新疆维吾尔自治区克拉玛依生态环境监测站 新疆 克拉玛依 834000
摘要:在社会经济飞速发展的今天,土壤环境的治理问题始终是生态环境保护的重点内容,在土壤环境治理工程推进的过程中,监测技术发挥着至关重要的作用。因此,要根据土壤环境的具体特征,选择恰当的监测方法以及先进的监测技术,对土壤环境数据进行实时监测、收集与评估。基于此,本文主要分析了土壤环境监测技术。
关键词:土壤环境;监测技术;应用
中图分类号:TS5文献标志码:A
引言
土壤环境污染问题的日益严重,已经威胁到生态系统的稳定和人类健康,所以相关人员必须要对监测技术进行研究和应用。尤其是在科学技术不断发展的今天,土壤环境污染问题越来越复杂,对监测技术应用的要求越来越高。因此,要投入更多的资金资源用于土壤环境监测技术的开发和升级中,充分发挥出监测工作的价值,为土壤环境的健康发展,注入源源不断的动力。
1土壤环境监测必要性
随着人类社会的不断发展以及进步,人类对自然的改造能力得到了有效的提升,但改造自然能力的提升不仅为人类社会的发展带来了全新的契机,同样对人类社群的安全造成了巨大的影响。在可持续发展的要求下,对土壤环境进行监测的同时,需要根据土壤环境的变化情况进行提前的预警,通过更为及时的提前处理,降低土壤污染对人类生活的影响。土壤是农业生产的基础,合理利用土壤资源可以提高农作物的产量和质量。通过对土壤环境的监测,可以及时掌握土壤中的营养元素含量、土壤酸碱度、有机物质含量等关键指标,帮助农民调整土壤肥力,科学施肥,保护农业生产安全。
2土壤环境监测技术应用
2.1电化学分析技术
电子分析技术主要是通过电化化学传感器对农田土壤进行重金属监测,电化学分析技术的优势在于可以利用信息化技术,实现农田土壤重金属污染监测的自动化作业,可以快速检测出农田土壤重金属污染含量,但是这一技术也并不是全无缺点,在实际的检测中,会受大分子颗粒的影响,以及有机物表面活性剂的影响,导致农田土壤重金属污染检测的不稳定,所以随着现阶段科学技术的不断发展,诸多专家也更加注重电化学分析技术的灵敏性以及抗干扰能力,以此应用于实际农田土壤重金属污染监测中,更具精准度和效度[1]。
2.2水平定向钻进技术
在环境保护领域,水平定向钻进技术是一种非常实用、灵活的监测手段,在各类地下管线铺设施工、土壤环境监测以及石油钻井等领域中有着极为广泛的应用。在应用这一监测技术的过程中,为了保证数据获取的全面性与精确性,需要对现场定位和样品采集等工作的开展予以高度重视。同时,还需要做好监测区域的分区工作,即借助网格化方式,将监测区域分成多种不同的类型,然后再通过系统进行随机性选择。将水平定向钻进技术应用于土壤环境污染的监测中,不仅可以提高监测过程的标准性,还可以降低监测行为对地表土壤的影响。
2.3遥感技术
该技术原理是利用土壤中的生物特征信息来识别土壤信息,从而判断土壤环境的污染程度。在遥感技术中,光谱技术是其技术重点,可实现对监测目标的综合分析,探究其中的变化规律。对土壤环境污染的监测主要利用遥感技术的红外功能,可成功监测到污染物质,并借助一系列的技术手段对其展开具体分析。利用遥感技术进行土壤环境监测具有快速、高效、大范围的优势。通过连续获取的遥感图像和相关数据,可以及时掌握土壤环境的动态变化,为农业生产管理和土地资源保护提供科学依据。然而,由于遥感技术只能获取土壤表面的信息,对于土壤深层结构和性质的监测仍需要结合其他技术手段进行综合分析[2]。
2.4地理信息系统
近几年来,地理信息系统也开始应用于土壤环境污染监测工作中。地理信息系统(GIS)技术是一种将土壤环境数据与空间信息相结合的方法,通过数字化的地图展示土壤质量分布情况,并为决策者提供科学决策支持。GIS技术在土壤环境监测中的应用有助于优化土地利用规划、保护土地资源、精确施肥和灌溉等决策。通过将土壤环境数据与空间信息相结合,GIS提供了一种科学、高效的方式来理解和管理土壤环境。然而,GIS技术的有效应用需要专业的人员操作和维护,并且需要准确和全面的土壤环境数据作为支持。
2.5生物技术
生物技术是一种近几年来才兴起的环境监测技术。生物技术在环保领域中的应用起步较晚,但与其他环保技术手段相比却最为先进,从2012年起生物技术在环保领域得到广泛应用,这得益于时代的进步和人们对生态环境保护的日益重视。特别是在土壤环境保护领域,生物技术优势明显,尤其适用于特定场合下的土壤环境监测。生物技术可借助相关技术手段开展对土壤内微生物细胞的连续监测,对土壤内的植物细胞进行全面分析,与其他技术相比,应用效果更为显著。基于生物技术形成的土壤环境安全情况的全面评估,可为环保部门在制定土壤污染防治、保护土壤安全等方案时提供现实基础和理论依据[4]。生物技术在环保领域虽还处于起步阶段,但其在土壤改良和土壤污染治理方面已发挥出了重要作用
[3]。
2.6光谱技术
随着科学技术的不断发展,被应用于农田土壤重金属污染中的各类监测技术也越发多元化,其中对于光谱技术来说,是农田土壤重金属污染监测中,具有代表性的监测技术,光谱技术的优势在于灵敏性较强,但成本造价较高,因此在实际农田土壤重金属污染监测中,还是需要因地制宜,理性选择。除此之外,光谱技术所应用的X射线,可以精准判断农田土壤中的重金属污染含量及范围,但是众所周知,X射线对人体会造成一定的危害,所以一般工作人员在实际农田土壤重金属污染监测中,应用光谱技术必须预备专业的防护设备,并且要进行专业操作,以此避免职业危害的可能[4]。
2.7地球物理探测技术
地球物理探测技术是一种基于物理参数变化的土壤环境监测方法,通过测量土壤中的电磁、重力和声波等物理特性来推断土壤结构和性质。常用的地球物理探测技术如下。第一,电磁法通过测量土壤中电阻率的变化,来推断土壤的含水量和盐分含量。湿润的土壤具有较低的电阻率,而含盐量高的土壤则具有较高的电阻率。第二,重力法通过测量土壤重力的变化来了解土壤密度的分布情况。不同密度的土壤会对重力产生不同程度的影响,从而可以推断土壤的密度变化和均匀性。第三,声波法通过测量声速的变化来推断土壤的孔隙结构和含水量。湿润的土壤具有较高的声速,而干燥的土壤则具有较低的声速这些地球物理探测技术可以提供关于土壤结构和性质的定量信息,进而揭示土壤的水分状况、含盐量、密度等重要参数[5]。
结束语
土壤作为自然生态系统的重要组成部分,其质量直接关系到生态安全和食品安全。随着工业化和城市化的加速,土壤污染问题日益凸显,土壤环境监测技术的发展成为环境保护领域的重要议题。只有持续地研究与升级这些监测技术,提高监测技术在土壤环境污染监测中的应用价值,才能为土壤环境污染治理工作的顺利开展提供支持,从而进一步促进社会的可持续发展。
参考文献:
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[3]付葆春,窦圆圆.原子吸收光谱法在土壤环境监测中的应用分析[J].山西化工,2022,42(6):191-192.
[4]王艳华,蒋阳月,胡海兰.土壤环境监测技术的重要性及应用实践[J].皮革制作与环保科技,2022,3(16):32-34
[5] 陈慧.我国农田土壤重金属污染现状及监测技术分析[J].农业灾害研究,2022,12(1):133-135.