新时代城市土壤环境监测点位布设应用的研究分析
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摘要：新时期城市构造呈现多样性，加上城市化、工业化发展迅猛，城市的演变日新月异，如何对城市土壤环境监测点位布设的方法进行取舍是十分关键的，本文详细介绍了城市土壤环境监测点位布设的方法以及其应用的研究分析，希望能为我国城市土壤环境监测的相关研究提供参考。
关键词：城市土壤;布点;环境监测;研究分析
中图分类号：X833 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）02-0-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.091
Abstract：The diversity of urban structure in the new period，coupled with the rapid development of urbanization and industrialization， and the rapid development of cities，it is very important to choose the method of urban soil environment monitoring points.The method of point layout and its application research analysis hope to provide reference for related research on urban soil environment monitoring in China.
Key words：Urban soil;Location;Environmental monitoring;Research analysis
城市土壤環境状况对国民经济发展以及国土资源环境安全都有着重要的影响。但是当前中国城市土壤环境状况不容乐观，城市土壤普遍存在污染严重，甚至丧失其功能等问题，严重危害着城市居民的身体健康以及社会和谐稳定的发展。现在，国家对建设生态文明、加强环境保护提出了一系列新的理念、思想和战略，而城市土壤环境监测网络系统及城市土壤环境监测点位布设的构建，将不断提升城市土壤监测的有效性，为城市的和谐发展提供帮助[1]。因此，本文将对新时期城市土壤环境监测点位布设方法的应用进行研究和分析，比较各自的利弊和适用范围，为我国城市土壤监测点位布设的规划提供思路和参考。
1 国外土壤环境监测点位布设应用的研究现状
城市土壤环境监测点位布设有利于了解城市土壤环境的质量、变化和基本动态，对于城市土壤环境污染的尽早发现和及时治理具有重要指导作用。欧洲的很多国家和地区都率先建立了城市土壤环境监测网络，对点位布设进行合理的规划与布置，并开展了长期监控。早期，英国以5km2为基本单元网格，布设了将近6000个土壤监测点位。随后，瑞士建设国家土壤监测网，每100m2布设一个监测点位，并且加大了城市中土壤监测点位的分配。德国、法国也根据各自的实际情况以相应的网格布设遍布全国的土壤监测点位，并强调了城市土壤监测的重要性。同时，欧盟提出每300km2布设1个监测点范围涵盖整个欧洲，并且城市用地类型的土壤监测分布进行了详细规划[2]。
2 城市土壤环境监测分区点位布设应用
2.1 梯度带点位布设
城市化使得城市人口增多、城市面积不断变大，进而使得城市用地需求不断增加，在城市面积不断扩张的过程中，城市中区域的分布会形成一个自然的城市化梯度，梯度带点位布设则是根据城市化梯度将城市土壤监测区域按照不同梯度带划分。目前，以市中心向外辐射的直线距离作为城市梯度的度量方法应用较为广泛，也有不分文章将梯度的划分以“中心城-郊区-卫星城”这样的梯度带为研究区，对土壤的空间分布特征进行研究。同时也有学者根据城市居民区的演化发展形成的梯度带进行区域划分，以此来研究居民区土壤污染的演变情况。
2.2 功能区点位布设
人类活动的不同方式会对土壤造成不同的影响，最直接的区分便是从土壤利用的方式出发将城市土壤进行划分，一般可以分为城市绿地区、居民区、科教区、工业区、商业区和开发区等区域，再结合随机布点法、系统布点法和分区布点法对各个区域设置一定的采集点。这种方法可以直观地考察土壤环境质量与土壤利用方式之间的相关性，比较不同类型土壤之间的环境质量差异，加强不同人类活动对土壤环境质量影响方面的认识，该方法可用于区域性的常规检测以及不同功能区污染特征的比较研究。
2.3 城市方位点位布设
城市方位点位布设是确定城市的中心点或中心城区，然后以东西南北等方位对城市进行划分，进而确定点位布设的区域范围。杨蕊依照西宁市城市自身特点，将西宁市城区划分成城中区、城北区、城东区和城西区共4个区域，测定4个区域中土壤的重金属含量，并对潜在生态风险和健康风险进行评价。
城市方位点位布设的方法简单方便，大多数情况是依托城市自身的地理条件确定城市中心位置再将城市按照方位划分成不同区域，这有利于研究在不同方位上城市土壤中污染物的分布情况，但是城市的发展大多依据其地理特点开展，其发展趋势可能会与城市方位有较大偏差，因此该方法适用的局限性较大。
2.4 行政区点位布设
行政区点位布设的方法是与国家行政管理中分级划分的行政区域相联系的方法。该方法简单易操作，以城市现有的行政区为基础进行划分。以呼和浩特市为例，其位于内蒙古中部地区，是内蒙古自治区的首府，对其以行政区点位布设时可以依照行政区域将其划分成：回民区、新城区、赛罕区、玉泉区、如意开发区、金川开发区以及金桥开发区，根据行政区域的面积大小规划布点数，如图1所示。以行政区进行点位布设将有利于协助政府对土壤环境监管和防治工作的开展。
类似以行政区域作为点位布设划分区域的例子还有很多，例如广州市依其行政区域可以划分为越秀区、荔湾区、天河区、黄埔区、海珠区、白云区、番禺区和南沙区;北京市依其行政区域可以划分为东城区、西城区、朝阳区、丰台区、石景山区、海淀区、顺义区、通州区、大兴区、房山区、门头沟等。 2.5 环状分区点位布设
环状分区点位布设的方法一般用于城市中心较为明显，其环线围绕其中心外延，如对北京市土壤环境进行监测时，可以紫禁城为中心，以二环、三环、四环、五环、六环等环线进行点位布设，对于不同环线可以采用不同尺度的布点网格，来消除环线之间差异的影响。
2.6 分区点位布设的综合应用
目前，分区点位布设的常用方法是以上介绍的5种，对于部分城市而言其独特的地理环境使其可以适用于多个点位布设的方法。以北京为例，北京城区以紫禁城为中心向外扩散，可以城市方位、行政区域以及环状分区的方法进行点位布设，除了以天然的地理条件作为划分依据外，以功能区或者梯度带作为划分依据也同样适用，如图2所示，环状分区的布点数较多，会加大人力物力的投入，而以城市方位分区布点数相对较少，得到的数据和实际情况可能会存在偏差，而以行政区域作为划分标准的布点数综合了两者的优缺点。
通过对城区土壤进行分析，对土壤金属潜在风险预警的管理进行研究。可以发现，针对同一个城市可以采取不同的点位布设方法进行划分，增加城市土壤环境监测点位布设方法的多样性，以至于更好地指导城市土壤污染治理和防治[3]。
3 网格点位布设
由本文第一部分论述可以发现，网格点位布设的方法在欧洲有着广泛的应用，欧洲各国依照各自的国情决定网格的尺寸，从而覆盖整个国土面积。网格点位布设法是将整个城市的各个区域划分成若干个几何的网格，将采样点设置在各个网格的中心位置或者网格之间的交叉处，从而实现对城市的全覆盖式土壤环境监测。该方法在国内外都有着较为广泛的应用，目前依照网格的类型不同，主要分为常距网格、嵌套网格和变距网格。
常距网格的尺度可以综合考虑被研究城市的面积、人口分布、研究的目的和研究中能投入的人力物力成本等因素，我国《土壤环境监测技术规范（HJ/T166-2004）》中建议，城市土壤监测点以2km的网格尺度布设，而欧洲许多城市的学者则较多采用1km网格布点调查，对于非中心城区的区域，例如北京市的山林区域可以采用更大的网格。目前，国内外在实际使用中多采用1km的网格尺度，这个尺度兼顾人力物力的投入和监测的精准性。因此，以固定网格尺度为基准的常距网格点位布设是目前应用最为广泛的方法，其降低了点位布设设计的难度[4]。
网格点位布设的方法应用较为广泛，其变化较多，适用性好，随着新时期城市化、工业化的高速发展，网格点位布设能更好地适应日益变化的城市。
4 结论与建议
我国幅员辽阔，地貌复杂多样，每个城市在构建城市土壤环境监测点位布设时所适用的方法也存在较大差异。此外，随着新时期中国城市化、工业化的大力发展，城市的演变速度不断加快，多样的点位布设方法有助于应对不断变化的城市。因此，在选择城市土壤环境监测点位布设方法时，可以多种方法相结合，针对各个城市的实际情况，力争点位布设符合全面性、科学性、经济性、空间分布合理性和可行性等原则，以达到最佳的监测效果，实现监测的目的。
参考文献
[1]梁蒙.污染场地环境调查土壤检测点位布设方法的研究[J].环境与发展，2019，31（02）：196+198.
[2]陆泗进，王业耀，夏新.土壤环境监测基础点位布设思路与方法[J].中国环境监测，2018，v.34;No.193（03）：98-104.
[3]杨蕊，李小平，王继文.西宁市城市土壤重金属分布特征及其环境风险[J].生态学杂志，2016（6）：1531-1538.
[4]陈辉，张广鑫，惠怀胜.污染场地环境调查的土壤监测点位布设方法初探[J].环境保护科学，2010，36（2）：61-63.
收稿日期：2019-12-28
作者簡介：谢永龙（1990-），男，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为环境监测。
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