土壤重金属污染现状及检测分析技术研究进展

杨光

摘  要：土壤在农业中作为关键性因素，不仅仅是作为农作物种植基础，还能够保障人们生活水平，建立其经营场所，促进经济增长。而重金属的污染直接影响农作物发展，破坏经营场所经营状况，严重阻碍经济发展。如果身体摄入过多重金属将会直接危害人们身体。所以针对土壤重金属污染情况，相关工作人员应该引起高度重视，加大对土壤重金属含量的分析检测。在已经拥有的检测技术上进一步研究提升，加强土壤重金属检测技术的准确性。进一步实现环境治理，推动可持续发展。

关键词：土壤重金属污染;检测;分析;

1重金属污染概述

重金属污染指的是密度>5的金属或其化合物对环境造成的污染。产生此类污染的主要原因是工矿企业活动和汽车尾气排放、轮胎磨损等人为因素。重金属污染与其他类型的有机化合物污染有所不同，因为部分化合物能够通过自然的自身净化能力将有害物质降解。而重金属具有富集性，通过环境的自净能力难以化解，且在土壤中分布很广，一旦环境产生变化，重金属形态转换，就会造成环境污染，最终危害人类的健康。需要注意的是若土壤已经被重金属污染且治理困难，就只能通过置换土壤的方式来改善。

2土壤重金属污染的现状

2.1具有地域性分布的特点

我国的土壤重金属污染有很明显的地域性分布特点。将国土分为中部、东部和西部三个部分，经分析可以发现，其中土壤重金属污染的现象差异明显。众所周知，中部是我国主要的金属矿产地区，在开采过程中难免造成大量的污染物泄露，对其造成的土壤重金属污染，我国相关部门有必要提高重视程度。

2.2无机元素是主要污染物

由于污染物在各地区的分布各不相同，东北部的老工业区以及农耕地区的土壤重金属污染十分严重，若不尽快治理必然对当地居民的生命健康造成威胁。

2.3污染治理难度高

重金属污染在自然条件下很难通过土壤自身的能力降解，因此土壤一旦被重金属污染，基本无法恢复到原有状态。不仅如此，重金属污染物很容易被土壤中的胶质吸附，随着时间的推移不断堆积，越来越难治理。且当前重金属污染物在我国自然环境中存在的形态比较复杂，不同的重金属元素在土壤中有可能产生化学反应，再产生新的污染，土壤酸碱性也会不停变化，最终导致重金属元素在土壤中以多种形式和状态存在，基本不能完全清除。

3土壤重金属污染检测技术

3.1土壤重金属处理

在进行砷、汞类前处理时，应该按照现阶段常用的土壤中汞的处理方法进行处理。首先加入（1+1）王水后在沸水中水浴溶解2小时，冷却后再加入硝酸-重铬酸钾保存液，并用硫酸-重铬酸钾稀释液稀释后上机进行检测。在进行砷的消解方法与汞大体相似，但是在消解后需要加入硫脲-抗血酸溶液与（1+1）盐酸溶液稀释后再进行上机。在进行铜、锌、铅之类处理时，这类方法处理方法较为复杂，由于各个元素自身具有其特点，所以在处理前都会存在细微差别。但是总体思路都是采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸进行完全分解消除。对土壤结构进行彻底破坏，从而将试样中的待测元素全部进入到试液当中。但是在具体实际操作过程当中，消解相对复杂难于操作，在电热板中温度比较难以控制，加酸时间点也相对较难准确把握，所以在消解过程中也更加难以控制。在进行消解不完全时需要多次加入相对应的酸，在复杂的操作过程中，需要对专业人员技术问题进行严格考核，要求实验经验较丰富且检测技术十分专业的技术人员对此进行操作。在消解中由于加入过多的酸，消解时间较长，金属的损失以及消解不完全直接导致无法破坏土壤中的矿物晶体，而这些原因直接影响实验结果的准确性。

3.2光谱检测技术

光谱检测技术在目前为止是检测土壤中含有重金属的重要技术之一，具有较强的灵敏度，但是在检测时成本相对而言较高，检测操作流程十分复杂，流程繁琐，在检测时时间较长，检测设备要求较高。在运用光谱检测时，必须应用X射线，但是X射线具有较强的电离性，所以在使用时会对人体造成一定的伤害。在进行光谱检测时，工作人员必须在检测前准备相应的防护设施，掌握专业的技术操作，防止X射线的伤害。而光谱检测技术却不能够在现场对土壤重金属进行快速准确检测，紫外可见光光度法在当前是检测土壤重金属最广泛的方法。

3.3电化学分析检测技术

与光谱技术对比而言，电化学检测技术主要方法是，通过电化学传感器对土壤重金属进行检测。电化学检测技术能够通过自动化学检测工作广泛应用到现场并进行快速检测土壤重金属含量。但是这种技术在实际的应用过程中检测结果容易受到大分析颗粒、有机物、表面活性剂等土壤污染物的影响，从而降低检测准确度。所以相关科研技术人员应该对电化学感研发工作作为重点，提高此工作的检测准确度以及增强抗干扰能力。

3.4新型检测技术

（1）生物传感器检测技术主要是通过综合金离子与固定电极材料中特异性的蛋白进行合理运用，将蛋白结构进行有效改变，并且根据灵敏度电容信号传感器对土壤重金属进行定量性的准确检测，这样可以保证工作人员对土壤重金属中含量变化情况进行有效检测分析。在目前为止，工作人员已经开始利用生物传感器通过水溶液中毒性化合物含量进行精确检测，但是在生物传感器实际检测运用过程中，具有一定的限制性，生物活性和环境要求较高，所以这种检测技术还不能够广泛适用。

（2）酶抑制检测技术，主要是通过重金属离子以及酶活性因子之间发生的甲硫酸进行的反应现象，改变酶活性因子的结构以及性质，从而降低其酶活力，借助相应的仪器进行土壤重金屬检测。但是在实际的酶抑制检测技术当中，具体实施操作时，工作人员并无法直接观察显色剂的金属离子、吸光度以及电导率等相应的变化情况。通过将光电信号显示土壤重金属含量变化以及酶系统之间的数学关系。酶抑制检测技术开始适用于环境以及食品等重金属检测当中。

（3）免疫分析检测技术，主要是通过免疫分析法对土壤重金属进行检测。而这种检测在实际运用过程中具有相对较高的灵敏度以及独特性。但是在实际运用时还是需要对此技术引起高度重视，合理运用化合物对重金属离子的综合性，保留一定的空间结构，这样可以保证氧化还原作用。保证载体蛋白能够接受综合离子化合物从而产生免疫反应。除此之外，工作人员应该选择具有一定的抗体对重金属离子化合物进行综合性检测。保证检测结果具有一定的准确性。

（4）太赫兹光谱检测技术，主要是通过分子内部或者分子之间进行相互激励作用，以此实现土壤重金属的检测。这种检测技术是目前为止新型的检技术，主要是通过激励产生振动作为吸收能量从而作为检测技术进行检测。至今为止，科研人员已经将此技术运用在检测土壤重金属中。

4结语

当前中国土壤重金属污染问题形势依然严峻，食品安全存在风险和隐患。本文通过对现有的传统、新型检测手段的梳理，总结了土壤重金属污染检测的进展情况。在现有检测技术基础之上，进一步研究、改进和提高方法的准确度、便捷性，探索高效、适用范围广的土壤主要重金属含量检测方法，用于支撑我国土壤重金属污染调查和监测需求，是首要和迫在眉睫的问题。

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