土壤檢測與修復(fù)
通過對影響土壤環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測定,確定環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)及其變化趨勢。我們通常所說的土壤監(jiān)測是指土壤環(huán)境監(jiān)測,其一般包括布點(diǎn)采樣、樣品制備、分析方法、結(jié)果表征、資料統(tǒng)計和質(zhì)量評價等技術(shù)內(nèi)容。一般土壤監(jiān)測可以分為全國區(qū)域土壤背景、農(nóng)田土壤環(huán)境、建設(shè)項目土壤環(huán)境評價、土壤污染事故等類型的監(jiān)測。
布點(diǎn)采樣和樣品制備
布點(diǎn)方法
1 簡單隨機(jī)
將監(jiān)測單元分成網(wǎng)格,每個網(wǎng)格編上號碼,決定采樣點(diǎn)樣品數(shù)后,隨機(jī)抽取規(guī)定的樣品數(shù)的樣品,其樣本號碼對應(yīng)的網(wǎng)格號,即為采樣點(diǎn)。隨機(jī)數(shù)的獲得可以利用擲骰子、抽簽、查隨機(jī)數(shù)表的方法。
2 分塊隨機(jī)
根據(jù)收集的資料,如果監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的土壤有明顯的幾種類型,則可將區(qū)域分成幾塊,每塊內(nèi)污染物較均勻,塊間的差異較明顯。將每塊作為一個監(jiān)測單元,在每個監(jiān)測單元內(nèi)再隨機(jī)布點(diǎn)。在正確分塊的前提下,分塊布點(diǎn)的代表性比簡單隨機(jī)布點(diǎn)好,如果分塊不正確,分塊布點(diǎn)的效果可能會適得其反。
3 系統(tǒng)隨機(jī)
將監(jiān)測區(qū)域分成面積相等的幾部分(網(wǎng)格劃分),每網(wǎng)格內(nèi)布設(shè)一采樣點(diǎn),這種布點(diǎn)稱為系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)。如果區(qū)域內(nèi)土壤污染物含量變化較大,系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)比簡單隨機(jī)布點(diǎn)所采樣品的代表性要好。
布點(diǎn)數(shù)量
土壤監(jiān)測的布點(diǎn)數(shù)量要滿足樣本容量的基本要求,即上述由均方差和絕對偏差、變異系數(shù)和相對偏差計算樣品數(shù)是樣品數(shù)的下限數(shù)值,實(shí)際工作中土壤布點(diǎn)數(shù)量還要根據(jù)調(diào)查目的、調(diào)查精度和調(diào)查區(qū)域環(huán)境狀況等因素確定。
一般要求每個監(jiān)測單元最少設(shè) 3 個點(diǎn)。
區(qū)域土壤環(huán)境調(diào)查按調(diào)查的精度不同可從2.5km、5km、10km、20km、40km 中選擇網(wǎng)距網(wǎng)格布點(diǎn),區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)即為土壤采樣點(diǎn)數(shù)量。
樣品采集
樣品采集一般按三個階段進(jìn)行:
前期采樣:根據(jù)背景資料與現(xiàn)場考察結(jié)果,采集一定數(shù)量的樣品分析測定,用于初步驗證污染物空間分異性和判斷土壤污染程度,為制定監(jiān)測方案(選擇布點(diǎn)方式和確定監(jiān)測項目及樣品數(shù)量)提供依據(jù),前期采樣可與現(xiàn)場調(diào)查同時進(jìn)行。
正式采樣:按照監(jiān)測方案,實(shí)施現(xiàn)場采樣。
補(bǔ)充采樣:正式采樣測試后,發(fā)現(xiàn)布設(shè)的樣點(diǎn)沒有滿足總體設(shè)計需要,則要進(jìn)行增設(shè)采樣點(diǎn)補(bǔ)充采樣。
面積較小的土壤污染調(diào)查和突發(fā)性土壤污染事故調(diào)查可直接采樣。
樣品流轉(zhuǎn)
在采樣現(xiàn)場樣品必須逐件與樣品登記表、樣品標(biāo)簽和采樣記錄進(jìn)行核對,核對無誤后分類裝箱。
運(yùn)輸過程中嚴(yán)防樣品的損失、混淆和沾污。對光敏感的樣品應(yīng)有避光外包裝。
由專人將土壤樣品送到實(shí)驗室,送樣者和接樣者雙方同時清點(diǎn)核實(shí)樣品,并在樣品交接單上簽字確認(rèn),樣品交接單由雙方各存一份備查。
樣品保存
按樣品名稱、編號和粒徑分類保存。
對于易分解或易揮發(fā)等不穩(wěn)定組分的樣品要采取低溫保存的運(yùn)輸方法,并盡快送到實(shí)驗室分析測試。測試項目需要新鮮樣品的土樣,采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4℃以下避光保存,樣品要充滿容器。避免用含有待測組分或?qū)y試有干擾的材料制成的容器盛裝保存樣品,測定有機(jī)污染物用的土壤樣品要選用玻璃容器保存。
預(yù)留樣品
預(yù)留樣品在樣品庫造冊保存。分析取用后的剩余樣品,待測定全部完成數(shù)據(jù)報出后,也移交樣品庫保存。分析取用后的剩余樣品一般保留半年, 預(yù)留樣品一般保留2 年。特殊、珍稀、仲裁、有爭議樣品一般要永久保存。土壤監(jiān)測項目與頻次
監(jiān)測項目分常規(guī)項目、特定項目和選測項目;監(jiān)測頻次與其相應(yīng)。
常規(guī)項目:原則上為 GB 15618《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中所要求控制的污染物。
土壤修復(fù)是指利用物理、化學(xué)和生物的方法轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物使其濃度降低到可接受水平,或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。從根本上說,污染土壤修復(fù)的技術(shù)原理可包括為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結(jié)合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。美國在20世紀(jì)90年代用于污染土壤修復(fù)方面的投資有近1000億美元。污染土壤修復(fù)的理論與技術(shù)已成為整個環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究的前沿。土壤的修復(fù)的過程相當(dāng)漫長,當(dāng)前解決土壤污染問題,需要有不同學(xué)科的科學(xué)家如土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)、海洋科學(xué)以及涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等有關(guān)的生產(chǎn)單位和政府決策者的共同努力。
中國土壤污染已對土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構(gòu)成威脅。全國受有機(jī)污染物污染的農(nóng)田已達(dá)3600萬公頃,污染物類型包括石油類、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、有機(jī)氯等;因油田開采造成的嚴(yán)重石油污染土地面積達(dá)1萬公頃,石油煉化業(yè)也使大面積土地受到污染;在沈撫石油污水灌區(qū),表層和底層土壤多環(huán)芳烴含量均超過600mg/kg,造成農(nóng)作物和地下水的嚴(yán)重污染。全國受重金屬污染土地達(dá)2000萬公頃,其中嚴(yán)重污染土地超過70萬公頃,其中13萬公頃土地因鎘含量超標(biāo)而被迫棄耕。正因為如此,中國的污染土壤修復(fù)研究,正經(jīng)歷著由實(shí)驗室研究向?qū)嵱秒A段的過渡,即將進(jìn)入一個快速、全面的治理時期。