土壤重金屬污染現(xiàn)狀及檢測分析技術(shù)研究進展

楊光

摘 ?要：土壤在農(nóng)業(yè)中作為關(guān)鍵性因素，不僅僅是作為農(nóng)作物種植基礎(chǔ)，還能夠保障人們生活水平，建立其經(jīng)營場所，促進經(jīng)濟增長。而重金屬的污染直接影響農(nóng)作物發(fā)展，破壞經(jīng)營場所經(jīng)營狀況，嚴重阻礙經(jīng)濟發(fā)展。如果身體攝入過多重金屬將會直接危害人們身體。所以針對土壤重金屬污染情況，相關(guān)工作人員應(yīng)該引起高度重視，加大對土壤重金屬含量的分析檢測。在已經(jīng)擁有的檢測技術(shù)上進一步研究提升，加強土壤重金屬檢測技術(shù)的準確性。進一步實現(xiàn)環(huán)境治理，推動可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染;檢測;分析;

1重金屬污染概述

重金屬污染指的是密度>5的金屬或其化合物對環(huán)境造成的污染。產(chǎn)生此類污染的主要原因是工礦企業(yè)活動和汽車尾氣排放、輪胎磨損等人為因素。重金屬污染與其他類型的有機化合物污染有所不同，因為部分化合物能夠通過自然的自身凈化能力將有害物質(zhì)降解。而重金屬具有富集性，通過環(huán)境的自凈能力難以化解，且在土壤中分布很廣，一旦環(huán)境產(chǎn)生變化，重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)換，就會造成環(huán)境污染，最終危害人類的健康。需要注意的是若土壤已經(jīng)被重金屬污染且治理困難，就只能通過置換土壤的方式來改善。

2土壤重金屬污染的現(xiàn)狀

2.1具有地域性分布的特點

我國的土壤重金屬污染有很明顯的地域性分布特點。將國土分為中部、東部和西部三個部分，經(jīng)分析可以發(fā)現(xiàn)，其中土壤重金屬污染的現(xiàn)象差異明顯。眾所周知，中部是我國主要的金屬礦產(chǎn)地區(qū)，在開采過程中難免造成大量的污染物泄露，對其造成的土壤重金屬污染，我國相關(guān)部門有必要提高重視程度。

2.2無機元素是主要污染物

由于污染物在各地區(qū)的分布各不相同，東北部的老工業(yè)區(qū)以及農(nóng)耕地區(qū)的土壤重金屬污染十分嚴重，若不盡快治理必然對當?shù)鼐用竦纳】翟斐赏{。

2.3污染治理難度高

重金屬污染在自然條件下很難通過土壤自身的能力降解，因此土壤一旦被重金屬污染，基本無法恢復(fù)到原有狀態(tài)。不僅如此，重金屬污染物很容易被土壤中的膠質(zhì)吸附，隨著時間的推移不斷堆積，越來越難治理。且當前重金屬污染物在我國自然環(huán)境中存在的形態(tài)比較復(fù)雜，不同的重金屬元素在土壤中有可能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，再產(chǎn)生新的污染，土壤酸堿性也會不停變化，最終導(dǎo)致重金屬元素在土壤中以多種形式和狀態(tài)存在，基本不能完全清除。

3土壤重金屬污染檢測技術(shù)

3.1土壤重金屬處理

在進行砷、汞類前處理時，應(yīng)該按照現(xiàn)階段常用的土壤中汞的處理方法進行處理。首先加入（1+1）王水后在沸水中水浴溶解2小時，冷卻后再加入硝酸-重鉻酸鉀保存液，并用硫酸-重鉻酸鉀稀釋液稀釋后上機進行檢測。在進行砷的消解方法與汞大體相似，但是在消解后需要加入硫脲-抗血酸溶液與（1+1）鹽酸溶液稀釋后再進行上機。在進行銅、鋅、鉛之類處理時，這類方法處理方法較為復(fù)雜，由于各個元素自身具有其特點，所以在處理前都會存在細微差別。但是總體思路都是采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸進行完全分解消除。對土壤結(jié)構(gòu)進行徹底破壞，從而將試樣中的待測元素全部進入到試液當中。但是在具體實際操作過程當中，消解相對復(fù)雜難于操作，在電熱板中溫度比較難以控制，加酸時間點也相對較難準確把握，所以在消解過程中也更加難以控制。在進行消解不完全時需要多次加入相對應(yīng)的酸，在復(fù)雜的操作過程中，需要對專業(yè)人員技術(shù)問題進行嚴格考核，要求實驗經(jīng)驗較豐富且檢測技術(shù)十分專業(yè)的技術(shù)人員對此進行操作。在消解中由于加入過多的酸，消解時間較長，金屬的損失以及消解不完全直接導(dǎo)致無法破壞土壤中的礦物晶體，而這些原因直接影響實驗結(jié)果的準確性。

3.2光譜檢測技術(shù)

光譜檢測技術(shù)在目前為止是檢測土壤中含有重金屬的重要技術(shù)之一，具有較強的靈敏度，但是在檢測時成本相對而言較高，檢測操作流程十分復(fù)雜，流程繁瑣，在檢測時時間較長，檢測設(shè)備要求較高。在運用光譜檢測時，必須應(yīng)用X射線，但是X射線具有較強的電離性，所以在使用時會對人體造成一定的傷害。在進行光譜檢測時，工作人員必須在檢測前準備相應(yīng)的防護設(shè)施，掌握專業(yè)的技術(shù)操作，防止X射線的傷害。而光譜檢測技術(shù)卻不能夠在現(xiàn)場對土壤重金屬進行快速準確檢測，紫外可見光光度法在當前是檢測土壤重金屬最廣泛的方法。

3.3電化學(xué)分析檢測技術(shù)

與光譜技術(shù)對比而言，電化學(xué)檢測技術(shù)主要方法是，通過電化學(xué)傳感器對土壤重金屬進行檢測。電化學(xué)檢測技術(shù)能夠通過自動化學(xué)檢測工作廣泛應(yīng)用到現(xiàn)場并進行快速檢測土壤重金屬含量。但是這種技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中檢測結(jié)果容易受到大分析顆粒、有機物、表面活性劑等土壤污染物的影響，從而降低檢測準確度。所以相關(guān)科研技術(shù)人員應(yīng)該對電化學(xué)感研發(fā)工作作為重點，提高此工作的檢測準確度以及增強抗干擾能力。

3.4新型檢測技術(shù)

（1）生物傳感器檢測技術(shù)主要是通過綜合金離子與固定電極材料中特異性的蛋白進行合理運用，將蛋白結(jié)構(gòu)進行有效改變，并且根據(jù)靈敏度電容信號傳感器對土壤重金屬進行定量性的準確檢測，這樣可以保證工作人員對土壤重金屬中含量變化情況進行有效檢測分析。在目前為止，工作人員已經(jīng)開始利用生物傳感器通過水溶液中毒性化合物含量進行精確檢測，但是在生物傳感器實際檢測運用過程中，具有一定的限制性，生物活性和環(huán)境要求較高，所以這種檢測技術(shù)還不能夠廣泛適用。

（2）酶抑制檢測技術(shù)，主要是通過重金屬離子以及酶活性因子之間發(fā)生的甲硫酸進行的反應(yīng)現(xiàn)象，改變酶活性因子的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)，從而降低其酶活力，借助相應(yīng)的儀器進行土壤重金屬檢測。但是在實際的酶抑制檢測技術(shù)當中，具體實施操作時，工作人員并無法直接觀察顯色劑的金屬離子、吸光度以及電導(dǎo)率等相應(yīng)的變化情況。通過將光電信號顯示土壤重金屬含量變化以及酶系統(tǒng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。酶抑制檢測技術(shù)開始適用于環(huán)境以及食品等重金屬檢測當中。

（3）免疫分析檢測技術(shù)，主要是通過免疫分析法對土壤重金屬進行檢測。而這種檢測在實際運用過程中具有相對較高的靈敏度以及獨特性。但是在實際運用時還是需要對此技術(shù)引起高度重視，合理運用化合物對重金屬離子的綜合性，保留一定的空間結(jié)構(gòu)，這樣可以保證氧化還原作用。保證載體蛋白能夠接受綜合離子化合物從而產(chǎn)生免疫反應(yīng)。除此之外，工作人員應(yīng)該選擇具有一定的抗體對重金屬離子化合物進行綜合性檢測。保證檢測結(jié)果具有一定的準確性。

（4）太赫茲光譜檢測技術(shù)，主要是通過分子內(nèi)部或者分子之間進行相互激勵作用，以此實現(xiàn)土壤重金屬的檢測。這種檢測技術(shù)是目前為止新型的檢技術(shù)，主要是通過激勵產(chǎn)生振動作為吸收能量從而作為檢測技術(shù)進行檢測。至今為止，科研人員已經(jīng)將此技術(shù)運用在檢測土壤重金屬中。

4結(jié)語

當前中國土壤重金屬污染問題形勢依然嚴峻，食品安全存在風險和隱患。本文通過對現(xiàn)有的傳統(tǒng)、新型檢測手段的梳理，總結(jié)了土壤重金屬污染檢測的進展情況。在現(xiàn)有檢測技術(shù)基礎(chǔ)之上，進一步研究、改進和提高方法的準確度、便捷性，探索高效、適用范圍廣的土壤主要重金屬含量檢測方法，用于支撐我國土壤重金屬污染調(diào)查和監(jiān)測需求，是首要和迫在眉睫的問題。

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