馬學(xué)利
摘 要:開(kāi)展北京市土壤地質(zhì)環(huán)境的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),對(duì)于政府管理部門(mén)及時(shí)掌握土壤環(huán)境質(zhì)量狀況,制定相應(yīng)的防治措施具有重要的意義。北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)建成后,連續(xù)6年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:全市區(qū)域土壤重金屬元素環(huán)境質(zhì)量整體優(yōu)良,存在點(diǎn)狀有機(jī)污染;典型工礦區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)、重要水源地等重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量總體良好,局部存在安全風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)包括區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩個(gè)層次;監(jiān)測(cè)范圍已覆蓋全市域;區(qū)域監(jiān)測(cè)周期3年,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)周期1年;形成了以化學(xué)指標(biāo)為主的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系;監(jiān)測(cè)方法包括野外樣品采集、樣品加工處理、數(shù)據(jù)處理及圖件編制、無(wú)機(jī)元素(指標(biāo))和有機(jī)物分布特征分析及對(duì)比、結(jié)果評(píng)價(jià)等。針對(duì)監(jiān)測(cè)工作中存在的樣品代表性問(wèn)題、分析測(cè)試問(wèn)題、重點(diǎn)工作區(qū)問(wèn)題和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問(wèn)題,提出了應(yīng)加強(qiáng)方法技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控體系研究;對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)的選取和工作方法進(jìn)行深入探討;在評(píng)價(jià)規(guī)范化、技術(shù)方法創(chuàng)新方面進(jìn)行嘗試等思路。
關(guān)鍵詞:土壤;環(huán)境;地質(zhì);監(jiān)測(cè);北京
Abstract: Long-term monitoring of the soil environment in Beijing is of great significance for the government management departments to timely obtain the soil environmental quality status and formulate corresponding prevention and treatment measures. As an important part of soil environment monitoring, soil geological environment monitoring network has been in continuous operation for 6 years in Beijing. The results indicate that the overall quality of heavy metal elements in the soil environment citywide is good but with dot organic pollution; the soil environmental quality in typical industrial and mining areas, agricultural planting areas, important water sources and other key monitoring areas is generally good but also with safety risks in some areas. This city-wide monitoring network provides two monitoring levels with a three-year period for regional monitoring and a one-year period for key monitoring. A monitoring index system has been formed mainly based on chemical index. Monitoring methods involve many factors such as field sample collection, sample processing, data processing, drawing compilation, analysis and comparison of element (index and organic matter) distribution characteristics, research and evaluation, etc. To solve the problems concerning samples representation, analysis and test, key work area and unification of evaluation criteria in monitoring, suggestions on improvement and optimization are put forth that focus on strengthened research of methodology and systematic quality control, in-depth discussion of the selection and working methods of key monitoring areas, and experiment of standardized evaluation and technique innovations.
Keyword: soil; environment; geological; monitoring; Beijing
土壤是環(huán)境的重要組成部分,是人類賴以生存和城市可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。北京市在疏解非首都核心功能綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展進(jìn)程中,面臨著諸多土壤環(huán)境問(wèn)題(田媛等,2008)。由于土壤污染具有滯后性、隱蔽性、積累性、難恢復(fù)性的特點(diǎn)(劉琨等,2017),土壤又是大氣污染、水體污染的最終受體,對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)于及時(shí)掌握土壤環(huán)境質(zhì)量狀況尤為重要(陸泗進(jìn)等,2018;趙靚等,2020)。我國(guó)土壤環(huán)境從調(diào)查到監(jiān)測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程,2016 年 5 月 31日國(guó)務(wù)院發(fā)布了國(guó)發(fā)〔2016〕31 號(hào)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱“土十條”),明確了建立國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),開(kāi)展例行監(jiān)測(cè)工作,對(duì)今后我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作做出了全面的戰(zhàn)略部署(孫寧等,2017)。
北京市土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)相關(guān)工作,早期主要是由市農(nóng)業(yè)部門(mén)開(kāi)展的肥力監(jiān)測(cè)工作,監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要以養(yǎng)分指標(biāo)為主。2001年,市環(huán)保部門(mén)系統(tǒng)開(kāi)展了“菜籃子”基地、污灌區(qū)和有機(jī)食品生產(chǎn)基地等為主的土壤環(huán)境質(zhì)量專項(xiàng)調(diào)查監(jiān)測(cè)工作。2011年北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局依托“北京市農(nóng)業(yè)土地資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)”項(xiàng)目,開(kāi)始籌建北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng),其目的是全面掌握土壤地質(zhì)環(huán)境背景、質(zhì)量狀況及其變化規(guī)律,了解各類污染源對(duì)土壤地質(zhì)環(huán)境的影響程度及其變化趨勢(shì),從地質(zhì)環(huán)境角度,為構(gòu)建全市監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
本文闡述了北京土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)現(xiàn)狀,總結(jié)了多年監(jiān)測(cè)工作成果及存在問(wèn)題,提出了改進(jìn)思路,對(duì)全國(guó)各省市開(kāi)展此項(xiàng)工作有一定的參考意義。
1 北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)現(xiàn)狀
1.1 總體定位和體系構(gòu)架
土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)定位是“專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)”,是北京市土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。依據(jù)京政發(fā)〔2016〕63 號(hào)《北京市人民政府<北京市土壤污染防治工作方案>的通知》,地質(zhì)勘查部門(mén)是建設(shè)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的責(zé)任部門(mén)。北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)2015年開(kāi)始運(yùn)行,至2020年已運(yùn)行了6年。期間經(jīng)過(guò)幾次優(yōu)化調(diào)整,已初步建成了包括區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)體系,監(jiān)測(cè)點(diǎn)從2015年的160個(gè),2018年增至1470個(gè),2019年再次調(diào)整完善達(dá)到目前2712個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的規(guī)模,已經(jīng)覆蓋包括山區(qū)在內(nèi)的全市域,實(shí)現(xiàn)了對(duì)北京市土壤環(huán)境質(zhì)量長(zhǎng)期、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)見(jiàn)圖1,監(jiān)測(cè)方法體系見(jiàn)圖2。
1.2 監(jiān)測(cè)層次
監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系主要包括區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)兩個(gè)層次。區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)2220個(gè),重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)492個(gè)??煞謩e與生態(tài)環(huán)境部門(mén)監(jiān)測(cè)網(wǎng)設(shè)置中的背景點(diǎn)位和基礎(chǔ)點(diǎn)位+特定點(diǎn)位相對(duì)應(yīng)(嚴(yán)春麗,2016)。
區(qū)域監(jiān)測(cè):主要掌握土壤地質(zhì)環(huán)境總體規(guī)律,以反映地質(zhì)背景為主,反映土壤化學(xué)物質(zhì)在宏觀層面上的變化規(guī)律。監(jiān)測(cè)點(diǎn)以一定合理的密度大致均勻分布,在網(wǎng)格化基礎(chǔ)上,結(jié)合水系流域、成土母質(zhì)、地貌成因、土地利用等因素的數(shù)字化圖件,按地質(zhì)控制單元確定。平原區(qū)大致按照4 km×4 km(每個(gè)格2~4個(gè)點(diǎn))網(wǎng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè),丘陵區(qū)和山區(qū)按照4 km×4 km(每個(gè)格1~2個(gè)點(diǎn))網(wǎng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè),保證每個(gè)控制單元中都有一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
重點(diǎn)監(jiān)測(cè):主要查明不同地質(zhì)背景下元素高背景區(qū)或人為活動(dòng)造成的污染區(qū)及污染隱患區(qū)的主要元素與指標(biāo)含量現(xiàn)狀及變化特征,監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要是能夠反映受人為活動(dòng)干擾所帶來(lái)的變化,變化程度相對(duì)明顯。根據(jù)北京市特點(diǎn),主要選取搬遷關(guān)閉的工廠礦山、農(nóng)業(yè)種植、特色農(nóng)作物產(chǎn)地、水源保護(hù)區(qū)、元素異常區(qū)等區(qū)域。
1.3 監(jiān)測(cè)范圍
2018年之前,監(jiān)測(cè)范圍限于平原區(qū)(包括延慶盆地)。2019年起至今,區(qū)域監(jiān)測(cè)范圍擴(kuò)大到全市域;重點(diǎn)監(jiān)測(cè)工礦區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、元素異常區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域。
1.4 監(jiān)測(cè)周期(頻次)
2015—2018年,區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的周期均為1年。從2019年起至今,隨著監(jiān)測(cè)點(diǎn)大幅增加,監(jiān)測(cè)范圍擴(kuò)大到全市域(包括山區(qū)),區(qū)域監(jiān)測(cè)調(diào)整為3年一個(gè)周期,分大清河和永定河流域、北運(yùn)河流域、潮白河和薊運(yùn)河流域3個(gè)區(qū)域開(kāi)展年度工作,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)周期保持為1年。
1.5 監(jiān)測(cè)指標(biāo)
(1)樣品類型
區(qū)域監(jiān)測(cè):主要監(jiān)測(cè)土壤與大氣干濕沉降物,采集土壤樣和大氣干濕沉降樣品,土壤樣品包括表層土壤樣品和垂向剖面(孔)樣品。
重點(diǎn)監(jiān)測(cè):主要通過(guò)監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)土壤、農(nóng)作物、灌溉水、肥料等評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量,采集相應(yīng)樣品。采取農(nóng)作物樣品的同時(shí)采取同點(diǎn)根系土樣品,土壤樣品包括表層土壤樣和垂向剖面(孔)樣品;同時(shí),在城區(qū)選擇地壇、圓明園、仰山、北海、玉淵潭、天壇等6個(gè)公園,采集壤中氣汞和大氣汞樣品。
大氣干濕沉降物、灌溉水、化肥等樣品,是為了評(píng)價(jià)大氣、水、肥料等對(duì)土壤中元素和指標(biāo)的影響水平。
(2)測(cè)試項(xiàng)目
如表1所示,區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)有所不同。
1.6 監(jiān)測(cè)方法體系
經(jīng)過(guò)多年探索和實(shí)踐,總結(jié)形成了較為完整的監(jiān)測(cè)工作方法體系(圖2),實(shí)質(zhì)上該體系包括了從野外工作到室內(nèi)數(shù)據(jù)整理,開(kāi)展研究評(píng)價(jià),到最終形成年度監(jiān)測(cè)成果報(bào)告的全過(guò)程。方法體系主要包括:野外樣品采集,樣品加工處理,樣品分析測(cè)試,數(shù)據(jù)處理及圖件編制,無(wú)機(jī)元素(指標(biāo))和有機(jī)物分布特征及對(duì)比,以及結(jié)果評(píng)價(jià)等。
(1)野外樣品采集
包括土壤樣品、水樣品、壤中氣汞和大氣汞樣品、大氣干濕沉降樣品、肥料樣品和農(nóng)作物樣品。不同的樣品采集具有不同的要求。
(2)樣品加工處理
樣品加工包括樣品干燥、過(guò)篩與拌勻、稱重與裝袋、送樣分析、裝箱入庫(kù)等步驟,樣品晾曬和加工場(chǎng)地確保無(wú)污染。
(3)樣品分析測(cè)試
包括有機(jī)樣品和無(wú)機(jī)樣品分析測(cè)試。有機(jī)樣品包括有機(jī)氯農(nóng)藥類(OCPs)、多環(huán)芳烴類(PAHs)、多氯聯(lián)苯類(PCBs)和揮發(fā)性有機(jī)物類(VOCs)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展分析測(cè)試工作。
(4)數(shù)據(jù)處理及圖件編制
包括原始資料整理、地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)和圖件編制3個(gè)步驟。
地球化學(xué)參數(shù)包括平均值、基線值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)、極大值、極小值、統(tǒng)計(jì)樣品數(shù)、分布面積等。
圖件編制包括基礎(chǔ)圖件和評(píng)價(jià)性圖件。
(5)元素(指標(biāo)、有機(jī)物)分布特征分析及對(duì)比
通過(guò)統(tǒng)計(jì)獲取的主要地球化學(xué)參數(shù),按區(qū)域、各重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)、水系、成土母質(zhì)、土地利用類型等不同單元進(jìn)行參數(shù)對(duì)比分析,尋求分布規(guī)律;與區(qū)域背景值、不同年度平均值、基線值,按時(shí)間維度進(jìn)行對(duì)比,探求變化規(guī)律。
(6)結(jié)果評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)是監(jiān)測(cè)工作最重要的成果。主要進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià),并對(duì)可能的土壤環(huán)境質(zhì)量影響因素:大氣干濕沉降物、灌溉水、化肥進(jìn)行年度通量計(jì)算評(píng)價(jià)。
①土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分為單元素環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和綜合環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)??蓞⒖紘?guó)家標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算環(huán)境質(zhì)量指數(shù),編制環(huán)境質(zhì)量分區(qū)圖;進(jìn)行綜合環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí),還可依據(jù)“短板法則”進(jìn)行單點(diǎn)評(píng)價(jià),能更加直接的反映土壤的點(diǎn)狀污染和具體部位。評(píng)價(jià)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15618-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》和GB 36600-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》。
土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果,分為4個(gè)等級(jí)質(zhì)量區(qū)(表2)。以2018年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中提供的風(fēng)險(xiǎn)篩選值和風(fēng)險(xiǎn)管制值為基礎(chǔ)加以補(bǔ)充,設(shè)定了3個(gè)界限值,對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行分級(jí):第一界限值:為北京市平原區(qū)重金屬元素背景值加2倍離差。其中背景值為2012年北京市農(nóng)業(yè)土地資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)工作獲取的各元素背景值;第二界限值:為2018年最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中不同pH值下重金屬元素對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)篩選值;第三界限值:為2018年最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中不同pH值下重金屬元素對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管制值。
②生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)主要是利用農(nóng)作物(果品等)中Hg、Cd、As等重金屬元素,和B、Fe、Mn等有益微量元素,以及F、Se健康元素的含量,結(jié)合根系土中元素含量,進(jìn)行生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)。農(nóng)作物(果品等)評(píng)價(jià)采用了農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如NY/T 421-2012《綠色食品 小麥及小麥粉》、GB 2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》;根系土評(píng)價(jià)采用GB 15618-2018《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》;還可進(jìn)行農(nóng)作物對(duì)特定元素富集能力的評(píng)價(jià)。
③土壤環(huán)境質(zhì)量影響因素評(píng)價(jià),主要根據(jù)可能的影響因素大氣干濕沉降物、灌溉水、肥料樣品的分析結(jié)果,通過(guò)分別計(jì)算年輸入通量,進(jìn)行不同輸入途徑通量對(duì)比和總體影響評(píng)價(jià)。大氣干濕沉降主要是Cd和Hg元素,肥料主要是Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8種重金屬元素,灌溉水增加Cl-、NO2、NO3等陰離子和Cr6+離子態(tài)。灌溉水同時(shí)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。
2 監(jiān)測(cè)工作取得一些成果和認(rèn)識(shí)
(1)區(qū)域土壤地球化學(xué)特征和環(huán)境質(zhì)量
北京市土壤重金屬元素環(huán)境質(zhì)量整體優(yōu)良。中心城區(qū)土壤Hg等重金屬元素呈現(xiàn)明顯的高含量??傮w上尚不具有嚴(yán)重的危害性。有機(jī)污染呈點(diǎn)狀,以農(nóng)藥殘留為主。
(2)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)效應(yīng)
東南郊工廠區(qū)、首鋼搬遷區(qū)、大臺(tái)煤礦區(qū)等工礦區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量總體較好,重金屬等環(huán)境元素呈現(xiàn)富集特征。農(nóng)業(yè)種植區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量總體良好,部分地區(qū)存在安全風(fēng)險(xiǎn)。重要水源地密云水庫(kù)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量總體良好。所有重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)有機(jī)物以多環(huán)芳烴檢出率較高,其次為有機(jī)氯農(nóng)藥指標(biāo),但含量均不高,污染風(fēng)險(xiǎn)不大。
3 存在問(wèn)題探討
(1)樣點(diǎn)代表性的問(wèn)題
如何保證樣品具有足夠的代表性是監(jiān)測(cè)工作的一大難點(diǎn)。不同的元素地球化學(xué)性質(zhì)、土地利用方式、采樣精度都是主要的影響因素,雖說(shuō)精度越高,采樣代表性就越好,但不可能無(wú)限量增加樣品,我們要做的就是在一定尺度下合理控制采樣密度,還要能反映區(qū)域的元素地球化學(xué)特征。
目前北京平原區(qū)樣品密度已達(dá)到
2~4個(gè)點(diǎn)/ 4 km×4 km,丘陵區(qū)和山區(qū)達(dá)到1~2個(gè)點(diǎn)/ 4 km×4 km,與之前相比,精度已大幅提高,不能再一味加密,如何進(jìn)一步保證樣品代表性需要認(rèn)真思考。
(2)分析測(cè)試的問(wèn)題
監(jiān)測(cè)工作對(duì)分析測(cè)試質(zhì)量要求較高,理論上不同年份的監(jiān)測(cè)樣品測(cè)試工作應(yīng)當(dāng)委托同一家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析,可以減少不同實(shí)驗(yàn)室之間的系統(tǒng)誤差,保證連續(xù)性和可靠性。
實(shí)際上由于項(xiàng)目績(jī)效管理等因素,不同年份的監(jiān)測(cè)樣品測(cè)試工作往往是由不同的實(shí)驗(yàn)室承擔(dān),如何有效監(jiān)控不同年份、不同實(shí)驗(yàn)室的樣品分析測(cè)試工作,保證分析測(cè)試質(zhì)量,還需要在參照相關(guān)規(guī)范、合規(guī)合法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善。
(3)重點(diǎn)工作區(qū)的問(wèn)題
目前,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)工作涉及到工礦、農(nóng)業(yè)、水源地和元素異常區(qū),但隨著城市發(fā)展,還有一些未能覆蓋到的類型,需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。
同時(shí),對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)如何在投入實(shí)物工作量不變的條件下,進(jìn)一步提高效率,對(duì)樣品布置方式、研究方法、頻次等如何進(jìn)一步改進(jìn),還需要深入探討和優(yōu)化。
(4)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一問(wèn)題
監(jiān)測(cè)工作由于年份跨度較大,存在評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題,導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果難于直接對(duì)比。這主要是由于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)更替,還有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間對(duì)比和引用問(wèn)題。
目前在具體監(jiān)測(cè)工作中,因標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題造成的影響主要體現(xiàn)在成果表達(dá)中,引用了多個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),使得成果報(bào)告顯得較為凌亂,且不同年份對(duì)比較為復(fù)雜。
4 改進(jìn)優(yōu)化的思考
4.1 重視樣品采集工作,加強(qiáng)技術(shù)方法研究
樣品的布置和采集應(yīng)遵從“隨機(jī)”“等量”原則。采樣點(diǎn)布置必須“隨機(jī)”,在符合一定間隔距離、方位要求的同時(shí),避免主觀因素;采樣時(shí)注意“等量”,子樣要求數(shù)量、質(zhì)量相等;同時(shí)采樣點(diǎn)深度等也要有統(tǒng)一要求,并嚴(yán)格執(zhí)行。
監(jiān)測(cè)工作要求不同年度采樣點(diǎn)位一致,即同點(diǎn)取樣,可利用先進(jìn)定位設(shè)備精準(zhǔn)定位,并留周邊環(huán)境照片以驗(yàn)證。
在傳統(tǒng)采樣方法的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用,改進(jìn)、優(yōu)化采樣方法,保證采樣精準(zhǔn)性,如取樣鉆機(jī)的引進(jìn),可以最大限度避免人為取樣的主觀影響。
4.2 加強(qiáng)第三方測(cè)試的監(jiān)控
對(duì)于可能存在的不同的實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)不同年份的樣品分析測(cè)試的問(wèn)題,可引入第三方測(cè)試監(jiān)控(汪月桂等,2012;劉英男,2014;陳皓等,2010),采取以下綜合手段加強(qiáng)分析測(cè)試質(zhì)量監(jiān)控:
(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求
實(shí)驗(yàn)室選取應(yīng)有連續(xù)性,原則上以地礦實(shí)驗(yàn)室為主,除了要求具有基本的CMA資質(zhì)外,還要求具有中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局頒發(fā)的多目標(biāo)地球化學(xué)52項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試資質(zhì),這類實(shí)驗(yàn)室無(wú)論從硬件設(shè)備上還是從人員經(jīng)驗(yàn)上都達(dá)到了地球化學(xué)測(cè)試工作的基本要求。
(2)測(cè)試質(zhì)量的內(nèi)部、外部監(jiān)控
通過(guò)插入標(biāo)準(zhǔn)樣來(lái)完善監(jiān)測(cè)樣品的測(cè)試監(jiān)控方案,對(duì)于土壤樣品全量,除了正常插入實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部監(jiān)控樣外,另外按批次插入國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室的外部監(jiān)控樣,通過(guò)計(jì)算不同批次不同指標(biāo)的合格率,判定樣品測(cè)試質(zhì)量,這是對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)控的有效手段之一。另外還可以通過(guò)插入往年的樣品副樣作為密碼樣,用以監(jiān)控不同實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試誤差。
(3)第三方外檢
對(duì)于土壤有效態(tài)、形態(tài)和有機(jī)污染物分析,進(jìn)行第三方外檢是控制分析質(zhì)量較好的措施。為保障分析質(zhì)量可靠,進(jìn)行外檢的實(shí)驗(yàn)室盡量選擇行業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)較豐富的測(cè)試單位。
4.3 強(qiáng)化重點(diǎn)工作區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)部署工作應(yīng)遵從綜合布樣、加密采樣、重點(diǎn)突破、動(dòng)態(tài)選區(qū)的原則。目前重點(diǎn)區(qū)工作周期為1年,對(duì)選定的區(qū)域每年進(jìn)行一輪采樣,目的在于了解區(qū)內(nèi)元素含量變化,查明元素異常成因,這樣一般每個(gè)區(qū)需要連續(xù)監(jiān)測(cè)1~3年。如在3年內(nèi)沒(méi)有多大變化,并查明了異常原因和其生態(tài)效應(yīng),可以停止工作,列為長(zhǎng)期觀察區(qū),間隔3~5年后再次布置工作進(jìn)行一輪評(píng)價(jià)。
重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)應(yīng)綜合布置各類樣品,從土壤、水、植被、農(nóng)作物、果品、蔬菜,到人體毛發(fā)、血液等,查明元素和污染物的“來(lái)龍去脈”——元素富集的原因,是否進(jìn)入人體,對(duì)人體的影響等。樣品布置應(yīng)以濃集中心為中心展開(kāi),考慮各類影響因素如地下水流向等進(jìn)行加密采樣。
對(duì)于經(jīng)監(jiān)測(cè)連續(xù)出現(xiàn)高異常、超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管制值、可能影響人身健康安全的重點(diǎn)地區(qū),可以適當(dāng)調(diào)整年度工作量進(jìn)行重點(diǎn)突破。
重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)的選取和布置應(yīng)是動(dòng)態(tài)的,不是一成不變的,要及時(shí)優(yōu)化調(diào)整??梢栽黾踊巨r(nóng)田保護(hù)區(qū)、垃圾填埋場(chǎng)、交通主干線周邊等環(huán)境敏感區(qū),納入重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)范疇。
4.4 加強(qiáng)綜合研究及評(píng)價(jià)規(guī)范化
(1)加強(qiáng)誤差研究
在保證野外采樣和分析測(cè)試質(zhì)量的前提下,受客觀和主觀因素的影響,采樣誤差和分析誤差仍是難于避免的,因此要將誤差研究納入監(jiān)測(cè)工作的長(zhǎng)期研究領(lǐng)域,提高監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量,不斷減小誤差對(duì)分析評(píng)價(jià)的影響。
(2)規(guī)范評(píng)價(jià)方法
監(jiān)測(cè)工作初期進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),并未按照不同土地利用方式,缺乏針對(duì)性。今后應(yīng)區(qū)分農(nóng)用地和建設(shè)用地,選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),使監(jiān)測(cè)成果為生態(tài)環(huán)境管理服務(wù)的同時(shí),也可為土地管理服務(wù)。
建立健全規(guī)范統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法,以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)依據(jù)。進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)時(shí),參照值統(tǒng)一按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)劃分質(zhì)量區(qū);綜合評(píng)價(jià)時(shí)采用內(nèi)梅羅指數(shù)或利用短板法則進(jìn)行評(píng)價(jià)。
5 結(jié)論
(1)北京市土壤地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)建成運(yùn)行歷時(shí)6年,經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整優(yōu)化,形成了較為完整的監(jiān)測(cè)體系和方法體系。監(jiān)測(cè)網(wǎng)由區(qū)域監(jiān)測(cè)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)2個(gè)層次構(gòu)成,已覆蓋了包括山區(qū)在內(nèi)的全市域。區(qū)域監(jiān)測(cè)分流域開(kāi)展,周期為3年,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)周期為1年。
(2)經(jīng)過(guò)多年監(jiān)測(cè),對(duì)北京市土壤地質(zhì)環(huán)境背景、質(zhì)量狀況和元素分布、富集規(guī)律取得初步成果。北京市土壤地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量整體優(yōu)良,但有些區(qū)存在重金屬超標(biāo),中心城區(qū)存在Hg元素含量異常等現(xiàn)象,主要呈點(diǎn)狀分布;有機(jī)污染物以多環(huán)芳烴為主,有機(jī)氯農(nóng)藥超標(biāo)呈點(diǎn)狀。
今后,為確保監(jiān)測(cè)網(wǎng)高質(zhì)量運(yùn)行,對(duì)現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)從樣品采集、分析質(zhì)量上加強(qiáng)方法技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控體系研究;對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)的選取和工作方法,應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注、深入探討;加強(qiáng)綜合研究,在評(píng)價(jià)規(guī)范化、技術(shù)方法創(chuàng)新方面進(jìn)行嘗試,滿足土壤環(huán)境質(zhì)量和土地管理的需求。
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