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指出了中國土壤汙染現狀嚴重

时间:2025-05-05 03:02:24来源:

指出了中國土壤汙染現狀嚴重,土壤部分區域汙染問題突出,污染汙染因子呈一定的现状地域性。歸納了土壤汙染物種類和常用監測方法及標準,监测分析了當前土壤汙染監測麵臨的概述問題,提出了相應的土壤解決對策與發展建議。並對未來土壤環境監測進行了展望,污染標準的现状更新,汙染物監測因子的监测增加,監測儀器的概述智能化將成為未來的土壤監測的發展方向;遙感技術的發展將會使土壤汙染可視化,原位監測將得到大量推廣應用。土壤 

1 引言

土壤是污染現代社會的物質承載基礎, 關係到人民生產生活的现状方方方麵, 加強土壤環境汙染控製是监测推進生態文明建設的重要內容和美麗中國的客觀要求。長期以來,概述 人們對土壤汙染的認識與大氣汙染和水環境汙染相比具有滯後性, 這源於土壤汙染具有隱蔽性和潛在性, 它不向大氣汙染和水汙染一樣具有人體直接接觸和理性感官認識, 但土壤汙染的潛在性和隱蔽性更決定了認識土壤汙染的困難, 汙染的複雜性以及危害的不確定性。隨著人們健康意識地提升以及對食品安全的重視, 承載家園的土地以及種植作物的農用地的是否受到汙染直接關係到民眾的生活水平。2016年國務院印發《土壤汙染防治行動計劃》, 明確提出了完成土壤環境監測等技術規範修訂、形成土壤環境監測能力、建設土壤環境監測網絡、深入開展土壤環境質量調查、定期對重點監管企業和工業園區周邊開展監測等工作任務。因此, 國家開始了摸清土壤汙染家底的計劃, 相繼推動了農用地土壤汙染狀況詳查和重點行業企業汙染狀況詳查, 並將分別於2018年和2020年底完成相應地工作計劃。

2 土壤汙染現狀

2014 年4 月17 日, 環境保護部和國土資源部發布了《全國土壤汙染狀況調查公報》, 認為全國土壤環境狀況總體不容樂觀, 部分地區土壤汙染嚴重, 耕地土壤環境質量堪憂, 工礦業廢棄地土壤環境問題突出。工礦業、農業等人為活動以及土壤環境背景值高是造成土壤汙染或超標的主要原因。耕地土壤點位超標率為19.4%, 其中輕微、輕度、中度和重度汙染點位比例分別為13.7%、2.8%、1.8%和1.1%, 主要汙染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8 種無機汙染物點位超標率分別為7.0%、1.6%、2. 7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。

從汙染分布情況看, 南方土壤汙染重於北方;長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業基地等部分區域土壤汙染問題較為突出, 西南、中南地區土壤重金屬超標範圍較大;鎘、汞、砷、鉛4 種無機汙染物含量分布呈現從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態勢[3]。但部分專家認為該公報僅是一個數據成果, 沒對數據形成原因作深入分析, 缺乏評價標準, 未評估高背景值影響以及進行汙染溯源性分析, 因此對認識我國的土壤汙染狀況具有相當的局限性。但環保部門一直非常重視土壤環境監測工作, 在“六五”、“七五”、“八五”期間, 就開展了土壤環境背景值調查, 並相繼確定了土壤環境監測國控點, 構建國家土壤環境監測網, 落實土壤環境例行監測的監測思路, 以進一步推進土壤環境監測和保護[4]。

3 土壤汙染物及監測方法

3.1 土壤汙染物

要認清土壤汙染, 首先得認清土壤汙染物。土壤汙染物包括無機汙染物和有機汙染物兩大類, 無機汙染物包括重金屬、酸、鹽等, 有機汙染物包括多環芳烴、石油烴、農藥、二噁英及新型汙染物, 如抗生素、溴代阻燃劑等。我國的土壤重金屬汙染已經威脅到農產品質量安全和人體健康, 全國約有19.4%的耕地調查樣點超過土壤環境質量限量標準。由於我國土壤汙染程度的區域尺度空間分布不均衡以及造成汙染的重金屬種類繁多、受汙染的地區經濟水平差異較大。

隨著工業的迅猛發展, 人為因素導致大量的有機汙染物進入農田土壤, 又由於其在土壤具有較強的毒性和一定的持久性, 不僅會造成土壤質量退化, 而且會對農作物產生毒害作用, 甚至還會通過食物鏈的遷移進入人體內, 由於其致癌性和致畸性等對人體健康造成嚴重損害, 引起人們的廣泛關注。認識土壤汙染的汙染因子種類、深度和廣度是徹底摸清土壤汙染的重要手段, 但中國由於幅員遼闊, 調查任務的艱巨性以及土壤環境監測方法的複雜性, 決定了隻能按一定的布點方法, 並選取一些有代表的汙染因子和監測點位進行監測評估我國的土壤汙染水平。“十三五”期間開展的土壤例行監測, 監測指標為8項金屬外, 還監測pH等理化指標以及多環芳烴等, 2018年土壤背景點監測增加53種非常規項目元素全量;2017年開始的全國農用地土壤汙染狀況詳查等, 針對表層、深層樣品分別製定測試指標, 表層土壤測試項目分必測項目和增測項目, 必測項目包括重金屬8項 (總量及可提取態) 、多環芳烴和土壤pH, 農產品協同點位土壤樣品增加土壤理化性質指標 (有機質、機械組成、陽離子交換量) , 各個省市可以根據實際情況增加土壤二噁英、酚類化合物、氟化物、總石油烴、銻、釩、錳、鈷、鉬、鉈、錫等特征汙染物, 深層土壤樣品測無機汙染指標鎘、汞、鉛、砷、鉻、銅、鋅和鎳等52項, 國家對土壤汙染物的監測向門類更多更全發展。

3.2 土壤監測方法

目前多數土壤環境監測方法針對的是土壤中的無機汙染物和有機汙染物, 按測定地點方式可以分為采樣後現場測定 (原位測定) 和實驗室測定 (異位測定) 2種。實驗室測定方法中, 針對土壤中的無機物, 有光學分析法 (原子吸收光譜法、原子發射光譜法、原子熒光光譜法等) , 電感耦合等離子體質譜法, 以及傳統化學分析法。其中光學分析法試用範圍廣, 靈敏度高, 應用廣泛;質譜法可實現定性定量分析, 自動化程度高, 但價格昂貴;化學分析法操作簡便, 但耗時費力, 且不同人員可能差異較大。針對土壤中的有機物, 主要有色譜分析法, 主要包括氣相色譜法、液相色譜法、氣質聯用以及液質聯用等。隨著突發環境事件的增加, 人們對應急環境監測的認識逐步提高, 便攜式測定儀正被逐步開發出來, 主要包括便攜式X射線熒光光譜法和便攜式氣相色譜質樸聯法, 但距離替代傳統實驗室測定方法仍有較大差距。

刀諝和胡冠九等全麵總結了中國土壤環境監測方法現狀, 分別歸納總結了土壤元素的主要測試方法、特點以及土壤元素環境監測標準方法。土壤環境汙染監測中常用的標準方法是國家標準和行業標準, 截至目前, 中國有51個涉及土壤監測的國家和環保行業標準方法, 其中無機物和有機物監測方法分別為23個和17個。23個無機物監測方法涵蓋了55種無機組分, 包括33個元素總量, 7種氧化物, 7種鹽類以及9種元素有效態, 測定方法主要有8種:ICP-MS、波長色散X射線熒光光譜法、火焰原子吸收分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法、原子熒光法、分光光度法、離子選擇電極法和重量法等。17個有機物監測方法涉及161個組分, 包括16種多環芳烴, 18種多氯聯苯單體, 67種揮發性有機物, 17種二噁英類, 10種有機磷, 8種有機氯, 21種酚類等, 分析方法主要為GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS法等。隨著土壤環境監測標準的不斷提高, 以及監測技術的發展, 過去監測元素單一、標準方法缺乏的狀況正在好轉, 還有大部分標準在研究製定中, 對土壤元素監測工作的快速穩步發展有重要作用。

4 土壤監測麵臨的問題、建議及發展方向

4.1 當前土壤監測麵臨的問題

夏新等研究指出, 中國土壤環境保護工作起步滯後, 土壤環境監測方法體係與發達國家相比差距較大, 主要表現在統籌規劃性不夠、技術獨立性不強、標準化程度不高以及多手段應用不足等幾個方麵。其他研究者也從不同角度論述了土壤環境監測現狀及問題, 綜合下來當前土壤監測麵臨的問題主要包括以下幾個方麵。

(1) 現行標準涵蓋汙染物數量不足。當前汙染物種類呈逐年上升趨勢, 現行標準方法未能全麵覆蓋各種化學品和汙染物, 特別在環境應急監測中, 沒有標準方法對汙染物進行定性定量, 常常遇到弄不清突發環境事件中究竟什麽為汙染因子的情況。

(2) 標準方法未能及時修訂更新, 標準方法未能跟上當前前處理和儀器檢測水平, 不少汙染物甚至隻能使用較老的方法檢測, 繁瑣耗時, 檢測一個樣品不同因子時甚至要參照幾個標準。

(3) 土壤環境監測缺乏大量基礎性研究, 標準方法的完整性、科學性、操作性不足。如對土壤粒徑要求不統一, 消解體係不統一。大量的方法標準將樣品前處理和分析測定糅合在一起, 缺乏操作上額靈活性, 在前處理技術日新月異的同時由於方法標準未能及時修訂更新發布而得不到及時應用, 而反觀歐美發達國家則大多是將前處理和分析檢測相對獨立, 樣品前處理單獨成為標準還是融入分析方法中需要頂層設計。

4.2 土壤監測的發展建議

當前土壤監測麵臨的問題即為土壤監測未來發展的主要導向, 著力解決好當前麵臨的短板問題並從頂層設計上重視, 才能科學地推動土壤環境監測事業的發展。

(1) 應推進加快更新標準方法。隨著科技進步帶來的環境監測方法的不斷推陳出新, 新的儀器設備檢測重金屬、有機物等, 精度高、操作簡單、可同時測定多個項目, 但新科技往往因為該方法不是標準方法而得不到大量應用, 而新方法標準長時間得不到更新, 某些程度上抑製了新監測方法的實際應用。

(2)樣品前處理方法單獨成為標準還是融入分析方法中, 需要係統性地設計。近幾年新出的單純的前處理標準可能與之前“前處理+分析方法”的標準存在不一致的問題, 容易給前處理方法選用造成困擾。加快推進使用新檢測儀器, 甚至為新儀器設置標準方法更新設置捷徑, 從而讓最新的科技成果能夠服務於環境監測領域, 加快監測儀器推陳出新, 用科技手段服務於未來土壤監測事業。

4.3 土壤監測未來發展方向

土壤監測的發展方向主要依賴於土壤環境管理的水平和儀器發展水平。未來土壤環境監測會合理增加土壤汙染物的控製種類, 同時使用更加自動化、智能化的樣品消解, 樣品提取等自動化前處理儀器, 甚至可以開發從前處理到檢測分析的一體式設備, 大大降低人為操作的影響, 使檢測分析更加標準化一。同時, 科學研究標準方法, 加強其係統性、協調性, 同時匹配監測方法和評價標準。最後, 原位監測可以實現快速、非破壞、大麵積的汙染物監測, 包括不僅限於便攜式X熒光光譜儀、便攜式GC-MS和遙感探測等, 這些技術突破定性或者半定量化實驗階段, 製定相應標準並得到大麵積推廣應用。

5 結論

土壤汙染具有潛在性和隱蔽性, 我國部分區域的土壤汙染問題較為突出, 呈現一定程度的區域分布特征。土壤汙染物的種類逐年增多, 但監測汙染物的數量不足, 新興汙染物沒有相應的監測標準, 且現有標準得不到及時有效更新, 樣品前處理單獨成為標準還是融入檢測方法中需要係統性設計。土壤環境監測未來將隨著環境管理水平和儀器監測水平的提升而發生質的變化, 智能化的設備將得到推廣應用, 遙感技術的發展將土壤汙染可視化, 原位監測將製定標準並得到大量發展。

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