土壤重金屬污染現(xiàn)狀及檢測(cè)技術(shù)分析

吳興輝

摘要：我國(guó)土壤環(huán)境總體狀況堪憂，部分地區(qū)土壤重金屬污染較為嚴(yán)重，不僅影響人民群眾身體健康和美麗中國(guó)建設(shè)，而且已成為我國(guó)全面建成小康社會(huì)的突出短板之一。本文簡(jiǎn)要總結(jié)了土壤重金屬污染的來(lái)源、機(jī)理和現(xiàn)狀，并介紹了一些國(guó)內(nèi)常用的土壤重金屬污染檢測(cè)技術(shù)，提出了重金屬污染防治的工作方法和土壤污染檢測(cè)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，以期為土壤重金屬污染防治提供參考。

關(guān)鍵詞：土壤重金屬;污染現(xiàn)狀;檢測(cè)技術(shù)

1土壤重金屬污染概述

土壤中重金屬主要來(lái)自人為干擾輸入和自然來(lái)源。土壤母質(zhì)和大氣重金屬降塵是天然重金屬污染的主要來(lái)源，而人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活是人為污染的主要來(lái)源。土壤重金屬污染具有隱蔽性或潛伏性、伴生性和綜合性、不可逆性以及間接性的特點(diǎn)。重金屬通過(guò)多種途徑進(jìn)入土壤，與土壤的各組分相作用進(jìn)而以不同化學(xué)形態(tài)存在，在吸附平衡態(tài)以離子交換和化學(xué)沉淀為主。

通過(guò)對(duì)重金屬污染源的識(shí)別和分析，可以確定各污染源對(duì)土壤中重金屬污染含量的影響，確定重金屬進(jìn)入土壤的主要途徑。有色金屬開(kāi)采和排放產(chǎn)生的廢氣、廢水通過(guò)沉降和灌溉進(jìn)入土壤，爐渣等固體廢物通過(guò)溶解和擴(kuò)散進(jìn)入土壤。采礦和冶煉活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大量的重金屬在礦物周圍和下游河流的積累，導(dǎo)致重金屬污染的顯著分布，我國(guó)中部、西南、珠江三角洲和長(zhǎng)三角地區(qū)土壤重金屬污染的集中分布就體現(xiàn)了這一點(diǎn)。我國(guó)土壤重金屬污染除了類型比較集中，也存在不同地區(qū)土壤重金屬污染程度不同的特點(diǎn)。因此，應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)、不同污染程度和不同的土地利用性質(zhì)，針對(duì)性的采用不同的物理、化學(xué)和生物修復(fù)技術(shù)，最大程度的修復(fù)改善受重金屬污染的土壤。例如，對(duì)于一些農(nóng)田污染，中、輕度污染土壤在重金屬處理后不僅可以增加中國(guó)的糧食產(chǎn)量，增加農(nóng)民的收入，而且可以有效地保護(hù)污染地區(qū)周圍人們的健康;嚴(yán)重污染土壤修復(fù)后可恢復(fù)生態(tài)功能，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國(guó)的土壤修復(fù)技術(shù)起步較晚，發(fā)展我國(guó)的土壤檢測(cè)、修復(fù)技術(shù)與設(shè)備是可持續(xù)發(fā)展和融入國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的需要，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

2土壤重金屬的污染現(xiàn)狀

由于受重金屬污染的影響，土壤自身循環(huán)能力會(huì)受到極大的影響，使土壤的循環(huán)功能變?nèi)?。根?jù)相關(guān)的調(diào)查研究顯示，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中， 土壤重金屬污染成了主要限制因素之一，總的土壤重金屬污染面積已超過(guò)3億畝左右，而且該數(shù)值還處于逐年增長(zhǎng)的狀態(tài)。土壤重金屬污染現(xiàn)狀特征主要有以下表現(xiàn)：一是土壤重金屬污染呈區(qū)域性分布，中部地區(qū)污染較為嚴(yán)重，東部與西部地區(qū)的污染相對(duì)較弱;二是主要污染源為無(wú)機(jī)元素，既有研究表明，土壤重金屬污染主要包括鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅、鎳等，這些重金屬污染物主要來(lái)自冶煉廠、礦山、化工廠等工業(yè)廢水滲入和汽車廢氣沉降等。造成該情況的主要原因有以下兩點(diǎn)：

1）自然環(huán)境。我國(guó)很多地區(qū)的成土母質(zhì)風(fēng)化現(xiàn)象明顯，為重金屬元素積累提供良好環(huán)境，再加上部分地方惡劣天氣以及水源等作用的影響，重金屬元素結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，改變了土壤中重金屬元素的含量。

2）人類活動(dòng)。隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化發(fā)展的逐步深入，人類出現(xiàn)很多不合理建設(shè)，如礦山過(guò)度開(kāi)采、工業(yè)污水隨意排放、化肥和農(nóng)藥應(yīng)用量增加等，成為土壤污染現(xiàn)象的主要誘發(fā)因素。

3土壤重金屬污染檢測(cè)技術(shù)

3.1光譜檢測(cè)技術(shù)

光譜檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)ν寥乐杏卸局亟饘俸窟M(jìn)行有效的檢測(cè)，在應(yīng)用的過(guò)程中具有較強(qiáng)的靈敏性，但是監(jiān)測(cè)成本與其他檢測(cè)技術(shù)相比成本相對(duì)較高。此外，在運(yùn)用光譜檢測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，需要使用到X射線，其電離性較強(qiáng)，會(huì)對(duì)人體造成一定程度的傷害。所以，在使用光譜檢測(cè)技術(shù)的過(guò)程中，需要配備-定的防護(hù)設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上掌握有效的專業(yè)操作技能，這在較大程度上能夠避免X射線對(duì)人體造成傷害。除此之外，該技術(shù)很難對(duì)重金屬含量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，使檢測(cè)受到一定的限制。

3.2電化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)

電化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)主要是指使用電化學(xué)傳感器對(duì)土壤中的重金屬實(shí)施有效檢測(cè)，此種檢測(cè)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是能夠提高自動(dòng)化檢測(cè)工作質(zhì)量，所以在現(xiàn)場(chǎng)土壤檢測(cè)中應(yīng)用較為廣泛。但是，在使用的過(guò)程中，檢測(cè)準(zhǔn)確性會(huì)受到一些因素的影響，比如有機(jī)物、分子顆粒以及活性劑等，一般情況下主要體現(xiàn)在對(duì)普通漿料檢測(cè)過(guò)程中的影響。

3.3生物傳感器檢測(cè)技術(shù)

生物傳感器檢測(cè)技術(shù)主要是指通過(guò)對(duì)綜合金屬離子與固定于電極材料中特異性蛋白的合理應(yīng)用，以此對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的改變，并通過(guò)靈敏電容信號(hào)傳感器對(duì)土壤重金屬實(shí)施全面檢測(cè)，以此能夠?qū)χ亟饘俸孔兓闆r進(jìn)行檢測(cè)。目前，相關(guān)工作人員通過(guò)生物傳感器檢測(cè)技術(shù)對(duì)水溶液中毒性化合物含量進(jìn)行了檢測(cè)，并且具有較高的準(zhǔn)確性。但是，生物傳感器檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用期間有不同程度的局限性，主要表現(xiàn)在對(duì)生物活性與環(huán)境要求相對(duì)較高。

3.4免疫分析檢測(cè)技術(shù)

免疫分析檢測(cè)技術(shù)一般情況下是指根據(jù)免疫分析方法對(duì)土壤中重金屬離子含量實(shí)施有效的檢測(cè)，此種檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中具有較高的靈敏性，并在此基礎(chǔ)上也具有較高的特異性，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。此外，在免疫分析檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要注意以下兩個(gè)方面：①合理使用絡(luò)合物以此對(duì)重金屬離子實(shí)施綜合使用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的預(yù)留，以此為氧化還原反應(yīng)順利進(jìn)行提供助力;②能夠有效確保載體蛋白可對(duì)金屬離子化合物進(jìn)行有效的綜合，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生不同程度的免疫原。

結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)，土壤重金屬檢測(cè)工作的開(kāi)展價(jià)值極高，應(yīng)做到相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新。現(xiàn)階段，我國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題還在持續(xù)，這也使得人們對(duì)該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用需求很大，應(yīng)通過(guò)不斷研究，推廣一些新的檢測(cè)技術(shù)。只有通過(guò)不斷投入和研發(fā)，才能讓土壤重金屬檢測(cè)環(huán)境日益完善，避免生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。

參考文獻(xiàn)

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