我国土壤污染现状与监测方法分析

马金曼

河北省承德生态环境监测中心 河北 承德067000

1 国内土壤污染的特点

1.1 累积性 与大气污染、水质污染不同,土壤污染不会具有迁移性,相比之下治理难度较为有限。土壤污染主要是受内部结构影响,污染问题长期集中于内部区域,易导致地域性的土壤污染,必须引起环保机构的重视。

1.2 滞后性 土壤污染并非短时间形成,从污染发生到污染治理一般会持续较长时间,即表现出明显的滞后性。受这一特点影响,土壤污染的受重视程度不足,极易被相关机构忽视。污染问题进一步恶化后,极易影响大众的正常生产、生活。

1.3 隐秘性 大气污染等一般可直观监测,土壤污染必须借助专业手段方可发现,这种隐蔽性一定程度上增加了土壤监测的难度。相关人员在进行土壤监测中,还要及时进行人类、动物等生物的健康分析。

1.4 不可逆性 土壤污染中,主要污染物是重金属。重金属具有稳定性强、分解难度大的特点,导致土壤污染后表现出不可逆转的特点。此外,有机物污染也会导致土壤污染的不可逆性,对环保机构而言,必须及时当地土壤环境的治理。

2 我国土壤污染现状

2.1 生物污染 生物污染主要是指寄生虫、病原菌等原因导致的土壤生态系统的破坏。该类污染起因在于:粪便施肥、灌溉未处理的生活废水、工业废水、医疗污水等。对应污水中包含痢疾细菌、伤寒杆菌等,上述病菌可能会随时间的延长而净化,也有可能会在土壤环境中繁殖,不但危害了当地农作物的生长发育,同时还会导致土壤环境的严重恶化。当地大众接触被污染土壤、或食用污染土壤生长的农作物,都会引发病症问题。

2.2 有机物污染 土壤有机物污染包括涂料、塑料、农药、石油等。其中农药是最为常见的有机物污染来源。土壤中农药污染包括两大类,有机磷、有机氯。部分有机物污染可能具有持久性,如磺酰脲类除草剂。对于农药而言,需正视其两面性,农药在病虫害防治方面确实发挥了巨大功效,明显提高了当地农民的经济收入;但是农药对土壤环境的破坏作用也不可小觑,农药的滥用导致了土壤酸化、养分流失、生物活性下降、孔隙率降低等等,对土壤的污染问题必须引起足够重视。

有机物污染和重金属污染相比,具有区域性、复杂性特点,严重危害了当地农作物的生长。一旦土壤中掺入有机污染物后,当地土壤组分会发生较大变化,经过物理、化学反应后,土壤养分势必下降。当下,有机污染风险评估分析中,主要考虑的便是有机污染物的浓度,但是该指标存在一定的局限性。该指标可表明污染物富集情况,但是无法及时预测生态风险。土壤内部的有机物形态对其生物有效性、迁移性等会具有直接影响,为此,积极进行土壤有机污染物的合理认知具有重大价值,也是正确评估有机污染风险的关键环节。

此外,挥发性有机物,会对地表生物、地下生物产生较大危害,这类有机物由于挥发性特点,还会导致大气污染,经由雨水冲刷等最终还会对土壤环境造成危害。土壤内部的VOCs属于一种特殊污染物,与其他种类的土壤污染物不同,具有累积性、毒害性、挥发性等,且成分极为复杂,危险性较高。为了合理进行土壤环境中上述污染物质的管理,国内外诸多国家逐步出台了一系列规定,必须及时进行挥发性有机污染物的管理,确保其生物安全性。

2.3 重金属污染 土壤重金属污染,主要形成原因在于重金属和化合物方面,来源包括化工、采矿、工业三废等。重金属污染表现出的毒性有所不同,污染元素包括铜、镍、汞、铬等。对于重金属极易被动植物吸收,经由食物链便会传输到人体内,增加了癌症、水俣病等疾病的发生几率。具体分析,重金属铅会对人体骨髓造血功能、神经系统等产生较大危害,同时铅还会在人体内部发生累积效应,对人体肾脏而言负担较高,还会对人体智力产生影响;如果农产品被铅污染了,相应农产品最终会被人类食用,也会对大众身心健康产生危害。此外,三价铬、六价铬的危害也较为严重,三价铬易导致人体致残致畸,六价铬会引发鼻咽癌、肺癌等。

3 土壤污染物主要监测方法

3.1 重金属监测方法 对土壤重金属的监测处理中,常用方法包括分光光度法、电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)、X 射线荧光光谱法等。田媛等人2012年借助ICP-MS分析,进行了再生灌溉水的分析,对其中的重金属元素进行了检测,同时对浇灌井水中各元素之间的含量差异进行了探讨。近些年来,国内外出现了诸多分析方法,包括免疫分析法、基管诱导击穿光谱法等,在重金属监测中获得良好应用效果。

3.2 有机物监测方法 为了合理进行土壤内部有机物的监测,主要分析方法包括离子色谱法、荧光及其传感器法、分光光度法等。当下,基于热解吸原理的气相色谱法属于比较受认可的手段,借助质谱和气相色谱法有效结合,更具优势。结合吹扫捕集、顶空等还可定量定性进行VOCs的分析。王琳等人借助吹扫捕集气相色谱质谱法完成了土壤内部卤代烃、苯化物等有机物的测定。经过后续一系列优化,进行温度、吹扫时间的优化,在2g土壤样品中,目标化合物方法检出限介于0.02～1.00μg/kg,对应测定结果的精度、回收率等十分理想,表明这一检测方法的可行性较高。

4 土壤监测技术未来发展方向

土壤监测技术的发展主要依赖于土壤环境管理效果和仪器发展水平。未来土壤环境监测中,污染物种类会较多,必须及时进行智能化、自动化管理,保证完成样品消解、样品提取等自动化处理。甚至还可研发出前处理到检测分析的一体化仪器,可明显降低人工劳动力,同时检测精度会更有保证。此外,对应标准方法也要引起重视,需及时进行协调性、系统性方面的管理,并及时进行评价标准、监测方法方面的匹配管理。最后,原位监测中可快速完成非破坏性的污染物检测,如便携式GC-MS技术。这些技术的半定量化试验极具优势,可在未来发展中进行大范围使用。