土壤重金屬污染現(xiàn)狀及檢測技術(shù)分析

章哲

摘要 隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，土壤重金屬污染問題也逐漸成為了環(huán)境污染的重點問題，對人們的生活質(zhì)量與健康造成嚴重威脅。土地不僅是人們種植糧食的基礎，同時也是人們生活的根基。因此，一旦土壤被重金屬污染，不僅對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響，而且還直接威脅著人們的身體健康。本文針對重金屬的概念及重金屬污染現(xiàn)狀進行分析，并進一步闡述了重金屬污染的檢測技術(shù)，以期提高土壤重金屬污染的檢測準確性與工作效率，便于相關工作人員及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。

關鍵詞 土壤重金屬污染；現(xiàn)狀；檢測技術(shù)

中圖分類號 X53；X833 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）03-0192-01

土壤作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的必備要素，不僅是各種農(nóng)作物種植的基礎，而且也是人們建設經(jīng)營生產(chǎn)與生活場所的基礎。土壤被重金屬污染不僅影響農(nóng)作物質(zhì)量與產(chǎn)量，人們攝入含重金屬農(nóng)作物后，還會對身體健康造成不利影響。因此，相關工作人員應加大對土壤重金屬含量檢測技術(shù)的研究，以便能夠準確檢測出土壤重金屬含量，進一步推動環(huán)境治理的可持續(xù)發(fā)展。

1 土壤重金屬污染概述

重金屬種類較多，而污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛等具有較強毒性的重金屬元素以及毒性一般的較為常見的鋅元素。這些具有毒性的重金屬進入土壤后，被土壤膠體吸附，并與土壤中無機物、有機物等發(fā)生反應，進而混合為一種新的物質(zhì)。這種混合物質(zhì)無法與土壤中其他物質(zhì)再發(fā)生任何反應，也無法被土壤微生物分解，成為難溶鹽而被動累積在土壤中，最終量變引發(fā)質(zhì)變，使土壤性質(zhì)發(fā)生改變。而這些混合物質(zhì)往往會被植物所吸收，進而通過食物鏈進入人體，最終威脅著人們的生命健康。還需注意的是，土壤中部分重金屬還可能轉(zhuǎn)變?yōu)橥榛衔?，具有更強烈的毒性，最終對人們的身體健康造成嚴重威脅。由于土壤的吸附性，重金屬在進入土壤后，無法被排除而只能被動吸附在土壤中，是導致重金屬污染的重要因素。此外，重金屬本身性質(zhì)與土壤環(huán)境特性均是影響吸附過程的重要因素。因此，相關工作人員應重視土壤重金屬污染研究。

2 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

自改革開放以來，我國政府逐漸加大了對工業(yè)產(chǎn)業(yè)的支持力度，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度逐漸加快，進一步有效推動了國民經(jīng)濟增長。在此情況下，工業(yè)廢水的肆意排放成為污染環(huán)境的重要問題。再加上現(xiàn)代社會的進一步發(fā)展，大大增加了城市污水的排放量，而城市污水排放管理中存在漏洞等問題均會使污染日漸嚴重，尤其在沒有嚴格執(zhí)行污水排放管理辦法的地區(qū)，污染問題更加嚴重。未經(jīng)過嚴格處理而排入河流等流動水域中的工業(yè)廢水與生活廢水，大多數(shù)均攜帶著重金屬，嚴重時甚至高達每升水含數(shù)百微克，對于水體中的沉積物，其中所含重金屬甚至達每升水中逾1 g。而重金屬污染水體一旦被引用為農(nóng)業(yè)灌溉用水、綠化用水或建設施工用水，均會引發(fā)土壤重金屬污染問題。與此同時，隨著能源資源的開采力度逐漸加大，部分有色金屬在開采過程中也會導致重金屬大量堆積，進而使重金屬進入當?shù)赝寥?，造成嚴重污染[1-2]。

3 土壤重金屬污染檢測技術(shù)

3.1 光譜檢測技術(shù)

光譜檢測技術(shù)是當前檢測土壤中是否含有重金屬的重要技術(shù)之一，其優(yōu)勢是具有較強的靈敏性；而其缺點是檢測成本較高，具體表現(xiàn)為檢測操作流程復雜、檢測設備要求較高與檢測過程耗時較長等。此外，運用光譜檢測技術(shù)必須應用X射線，由于X射線具有較強的電離性，在使用過程中會對人體造成一定傷害。因此，在應用光譜檢測技術(shù)時，相關工作人員必須預先配備防護設備，并掌握一定的專業(yè)操作技能，以避免受到X射線的傷害。光譜檢測技術(shù)不能在現(xiàn)場對土壤重金屬含量進行快速有效的檢測。其中，紫外可見光光度法是當前土壤重金屬檢測技術(shù)中使用最為廣泛的一種方法[3]。

3.2 電化學分析檢測技術(shù)

相較于光譜技術(shù)而言，電化學分析檢測技術(shù)主要指通過運用電化學傳感器檢測土壤重金屬。這種檢測技術(shù)的優(yōu)勢是有助于自動化檢測工作，因而被廣泛應用于現(xiàn)場快速檢測土壤重金屬含量。需要注意的是，這種技術(shù)在實際應用中的準確性極易受大分子顆粒、有機物、表面活性劑等土壤污染物影響，主要體現(xiàn)在對普通漿料檢測過程的影響。因此，未來相關科研人員應以電化學傳感器研發(fā)為工作重點，特別是具有更高靈敏度和更強抗干擾能力的電化學傳感器[4]。

3.3 新型檢測技術(shù)

3.3.1 生物傳感器檢測技術(shù)。生物傳感器檢測技術(shù)主要通過對綜合金屬離子與固定于電極材料中特異性蛋白的合理應用，實現(xiàn)對蛋白結(jié)構(gòu)的有效改變，并借助靈敏的電容信號傳感器對土壤重金屬進行定量化檢測，以便工作人員實現(xiàn)對土壤重金屬含量變化情況的檢測?，F(xiàn)階段，工作人員已利用生物傳感器實現(xiàn)了對水溶液中毒性化合物含量的準確檢測。但是，生物傳感器檢測技術(shù)在實際應用中具有一定的限制性，具體表現(xiàn)在對生物活性與環(huán)境的要求較高。因此，這種檢測技術(shù)不能被廣泛應用。

3.3.2 酶抑制檢測技術(shù)。酶抑制檢測技術(shù)主要指通過重金屬離子與酶活性因子間發(fā)生的甲硫基反應，改變酶活性因子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，并降低酶活力，再借助相應儀器完成對土壤重金屬的檢測。酶抑制檢測技術(shù)在實際應用中，工作人員能夠直接觀察顯色劑顏色、吸光度、電導率等變化情況，并通過放大光電信號顯示土壤重金屬含量與酶系統(tǒng)之間的數(shù)學關系。當前，酶抑制檢測技術(shù)主要被工作人員應用于環(huán)境、食品等重金屬定性檢測工作。

3.3.3 免疫分析檢測技術(shù)。免疫分析檢測技術(shù)主要指通過免疫分析法檢測土壤重金屬離子。這種檢測技術(shù)在實際應用中具有較高的靈敏性與特別性，在應用時還應注意以下2點。一是通過合理應用絡合物實現(xiàn)對重金屬離子的有效綜合，并為其預留一定的空間結(jié)構(gòu)，以便其能夠順利進行氧化還原反應。二是確保載體蛋白能夠接收綜合金屬離子化合物，進而產(chǎn)生免疫原。此外，工作人員還須注意選擇相應具有特異性抗體對金屬離子化合物進行綜合，以確保免疫分析檢測技術(shù)的準確性。

3.3.4 太赫茲光譜檢測技術(shù)。太赫茲光譜檢測技術(shù)主要通過對分子內(nèi)部或分子間相互作用進行激勵而實現(xiàn)對土壤重金屬含量的有效探測。這是一種新型的前沿科技，其本質(zhì)是通過激勵產(chǎn)生振動以吸收能量的一種檢測技術(shù)。目前，部分科研工作人員在檢測土壤重金屬時已經(jīng)開始應用這一項技術(shù)。

4 發(fā)展趨勢

就目前而言，土壤重金屬檢測技術(shù)仍以傳統(tǒng)檢測技術(shù)為主，其在應用于檢測時需要一定的消解過程或需要經(jīng)過一系列的復雜流程，因而檢測效率往往偏低，不能在有限時間內(nèi)實現(xiàn)精準檢測。因此，科研工作人員在研發(fā)土壤重金屬檢測技術(shù)時，應將自動化或半自動化作為研究的主要方向，以便推動土壤重金屬自動化檢測的發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，重金屬污染問題受到相關工作人員的重視，特別是土壤重金屬污染問題。相關工作人員應熟練掌握重金屬檢測技術(shù)，以便提高土壤重金屬污染檢測工作的準確性與工作效率。

6 參考文獻

[1] 宋偉.中國耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究，2013（4）：293-298.

[2] 范拴喜.土壤重金屬污染評價方法進展[J].中國農(nóng)學通報，2010，26（17）：310-315.

[3] 康愛華.土壤重金屬光譜檢測方法的探析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（12）：314.

[4] 范藍志，邢雅周，李宗陽，等.便攜式土壤重金屬檢測儀設計[J].黑龍江科技信息，2017（15）：62-63.endprint