土壤環境監測技術淺析

　　一、土壤污染及其特性

　　土壤污染物包括：○1無機物（重金屬、酸、鹽、堿等）；○2有機農藥（殺蟲劑、除莠劑等）；○3有機廢棄物（生物可以降解和生物難以降解的有機廢物）；○4化學肥料；○5污泥、礦渣和粉煤灰；○6放射性物質；○7寄生蟲、病原菌和病毒。近半個世紀以來，我國農業生產中使用的農藥、化肥，城市周邊、工礦區、交通線附近的As、Cd、Pb、Hg等重金屬污染，已使土地不堪重負。

　　土壤污染的特點是：隱蔽性和滯后性，土壤污染比空氣污染、水體污染更加隱蔽；區域性，比較集中在某一范圍；不可逆性、累積性和難恢復性，通常情況下，不具備和水體相同的自凈能力，某些污染在不斷積累，重金屬、POPs等一旦進入土壤，會長期存在，不斷積累。如六六六和滴滴涕在我國已經禁用20多年，至今在土壤和農作物中仍有很高的檢出率和檢出濃度。

　　二、土壤污染的危害

　　（1）加劇土地資源的短缺。中國人均耕地面積0.10hm2，僅相當于世界水平的1/4，一些地區甚至低于聯合國糧農組織提出的人均0.05hm2的最低保證線。據推測，中國國土面積的一半有不同程度的污染，其中耕地重金屬污染程度為12%，國土酸雨污染程度為29%。有資料顯示，目前中國受Cd、As、Cr、Pb等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2，占耕地總面積的1/6。20世紀90年代，據農業部門調查，在中國人均耕地面積日趨減少的同時，全國受污染農田面積已達0.1億hm2。

　　（2）導致農作物減產或污染。僅以土壤重金屬污染為例，全國每年因重金屬污染導致糧食減產1000多萬t，被污染的糧食多達1200萬t，合計經濟損失至少200億元。江西省某縣44%的耕地受到重金屬污染，并形成670hm2的“鎘米”區。

　　（3）導致農產品出口受阻。在東部經濟快速發展地區的土壤中已檢出60余種有機污染物，其中近1/3屬于生物難降解的持久性微量有毒有害有機物。土壤污染對中國農產品的出口已造成嚴重影響。2003年前5個月，遼寧省玉米出口較去年同期下降56.5%，蔬菜出口下降9.6%，其原因均為污染物超標。

　　（4）直接或間接影響人體健康。研究表明，土壤和糧食污染與一些地區某些疾病發病率之間有明顯的關系。由糧食含鎘量超標導致的“痛痛病”癥狀已開始出現，一些污灌區居民肝脾腫大，癌癥發病率比對照區高十幾倍。

　　三、土壤環境質量監測技術

　　以基本說清土壤環境質量狀況、實現土壤環境質量科學監管、保障農產品安全為目標，我們要不斷探索新技術新方法、完善土壤環境質量監測技術體系，為土壤環境管理提供技術支撐。

　　1.監測點位

　　按照《國家環境監測“十二五”規劃》中“在全國開展土壤環境質量標準項目和特征污染物的監測，有條件的逐步開展固體廢物、危險廢物和污染場地監測”的要求，在土壤污染調查的基礎上，堅持科學性、代表性、可比性、連續性的布點原則，重點選擇基本農田、蔬菜和果樹基地、飲用水源地、重污染企業周邊以及規模化畜禽養殖場周邊等區域確定國家監測點位，5年為一個周期，以地市行政區域為基本采樣單元，設定約2.5萬個監測點位。另對重要敏感區和土壤污染高風險區進行加密跟蹤監測，對土壤污染進行環境風險評價。

　　2.采樣和制樣方法

　　采樣：樣品采集前首先記錄點位坐標，拍攝數碼照片，然后在采樣點采集0～20cm表層土壤。根據污染物遷移情況也可以采集剖面樣品。采樣過程中，注意認真填寫采樣記錄并存檔。

　　風干：在風干室將土樣放置于風干盤中，除去土壤中混雜的磚瓦石塊、石灰結核，根莖動植物殘體等，攤成2～3cm的薄層，經常翻動，置陰涼處自然風干。

　　粗磨并分樣：粗磨后過2.0mm篩的樣品用四分法棄取、稱重，保留3份樣品，其中1份為國家樣品庫樣品（2mm）；另1份為省級樣品庫樣品（2mm）；剩余樣品稱重，繼續研磨過1.0mm尼龍篩后分成兩份。

　　細磨并分樣：用瑪瑙球磨機或手工研磨到土樣全部通過孔徑0.25mm的尼龍篩，四分法棄取，保留足夠量的土樣、稱重、裝瓶備分析用（0.25mm）；剩余樣品繼續研磨至全部通過孔徑0.15mm的尼龍篩，裝瓶備用（0.15mm）。

　　新鮮樣品的制備：為分析測定揮發性和半揮發性有機項目，應采集新鮮土樣，土樣采集后應始終在低于4℃暗處冷藏，并在7天之內進行前處理，40天之內完成分析。

　　3.監測項目、頻次與方法（見表1）。監測項目方法依據

　　4.建立土壤監測數據庫

　　過去，在長期的科學研究實踐中，通過觀測、考察、試驗、計算等多種途徑產生和積累了大量具有重要科學價值和實用意義的科學數據和資料，但由于管理手段落后，無法充分發揮這些寶貴信息資源的作用。上世紀60年代發展起來的數據庫技術，為有效管理和開發應用科學數據創造了有利條件，同時，也成為科研工作的基礎設施之一，并將成為未來科學研究必不可缺少的資源。