談土壤重金屬檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

杜 朋，馮金國，葛長峰，吳大鵬

（1.北京市地質(zhì)工程設(shè)計(jì)研究院，北京 101500；2.中節(jié)能大地環(huán)境修復(fù)有限公司，北京 100089）

社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，提高國民經(jīng)濟(jì)水平，使得大眾更加注重生活質(zhì)量和環(huán)境問題。目前，影響生態(tài)環(huán)境建設(shè)，帶來污染主要問題之一為土壤重金屬污染問題。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在工業(yè)生產(chǎn)活動中，向土壤排放大量的錳元素、鉛元素以及鉬元素等，這些重金屬元素排放量不斷增加和累積，破壞了土壤的性質(zhì)，也對農(nóng)業(yè)種植作物的生產(chǎn)以及農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量帶來影響，嚴(yán)重時危及人類生命健康?；谕寥乐亟饘僭貛淼牟涣加绊?，必須注重土壤重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用，了解現(xiàn)狀，并探索未來的發(fā)展，力求發(fā)揮技術(shù)最大優(yōu)勢，更好的保護(hù)我國土地資源。

1 土壤重金屬檢測技術(shù)的現(xiàn)狀

工礦企業(yè)在發(fā)展期間，常常排放大量工業(yè)廢水，此類水資源中不達(dá)標(biāo)廢水較多，廢水進(jìn)入到大氣層后，經(jīng)過干濕沉降進(jìn)入到土壤中，進(jìn)入到土壤的廢水和廢渣，對土壤帶來不良影響，破壞了土壤的正常結(jié)構(gòu)，削弱土壤的正常功能。由此可見，當(dāng)下我國土壤重金屬污染問題較為嚴(yán)重，為了控制污染，更好的保護(hù)土壤，增加對科學(xué)技術(shù)的深入研究，利用多樣化的科學(xué)技術(shù)檢測方法，為土壤重金屬的檢測工作提供技術(shù)支持?，F(xiàn)階段，土壤重金屬檢測技術(shù)，主要包括以下幾種。

（1）色譜分析方法。色譜分析方法主要是對各種不同相態(tài)下的物質(zhì)進(jìn)行選擇性分配，加快固定相內(nèi)混合物質(zhì)流動性，并對其進(jìn)行洗脫，利于混合物內(nèi)不同物質(zhì)以不同速度有序移動，后實(shí)現(xiàn)分離的目的。把物質(zhì)的分離機(jī)制作為依據(jù)，可應(yīng)用色譜分析方法中親和色譜分析方法、凝膠色譜分析以及離子交換色譜分析方法、分配色譜以及吸附色譜等方法，不同種類色譜分析方法影響不同。色譜分析方法和電泳技術(shù)、化學(xué)沉淀方法、蒸餾方法的技術(shù)原理具有一定的相似性，通過固定相和流動相相互之間的有效分離，經(jīng)過建立分立組分解溶液，通過二者差異實(shí)現(xiàn)分離。色譜分析方法時當(dāng)下較為常見的土壤重金屬檢測技術(shù)，此技術(shù)具有較好的應(yīng)用價值，確保檢測的精準(zhǔn)性，分離效能好，在當(dāng)下環(huán)境生命、環(huán)境能源以及石油化工領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

（2）電化學(xué)檢測方法。電化學(xué)把現(xiàn)代儀器以及現(xiàn)代化作為基礎(chǔ)，經(jīng)過不斷發(fā)展和優(yōu)化被應(yīng)用到土壤檢測等工作中。電化學(xué)檢測方法具有自身優(yōu)勢，檢測速度快捷、靈敏度較高，極大滿足土壤重金屬檢測工作實(shí)際需求。在土壤重金屬檢測期間，利用化學(xué)檢測方法，可結(jié)合土壤內(nèi)涵蓋重金屬化學(xué)性質(zhì)來分析，判斷土壤的種類和含量，保證檢測效果。其次，電化學(xué)檢測方法包含電量、電導(dǎo)率以及電勢高低和電流大小等，能夠有效檢測出土壤中涵蓋鉛金屬以及鉻金屬的含量。

（3）分光光度檢測方法。分光光度檢測方法，把光測量作為基礎(chǔ)，在實(shí)際檢測環(huán)節(jié)，利用不同長度的波光照射土壤樣品，待照射一段時間后選取土壤中樣品溶液，分析后記錄樣品的吸收強(qiáng)度以及特定波長。依據(jù)光源成分差異性，可以把分光光度法劃分為紫外線光度分析方法以及分光光度分析方法、紅外線分光光度分析方法。分光光度分析方法具有較強(qiáng)干擾性，應(yīng)用靈活，受除重金屬意外其他重金屬影響小，利于更加精準(zhǔn)的確定樣品內(nèi)金屬含量。

（4）原子光譜分析方法。原子光譜分析方法主要包括原子熒光光譜分析方法、原子吸收光譜分析方法、原子發(fā)射光譜分析方法。其一，原子熒光光譜分析方法具有較高的靈敏度以及抗干擾性，能夠?qū)Χ喾N元素進(jìn)行有效檢測。原子銀光光譜技術(shù)的應(yīng)用，利用激光光源所發(fā)射光，照射待檢測元素中原子蒸汽，可生成原子熒光，后依據(jù)Lamber-beer定律，通過測定熒光的強(qiáng)度判斷和檢測待測樣品中此元素的具體含量。原子吸收光譜分析方法，原子吸收光譜分析方法，通過分析基態(tài)原子外層中電子對紫外光的分析以及可見光范圍內(nèi)相對應(yīng)的原子共振輻射線整體吸收能力來檢測土壤中重金屬含量的一種方法。此方法的選擇性較強(qiáng)，受外界干擾校低，具有較高緊密度，分析范圍寬泛。原子發(fā)射光譜分析方法。原子發(fā)射光譜分析方法，通過被激發(fā)原子鎖自發(fā)發(fā)出射線，后形成基礎(chǔ)光譜和標(biāo)準(zhǔn)光譜，能夠有效識別出物質(zhì)內(nèi)部各類物質(zhì)。土壤內(nèi)重金屬檢測期間，利用原則發(fā)射光譜建設(shè)方法，可有效對多種元素進(jìn)行檢測，確保檢測精準(zhǔn)度。原子發(fā)射光譜分析方法的應(yīng)用，把火花。電弧作為激發(fā)源，利于氣態(tài)原子有效發(fā)射出紫外線在可見區(qū)域與不可見區(qū)域輻射，后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的光譜進(jìn)行對比分析，判斷和檢測樣品內(nèi)部是否存在其他各類元素[1]。

2 土壤重金屬檢測技術(shù)的發(fā)展

土壤重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用效果，對土壤環(huán)境質(zhì)量以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有較大影響，科學(xué)、高效的落實(shí)土壤重金屬檢測工作，可確保土壤檢測質(zhì)量，為大眾營造安全、健康生活環(huán)境。當(dāng)下，盡管土壤重金屬檢測技術(shù)日漸成熟，技術(shù)種類不斷增加，但是伴隨生態(tài)環(huán)境問題日漸突出，重金屬土壤污染更加嚴(yán)重，必須注重技術(shù)科研工作，創(chuàng)新和優(yōu)化、升級土壤重金屬檢測技術(shù)，為土壤重金屬檢測工作給予強(qiáng)有力的支持。如，在未來，土壤重金屬修復(fù)技術(shù)將朝向生物、植物以及微生物檢測技術(shù)方向發(fā)展，利用此類技術(shù)有效保護(hù)土壤內(nèi)有機(jī)物質(zhì)，經(jīng)濟(jì)支出合理，在環(huán)境出現(xiàn)較大變化時，可有效控制微生物死亡率。此外，農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可利用對土壤中水分含量的改變，以及耕種制度的優(yōu)化和農(nóng)藥應(yīng)用模式的調(diào)整等，落實(shí)土壤重金屬檢測以及污染修復(fù)作業(yè)，可有效控制污染進(jìn)程，通過調(diào)整水分的含量，強(qiáng)化氧氣還原效能，避免重金屬進(jìn)行遷移，保證土壤修復(fù)工作順利開展。目前，各個土壤重金屬檢測技術(shù)均被有效應(yīng)用，確保檢測效果。但是，辯證來說，土壤重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用期間，也存在一些問題，包括檢測條件較為苛刻、檢測工藝較為復(fù)雜以及檢測裝置過于昂貴等問題需要被有效解決。因此，當(dāng)下重金屬檢測技術(shù)，必須建立在現(xiàn)有的技術(shù)之上，升級和創(chuàng)新技術(shù)，利用各新型技術(shù)，包括超分子技術(shù)以及納米技術(shù)等，對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行升級和改造，如，可嘗試?yán)蒙V分析方法來檢測設(shè)備靈敏度，大力應(yīng)用專家體系，利于更加高效落實(shí)土壤重金屬檢測工作。

3 土壤重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用建議

（1）注重技術(shù)型人才的培養(yǎng)。為了強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)注重技術(shù)型人才的培養(yǎng)建立校企合作模式，改變以往單一人才培養(yǎng)模式，利于提升高校人才實(shí)踐能力，把理論知識全部融入實(shí)踐活動中，鞏固以往知識，提升技術(shù)操作能力。其次，對于在職檢測工作人員，應(yīng)建立一定周期，定期對人才進(jìn)修培養(yǎng)，通過專家講座以及多媒體實(shí)操培訓(xùn)等模式，開展培訓(xùn)活動，利于完善工作人員不足，強(qiáng)化其薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)揮人力資源最大優(yōu)勢，保證土壤重金屬檢測技術(shù)應(yīng)用的效果[2]。需要注意的是，在未來要想發(fā)揮人力資源最大優(yōu)勢，需要做好土壤重金屬檢測工作，利用建立獎懲制度，激發(fā)工作人員學(xué)習(xí)熱情，提升各個工作人員能力。

（2）注重土壤環(huán)境保護(hù)工作。建設(shè)土壤環(huán)境保護(hù)制度以及專門機(jī)構(gòu)，利用制度有序落實(shí)土壤檢測和管理工作。此外，也要建設(shè)專門工作機(jī)構(gòu)，把土壤檢測工作、防治工作、環(huán)境調(diào)查工作等全面結(jié)合，制定配套法律和法規(guī)，全面檢查土壤污染的限制，立足實(shí)際編制土壤污染的防治管理方案，對于已經(jīng)發(fā)生的問題及時利用合理舉措解決問題，對于正在發(fā)生的問題，要及時利用合理舉措組織，對于已經(jīng)發(fā)生過的問題，應(yīng)采取有效舉措及時解決，以此推動土壤保護(hù)環(huán)境新機(jī)制的建設(shè)進(jìn)程。

（3）把技術(shù)檢測與其他檢測方法全面結(jié)合。把技術(shù)檢測與其他檢測方法全面結(jié)合，可強(qiáng)化檢測效果。如，在技術(shù)檢測期間，可以把物理治理方法以及化學(xué)修復(fù)治理方法結(jié)合。以物理治理方法為例，在技術(shù)檢測期間，可以嘗試?yán)秒姛嵝迯?fù)技術(shù)，在高頻電壓作用影響下將生成電磁波，電磁波反應(yīng)后可以產(chǎn)生熱能，通過對土壤的加熱處理，利于把污染物從土壤顆粒內(nèi)吸解出來，利于易揮發(fā)性重金屬有效從土壤中進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)修復(fù)的目的。以化學(xué)方法為例，可以把重金屬中和于其相匹配的化合物進(jìn)行反應(yīng)，利于產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，形成一種具有穩(wěn)定性絡(luò)合物以及酸根離子，在反應(yīng)后逐漸沉淀。準(zhǔn)備適量改良劑，加入到土壤中利于固定土壤中含有的固定金屬，實(shí)有效減少并清楚土壤內(nèi)金屬物質(zhì)。需要注意的是，在檢測工作完畢后，需要做好調(diào)查評價工作。結(jié)合目標(biāo)對象的產(chǎn)差異性，對農(nóng)業(yè)種植區(qū)域、城市土壤進(jìn)行調(diào)查和分析，要求各個調(diào)查人員做好評價工作，把評價結(jié)果作為土壤重金屬污染防治舉措制定參考依據(jù)，保證此項(xiàng)工作順利進(jìn)行[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，土壤重金屬檢測技術(shù)，主要包括，色譜分析方法、原子光譜分析方法、電化學(xué)檢測方法、分光光度檢測方法，不同檢測方法具有自身優(yōu)勢，確保土壤內(nèi)重金屬檢測效果和質(zhì)量。此外，為了強(qiáng)化土壤重金屬檢測技術(shù)的應(yīng)用效果，在未來也要注重技術(shù)型人才的培養(yǎng)，加大科學(xué)技術(shù)研究力度，建立在現(xiàn)有的技術(shù)之上，升級和創(chuàng)新技術(shù)，大力引進(jìn)超分子檢測技術(shù)、納米技術(shù)，升級和優(yōu)化土壤重金屬檢測技術(shù)。與此同時，為了強(qiáng)化重金屬土壤檢測技術(shù)應(yīng)用效果，可嘗試把技術(shù)檢測與化學(xué)治理以及物理治理等不同方法結(jié)合，利于強(qiáng)化土壤治理效果，有效對污染管理進(jìn)行管理和修復(fù)，實(shí)現(xiàn)土壤檢測和修復(fù)的目的。