生态环境监测在土壤污染治理中的应用分析
刘丽芳 汪承志
核工业湖州勘察规划设计研究院股份有限公司 313000
在经济快速发展进程中,人们对土壤资源进行了大面积开发,城镇化速度加快,但优质土壤面积缩小,土壤污染问题严重,如重金属、农药残留等污染物给土壤健康造成严重危害。土壤作为生态系统中的重要构成部分,一旦发生污染,会直接给其他生态环境要素造成威胁,从而破坏区域性生态系统。新时期,土壤污染治理已然成为保护生态环境的重要任务,生态环境监测在治理实践中发挥着重要功能,可以利用多样化技术手段加强土壤污染以及治理监测效果,构建实时化、动态化监测体系,遏制土壤污染面积扩大。
一、土壤污染治理中生态环境监测应用意义
第一,保障生态环境安全。生态环境安全与国家经济发展关系密切,其中土壤与水体、植物、动物等各类生态环境重要组成部分关系同样密切。土壤污染问题会直接给水体造成破坏,干扰动物栖息地,导致植物无法正常吸收营养和水分,土壤内部微生物活动受限。生态环境监测可以及时对存在的污染问题进行治理,提高了对土壤生态系统的保护效果,能够维持生物多样性,确保生态环境的平衡。
第二,促进农业持续发展。土壤是保障农业稳定发展的物质基础,生态环境监测可以及时发现潜在的污染源或者污染隐患,提升土壤污染治理效果,为农业生产活动提供有效指导,调整化肥和农药用量,显著减少了土壤污染源,提高了耕地土壤质量,为农业持续发展奠定基础[1]。
第三,守护公众身体健康。如果未及时对土壤污染进行治理,部分污染区域所生产的食物或者相近水源的水进入人体会直接影响公众生命安全。生态环境监测帮助相关部门掌握了土壤污染现状,及时采取有效措施进行控制,确保公众饮食饮水安全。
二、土壤污染治理中生态环境监测应用环节
(一)污染源识别
生态环境监测可以对土壤中的污染物类型进行识别和分析,评价污染物浓度,并运用数字化信息化技术手段对土壤周围的各项产业结构以及生活住宅布局实施综合分析,进而确定污染源头,及时识别污染源。例如,如果发现土壤存在重金属污染,经检测后发现土壤内部镉含量超出标准要求,且发现周围存在金属冶炼工厂,则可初步判定工厂为造成重金属污染的源头。
(二)污染程度评估
生态环境监测会收集一系列与土壤和生态环境相关的数据信息,通过数据信息可以评估污染范围和严重程度,常用的评价方法包括土壤污染以及内梅罗污染指数法[2]。结合生物监测结果对污染指数进行计算分析,能够以更加直观的方式精准,反映污染严重性,为土壤污染治理方案的设计提供了数据支撑,有助于提高土壤污染治理科学性。
(三)治理方案设计
土壤污染治理方案是影响治理效果的关键因素。生态环境监测为治理方案设计提供了综合化数据信息,相关人员可结合污染源以及污染现状的分析结果设计,符合区域性土壤治理需求的有效方案,提高污染治理技术与污染现状的契合性。如重金属污染区域可以通过植物修复或者土壤淋洗等方式完成治理,若土壤处于有机污染状态则可以选择生物修复、化学氧化等手段实施治理。
(四)评估治理效果
土壤污染治理是动态演化的过程,经过治理后土壤环境逐渐改善,但部分情况下土壤污染问题治理效果并不显著。通过生态环境监测技术持续应用可以实时收集治理后土壤相关数据,利用数字化软件对比监测数据变化可直接评估治理措施应用效果,对于土壤污染治理方案的优化有着积极影响[3]。
三、土壤污染治理中生态环境监测技术应用
(一)遥感技术
遥感技术在土壤污染监测治理中应用广泛,主要以遥感设备收集土壤光谱数据,结合光谱数据对土壤内部成分、结构以及污染要素实施综合化分析。当前常用的遥感技术包括多光谱遥感影像技术,可以针对重金属污染区域的污染物质分布范围和具体含量进行监测。热红外遥感也是常用技术手段,能够针对土壤温度参数变化实时评估,作为土壤污染影响的辅助技术。
(二)环境监测物联网技术
环境监测物联网技术是一项运用了互联网技术手段的监测方法,监测覆盖范围更为广泛,可主要利用传感装置完成数据采集,并通过传输设备将数据上传到系统平台,由系统自动利用大数据、人工智能等技术完成分析,提升了土壤污染监测效果。传感装置在物联网监测系统中发挥着核心作用,通过在一定区域范围内布置土壤监测装置,能够及时收集土壤理化和生物信息,并通过装置内部系统将采集到的数据转化为电信号发送给传输设备。结合土壤污染监测重点内容分析,常用的传感装置主要针对温湿度、酸碱值、重金属含量以及有机污染物等要素实施监测。数据传输技术主要包括无线技术、全球定位系统,可以有效提升数据传输效率。物联网监测技术具有实时监测、污染源追溯以及预警响应等多项功能,可以构建完整的土壤环境监测体系,是未来土壤污染治理活动中大力推广的主要技术手段[4]。
(三)生物技术
生物技术主要针对土壤内部微生物以及植物这一类要素实施监测。当土壤受到污染后,微生物以及植物的生长情况和活动状态也会出现异常,生物技术利用其对污染物发出的响应信息可实现监测土壤污染的目标。生物技术在使用过程中,重点针对土壤环境中的微生物类型、数量分布以及活性程度实施评价,判断土壤内部存在哪些污染物,提高污染程度分析精准性。植物监测主要对其生长情况、生理指标进行监测,可以从间接角度出发反映土壤实际污染状态。
(四)地理信息系统
地理信息系统可以提升土壤环境监测数据收集全面性,将监测所获得的数据与地理信息系统进行融合,能够构建以土壤污染为核心的空间数据库系统,收集土壤污染数据,为土壤污染治理可视化体系的构建提供了数据和技术支持。地理信息系统可以直观的方式清楚展示某片区域土壤污染的具体分布情况,将一定空间范围内的污染程度差异以模型的方式展现,可以为区域性土壤污染治理和规划设计提供有效数据支撑[5]。
结束语:
土壤环境监测和治理对于国家经济发展、现代化农业体系建设有着重要影响,可以有效摆脱土壤污染困境和难题,保护优质耕地,落实高质量发展目标要求。生态环境监测的应用可以保障生态环境安全,促进农业可持续发展体系建设,守护公众生命健康,并且其应用场景广泛。通过遥感技术、环境监测物联网技术、生物技术、地理信息系统,等多样化技术的使用可以及时识别造成污染的具体要素,评估污染程度,为土壤污染治理方案设计奠定数据基础,动态化追踪治理效果,提升治理能效。
参考文献:
[1]纪薇薇,魏晓敏,王紫,等.浅谈盘锦稻区土壤环境的监测、保护与治理[J].北方水稻,2024,54(01):58-60.
[2] 郭 丽 . 简 述 土 壤 环 境 监 测 及 污 染 治 理 对 策 [J]. 皮 革 制 作 与 环 保 科技,2023,4(21):118-120.
[3] 李明. 环境监测与治理技术的应用现状及发展[J]. 皮革制作与环保科技,2023,4(07):55-57.
[4]肖宇.土壤环境污染监测及治理措施[J].资源节约与环保,2023,(01):55-58.
[5]赵鑫,孙春花,沈贤.我国土壤环境监测技术的应用现状及发展趋势[J].中国资源综合利用,2022,40(06):125-127.