试论土壤环境监测技术的不足与发展

试论土壤环境监测技术的不足与发展

许安全

重庆市南岸区生态环境监测站  重庆市 401336

摘要：土壤环境监测技术在保护土壤资源、维护环境健康等方面具有重要意义。然而，传统的土壤环境监测技术存在一些不足之处，限制了人们对土壤环境的全面了解和有效管理。为了解决这些问题，新的创新技术和方法应运而生，包括基于传感器技术的土壤监测、遥感技术的应用以及数据挖掘和机器学习算法。这些进步为土壤环境监测提供了新的机遇和解决方案，将推动土壤资源的可持续利用和环境保护的进程。

关键词：土壤环境；监测技术；不足；发展

1土壤环境监测

土壤环境影响着人们日常生产生活的质量，土壤污染的危害性主要集中在农作物的减产、耕地资源受到污染以及重金属对土壤污染的持久性等方面。土壤污染源主要有化学肥料污染、建筑垃圾污染、有毒物质等。从现阶段土壤环境监测的现状来看，缺乏高效、可靠性强的监测技术，目前对土壤环境监测的主要技术有原子吸收光谱法、激光诱导击穿光谱法、张力计法、射线法、介电特性法等，并不能有效地提升环境监测的质量和水平。

2土壤环境监测存在的问题

2.1污染物监测不全面

土壤污染物监测不全面会影响土壤污染监测工作的有效性，土壤监测工作中需要对土壤中的水分、酸碱度、有害物质含量值等综合数据的监测，才能实现土壤环境监测工作存在的意义。但是随着社会生产方式的变化，土壤污染中由原来单一性的污染转变为复合型的污染，没有先进的技术对污染物进行全面的检测，自然而然会出现污染物监测不全面的问题。

2.2监测数据分析不彻底

监测数据是监测工作开展的重要依据，是影响环境检测工作实际效果的影响因素，如果没有充分利用和深度分析监测数据，就会增加环境监测工作中异常数据出现的概率。土壤污染的污染源种类较多，造成土壤污染的原因也各不相同，土壤环境监测的数据分析工作不到位会造成土壤环境监测污染源无法确定，导致后续的治理工作无法得到有效的数据参考。

2.3监测技术专业性强

土壤环境监测中，以土壤污染问题最为严重的重金属污染为例，主要是通过X射线荧光光谱、原子吸收光谱法、激光诱导击穿光谱法等进行监测，然后这些监测技术需要专业的技术人员进行分析和操作，才能获得土壤污染监测的有效结果。而目前技术手段的强专业性和技术人才的缺失，就导致土壤监测技术不能有效发挥其专业的有效性，不能取得良好的土壤监测效果。

3基于传感器技术的土壤环境监测创新措施

3.1完善监测机制

在土壤环境污染监测中，为了形成较为理想的监测效果，首先应该注重完善相应机制，确保具体工作开展可以得到有效支持和指导，避免在土壤环境污染监测中出现较为严重的混乱无序问题。基于这种土壤环境污染监测机制的完善工作进行分析，相关监管部门应该承担起职责，结合当前土壤环境保护相关法律规范，结合自身所处区域的实际状况，进而制定出较为适宜合理的土壤环境污染监测计划，以便形成较为理想的土壤环境污染监测局面。比如针对土壤环境污染监测目标以及监测频率，都需要予以准确设定，由此较好实现对于最终监测结果的准确控制，尽量避免出现较为严重的混乱问题。当然，为了确保土壤环境污染监测工作得以有序开展，相应监测机制的完善还需要落脚到责任制度上，只有明确所有相关工作人员的主要任务和职责，才能够促使后续相关工作开展较为有序协调，避免出现土壤环境污染监测不全面或者不准确问题。

3.2无线传感器网络的应用

3.2.1多参数监测和实时数据采集

无线传感器网络的应用在土壤环境监测领域带来了革命性的创新。传统的土壤监测方法通常只能采集有限数量的参数，如土壤温度或湿度。而无线传感器网络可以同时监测多个参数，如土壤温度、湿度、pH值、电导率等。通过在土壤中部署多个传感器节点，可以实现对土壤环境的多样化、全面化的监测。这种多参数监测能力有助于更准确地了解土壤的状况，并及时发现潜在问题。另外，无线传感器网络实现了实时数据采集的能力。传感器节点可以连续地监测土壤环境参数，将实时数据通过无线通信传输到数据中心或监测平台。这使得监测人员可以实时获取土壤环境数据，及时监测土壤的变化和趋势。同时，传感器节点的自组织和自适应能力，可以实现实时的网络监控和管理，提高了监测系统的可靠性和稳定性。

3.2.2数据可视化和实时监测平台

无线传感器网络提供了大量的土壤环境数据，如何有效地处理和应用这些数据变得至关重要。数据可视化和实时监测平台的开发，为土壤环境监测带来了更直观、可操作的方式。通过可视化工具，监测人员可以将土壤环境数据以图表、地图或动态图像等形式表现出来，使得数据更易于理解和分析。实时监测平台通过集成传感器网络和数据处理系统，可以提供实时的土壤环境监测和预警功能。监测人员可以随时远程访问平台，获取最新的土壤环境数据，并通过预警系统及时发现和应对土壤问题。这种实时监测平台的应用为农业管理者、环境保护机构和政府部门提供了便利和决策支持，实现了土壤环境监测的智能化和高效化。

3.3基于遥感技术的土壤监测

3.3.1高分辨率土壤特征的提取

遥感技术在土壤环境监测中的应用主要通过卫星或航空平台获取土壤表面的遥感数据，并利用这些数据提取土壤特征。高分辨率的遥感图像可以提供详细的土壤信息，如土壤质地、有机质含量、湿度等关键参数。通过对遥感图像进行图像处理和土壤特征提取算法的应用，可以获取大范围土壤环境的空间分布和变化趋势。这种非接触式的遥感监测方法大大提高了土壤监测的效率和覆盖范围，能够快速获取土壤环境信息，对土壤资源进行评估和管理。

3.3.2遥感数据与地面观测数据的集成分析

遥感数据与地面观测数据的集成分析，是一种综合利用不同数据源进行土壤环境监测的方法。通过结合遥感数据和地面观测数据，可以获得更全面、准确的土壤环境信息。遥感数据提供了大范围的土壤环境数据，而地面观测数据则提供了局部详细的土壤监测数据。通过将两者进行集成分析，可以弥补各自数据的不足，提高土壤环境监测的准确性和可靠性。集成分析的方法包括数据融合、模型融合和时空关联分析等。数据融合技术可以将遥感数据与地面观测数据进行叠加或组合，生成具有更高精度和空间分辨率的土壤环境数据。模型融合方法将遥感数据和地面观测数据输入到模型中进行联合分析，提高土壤环境预测的准确性。时空关联分析通过对遥感数据和地面观测数据的时空关系进行分析，揭示土壤环境的动态变化和影响因素。

4结语

综上所述，传统的土壤环境监测技术存在采样点有限、实验室分析耗时昂贵、数据稀疏和解释预测挑战等不足之处。然而，基于传感器技术的创新应用和遥感技术为土壤环境监测带来了新的突破。无线传感器网络和高分辨率土壤特征提取等技术使得多参数监测和实时数据采集成为可能，而遥感数据与地面观测数据的集成分析，则提供了更全面准确的土壤环境信息。这些创新技术和方法将不断改善土壤环境监测的精确性、时效性和经济性，为土壤资源的保护和可持续利用提供更有效的支持。同时，仍需加强数据质量和数量、优化模型算法等方面的研究，以进一步推动土壤环境监测技术的应用和推广。

参考文献

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