所屬欄目:工業設計論文 發布日期:2021-01-20 09:37 熱度:
近些年來,我國土壤環境的污染問題已愈發嚴重,現階段我國環境保護工作中的一項重要內容就是做好我國土壤環境的監測與修復工作。我國目前針對土壤環境的保護工作已經出臺了相關的具體政策,全面的監測土壤環境,實時的掌握土壤中的污染元素和污染情況,對于土壤的監測采樣、分析、修復和再利用等過程進行全面的保護,對于維護我國的生態平衡是有著重要的意義的。本文從我國土壤環境的監測現狀、我國土壤環境監測存在的主要問題及我國土壤環境的修復技術研究三個方面探討了如何做好我國土壤環境的監測與修復工作。
我國土壤環境的監測現狀
現階段,我國還無法做到科學有效的處理一些種類的污染物,這就會導致大面積的水體和土壤都受到了不同程度的污染。污染問題最為嚴重的就是土壤重金屬污染了,鎘和鉛等重金屬元素對我國土壤造成的影響是十分嚴重的。如果土壤中的重金屬含量已經明顯超過了土壤的自凈能力了,想要短時間內將污染物清除是非常困難的,那么土壤的肥力就會大幅度的降低,作物無法正常的發育和生長,作物中含量較好的這些重金屬污染物還可能會通過食物鏈進入到人體中,對人體的生命健康也會產生威脅。
我國的土壤環境監測工作
發展時間不長,但也在積極的學習國家的先進工作經驗和監測技術,目前,應用最廣泛的兩種技術時無線傳感器網絡技術和高光譜遙感技術。
無線傳感器網絡技術
通常情況下,如果需要監測的土壤參數差異比較大并且穩定性不佳,那么建議選擇這種監測技術,我國目前普遍采用的無線傳感器網絡技術是在引入了外國先進技術的基礎上同時結合了我國的自身特點和實際情況所研發出來的,在實踐的過程中也取得了良好的成果。在我國的農田土壤信息收集等工作中已經能夠普遍的應用無線傳感器網絡技術了,最近我國又新研發成功了微型無線傳感器網絡節點監測技術,監測農田土壤時應用這一新技術有著更低的耗電,并且抗干擾能力強,同時還能夠長時間的連續進行監測工作。現階段無線傳感器網絡技術在我國的環境監測行業中已經得到了廣泛認可,在惡劣環境、偏遠地區以及農田科學施肥管理等土壤環境監測工作中都得到了良好的應用。
高光譜遙感技術
從上個世紀的八十年代開始,在土壤的監測工作中就已經開始逐步的應用成像光譜技術了,隨著我國科學技術水平的不斷提升,這一技術也逐步得到了更新和發展,同時也得到了更為廣泛的應用。在土壤特性、土壤運動過程以及土壤成分等分析工作中都能夠看到高光譜遙感技術的應用,這一技術在土壤環境監測、土壤學研究、土地資源考察、精確土壤施肥以及土壤質量評價等工作所發揮的作用都是十分重要的。舉例來說,在2005年的時候,我國的國家科學院在推算和分析青藏高原的表層土壤水分工作中就采用了這一技術,其分析結果也為當地的土壤環境監測和生態區保護等工作提供了重要的數據支持。借助于科學的光譜分析法,高光譜感光技術能夠將土壤光譜中的具體特征和很小的差別準確的反映出來,將土壤的實際成分和性質準確的分辨出來。現階段,高光譜遙感技術在我國的土壤監測領域的應用較為廣泛,卻也存在著一定的技術難點,我們應盡快的研發出更加準確的土壤環境監測設備。
我國土壤環境監測存在的主要問題
缺乏先進的配套設備要想真正的做好土壤環境的監測工作,不斷提升實際監測的技術水平,那么就必須具備水平更加先進的儀器設備作為支撐。而現階段我國主要都是由中國科學院或是我國各地的一些高等院校的相關課題研究部門來負責當地土壤環境的監測工作,這些部門要想及時采購技術水平更加先進的土壤監測設備是非常困難的,只有中國科學院和那些有土壤監測專門學科的并且有財政實力的高等院校才具備這一條件,大部分院校的條件都是不夠的,因此,從整體上來看我國土壤監測技術的發展水平還是比較緩慢的。
研發能力薄弱,專業人才匱乏
目前從實際的情況來看,針對土壤環境的監測工作,我們幾乎還沒有形成專業的研發團隊,大部分的研發力量都是靠一些科研院所和高等院校的相關部門作為支持的,而負責土壤監測工作的具體人員也都是高校的導師帶領自己的學生,其整體的實踐經驗都是偏少的,行業內的有效交流也相對缺乏,所以實際的研究工作也大都是在純學術角度上建立起來的。實際工作的中心內容幾乎都是導師自己的研究課題,土壤環境監測工作的持續性和連貫性是很差的,高端的研發人才很少。起步較晚,還沒有形成完善的監測體系與國外一些發達的國家相比,我國的環境污染監測工作起步還是很晚的,技術水平也存在著一定差距,進入到新世紀之后,國家的相關部門才開始越來越重視對土壤環境的監測工作。長久以來,我國的土壤環境監測工作幾乎都是在對原始土壤的元素進行化學分析工作,稍好一些的也就是通過引入國外的先進設備進行更精確的分析工作,而對于整體的監測和分析治理工作一直都沒有形成完善的體系。
我國土壤環境的修復技術研究
微生物修復技術
這種技術就是指利用自然環境中的微生物的生命代謝活動對土壤中的重金屬進行降解或轉化處理,從而降低污染物的毒性,從而取得理想的修復效果,所選擇的微生物可以是自然界中現有的,也可以是人為培養并具有特殊功效的微生物。在生物修復工作中微生物修復技術起著明顯的主導作用,其能夠借助于生物的新陳代謝來轉化各類物質,土壤中存在著的大量的降解有機污染物在這種作用下就能夠被有效的消除。現階段,在我國的石油和農藥污染的土壤中經常會選擇微生物修復技術,將具有降解作用的有機肥加入到受到污染的農田土壤中,污染物能夠被有效分解,土壤的活性大大提升,從而將土壤有效修復。微生物修復技術具有很多方面的明顯優勢,如設備簡單、投入成本低、操作方便、針對性強和見效快等。
植物修復技術
作為一類新型的修復技術,植物修復技術的原理就是利用綠色植物和與它共存的微生物系統來吸收、富集環境的污染物,植物是會受到重金屬很大的毒害作用的,其具體表現為植物的萌芽、光合作用、生長發育、生理代謝以及植物體內化學物質的含量等方面都會受到不同程度的影響。從實際的情況來看,植物修復技術的實際效果很好,并且應用成本也更低,目前利用超富集植物修復重金屬污染土壤主要有三種類型的技術,即植物吸收、植物穩定和植物揮發。其中,植物吸收技術就是指在超富集植物根系的作用下將重金屬從土壤中吸收出來,并將其送到植物的地上部,從而將重金屬污染物有效去除;而植物穩定技術就是借助植物的特性來降低重金屬的活性,生物的有效性也能夠隨之降低,重金屬的毒性會被消除或是變為低毒狀態;植物揮發技術則是將自身能夠積累和吸收的重金屬元素轉化成可揮發的狀態,并促使逐步揮發,從而將重金屬污染物有效去除。
動物修復技術
這一技術與植物修復技術的原理類似,就是借助于土壤中本來就存在的動物和它腸道內的存在的微生物對污染物進行修復,可以是人為對微生物進行優化也可以是自然條件下,在其繁殖和生長等代謝活動中來有效的分解、富集和去除土壤中的各類污染物,從而取得土壤中污染物去除并且改善生態環境的效果。
結束語
土壤環境的污染問題已經越來越引起社會的廣泛重視了,為了更好的優化并改良土壤環境,我們就必須對土壤進行精確監測,同時采用更具針對性的修復技術,對土壤的污染程度以及具體的土壤類型進行科學的分析,采用合理的修復技術來逐步緩解我國的土壤污染問題,促進我國資源可持續發展戰略的逐步實現。
《我國土壤環境監測及修復技術現狀》來源:《中國科技信息》,作者:吳清玉
文章標題:我國土壤環境監測及修復技術現狀
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