土壤是人類賴以生存的物質基礎，是人們觸手可及的常見物質，也是構成世界的重要自然要素之一。隨社會的發展和科技的進步，人類對土壤的開發和利用達到了空前的高度，同時對土壤的破壞、對環境的污染也日趨嚴重。 國家發改委日前著手啟動實施環保領域創新能力建設專項。針對我國農田土壤污染日趨嚴重、威脅農產品安全的問題，組建農田土壤污染防控與修復技術國家工程實驗室;針對我國石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環境和生態安全影響日益突出的問題，組建污染場地安全修復技術國家工程實驗室。
下面就和大家嘮嘮那些土壤環境監測與修復技術。
土壤污染
1、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。
2、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。
土壤污染檢測
1、沖洗法完成檢測工作
沖洗法的色譜分離技術是氣相色譜法技術，它和分離化工成品較相符，其工作原理是色譜中氣相和固定液之間不同成分擁有不同的分配系數，當成分在氣化條件下會在整個色譜柱中運轉，經過氣化處理以后會被多次分配，因為各個分解程度不同，我們可以經過科學分析他們在色譜柱中的運轉速度，對各種農藥殘留進行采集和分析。
2、高效液相色譜法
高效液相色譜檢測方法是在典型液相色譜的基礎上發展而來的，高效液相色譜法是一種創新分離技術。經過多年發展，高效液相色譜在檢測環境中已經成為一種普遍的檢測方法，而且高效液相色譜法的檢測范圍較廣，它可以對大氣、水體、土壤污染進行綜合性的分析，而且還可以對藥物殘留以及殺蟲劑等污染物質進行檢測。高效液相色譜法，可以針對土壤污染隱藏性和潛伏性等特點進行全面分析，幫助檢測人員高效快速的完成土壤污染檢測。但是高效液相色譜法也有缺點，那就是其分析成本較高、液相色譜儀價格較高，日常維修費用高，所以說要想完善高效液相色譜技術，就必須克服這幾項缺點。
3、AFS檢測方法
AFS檢測方法也就是現在所說的原子熒光光譜法，熒光光譜法和其他技術相比綜合了原子吸收以及原子發射光譜的優點，是一項較為優秀的痕量分析技術，它的優點就是儀器結構較為簡單，靈敏度較高、對氣相干擾很少、分析多元素速度較快，所以說AFS檢測方法被廣泛的應用在土壤污染檢測中。AFS檢測方法缺點，某些元素對酸度要求較為苛刻、鑒定元素相對較少以及應用范圍較為狹隘等方面，所以說要想使得AFS檢測方法得到廣泛推廣，就必須改進AFS檢測方法的缺點。
4、TG土壤檢測方法
TG土壤檢測方法是一種測量物質和溫度關系的一種熱分析技術，它具有操作簡單、準確性高、快速靈感的優點。環境領域檢測的研究關系到生態環境的改善程度，在可持續發展過程中起到決定性作用。TG土壤檢測方法是通過檢測化學轉化過程，有利于分析污染性氣體的形成，對防止和控制轉化具有指導意義。
5、其他的土壤檢測方法
在土地生態系統處理過程中，不同環境中的氧化還原也會影響各種污染物的存在情況，處理效率會對土地生態系統帶來直接影響，所以需要對氧化還原環境積極了解以及科學調控。熱重分析法是通過熱天平來對溫度進行控制，對物質質量以及溫度進行有效控制。熱分析技術，操作簡單、精確度較高以及反應速度較快。因為環境污染越來越嚴重，所以現代人對土壤檢測技術的要求越來越苛刻，要想完善土壤檢測技術，就必須針對土壤污染檢測技術的缺點進行改進，讓土壤污染檢測手段可以更廣泛的應用到現代農業中，讓土壤檢測技術成為現代化農業的重要組成部分[
6、無線傳感器網絡技術
無線傳感器的監控體系主要用于土壤參數穩定性低而且位置差異大的監測。我國通過吸收國外關于無線傳感器網絡技術，并結合我國實際情況自主研發，取得了一定的成效。目前無線傳感器網絡技術在農田土壤信息收集上得到了很好的應用。近幾年我國研發了微型無線傳感器網絡節點，目的就是使用農田的土壤的監測，具有很強的穩定性和抗干擾性的同時還具有耗電低的特點，其最強大優越性在于長周期連續工作。無線傳感器網絡技術已被應用于農田科學施肥管理、偏遠地區或惡劣環境的土壤監測，得到了行業內的認可。
7、高光譜遙感技術
上世紀80年代，成像光譜技術開始被應用于土壤監測，通過應用的不斷深入和擴展，技術被迅速的認可和完善并得到廣泛應用。主要用于分析土壤成分、特性和運動過程等，在精確施肥、土地資源勘查、土壤質量評價、土壤環境監測以及土壤學研究方面都起到至關重要的作用。例如：自2003年起，中國科學院利用遙感技術對青藏高原的表層土壤水分進行分析和推算，為生態區保護和土壤環境監測提供了有力的數據基礎。高光譜感光技術利用精細的光譜分析法反映出土壤光譜中極細微的差別和特征，以辨別土壤性質和成分。目前看，我國土壤監測行業雖然很熱衷于高光譜遙感技術的應用，但還存在很大的難點，這需要技術研發人員的不斷努力，研發出高精的科學監測設備。
土壤修復技術
土壤的監測是為了更好的掌握土壤資源狀態，對于已經被污染的或現有土壤提供數據和信息，同時還應對被污染的土壤進行修復治理，還原或優化其土壤結構，使其變廢為寶。在此理念的驅動下，我國已經在土壤修復技術上取得了一定成果，尤其現今土壤修復已發展成為環境保護科學的一個新的領域、新的方向和新的學科。經過多年的研究和應用，我國在物理修復、化學修復、生物技術修復等多方面積累了一定的經驗。
1、微生物修復技術
微生物修復技術是植物修復技術中的一個分支，就是利用微生物在土壤中大量降解有機污染物的功能來達到消除土壤中有機污染物的目的。其中微生物修復技術經常被應用于農藥或石油污染的土壤中。在農田土壤中摻入具有降解作用的有機肥，分解污染物，提高土壤活性從而達到修復土壤的目的。微生物修復技術具有針對性強、見效快、施用快捷、成本低、設備簡單的特點。
2、熱脫附技術
熱脫附技術屬于土壤修復技術中物理修復的一種，就是將土壤加熱，利用熱交換使污染物與土壤蒸發分離的過程。這種方法目前被歐美國家廣泛應用，尤其是在高污染的局部地域可直接采用這種方法進行修復。但是它具有修復處理設備造價較高、修復時間長，處理成本也偏高的缺點。這種修復方法具有很大的潛力，其設備可移動，修復后土壤可再利用的優點正是被業界一致認可的。所以，優化熱脫附工藝、選擇合理土壤類型、研發自動化設備都是發展熱脫附技術的發展方向。
3、固化、穩定化技術
固化穩定化技術是化學修復技術中的一種常見的土壤修復技術，主要應用于土壤重金屬快速控制修復。比如：我國處理冶煉企業堆放重金屬的污染土、鉻金屬污染土等。這種修復技術投入成本很小，見效快。常用石灰、瀝青和硅酸鹽水泥來做穩定固化劑，尤其是對同時處理多種重金屬的復合污染土壤有明顯的效果。在美國大多采用固化、穩定化技術來處理非有機物污染，并為此專門設立獎勵基金。
總結
土壤污染具有隱藏性和潛伏性、可逆性差以及難治理的特點，所以說及早的用土壤檢測技術發現土壤污染，就可以及時采取相應的措施，避免土壤污染情況的發生。從具體的修復技術來講，不同的土壤類型、和污染程度、污染物成分等都需要選擇有針對性的修復技術來進行有效治理。這就需要建立完備的土壤修復技術規范，管理方法和法律法規。
來源：化工707
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