土壤重金属检测技术现状与发展思考

吴秉熙 姚益伟 朱志林

摘 要 土壤重金属污染是土壤污染问题之一，伴随着我国经济的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重。土壤是人类赖以生存的基础，一旦土壤遭受重金属污染，不仅会影响到土壤作用的发挥，还会对人的健康造成威胁，因此，必须做好土壤重金属检测工作。基于此，就土壤重金属检测技术现状与发展进行相关分析。

关键词 土壤;重金属污染;土壤重金属检测技术

中图分类号：X53 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.15.084

近年来，我国经济发展速度非常快，但是随之而来的环境污染问题也引起了社会的高度关注，尤其是土壤重金属污染问题。我国工业规模不断扩大，会向土壤中排放锰、铅、钼等重金属，这些重金属积累到一定程度后，不仅会破坏土壤性质，还会影响到农作物的生产和农产品质量，更甚者还会危害到人的生命健康。因此，加强土壤重金属检测工作刻不容缓。现阶段，虽然我国土壤重金属检测技术已经取得了一定成效，但是重金属检测技术水平还不够先进，还需要深入研究，只有不断提高重金属检测技术水平，才能更好地检测出土壤中的重金属含量，进而更好地保护土壤。

1 土壤重金属检测的重要性

重金属一般是指密度大于4.5 g·cm-3的金属。随着我国工业、农业、交通事业的不断发展，土壤重金属污染问题日益严重，严重阻碍了我国经济的可持续发展。目前来看，我国大部分地区存在土壤重金属污染问题，迫切需要进行土壤重金属检测。重金属无色无味，流入土壤后，会破坏土壤性质，尤其是在重金属含量达到一定程度后，土壤功能会越来越差，不仅会危害农作物的生长，还会对人的健康造成一定威胁。因此，土壤重金属检测非常重要。土壤重金属检测的目的就是检测土壤中是否含有重金属、确定重金属的成分及含量，确定土壤重金属污染程度，进而有针对性地进行土壤保护[1]。

2 土壤重金属检测技术现状

随着土壤重金属污染问题日益突出，我国对土壤重金属检测技术的研究不断深入，各种新的重金属检测方法不断出现，并在现实中得以应用，为土壤重金属检测提供了有效支持。目前，土壤重金属检测方法主要有色谱分析法、电化学法、分光光度法和原子光谱法等。

2.1 色谱分析法

色谱分析法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。根据物质的分离机制，色谱分析法又可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等类别，而不同类别色谱分析法的作用也不同。色谱分析法与蒸馏、化学沉淀、电泳技术等原理十分相似，是利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。色谱分析法在土壤重金属检测中有着较高的应用价值，其分离效能高、检测性能准确，被广泛应用于石油化工、环境能源、环境生命等领域。

2.2 电化学法

电化学法是在现代化学和现代仪器基础上发展起来的一种监测方法。电化学法具有速度快、灵敏度高等优点，在土壤重金属检测中有着很高的应用价值。在土壤重金属检测中，应用电化学法，可以根据土壤中的重金属化学性质进行分析，确定土壤中的重金属类别以及含量。电化学法检测手段有电流大小、电势高低、电导率及电量等，可以检测出土壤中的铅、镉等重金属含量。

2.3 分光光度法

分光光度法就是以光测量为基础的测量方法。在土壤重金属检测中，用不同波长的光持续照射土壤样品溶液，然后记录样品对特定波长的吸收强度，从而确定土壤中的重金属含量。按照光源成分的不同，可将分光光度法分成紫外分光光度法、可见分光光度法、红外分光光度法。分光光度法有着抗干扰性强、灵敏度高等特点，在土壤重金属检测中，可以有效避免除检测物之外的重金属干扰，从而准确地确定样品中重金属的含量[2]。

2.4 原子光谱法

原子光谱法是当前土壤重金属检测使用较为普遍的一种技术，又可分为原子荧光光谱法、原子吸收光谱法和原子发射光谱法。

2.4.1 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法利用激发光源发出的特征发射光照射一定浓度的待测元素的原子蒸气，使之产生原子荧光，然后按照Lamber-Beer定律，通过测定荧光的强度来确定待测样品中该元素的含量。原子荧光光谱法灵敏度高、抗干扰性强，可测出多种元素。

2.4.2 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来测定被测元素含量的方法。原子吸收光谱法具有选择性强、分析范围广、抗干扰能力强、紧密度高等特点。在土壤重金属检测中，通过分析吸光度与被测元素原子浓度的线性关系，可以有效地测出土壤样品中被测元素的含量[3]。

2.4.3 原子发射光谱法

原子发射光谱法就是利用被激发原子自发出的辐射线形成的光谱与标准光谱比较，识别物质中含有何种物质的分析方法。原子发射光谱法具有快速、精度高、可检测多种元素等优点，在重金属检测行业受到了广泛关注。在土壤重金属检测中，用电弧、火花为激发源，使气态原子发射出紫外和可见区域的辐射，然后根据标准光谱进行比对，判定检测样品中是否存在某种元素。

3 土壤重金属检测技术的发展

土壤重金属检测是一项非常重要的工作，不仅关系到土壤环境质量，更关系到人们的生活健康。因此，要想确定土壤重金属污染程度，需要利用更为科学、检测速度更高、更便捷的重金属检测技術[4]。现阶段，虽然我国土壤重金属检测技术取得了一定发展，各种检测方法也得到了应用，但是随着土壤重金属污染程度加重，必须更深入研究土壤重金属检测技术，为土壤重金属检测提供科学的技术支持。目前，虽然重金属检测技术已经经过了多年实践，也逐渐成熟，但是这些检测技术在应用过程中还存在着各种各样的问题，如检测设备昂贵、检测工艺复杂、检测条件苛刻等，都需要进一步探索和完善[5]。未来，土壤重金属检测技术必然立足于现有检测技术之上。因此，当下需要做好技术攻关，利用科学技术（如纳米技术、超分子技术）对传统检测技术进行升级改造。如不断更新色谱分析法检测器的灵敏度，积极引进专家系统，为土壤重金属检测提供科学参考。

4 结语

综上，土壤重金属检测是一项非常重要的工作，需要长期坚持。在当前经济形势下，土壤重金属污染问题已经摆在人们面前，迫切要求人们深入重金属检测技术研究，加大检测技术推广应用。面对日益严重的土壤重金属污染问题，需要坚持不懈地进行技术投入，不断完善和更新土壤重金属检测技术，更好地检测出土壤中的重金属污染程度，为保护生态环境、改善土壤环境提供支持。

参考文献：

[1] 钟礼汉.土壤重金属检测方法的应用及发展趋势研究[J].化工管理，2019（35）：58-59.

[2] 王峰.土壤中的重金属污染及检测技术探究[J].决策探索（中），2019（9）：69.

[3] 张慧.土壤重金属检测技术研究现状及发展趋势[J].环境与发展，2018，30（11）：86-87.

[4] 郑嘉宁.土壤重金属检测技术研究现状及发展趋势探究[J].种子科技，2017，35（8）：20-21.

[5] 周宝宣，袁琦.土壤重金属检测技术研究现状及发展趋势[J].应用化工，2015，44（1）：131-138，145.

（责任编辑：赵中正）