首页 > 新闻 > 正文

中国土壤环境监测方法现状、问题及建议

时间:2019-05-30 11:51

来源:土壤生态修复

作者:胡冠九、陈素兰、王光

  土壤是经济社会可持续发展的物质基础,关系人民群众身体健康和美丽中国建设,加强土壤环境保护是推进生态文明建设和维护国家生态安全的重要内容。2016年国务院印发的《土壤污染防治行动计划》中,就明确提出完成土壤环境监测等技术规范制修订、形成土壤环境监测能力、建设土壤环境质量监测网络、深入开展土壤环境质量调查、定期对重点监管企业和工业园区周边开展监测等工作任务。监测方法是监测工作的基础,只有完善土壤环境监测方法体系,加强土壤环境监测技术水平,才能保障监测的科学性、规范性、准确性以及评价结果的客观性和合理性,从而掌握土壤环境的真实状况,进一步推进土壤环境监管。

  根据质量管理体系的要求,环境监测应优先选用标准分析方法。中国土壤标准分析方法分为国家标准和行业标准两大类。国家和环保行业标准方法侧重土壤环境污染检测,农业、林业行业标准方法则主要侧重土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测。笔者对目前中国土壤环境监测标准方法进行综述,指出存在的问题,并提出针对性的建议。

  1 土壤污染物及其监测方法

  土壤污染物包括无机物(重金属、酸、盐等),有机物,化学肥料,农药(杀虫剂、杀菌剂及除草剂),放射性物质,寄生虫,病原菌和病毒等;近年来,一些新型污染物(如兽药、抗生素、溴化阻燃剂、全氟化合物等)在土壤中的赋存、迁移等也成为研究热点。

  目前多数土壤监测方法针对的是土壤中的无机物和有机物,按测定方式可分为2种:采样后实验室测定(又称异位测定)和现场测定(又称原位测定)。

  实验室测定方法中,针对土壤中的无机物,有光学分析法(如原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法等),仪器联用法〔如电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)等〕,以及电化学法(如极谱分析法)和以特定化学反应为基础的化学分析方法。其中光学分析法适用范围广,灵敏度较高,操作便捷,应用广泛;仪器联用法可实现定性、定量分析,检测灵敏度高、重现性好,但仪器较昂贵;极谱法选择性好,可测定组分线性范围宽,能实现连续测定,但易造成汞污染;化学分析法操作简便,但样品前处理复杂,灵敏度和选择性都较低,目前使用较少。针对土壤中的有机物,分析方法主要有色谱分析法〔如气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)〕,以及色谱-质谱联用法〔如气相色谱-质谱法(GC-MS)和高效液相色谱-质谱法(HPLCMS)〕。

  现场测定方法中,针对无机污染物和有机污染物,测定方法分别有便携式X 射线荧光光谱法和便携式气相色谱-质谱法等。

  2 中国土壤环境监测标准方法现状

  土壤环境污染监测中常用的标准方法是国家标准和环保行业标准。迄今为止,中国有51个涉及土壤监测的国家和环保行业标准方法,其中无机物和有机物监测方法分别为23个(表1)和17个(表2),3个放射性监测方法(表3),8个土壤理化性质及其他监测方法(表4)。

  23个无机物监测方法涵盖了55种无机组分,包括33个元素总量(As、Cd、Co、Mn等),7种氧化物(SiO2、Al2O3等),7种盐类(氰化物、硫酸盐等)以及9种元素有效态(Cu、Fe 等)。涉及的前处理方法有3种:酸消解、碱熔和浸提(提取液有二乙烯三胺五乙酸、碳酸氢钠、氯化钾、氯化钡等溶液)。酸消解方法最为常用,又分为2种体系(常压和高压),消解液有盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、盐酸-硝酸(王水)等。测定方法主要有8种:ICP-MS、波长色散X 射线荧光光谱法、火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、原子荧光法、分光光度法、离子选择电极法和重量法等。

  17个有机物监测方法涉及161个组分的测定,其中绝大多数是集样品前处理和分析一体的方法,也有独立的样品前处理方法,如《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取法》(HJ 783—2016)。样品前处理方法有6种:顶空、吹扫捕集、索氏提取、加压流体萃取、微波萃取和超声波提取等。分析方法有5种:GC、GC-MS、HPLC、高分辨GC-高分辨MS以及高分辨GC-低分辨MS等。161个测定组分中,包括16种多环芳烃,18种多氯联苯单体,67种挥发性有机物,17种二恶英类,10种有机磷,8种有机氯,21种酚类以及丙烯醛、丙烯腈、乙腈和毒鼠强。

  3个放射性监测方法中,涉及钚和铀2个元素,测定方法有放射化学分析法、固体荧光法和分光光度法等。

  8个理化指标等方法中,涉及5个测定指标(电导率、氧化还原电位、有机碳、可交换酸度、干物质和水分等),以及5种测定方法(电极法、滴定法、重量法、分光光度法和非分散红外法等)。另外,农业、林业也有土壤检测标准方法,主要侧重于土壤营养元素及其有效态、理化指标的检测,详见表5和表6。农业行业标准方法中,有21个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有15个涉及土壤理化指标的方法;林业行业标准方法针对的是森林土壤,有15个涉及无机元素及其有效态测定的方法,有13个涉及土壤理化指标的方法。

  3 中国土壤环境监测标准方法存在的问题

  3.1 现行标准中监测污染物的数量不足

  现行标准方法中,未覆盖目前中国生产、使用、排放的大量化学品及特征污染物。

  一方面,特征污染物明确、但无标准方法监测。如正在修订的《建设用地土壤污染风险筛选指导值》中,虽然规定了酞酸酯类、石油烃类、毒杀酚、灭蚁灵等污染物的风险指导值,但目前尚缺标准方法,给该“指导值”的实际执行造成技术瓶颈。

  另一方面,如何确定企业用地的特征监测因子难度更大。企业用地类型多样,人类活动强度大,涉及各种化学品和生产加工过程中产生的污染物,种类繁多,污染源类型复杂。在《建设用地土壤污染风险筛选指导值(三次征求意见稿)》中,结合行业生产特征、污染物理化和毒性性质,将污染物项目分为9类:金属与无机物、脂肪烃及其衍生物、单环芳烃及其衍生物、多环芳烃、多氯联苯与二口恶英、有机农药、石油烃和邻苯二甲酸酯,共包括121项土壤污染因子。但实际污染场地中,污染因子不限于这121项。如何合理筛选并科学监测特征污染物,从而进一步有效管控其环境、健康风险,是目前面临的一个难题。

编辑:刘影

1
  • 微信
  • QQ
  • 腾讯微博
  • 新浪微博

版权声明: 凡注明来源为“中国水网/中国固废网/中国大气网“的所有内容,包括但不限于文字、图表、音频视频等,版权均属E20环境平台所有,如有转载,请注明来源和作者。E20环境平台保留责任追究的权利。

网友评论 1人参与 | 0条评论

相关新闻

热点

010-88480317

news@e20.com.cn