土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人們觸手可及的常見物質(zhì)，也是構(gòu)成世界的重要自然要素之一。隨社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人類對土壤的開發(fā)和利用達(dá)到了的高度，同時對土壤的破壞、對環(huán)境的污染也日趨嚴(yán)重。 國家*日前著手啟動實(shí)施環(huán)保領(lǐng)域創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)。針對我國農(nóng)田土壤污染日趨嚴(yán)重、威脅農(nóng)產(chǎn)品安全的問題，組建農(nóng)田土壤污染防控與修復(fù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室;針對我國石油、化工、冶煉、礦山等污染場地對人居環(huán)境和生態(tài)安全影響日益突出的問題，組建污染場地安全修復(fù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室。
土壤污染
1、土壤污染及其特性
土壤污染物包括：1無機(jī)物(重金屬、酸、鹽、堿等);2殺蟲劑、除莠劑;3有機(jī)廢棄物(生物可以降解和生物難以降解的有機(jī)廢物);4化學(xué)肥料;5污泥、礦渣和粉煤灰;6放射性物質(zhì);7寄生蟲、病原菌和病毒。近半個世紀(jì)以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥，城市周邊、工礦區(qū)、交通線附近的 As、Cd、Pb、Hg等重金屬污染，已使土地不堪重負(fù)。
土壤污染的特點(diǎn)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(qū)域性，比較集中在某一范圍;不可逆性、累積性和難恢復(fù)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(jìn)入土壤，會*存在，不斷積累。
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(dāng)于世界水平的1/4，一些地區(qū)甚至低于*糧農(nóng)組織提出的人均0.05hm2的zui低保證線。據(jù)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(jì)90年代，據(jù)*門調(diào)查，在中國人均耕地面積日趨減少的同時，全國受污染農(nóng)田面積已達(dá) 0.1億hm2。
(2)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)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(dǎo)致糧食減產(chǎn)1000多萬t，被污染的糧食多達(dá)1200萬t，合計(jì)經(jīng)濟(jì)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(qū)。
(3) 導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品出口受阻。在東部經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)的土壤中已檢出60余種有機(jī)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(jī)物。土壤污染對中國農(nóng)產(chǎn)品的出口已造成嚴(yán)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(biāo)。
(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(qū)某些疾病發(fā)病率之間有明顯的關(guān)系。由糧食含鎘量超標(biāo)導(dǎo)致的“痛痛病”癥狀已開始出現(xiàn)，一些污灌區(qū)居民肝脾腫大，癌癥發(fā)病率比對照區(qū)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(shù)是氣相色譜法技術(shù)，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(shù)，當(dāng)成分在氣化條件下會在整個色譜柱中運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過氣化處理以后會被多次分配，因?yàn)楦鱾€分解程度不同，我們可以經(jīng)過科學(xué)分析他們在色譜柱中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，對各種殘留進(jìn)行采集和分析。
2、液相色譜法
液相色譜檢測方法是在典型液相色譜的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，液相色譜法是一種創(chuàng)新分離技術(shù)。經(jīng)過多年發(fā)展，液相色譜在檢測環(huán)境中已經(jīng)成為一種普遍的檢測方法，而且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(jìn)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(zhì)進(jìn)行檢測。液相色譜法，可以針對土壤污染隱藏性和潛伏性等特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，幫助檢測人員快速的完成土壤污染檢測。但是液相色譜法也有缺點(diǎn)，那就是其分析成本較高、液相色譜儀價格較高，日常維修費(fèi)用高，所以說要想完善液相色譜技術(shù)，就必須克服這幾項(xiàng)缺點(diǎn)。
3、AFS檢測方法
AFS檢測方法也就是現(xiàn)在所說的原子熒光光譜法，熒光光譜法和其他技術(shù)相比綜合了原子吸收以及原子發(fā)射光譜的優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)較為的痕量分析技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)就是儀器結(jié)構(gòu)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(yīng)用在土壤污染檢測中。AFS檢測方法缺點(diǎn)，某些元素對酸度要求較為苛刻、鑒定元素相對較少以及應(yīng)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(jìn)AFS檢測方法的缺點(diǎn)。
4、TG土壤檢測方法
TG 土壤檢測方法是一種測量物質(zhì)和溫度關(guān)系的一種熱分析技術(shù)，它具有操作簡單、準(zhǔn)確性高、快速靈感的優(yōu)點(diǎn)。環(huán)境領(lǐng)域檢測的研究關(guān)系到生態(tài)環(huán)境的改善程度，在可持續(xù)發(fā)展過程中起到?jīng)Q定性作用。TG土壤檢測方法是通過檢測化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，有利于分析污染性氣體的形成，對防止和控制轉(zhuǎn)化具有指導(dǎo)意義。
5、其他的土壤檢測方法
在土地生態(tài)系統(tǒng)處理過程中，不同環(huán)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(tài)系統(tǒng)帶來直接影響，所以需要對氧化還原環(huán)境積極了解以及科學(xué)調(diào)控。熱重分析法是通過熱天平來對溫度進(jìn)行控制，對物質(zhì)質(zhì)量以及溫度進(jìn)行有效控制。熱分析技術(shù)，操作簡單、度較高以及反應(yīng)速度較快。因?yàn)榄h(huán)境污染越來越嚴(yán)重，所以現(xiàn)代人對土壤檢測技術(shù)的要求越來越苛刻，要想完善土壤檢測技術(shù)，就必須針對土壤污染檢測技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，讓土壤污染檢測手段可以更廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，讓土壤檢測技術(shù)成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要組成部分。
6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無線傳感器的監(jiān)控體系主要用于土壤參數(shù)穩(wěn)定性低而且位置差異大的監(jiān)測。我國通過吸收國外關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并結(jié)合我國實(shí)際情況自主研發(fā)，取得了一定的成效。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)田土壤信息收集上得到了很好的應(yīng)用。近幾年我國研發(fā)了微型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，目的就是使用農(nóng)田的土壤的監(jiān)測，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和抗干擾性的同時還具有耗電低的特點(diǎn)，其zui強(qiáng)大*性在于長周期連續(xù)工作。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已被應(yīng)用于農(nóng)田科學(xué)施肥管理、偏遠(yuǎn)地區(qū)或惡劣環(huán)境的土壤監(jiān)測，得到了行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。
7、高光譜遙感技術(shù)
上世紀(jì)80年代，成像光譜技術(shù)開始被應(yīng)用于土壤監(jiān)測，通過應(yīng)用的不斷深入和擴(kuò)展，技術(shù)被迅速的認(rèn)可和完善并得到廣泛應(yīng)用。主要用于分析土壤成分、特性和運(yùn)動過程等，在施肥、土地資源勘查、土壤質(zhì)量評價、土壤環(huán)境監(jiān)測以及土壤學(xué)研究方面都起到至關(guān)重要的作用。
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