土壤重金屬檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展思考

吳秉熙 姚益?zhèn)? 朱志林

摘 要 土壤重金屬污染是土壤污染問題之一，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重。土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，一旦土壤遭受重金屬污染，不僅會影響到土壤作用的發(fā)揮，還會對人的健康造成威脅，因此，必須做好土壤重金屬檢測工作?；诖?，就土壤重金屬檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞 土壤;重金屬污染;土壤重金屬檢測技術(shù)

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.15.084

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度非常快，但是隨之而來的環(huán)境污染問題也引起了社會的高度關(guān)注，尤其是土壤重金屬污染問題。我國工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，會向土壤中排放錳、鉛、鉬等重金屬，這些重金屬積累到一定程度后，不僅會破壞土壤性質(zhì)，還會影響到農(nóng)作物的生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，更甚者還會危害到人的生命健康。因此，加強(qiáng)土壤重金屬檢測工作刻不容緩?，F(xiàn)階段，雖然我國土壤重金屬檢測技術(shù)已經(jīng)取得了一定成效，但是重金屬檢測技術(shù)水平還不夠先進(jìn)，還需要深入研究，只有不斷提高重金屬檢測技術(shù)水平，才能更好地檢測出土壤中的重金屬含量，進(jìn)而更好地保護(hù)土壤。

1 土壤重金屬檢測的重要性

重金屬一般是指密度大于4.5 g·cm-3的金屬。隨著我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通事業(yè)的不斷發(fā)展，土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙了我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目前來看，我國大部分地區(qū)存在土壤重金屬污染問題，迫切需要進(jìn)行土壤重金屬檢測。重金屬無色無味，流入土壤后，會破壞土壤性質(zhì)，尤其是在重金屬含量達(dá)到一定程度后，土壤功能會越來越差，不僅會危害農(nóng)作物的生長，還會對人的健康造成一定威脅。因此，土壤重金屬檢測非常重要。土壤重金屬檢測的目的就是檢測土壤中是否含有重金屬、確定重金屬的成分及含量，確定土壤重金屬污染程度，進(jìn)而有針對性地進(jìn)行土壤保護(hù)[1]。

2 土壤重金屬檢測技術(shù)現(xiàn)狀

隨著土壤重金屬污染問題日益突出，我國對土壤重金屬檢測技術(shù)的研究不斷深入，各種新的重金屬檢測方法不斷出現(xiàn)，并在現(xiàn)實中得以應(yīng)用，為土壤重金屬檢測提供了有效支持。目前，土壤重金屬檢測方法主要有色譜分析法、電化學(xué)法、分光光度法和原子光譜法等。

2.1 色譜分析法

色譜分析法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進(jìn)行洗脫，混合物中不同的物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終達(dá)到分離的效果。根據(jù)物質(zhì)的分離機(jī)制，色譜分析法又可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜等類別，而不同類別色譜分析法的作用也不同。色譜分析法與蒸餾、化學(xué)沉淀、電泳技術(shù)等原理十分相似，是利用固定相與流動相之間對待分離組分溶解度的差異來實現(xiàn)分離。色譜分析法在土壤重金屬檢測中有著較高的應(yīng)用價值，其分離效能高、檢測性能準(zhǔn)確，被廣泛應(yīng)用于石油化工、環(huán)境能源、環(huán)境生命等領(lǐng)域。

2.2 電化學(xué)法

電化學(xué)法是在現(xiàn)代化學(xué)和現(xiàn)代儀器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種監(jiān)測方法。電化學(xué)法具有速度快、靈敏度高等優(yōu)點，在土壤重金屬檢測中有著很高的應(yīng)用價值。在土壤重金屬檢測中，應(yīng)用電化學(xué)法，可以根據(jù)土壤中的重金屬化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，確定土壤中的重金屬類別以及含量。電化學(xué)法檢測手段有電流大小、電勢高低、電導(dǎo)率及電量等，可以檢測出土壤中的鉛、鎘等重金屬含量。

2.3 分光光度法

分光光度法就是以光測量為基礎(chǔ)的測量方法。在土壤重金屬檢測中，用不同波長的光持續(xù)照射土壤樣品溶液，然后記錄樣品對特定波長的吸收強(qiáng)度，從而確定土壤中的重金屬含量。按照光源成分的不同，可將分光光度法分成紫外分光光度法、可見分光光度法、紅外分光光度法。分光光度法有著抗干擾性強(qiáng)、靈敏度高等特點，在土壤重金屬檢測中，可以有效避免除檢測物之外的重金屬干擾，從而準(zhǔn)確地確定樣品中重金屬的含量[2]。

2.4 原子光譜法

原子光譜法是當(dāng)前土壤重金屬檢測使用較為普遍的一種技術(shù)，又可分為原子熒光光譜法、原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法。

2.4.1 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法利用激發(fā)光源發(fā)出的特征發(fā)射光照射一定濃度的待測元素的原子蒸氣，使之產(chǎn)生原子熒光，然后按照Lamber-Beer定律，通過測定熒光的強(qiáng)度來確定待測樣品中該元素的含量。原子熒光光譜法靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)，可測出多種元素。

2.4.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法是基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來測定被測元素含量的方法。原子吸收光譜法具有選擇性強(qiáng)、分析范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)、緊密度高等特點。在土壤重金屬檢測中，通過分析吸光度與被測元素原子濃度的線性關(guān)系，可以有效地測出土壤樣品中被測元素的含量[3]。

2.4.3 原子發(fā)射光譜法

原子發(fā)射光譜法就是利用被激發(fā)原子自發(fā)出的輻射線形成的光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜比較，識別物質(zhì)中含有何種物質(zhì)的分析方法。原子發(fā)射光譜法具有快速、精度高、可檢測多種元素等優(yōu)點，在重金屬檢測行業(yè)受到了廣泛關(guān)注。在土壤重金屬檢測中，用電弧、火花為激發(fā)源，使氣態(tài)原子發(fā)射出紫外和可見區(qū)域的輻射，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比對，判定檢測樣品中是否存在某種元素。

3 土壤重金屬檢測技術(shù)的發(fā)展

土壤重金屬檢測是一項非常重要的工作，不僅關(guān)系到土壤環(huán)境質(zhì)量，更關(guān)系到人們的生活健康。因此，要想確定土壤重金屬污染程度，需要利用更為科學(xué)、檢測速度更高、更便捷的重金屬檢測技術(shù)[4]。現(xiàn)階段，雖然我國土壤重金屬檢測技術(shù)取得了一定發(fā)展，各種檢測方法也得到了應(yīng)用，但是隨著土壤重金屬污染程度加重，必須更深入研究土壤重金屬檢測技術(shù)，為土壤重金屬檢測提供科學(xué)的技術(shù)支持。目前，雖然重金屬檢測技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了多年實踐，也逐漸成熟，但是這些檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中還存在著各種各樣的問題，如檢測設(shè)備昂貴、檢測工藝復(fù)雜、檢測條件苛刻等，都需要進(jìn)一步探索和完善[5]。未來，土壤重金屬檢測技術(shù)必然立足于現(xiàn)有檢測技術(shù)之上。因此，當(dāng)下需要做好技術(shù)攻關(guān)，利用科學(xué)技術(shù)（如納米技術(shù)、超分子技術(shù)）對傳統(tǒng)檢測技術(shù)進(jìn)行升級改造。如不斷更新色譜分析法檢測器的靈敏度，積極引進(jìn)專家系統(tǒng)，為土壤重金屬檢測提供科學(xué)參考。

4 結(jié)語

綜上，土壤重金屬檢測是一項非常重要的工作，需要長期堅持。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下，土壤重金屬污染問題已經(jīng)擺在人們面前，迫切要求人們深入重金屬檢測技術(shù)研究，加大檢測技術(shù)推廣應(yīng)用。面對日益嚴(yán)重的土壤重金屬污染問題，需要堅持不懈地進(jìn)行技術(shù)投入，不斷完善和更新土壤重金屬檢測技術(shù)，更好地檢測出土壤中的重金屬污染程度，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善土壤環(huán)境提供支持。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 張慧.土壤重金屬檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（11）：86-87.

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（責(zé)任編輯：趙中正）