定了监测结果的有效性，未来监测精度的提高是必然的。在目前的土壤环境监测中，对重金属污染的监测效果不佳，导致重金属污染在土壤中逐渐蔓延，严重影响当地生态，甚至通过迁移对人们的健康产生负面影响。监测技术的提高，土壤环境监测适当的仪器可以对土壤中的重金属进行针对性监测，全面保证土壤环境监测的有效性和质量，为土壤污染控制提供准确的基础。此外，为保证土壤监测质量，还应采用光电离探测器、X射线荧光光谱分析等土壤监测现场数据分析方法，并与其他方法相结合。现场环境监测，完成土壤中重金属和挥发性污染物的实时检测，优化采样和测量操作。未来，土壤环境监测、现场数据分析及相关方法将被广泛应用于快速确定土壤污染区域和边界、污染程度和分布，方便土壤监测人员选择有代表性的采样点，改善土壤环境。

（八）打造高素质的检测团队

加强土壤环境监测，首先要从人才队伍建设入手，相关监测部门要重视这个问题，要配备足够的高素质、高水平工程人员，推动土壤环境监测进一步完善。二是相关监测部门要积极开展土壤监测业务相关培训，确保相关监测人员学习新的检测方法，了解土壤保护动态。此外，要积极引进高素质的专业监测人员，积极与现有监测人员交流，了解自身不足，以提高工作水平。结论：综上所述，要提高土壤环境监测水平，需要改进现有土壤环境监测模式，大力创新土壤环境监测方法，以科学合理的新方法作为土壤环境监测的支撑。提高土壤环境监测数据的准确性。此外，土壤环境监测要与时俱进，进一步提升土壤环境监测业务水平。

（九）建立科学合理的监测保障体系

有关监测部门要重视这一措施，完善相关土壤环境监测制度，认真讲解相关监测内容和监测方法，及时公开监测结果，确保土壤环境监测能够顺利开展。在监测方面，相关监管部门要及时优化土壤污染物监测方法，更加科学合理地开展土壤环境监测，数据更加符合实际，进一步提升土壤环境监测的准确性。

四、结束语

综上所述，可以说现阶段土壤环境监测方法正在逐步完善。未来，土壤监测会实现自动化，采用先进方法进行智能监测，加强土壤污染防治工作，不断提高监测精度，更好地开展污染防治工作。总之，在对土壤环境监测方法进行分析的基础上，结合我国土壤环境监测的实际情况，结合新时代我国环境监测工作的新需求和新要求，防治土壤污染，才能更好地治理土壤环境，采取一切有效措施清除土壤中的污染物。