探讨在农田土壤环境下检测技术的应用

方小辉 周利东

摘 要：在进行工业化生产过程中会产生大量的污染物，会对自然生态环境造成严重破坏，致使很多农产品的重金属含量已经超标，威胁到食用者的身体健康。本文主要论述了农田土壤环境中检测技术的运用，借助先进检测技术，准确检测各类有害物质，实现农田的无污染。

关键词：农田土壤;环境;检测技术

引言：现阶段，我国农田土壤环境问题日益严重，整体形势较为严峻，部分区域土壤污染严重，检测土壤环境是保护环境的关键，通过监测、预报等环节，让土壤环境质量获得提高，生长出让人们放心的农产品，有利于创建健康持续的生态体系。

一、农田土壤污染现状

目前正值经济快速发展阶段，在农村拥有很多的各种类型的工厂，在平时生产过程中会造成巨大污染，并且对水资源有着较大的需求，经过简单处理后，废水中仍然含有大量的重金属物质，多数企业为了自身的经济利益，而直接将污水排放到附近的河流当中，一般情况下，农户在灌溉时时常需要引流，而重金属物质被水带入至农田中。

经过调查可以得知，在污染企业附近的农田土壤均遭到了一定程度的影响，自然环境是不断变化的，农田中的害虫抗药性逐渐增强，一些药物对虫害已近丧失了杀除作用，但病虫害未得到防治会对农作物造成严重影响，一些农户提高了农药施用量，致使农作物中有害物质含量明显超标。

在被严重污染过的土壤中，农作物是无法获得有效生长的，若土壤已经遭受了严重的重金属污染，过度施肥更引起了土壤酸碱性失衡，最后土壤会出现严重的盐碱化，这便意味着此区域的农作物产量会大幅度下滑，最终甚至会导致农田的荒废[1]。

重金属污染能够对农田的生态系统产生严重影响，由于污染源一直存在，而会逐渐影响河流水质，大量重金属物质沉积在土壤深部，污染地下水，附近的植物动物均会受到较大影响，若不能得到及时的治理，会对生态系统的影响逐渐加重。

二、农田土壤检测技术的应用

（一）选择实验区域

为了可以对重金属污染的实际情况做出细致的检测，应对被污染的土壤实行技术检测，经过走访调查找到污染最严重的地区，了解对农作物与附近树木产生怎样影响，经过附近居民的描述，合理规划需要检测的土壤区域。

（二）实地取样

在划定检测区域之后，要做好实地取样，在取样时，要尽可能确保土壤区域中的分布平均，可以在后续的检测数据求平均值时降低误差，取样时，标记取样点，可以通过绘制污染分布图获得具体的位置与数据信息。

实地土壤取样后，方可进行在处理，由于样品中拥有大量的杂质与水分，这些元素均会影响到检测精度，土壤中的水分会自行蒸发，分离土壤中的杂质，最终获得一份干燥无杂质的土壤样本。

（三）光谱检测

这种方法是一种常见方法，在各种环境下，使用该技术都可以准确的检测出样本中的重金属离子，所以，被认证为国家标准。

光谱检测设备种类多，并且精度很高，整个的检测过程会非常繁琐，并伴随着高昂的检测费用，在检测时，还要用到大量的放射性原子，所以，在检测过程中，应该让专业技术人员规范操作，防止发生安全事故。

检测阶段，在光谱中，观察石墨炉原子的吸收转换率，能够实现检测重金属元素的效果，由于需要有较高的检测准确度，在开始检测前，要妥善处理土壤样品，可以确保后续检测工作的推进，在检测时，将重金属元素作分离处理，若不采取有效处理，容易导致二次污染，同时，处理好实验废弃物，因为强酸强碱均会附近环境产生污染，最有效的方式是借助化学物质中和处理废弃物。

原子吸收光谱法已经被应用了较长时间，此技术离不开专门的仪器设备，属于仪器分析技术，工作原理是原子层外的电子能够吸收到指定的光谱，因为不同元素的光谱有所差异，这种方法有着较好的检測效果，应用难度低，操作简单，所以，被业内人士广泛推广[2]。

（四）电化学检测

这种方式的检测效率高，并且结果准确，设备能够进行有效移动，所以，在面对地质灾害与环境灾害时，多采用电化学检测技术，可以快速准确完成任务。在检测样品之前，要提前校准设备精度，防止因为设备精度问题造成检测数据不准确。

（五）生物化学法

酶抑制法的原理是将毒性重金属离子与生物酶进行融合，让酶的活性降低，从而改变酶的化学性质，这时，电导率、酸碱度、显色剂颜色都出现变化，获知重金属的类型与浓度。酶抑制法可以用来研究生物体与水环境中的重金属，有着效率高、操作简便等优点。

免疫分析法具有较好的灵活性与特异性，检测机理是抗原与抗体的高度统一特性反应，重点在于设置重金属抗原和单克隆抗体。由于重金属离子体积偏小，容易出现不可逆的反应，因此设置单克隆抗体较为困难，运用多克隆抗体会出现检测差异，所以，要调整检测思路，这种检测方法检测费用高，同时，容易失活。

（六）流动注射分析法

这种方法在应用时，应先将一部分样品提取出来，向流动载流中注入，等到样品到达反射器时，能够在某种程度上让载流和试样进行结合，接着检测器中会出现反应物，这时，可以进行检测，通过记录仪分析峰形信号，实现定量分析。此方法的出现，体现出检测技术正朝着自动化方向发展，可以明显提高检测效率，可以有效处理操作复杂单元，当检验完成后，向流路体系中合并流入，能够顺利完成非均匀与非平衡下的监测工作，在精密度和速度分析两方面有着较大优势，此方法可以检测贵重试剂，在规定范围内控制消耗费用，用量减少，成本也随之降低，所以，被广泛应用。

因为土壤环境中有机农药的成分复杂，所以，需要进行预处理，萃取属于高效的分离富集技术，主要涉及LLE与SPE。近几年，诞生出新的辅助技术，比如，微波辅助萃取技术、固相萃取技术、加速溶剂萃取等。

衍生化色谱检测技术是利用有机农药和衍生化试剂的化学反应，让微量有机农药可以被检测设备检测到。衍生化试剂可以检测微量有机农药，扩大色谱法的使用范围，衍生化试剂种类少，通用性差，准确度与灵敏度有待加强，操作复杂。

由于电子元器件、集成电路、通讯技术的跨越式发展，让传统大中型检测设备朝着小型化、便携化的方向发展，设备占用空间越来越小，抗干扰能力强，便携式电化学分析仪具有体积小、功耗低、操作方便等优点，可以应对在野外环境下的现场分析，设备中有高速数据处理芯片、电路集成，可以采集到激发信号与超微信号。

结论：要抓紧对土壤污染问题进行治理，随着科技的快速发展，各种新技术不断出现，并各有优缺点，要根据土壤的实际情况，选择合适的检测技术，同时兼顾检测效果与检测成本，加大研究力度，努力改善农作物生长环境，保护自然生态环境，为人们的身心健康提供保障。

参考文献：

[1]徐立高.土壤中重金属检测样品前处理技术现状探讨[J].现代盐化工，2021，48（01）：37-38.

[2]聂长剑.土壤重金属污染现状及检测技术分析[J].农村实用技术，2021（02）：184-185.

作者简介：

方小辉（1988年6月—），男，汉族，浙江金华人，本科学历，中级工程师，研究方向：环境检测。